Macun dolgu dayanÝmÝnÝ ve duraylÝlÝÛÝnÝ etkileyen faktšrler The factors affecting strength and stability of paste backfill

(1)

Macun dolgu dayanÝmÝnÝ ve duraylÝlÝÛÝnÝ etkileyen faktšrler The factors affecting strength and stability of paste backfill

Erol YILMAZ, Ayhan KESÜMAL, Bayram ER‚IKDI

Karadeniz Teknik †niversitesi, Maden MŸhendisliÛi BšlŸmŸ, 61080 TRABZON

…Z

Macun dolgu; maden atÝklarÝ, su ve •imento karÝßÝmÝndan olußan yŸksek yoÛunluklu, akÝßkan, pompalanabilir ve yeraltÝ ocaklarÝndaki boßluklarÝ doldurmak i•in kullanÝlan bir malzeme olarak tanÝmlanabilir. KarÝßÝmÝn macun oluß- turmasÝ i•in taneli malzemenin 20 mikron altÝ i•eriÛinin en azÝndan %15 olmasÝ gerekir. Dolgu malzemesi i•inde ince malzeme oranÝ arttÝk•a, macun dolgunun yoÛunluÛu artmakta ve ge•irgenliÛi de azalmaktadÝr. Son yÝllarda hidrolik ve kaya dolgusuna gšre dŸßŸk ißletme maliyeti ve yŸksek dayanÝm deÛeriyle macun dolgu yšntemi kulla- nÝlmaya baßlanmÝßtÝr. Bu uygulamanÝn en bŸyŸk ŸstŸnlŸÛŸ, asitli maden sularÝnÝn olußumuna neden olabilen atÝk- larÝn (kŸkŸrt i•eren atÝklar gibi) yeraltÝna tahkimat ama•lÝ depolanarak, •evreye verilebileceÛi zararlarÝn en aza in- dirgemesi ve cevher zenginleßtirme sonucu olußan atÝklarÝn tamamÝnÝn yeraltÝna yerleßtirilmesidir. Macun dolgu yšntemi dŸnyada yaygÝnlaßarak kullanÝlmasÝna raÛmen, šzellikle uzun dšnemde dolgu duraylÝlÝÛÝnda bazÝ sorun- larla karßÝlaßÝlmaktadÝr. Macun dolgunun dayanÝmÝ ve duraylÝlÝÛÝ, dolgu karÝßÝmÝnÝ olußturan baÛlayÝcÝ, katÝ malzeme ile suyun šzelliklerine ve karÝßÝm i•erisindeki oranlarÝna baÛlÝdÝr. Bu •alÝßmada macun dolgu dayanÝmÝ ve du- raylÝlÝÛÝna etki eden faktšrler deÛerlendirilmißtir.

Anahtar kelimeler: BaÛlayÝcÝ malzeme, macun dolgu, tek eksenli sÝkÝßma dayanÝmÝ, sŸlfat etkisi, yeraltÝ ocaklarÝ.

ABSTRACT

Paste backfill can be defined as a pumpable, non-newtonian and high density material consisting of mine tailings, water and cement. In general, the granular material must have at least 15% by weight of its particles finer than 20 microns to form a paste. As fine particles in the filling mass increase, the greater density is achieved with reducing permeability. Due to the low operating costs involved and high strength acquisition of paste backfill when compa- red to the other backfilling methods, the use of paste backfill has steadily increased in recent years. A significant environmental advantage is the disposal of tailings leading to generation of acidic mine water to underground for support and minimizing the environmental effects. Although the paste backfill method is widely used, some prob- lems have been encountered with respect to the long-term stability of the fill material. The factors affecting the strength and stability of paste backfill are the characteristics of binder, solids, and water and their mix rates in the filling mass. In this study, the factors affecting the strength and stability of paste backfill have been evaluated.

Key words: Binder material, paste backfill, uniaxial compressive strength, sulphate attack, underground mines.

E. YÝlmaz

E-mail: eyÝlmaz@ktu.edu.tr

GÜRÜÞ

YeraltÝ madenciliÛinde uygulanan dolgu ißlemi;

gerek yeraltÝ faaliyetlerinin gŸvenli bir ßekilde yapÝlmasÝ, gerekse yŸzeyde meydana gelen

•škmeleri engelleme a•ÝsÝndan bŸyŸk bir šnem taßÝmaktadÝr. Dolgu, yeraltÝ maden ocaklarÝnda

cevher Ÿretimi sonucu olußan boßluklarÝ uygun bir malzeme kullanarak, tahkimat saÛlamak ve/veya atÝklarÝ depolamak amacÝyla yapÝlan bir ißlemdir. Dolgu malzemesi olarak genellikle yan kaya• (pasa) ve/veya cevher zenginleßtirme atÝklarÝ kullanÝlmaktadÝr (Grice, 1998; YÝlmaz vd., 2003). Bu malzemeler bazen gerekli dolgu Eleßtirel Derleme / Critical Review

(2)

gereksinimini karßÝlamamakta ve dÝßarÝdan malzeme temini zorunlu olmaktadÝr. Bu gibi durum- larda veya alternatif dolgu kaynaÛÝ olarak dere- lerden elde edilen kum ve •akÝl, taßocaklarÝn- dan elde edilen agrega ve metalŸrji tesislerin- den Ÿretilen ißlem atÝklarÝ (cŸruf gibi) kullanÝl- maktadÝr (Thomas vd., 1979; ArÝoÛlu, 1983;

Brackebusch, 1994; Landriault, 2001). YeraltÝ maden sahalarÝnda yaygÝn olarak kullanÝlan dolgu tipleri (kaya dolgu, hidrolik dolgu ve macun dolgu) ve šzellikleri ‚izelge 1Õde sunulmußtur.

Kaya dolgusu, cevheri alÝnmÝß boßluklarÝ doldurmak i•in pasa ve •eßitli boyutta agregalar- dan olußan bir dolgu tipidir. Hidrolik dolgu uygu- lamasÝ, malzemenin suyla nakliyesi, Ÿretilen yerin doldurulmasÝ, fazla suyun katÝ dolgu malze- mesinden ayrÝßtÝrÝlmasÝ ve kalan malzemenin sertleßmesi esasÝna dayanÝr (Grice ve Fountain, 1991). Hidrolik dolgu yšnteminde, dolgunun nakliyesi i•in iri tane boyu miktarÝ ve yerleßtirme ißlemi sonrasÝ suyun ayrÝßmasÝ i•in de ince malzeme miktarÝ šnem arz etmektedir (Landriault, 2001). Macun dolgu ise, sÝnÝflandÝrÝlmamÝß tesis atÝklarÝ, su ve baÛlayÝcÝ (yalnÝzca •imento ve/veya belli oranda •imento+diÛer tras, silis dumanÝ, cŸruf ve u•ucu kŸl gibi puzolanik malzemeler)

karÝßÝmÝndan Ÿretilir. KarÝßÝm, ÒmacunÓ šzelliÛin- den dolayÝ kolayca pompalanabilir ve malzeme Newton dÝßÝ davranÝß gšsterir (Brackebusch, 1994; Amaratunga ve Yaschyshyn, 1997).

Son yÝllarda hidrolik ve kaya dolgusuna gšre dŸ- ßŸk ißletme maliyeti ve yŸksek dayanÝmlÝ macun dolgu yšnteminin yaygÝnlaßmasÝnda bŸyŸk rol oynamÝßtÝr (Edwards, 1992; Landriault, 2001;

Bloss ve Revell, 2001; Jung ve Biswas, 2002).

Cevher zenginleßtirme atÝklarÝnÝn tamamÝnÝn yeraltÝnda depolanabilir olmasÝ ve bšylece atÝk depolama ve iyileßtirme maliyetlerinin šnemli šl-

•Ÿde azalmasÝ macun dolgu yšnteminin en šnemli avantajlarÝndandÝr. …zellikle kŸkŸrt i•e- ren atÝklarÝn atmosferik koßullarda depolanmasÝ sonucu ortaya •Ýkacak •evresel sorunlar (asitli maden suyu olußumu gibi) atÝklarÝn yeraltÝnda daha gŸvenli bi•imde depolanmasÝyla bŸyŸk šl-

•Ÿde šnlenmektedir (Archibald, 1999; YÝlmaz vd., 2003).

Macun dolgu yšntemi Ÿlkemizde ‚ayeli BakÝr Üßletmelerinde (‚BÜ) 1999 yÝlÝndan bu yana ba- ßarÝlÝ bir ßekilde uygulanmaktadÝr (Yumlu, 2001). DŸnyada macun dolgu uygulamasÝnÝn yaygÝnlaßmasÝna raÛmen, kÝsa ve uzun dšnem-

‚izelge 1.BaßlÝca dolgu tipleri ve šzellikleri, (Hassani vd., 1994; Henderson vd., 1997; Landriault, 2001Õden de- Ûißtirilerek alÝnmÝßtÝr).

Table 1. Principal backfilling methods and their properties (modified after Hassani et al., 1994; Henderson et al., 1997; Landriault, 2001).

…zellikler Kaya Dolgu Hidrolik Dolgu Macun Dolgu

KatÝ oranÝ % 100 % 60-75 % 75-85

BaÛlayÝcÝ ‚imentolu veya •imentosuz ‚imentolu veya •imentosuz YalnÝzca •imentolu Su/•imento oranÝ Su/•imento oranÝ dŸßŸk, Su/•imento oranÝ yŸksek, Su/•imento oranÝ dŸßŸk,

baÛlayÝcÝ dayanÝmÝ yŸksek BaÛlayÝcÝ dayanÝmÝ dŸßŸk baÛlayÝcÝ dayanÝmÝ yŸksek

Sertlik YŸksek DŸßŸk YŸksek ve/ veya dŸßŸk

DayanÝm YŸksek DŸßŸk Orta

Barikat Gerekli deÛil PahalÝ Ucuz

Nakliye Nakliye kuyusu ve Sondaj kuyusu ve boru hattÝ Sondaj kuyusu ve Boru hattÝ mobil ekipmanlar

Tane boyu > 20 cm > 20 µm (≥%90) < 20 µm (≥%15)

Yerleßtirme hÝzÝ 100-400 ton/saat 100-200 ton/saat 50-200 ton/saat

Ülk yatÝrÝm giderleri YŸksek DŸßŸk YŸksek

Üßletme giderleri YŸksek Orta DŸßŸk

AvantajlarÝ YŸksek dayanÝm, Malzeme Malzeme temini ve hazÝrla- Daha az •imento tŸketimi, TŸm temini kolay, Su problemi masÝ kolay, SÝnÝflandÝrÝlmÝß yaygÝn atÝklar kullanÝlÝr, Dolgu- yok atÝklar kullanÝlÝr, KullanÝmÝ da •ok az su, UygulanmasÝ

kolay

DezavantajlarÝ YŸksek nakliye giderleri, FazlalÝk suyun Ÿretim yerin- Üleri teknoloji gerektirir, Pompa- boßluklarÝn yapÝsÝ,Tesis den uzaklaßtÝrÝlmasÝ, YŸksek lama ve susuzlandÝrma ißlemle- atÝklarÝ kullanÝlamaz •imento tŸketimine karßÝlÝk ri nispeten pahalÝ

dŸßŸk dayanÝm

(3)

de dolgu dayanÝmÝ ve duraylÝlÝÛÝnda bazÝ sorun- larla karßÝlaßÝlmaktadÝr (Ouellet ve Hassani, 2002). Macun dolgunun dayanÝmÝ ve duraylÝlÝÛÝ;

dolgu karÝßÝmÝnÝ olußturan baÛlayÝcÝ, katÝ malzeme (atÝk) ve suyun šzelliklerine ve karÝßÝmdaki oranlarÝna baÛlÝdÝr. Bu •alÝßmada, macun dolgu yšnteminin esaslarÝ tartÝßÝlmÝß ve šzellikle uzun dšnemde dolgu dayanÝmÝna ve duraylÝlÝÛÝna etki eden mekanik faktšrler deÛerlendirilmißtir.

MACUN DOLGU Y…NTEMÜ

Macun dolgu, susuzlandÝrÝlmÝß tesis atÝklarÝ (aÛÝrlÝk•a % 75-85 katÝ), su ve baÛlayÝcÝ karÝßÝ- mÝndan olußur (Þekil 1). KarÝßÝmÝn ÒmacunÓ olußturmasÝ i•in katÝ atÝklarÝn en az % 15Õi 20 µm altÝ ince malzeme i•ermesi gerekir. Ünce malzeme oranÝ arttÝk•a macun dolgu yoÛunluÛu artar ve ge•irgenliÛi azalÝr.

Macun dolgu, ince malzeme i•eriÛine baÛlÝ olarak ge•irgenliÛinin •ok dŸßŸk olmasÝndan dolayÝ su tutma šzelliÛine sahip olup, dolgu bŸnyesin- den su kaybÝ •ok dŸßŸktŸr. Bu nedenle macun dolgu yalnÝzca baÛlayÝcÝ (•imento) kullanÝlarak uygulanÝr. Dolgunun daÛÝlmasÝnÝ šnlemek ve duraylÝlÝÛÝnÝ saÛlamak i•in aÛÝrlÝk•a en az % 1.5 baÛlayÝcÝ i•ermesi gerekir (Grice, 1998). Genel- likle macun dolgu uygulamalarÝnda dolgu daya- nÝmÝnÝ ve duraylÝlÝÛÝnÝ artÝrmak i•in karÝßÝma %

3-7 oranÝnda normal portland •imentosu ve/veya diÛer katkÝlÝ baÛlayÝcÝlar (cŸruf gibi puzolanik baÛlayÝcÝlar) ilave edilir.

KarÝßÝmÝ olußturan bileßenlerin fiziksel ve kimyasal šzellikleri (baÛlayÝcÝ, atÝk ve karÝßÝm suyunun kimyasal bileßimi, atÝÛÝn tane boyu daÛÝlÝmÝ, šz- gŸl aÛÝrlÝÛÝ ve sŸlfŸr i•eriÛi) macun dolgu perfor- mansÝnÝ etkiler (Benzaauzoua vd., 1999; Landri- ault, 2001; Ouellet ve Hassani, 2002; Benzaau- zoua vd., 2002). AyrÝca, bu bileßenlerin her biri- nin šzellikleri ile dolgunun yeraltÝ maden ocaÛÝ- na nakliyesi ve yerleßtirilmesi, macun dolgunun kÝsa ve uzun dšnemdeki dayanÝmÝ a•ÝsÝndan šnemlidir. Þekil 2Õde šrnek bir macun dolgu tesisi akÝm ßemasÝ gšrŸlmektedir.

MACUN DOLGU DAYANIMINI VE

DURAYLILIÚINI ETKÜLEYEN FAKT…RLER Macun dolgunun mekanik ve zamana baÛlÝ šzellikleri tesis atÝklarÝnÝn fiziksel, kimyasal ve mineralojik šzelliklerine, kullanÝlan baÛlayÝcÝnÝn tipi ve oranÝna baÛlÝdÝr (Benzaauzoua vd., 1999;

Chew, 1999; Benzaauzoua vd., 2002; Ouellet ve Hassani, 2002; Kesimal vd., 2002a; Hassani vd., 2001). Ge•irgenlik, tane boyu daÛÝlÝmÝ, tane ßekli, •imento/su oranÝ, karÝßÝm suyunun kimyasal bileßimi ve prizlenme sŸresi dolgu dayanÝmÝ Ÿzerinde šnemli bir rol oynar (Annor, 1999; Bro- omfield, 2000).

Þekil 1. Macun dolgu bileßenlerinin ßematik gšsterimi (Benzaazoua vd., 2002).

Figure 1.Schematic diagram illustrating the components of paste backfill (Benzaazoua et al., 2002).

BaÛlayÝcÝ (SiO₂+Al₂O₃)/

(CaO+MgO)

%CaSO₄

BaÛlayÝcÝ YŸzdesi (aÛÝrlÝk•a %3-7)

KatÝ YŸzdesi

(aÛÝrlÝk•a %75-85) Su Ü•eriÛi (aÛÝrlÝk•a %15-25)

KatkÝlar Ð CŸruf

Ð U•ucu KŸller ve Ð DiÛer Puzolanlar

Macun Dolgu AtÝklar Ð %S Ü•eriÛi Ð KatÝ OranÝ Ð …zgŸl AÛÝrlÝk Ð Tane Boyu DaÛÝlÝmÝ

KarÝßÝm Suyu SO₄^Ð2Ü•eriÛi Ca⁺²Ü•eriÛi

%CaSO₄

(4)

BaÛlayÝcÝ (‚imento) Tipi ve OranÝ

Macun dolgunun duraylÝlÝÛÝnÝ saÛlamak ve tahkimat potansiyelini artÝrmak i•in •eßitli baÛlayÝcÝ malzemeler kullanÝlmaktadÝr. Normal portland

•imento yaygÝn olarak kullanÝlan baÛlayÝcÝ tŸrŸ- dŸr.

Dolgu malzemesinin dayanÝmÝ, prizlenme sŸresi ve matriks i•indeki baÛlayÝcÝ miktarÝna ve tŸrŸne baÛlÝdÝr. KarÝßÝmdaki •imento oranÝ arttÝk•a genellikle dolgu dayanÝmÝ artar. Macun dolgu uy-

gulamalarÝnda baÛlayÝcÝ oranÝ dolgunun istenilen mekanik šzelliklerine baÛlÝ olarak belirlenir.

Genellikle % 2-4 normal portland •imento i•eren uygulamalarda 0.7-2 MPaÕlÝk tek eksenli sÝkÝß- ma dayanÝmÝna sahip macun dolgu Ÿretilebilir (Brackebusch, 1994).

Bir dolgu tesisinde •imento giderleri genellikle ißletme giderlerinin šnemli bir kÝsmÝnÝ olußturur (Grice, 1998). ‚imento tŸketimini azaltmak i•in cŸruf ve u•ucu kŸl gibi puzolanik malzemeler, genellikle belli oranlarda portland •imento ile ka- rÝßtÝrÝlarak kullanÝlabilir (Grice, 1998; Hassani Þekil 2. …rnek bir macun dolgu tesisi akÝm ßemasÝ.

Figure 2. A typical paste backfill plant flowsheet.

Flotasyondan gelen malzeme

KoyulaßtÝrÝcÝ

AtÝk havuzuna gšnderilir

Filtre keki depolama

Otomatik tartÝm besleyici

KarÝßtÝrÝcÝ

Beton pompasÝ

YeraltÝna nakledilir KatkÝ

malzeme silosu

‚imento silosu

Filtre pompasÝ Alt akÝß

Filtre

†st akÝß Cevher zenginleßtirme

tesisine geri beslenir

Su

(5)

vd., 2001; Ouellet ve Hassani, 2002). Ancak baÛlayÝcÝ tŸrŸ dolgu performansÝnÝ etkileyen šnemli parametrelerden biridir (Þekil 3). Þekil 3Õde gšrŸldŸÛŸ gibi, kullanÝlan baÛlayÝcÝ tŸrŸne baÛlÝ olarak dolgu dayanÝmlarÝnda farklÝlÝklar gšzlenmektedir. Bu farklÝlÝklar; baÛlayÝcÝnÝn kimyasal bileßimine (SiO₂, CaO+MgO ve Fe₂O₃+Al-

2O₃ i•eriÛine, Þekil 4) baÛlÝ olarak hidratasyon

šzelliÛine, atÝÛÝn mineralojik bileßimine ve sŸlfŸr i•eriÛiyle ilißkilendirilebilir. Normal portland •i- mentosu ile karßÝlaßtÝrÝldÝÛÝnda, puzolanik šzelli- Ûe sahip u•ucu kŸl ve cŸruf gibi baÛlayÝcÝlarÝn hidratasyon hÝzÝ yavaßlamaktadÝr (Hassani vd., 2001; ‚olak, 2002). AyrÝca, puzolanik (katkÝlÝ) baÛlayÝcÝlar kullanÝldÝÛÝnda, hidratasyonu saÛla- mak i•in ortamda yeterli miktarda kire• bulun-

Þekil 3. DeÛißik baÛlayÝcÝ tŸrŸ ve malzeme oranÝ ile hazÝrlanan macun dolgu šrneklerinin tek eksenli sÝkÝßma da- yanÝmÝ (TI: Normal portland •imento; TV: SŸlfata diren•li •imento; UK: U•ucu kŸl) (Benzaazoua vd., 2002).

Figure 3. Unaxial compressive strength of the paste backfill samples prepared with different binder types and ra- tio (TI:Ordinary portland cement, TV: Sulphate-resistant cement, UK: Fly ash) (Benzaazoua et al., 2002).

%3.0 TI:TV

%4.5 TI:TV

%6.0 TI:TV

%3.0 TI: UK

%4.5 TI:UK

%6.0 TI:UK

%3.0 TI:CŸruf

%4.5 TI:CŸruf

%6.0 TI:CŸruf

%3.0 TI:CŸruf

%4.5 TI:CŸruf

%6.0 TI:CŸruf

TI / TV oranÝ; 50:50(a) TI / UK oranÝ; 50:50

Tek eksenli sÝkÝßma dayanÝmÝ (MPa)

Pirizlenme sŸresi (gŸn)

TI / CŸruf oranÝ; 20:80(b)

Pirizlenme sŸresi (gŸn)

(6)

masÝ gerekir (Lamos ve Clark, 1989; Jiang vd., 1997; Hassani vd., 2001).

KŸkŸrtlŸ mineral i•eren atÝklarÝn kullanÝldÝÛÝ dolgu ißlemlerinde puzolanik baÛlayÝcÝlar asit ve sŸlfat etkisine daha dayanÝklÝ olmalarÝndan do- layÝ tercih edilmektedirler (Benzaazoua vd., 1999; Ouellet ve Hassani, 2002; Benzaazoua vd., 2002). PuzolanlÝ •imentolar, karÝßÝm i•inde bulunan serbest kire• ile reaksiyona girerek kal- siyum silikatlar halinde karÝßÝmÝn boßluklarÝnÝ doldururlar ve macun dolgunun ge•irgenliÛini azaltÝcÝ etki yaparlar. Bunun sonucu olarak, baßta sŸlfat korozyonu ve klorŸr iyonlarÝ sÝzma- sÝnÝ olmak Ÿzere, macun dolgunun kimyasal et- kilerine olan dayanÝklÝlÝÛÝnÝ arttÝrmaktadÝrlar.

Su/‚imento OranÝ

KarÝßÝmdaki su/•imento oranÝ, dolgu dayanÝmÝnÝ etkileyen šnemli bir parametredir. Dolgu i•inde su/•imento oranÝ arttÝk•a dayanÝm azalÝr (Þekil 5). Dolgu malzemesinin nakliye esnasÝnda su gereksinimine baÛlÝ olarak, portland •imento ile Ÿretilen macun dolgu i•in en uygun su/•imento oranÝ yaklaßÝk 3.6 olarak belirtilmektedir (Annor, 1999). Su i•eriÛinin artmasÝna baÛlÝ olarak da- yanÝmÝn dŸßmesinin nedeni, yŸksek su miktar- larÝnda hidratasyona uÛramÝß •imentonun, dŸ- ßŸk su/•imento oranÝnda olußan •imentodan

daha zayÝf •imento jelleri (peltekleri) olußturma- sÝdÝr (Thomas vd., 1979). AyrÝca, kullanÝlan baÛlayÝcÝnÝn hidratasyon hÝzÝ ve kŸr esnasÝnda su/•imento oranÝnÝn azalmasÝ (dolgunun su kaybÝ) optimum su/•imento oranÝnÝ etkileyebilir (Lamos ve Clark, 1989). Su i•eriÛi dŸßŸk (yo- ÛunluÛu yŸksek) bir dolgu, aynÝ dayanÝm i•in yŸksek su i•eriÛine sahip bir dolgudan daha az

•imento gereksinimine ihtiya• duyar (Þekil 6).

Slamp deÛeri arttÝk•a, malzeme i•indeki su ora- nÝ artar ve dayanÝm azalÝr (Þekil 7). Slamp, bir karÝßÝm malzemesinin konik ßeklindeki bir kay- gan kalÝptan serbest bÝrakÝldÝÛÝnda maruz kaldÝ- ÛÝ boydaki •škmenin (oturmanÝn) bir šl•ŸsŸdŸr.

SlampÕÝ belirleyerek bir malzemenin taßÝnabilirli- Ûi ile ilgili kÝvamÝnÝ karakterize etme ßekli saÛ- lanmaktadÝr.

Herhangi bir slamp kÝvamÝnÝ elde etmek i•in gerek duyulan su miktarÝ, tanelerin kolloidal šzel- liklerine baÛlÝdÝr. Bu šzellikler macun i•indeki ince tanelerin zeta potansiyel ßarjÝnÝn bir šl•ŸsŸ- dŸr. Zeta potansiyel ßarjÝ, tanecik ortamÝnda macuna su tutma šzelliÛini vererek, su molekŸl- lerinin ince taneciklere baÛlanmasÝna yol a•ar.

Zeta potansiyel ßarjÝnÝn yŸksek olmasÝ, •alÝßÝlan bir slampda macun malzemesinin su tutma mik- tarÝnÝn artmasÝna yol a•maktadÝr. Ünce malzemenin i•eriÛi arttÝk•a, herhangi bir slampda macunun su tutma miktarÝ da artacaktÝr (Kesimal CŸruf

%SiO₂

U•ucu kŸl

Portland

•imentosu

%CaO+MgO %Fe₂O₃+Al₂O₃

Þekil 4. BaÛlayÝcÝ tŸrlerinin kimyasal bileßimi.

Figure 4. Chemical composition of binder types.

(7)

vd., 2002a). Yumußak kayalar, genellikle boyut- larÝna bakÝlmaksÝzÝn, 7 in• ve 10 in• slamp kÝva- mÝnda yŸksek miktarda su i•erirler. Bu durum;

esas itibariyle yŸksek kalsit, kil veya benzeri

yŸksek derecede kolloidal, yŸksek su tutan mi- neralleri i•eren mineralojik yapÝdan kaynaklan- maktadÝr. Bu atÝklar, mineral bileßimi ve ince malzeme i•eriÛine baÛlÝ olarak, 7 in• slamp kÝ- Þekil 5. Su/•imento oranÝnÝn macun dolgu dayanÝma etkisi (Annor, 1999).

Figure 5. The effect of water/cement ratio on the strength of paste backfill (Annor, 1999).

Þekil 6. 1.5 ve 2.0 MPaÕlÝk tek eksenli sÝkÝßma dayanÝmÝ i•in gerekli •imento Ÿzerinde su i•eriÛinin etkisi (Edwards, 1992).

Figure 6. Influence of water content on cement requirement for given uniaxial compressive strength of 1.5 and 2.0 MPa (Edwards, 1992).

YŸzde su i•eriÛi (aÛÝrlÝk•a)

‚imento miktarÝ (kg/ton) 1.5 MPa

2.0 MPa 30

20

10

0

0 20 40 60 80

(8)

vamÝnda aÛÝrlÝk•a % 30-50 arasÝnda deÛißen katÝ daÛÝlÝmÝna sahiptir.

Dolgu karÝßÝmÝnÝn zamana baÛlÝ olarak deÛißen šzellikleri, dolgunun nakliyesi a•ÝsÝndan šnemli bir parametredir. Verilen bir kÝvam deÛeri i•in macunun yoÛunluÛu (su i•eriÛi), tane boyu daÛÝ- lÝmÝna baÛlÝdÝr. Malzemenin tane boyu kŸ•Ÿl- dŸk•e, yŸzey alanÝ artar ve dolgunun su tutma šzelliÛi artar (Kesimal vd., 2002a). Macun dolgunun aÛÝrlÝk•a su i•eriÛi genellikle %10 ile %25 arasÝnda deÛißmektedir.

KarÝßÝm Suyu

KarÝßÝm suyu, macun dolgu kalitesine etki eden šnemli bir parametre olup, kimyasal bileßimine baÛlÝ olarak hidratasyon ißlemini etkileyebilir (Farzam vd., 1998; Benzaazoua vd., 2002;

Wang vd., 2002). KarÝßÝm suyu, macun dolgu kalitesine iki šnemli nedenden dolayÝ etki etmektedir. Bunlar; dayanÝm artÝßÝna etki eden su/•imento oranÝ ve •imento kimyasÝna mŸda- hale ederek hidratasyon ißlemini deÛißtiren su kimyasÝdÝr.

Macun dolgu uygulamalarÝnda karÝßÝm suyu olarak ßehir suyu, gšl suyu ve tesis suyu kullanÝl-

maktadÝr. Genellikle, dolgu karÝßÝmÝnda tesis suyunun kullanÝlmasÝ, •evresel yšnden daha gŸ- venilir ve uygundur. Ancak karÝßÝm suyunun kimyasal bileßimi (pH, Ca⁺², šzellikle SO₄^-2 i•e- riÛi) šnemlidir (Steinour, 1960; Clark vd., 1995).

Þekil 8 hidratasyon ißlemi sŸresince karÝßÝm suyu ve baÛlayÝcÝ arasÝndaki kompleks kimyasal etkileßimi gšstermektedir.

Benzauaza vd. (2002) tarafÝndan yapÝlan de- neylerde •eßitli karÝßÝm suyu kullanÝlarak hazÝr- lanan macun dolgu šrneklerinde farklÝ dayanÝm- lar elde edilmißtir (Þekil 9). Bu farklÝlÝklar, bŸyŸk olasÝlÝkla, kullanÝlan suyun kimyasal bileßimi ve baÛlayÝcÝnÝn hidratasyon šzelliÛinden kaynak- lanmaktadÝr.

Genellikle maden operatšrleri dolgu ißlemi tasa- rÝmÝnda su ve atÝklar kimyasÝnÝ ihmal ederler.

KarÝßÝm suyunun sŸlfat i•eriÛi baÛlayÝcÝ tŸrŸ ve prizlenme sŸresine baÛlÝ olarak hidratasyon iß- lemini etkilemektedir. KarÝßÝm suyu kimyasÝ ile baÛlayÝcÝnÝn kimyasÝ, macun dolgunun dayanÝm artÝßÝ esnasÝnda hidratasyon olußumunu etkile- yerek dolgunun dayanÝmÝnÝ dŸßŸrmektedir.

Bšylece dolgu dayanÝmÝnda bazen beklenme- yen dŸßŸßler ile karßÝlaßÝlmasÝ mŸmkŸn olmak- tadÝr.

Þekil 7. ‚imento i•eriklerinin, farklÝ slamp deÛerlerinde Ÿretilen macun dolgu šrneklerine karßÝ deÛißimi (Kesimal vd., 2002a).

Figure 7. Cement contents versus the strength of paste backfill samples produced from different size slump (Kesimal et al., 2002a).

‚imento i•eriÛi (aÛÝrlÝk•a %) Su i•eriÛi %23.025

Su i•eriÛi %24.460 Su i•eriÛi %22.625

Su i•eriÛi %21.625 6.0 in• slamp

6.5 in• slamp 6.7 in• slamp 7.0 in• slamp

3 1

0.8

0.6

0.4

0.2

3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

(9)

AtÝk Mineralojisi ve SŸlfat Etkisi

Macun dolgu uygulamalarÝnda atÝk malzemenin mineralojik bileßimi son derece šnemlidir. SŸlfat ve asitlerin beton dayanÝmÝnÝ ve duraylÝlÝÛÝnÝ olumsuz yšnde etkilediÛi bilinmektedir (Rendell ve Jauberthie, 1999; Zivica ve Bajza, 2001;

Santhanam vd., 2001; McGregor ve Blowes, 2002). Macun dolguda kullanÝlan tesis atÝklarÝ, baÛlayÝcÝ reaksiyonunu etkileyebilecek mineral i•erikleri (•inko, kurßun ve bazÝ piritler) bakÝmÝn- dan analiz edilmelidirler. Belirli mineraller daya- nÝm geciktirici, azaltÝcÝ ve uzun dšnemde bozu- cu olarak davranabilirler. YeraltÝnda macun dolgunun kullanÝmÝndan šnce, kÝsa ve uzun dšnem baÛlayÝcÝ dayanÝmÝnÝn laboratuvar deneyleri ya- pÝlmalÝdÝr. KÝsa dšnemli dayanÝm deneyleri, baÛlayÝcÝnÝn hidratasyon ißlemi sonucunda dolgu dayanÝmÝndaki artÝßÝ, uzun dšnemde ise, dolgunun mineralojik bileßimine (šzellikle sŸlfŸr- lŸ atÝklar) ve baÛlayÝcÝ ile birlikte karÝßÝm suyunun kimyasÝna baÛlÝ olarak dolguda olabilecek kimyasal reaksiyonlar sonucunda (sŸlfat etkisi, vb.) dayanÝmda muhtemel dŸßmeleri vermekte- dir.

SŸlfŸrlŸ mineraller (šzellikle pirit gibi) suyun ve oksijenin varlÝÛÝnda oksitlenerek, aßaÛÝda verilen kimyasal reaksiyondan gšrŸleceÛi gibi, asit ve sŸlfat olußumuna neden olabilir (Ninteman, 1978; Archibald vd., 1999).

4FeS₂+15O₂+8H₂O →2Fe₂O₃+8SO₄^2Ð+16H⁺ (1)

Macun dolguda kullanÝlan atÝklarÝn genellikle ince boyutlu (≥% 15Õi -20 µm; yŸksek yŸzey alanÝ) olmasÝ ve kŸr ißlemlerinin yeraltÝnda nemli or-

tamlarda ger•ekleßmesi durumunda sŸlfŸrlŸ minerallerin oksidasyonu hÝzlanÝr.

Macun dolgu i•inde bulunan piritin bozunmasÝ sonucu olußan asit ortamda baÛlayÝcÝ olarak gš- rev yapan hidratasyon ŸrŸnleriyle (C-S-H, tober- morit jeli ve CH, portlandit) reaksiyona girerek nštralize olur (Santhanam vd., 2001; Irassar vd., 2003). BŸtŸn hidratasyon ŸrŸnleri pH 9Õun altÝn- da bozunur (Benzaazoua vd., 1999). Benzer ße- kilde, sŸlfat bileßikleri macun dolgu i•indeki kal- siyum hidroksit [Ca(OH)₂; simgesi CH] ve trikal- siyum alŸminat [3CaO.Al₂O₃; C₃A] reaksiyona girerek al•ÝtaßÝ (CaSO₄.2H₂O) ve etrenjit (3CaO.Al₂O₃.3CaSO₄.32H₂O) olußur (Ninte- man, 1978; Annor, 1999; Santhanam vd., 2001;

Benzaazoua vd., 2002).

Ca(OH)₂+SO₄^Ð2+2H₂O →CaSO₄.2H₂O + 2OH^Ð (2)

3CaO.Al₂O₃+ 3CaSO₄.2H₂O +

30H₂O→3CaO.Al₂O₃.3CaSO₄.32H₂O (3)

OrtamÝn pHÕÝ, al•Ý taßÝ (pH <10.5) ve etrenjit olu- ßumunu (≥pH 10.5) kontrol eden šnemli bir fak- tšrdŸr (Casanova vd., 1996; Archibald, 1999).

Genleßme šzelliÛine sahip al•ÝtaßÝ ve etrenjit (Þekil 10) dolgu i•inde •atlaklarÝn olußumuna neden olarak dolgu dayanÝmÝ ve duraylÝlÝÛÝnÝ dŸ- ßŸrŸr (Casanova vd., 1996; Hassani vd., 2001;

Benzaazoua vd., 2002; Ouellet ve Hassani, 2002).

Asit ve sŸlfatlarÝn kÝsa ve uzun dšnemde dolgu dayanÝmÝna ve duraylÝlÝÛÝna etkisi; dolgunun ge-

•irgenliÛine, atÝÛÝn sŸlfŸrlŸ mineral i•eriÛine (asit Þekil 8. Hidratasyon ißlemi esnasÝnda karÝßÝm suyu ve baÛlayÝcÝ arasÝndaki etkileßim.

Figure 8. Interaction between mixing water and binder during hydration processes.

KarÝßÝm Suyu KimyasÝ SO₄^-2i•eriÛi Ca⁺²i•eriÛi

‚imentolu Matriks Kalitesi Ð pH

Ð su i•eriÛi Ð kŸr sŸrei

‚šzŸnmŸß BaÛlayÝcÝ (SiO₂+Al₂O₃)/CaO+MgO)

SŸlfatlar

(10)

Þekil 9. KarÝßÝm suyunun macun dolgu dayanÝmÝna etkisi (Benzaazoua vd., 2002).

Figure 9. Effect of mixing water on the strength of paste backfill (Benzaazoua et al., 2002).

ve sŸlfat Ÿretim potansiyeline), sŸlfat iyonlarÝnÝn tŸrŸne (Na, Mg, Fe-SŸlfat) ve kullanÝlan baÛlayÝ- cÝ tipine (C₃A, CH, SO₃i•eriÛine) baÛlÝdÝr (Ren- dell ve Jauberthie, 1999; Zivica ve Bajza, 2001;

McGregor ve Blowes, 2002). SŸlfat etkisi, dŸßŸk ge•irgenliÛe sahip dolgu Ÿretilerek veya sŸlfat etkisine dayanÝklÝ baÛlayÝcÝlar kullanÝlarak kontrol edilebilir (Benzaazoua vd., 2002; Chew, 1999). Puzolanik baÛlayÝcÝlar (šzellikle cŸruf esaslÝlar) sŸlfat etkisine dayanÝklÝ dolgu Ÿreti-

minde kullanÝlabilir (Chew, 1999; Hassani vd., 2001; Ouellet ve Hassani, 2002).

Macun dolgu tasarÝmÝnda, yeraltÝnda •alÝßan iß-

•ilerin saÛlÝk ve emniyeti yšnŸnden gerekli šn- lemlerin alÝnmasÝ gerekir. Cevher ißleme tesi- sinden gelen atÝklar, saÛlÝk a•ÝsÝndan tehlikeli maddeleri (siyanŸr, arsenik, vb.) i•erebilir. Bu yŸzden yeraltÝ macun dolgusu, genellikle kirleti- ciler veya bulaßÝcÝlar bakÝmÝndan gšzden ge•iri-

CŸruf esaslÝ baÛlayÝcÝ tipi:(a) AÛÝrlÝk•a %5 i•eren Tip I (TI) ve CŸruf karÝßÝm oranÝ; 30:70 Þehir suyu (a)

Gšl suyu (a) Tesis suyu (a) Þehir suyu (b) Gšl suyu (b) Tesis suyu (b)

Þehir suyu (c) Gšl suyu (c) Tesis suyu (c) Þehir suyu (d) Gšl suyu (d) Tesis suyu (d)

CŸruf esaslÝ baÛlayÝcÝ tipi:(b) AÛÝrlÝk•a %5 i•eren Tip V (TV) ve CŸruf karÝßÝm oranÝ; 30:70

Portland •imento esaslÝ baÛlayÝcÝ:(c) AÛÝrlÝk•a %5 i•eren Tip I ve tip V

•imento karÝßÝm oranÝ; 50:50

U•ucu kŸl esaslÝ baÛlayÝcÝ tipi:(d) AÛÝrlÝk•a %5 i•eren Tip I (TI) ve U•ucu kŸl karÝßÝm oranÝ; 50:50

Prizlenme sŸresi (gŸn) Prizlenme sŸresi (gŸn) 1.8

1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2

0 0 7 14 21 28

1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2

0 0 7 14 21 28

(11)

lerek emniyet ve saÛlÝk standartlarÝ saÛlanmalÝ- dÝr.

Macun dolgu olarak piritik atÝklar kullanÝldÝÛÝnda, dÝßarÝya ÝsÝ verme šzelliÛi de (ekzotermik reaksiyon) incelenmelidir. Pirotit ve piritin bazÝ ßekil- leri kimyasal olarak uygun yeraltÝ nem ve oksijen ßartlarÝ altÝnda reaksiyon gšsterebilirler. Bu reaksiyonlar sonucu dahili ÝsÝ, malzemenin sŸlfŸr i•eriÛini tutußturabilecek sÝcaklÝklara •Ýkarabilir ve zehirli sŸlfit gazlarÝnÝ Ÿreten kendi kendini destekleyen yeraltÝ yangÝnÝ ile sonu•lanabilir.

Tane Boyu DaÛÝlÝmÝ ve Þekli

Dolgu ißleminde kullanÝlan katÝ malzemenin tane boyu daÛÝlÝmÝ dolgu performansÝnÝ etkiler (Amaratunga ve Hein, 1997; Bernier vd, 1999;

Annor, 1999). Macun dolgu yapÝmÝnda kullanÝla- cak maden atÝklarÝ iri, orta ve ince atÝklar olarak

sÝnÝflandÝrÝlabilir (Kesimal vd., 2002b) (‚izelge 2). Üyi bir tane boyu daÛÝlÝmÝna sahip olmayan dolgu karÝßÝmÝnda daha fazla baÛlayÝcÝya ihtiya•

duyulmaktadÝr. DiÛer taraftan uygun bir tane boyu daÛÝlÝmÝna sahip atÝklardan Ÿretilen dolguda ise, ince taneler iri taneler arasÝndaki boßluklarÝ doldurularak dŸßŸk •imento i•eriklerinde yŸksek dayanÝm elde edilmektedir (Þekil 11). Boyut kŸ-

•ŸldŸk•e yŸzey alanÝ artmakta ve •imento ile iyi bir etkileßim saÛlamaktadÝr (Thomas vd., 1979;

Thomas, 1981; Boldt vd., 1993).

Dolgu malzemesinin yŸk altÝndaki davranÝßÝ, dolgunun uygunluÛunu belirleyen en šnemli parametredir. Dolgu malzemesinin az sÝkÝßan ve kolay nakledilebilen šzellikte olmasÝ istenir. Bu ise, malzemenin dŸßŸk yÝÛÝn boßluk oranÝna sahip ve tanelerin yŸk altÝnda kÝrÝlmaya karßÝ saÛ- lam olmasÝnÝ gerektirir. Boßluk oranÝ ve tanelerin yÝÛÝn halde yŸk taßÝmasÝ šzellikleri birbirine Þekil 10. Uzun dšnemde sŸlfat etkisine (kristal bŸyŸmesi ve yapÝ oußumu) maruz kalan macun dolgu šrnek-

lerinin gšrŸnŸmŸ (Archibald vd., 1999).

Figure 10. View showing paste backfill specimens subjected to sulphate attack (crystal growth and fracture for- mation) in the long term (Archibald et al., 1999).

kristalleriJip

‚ap: 10 cm

Boy: 20 cm

‚izelge 2. Macun dolgu karÝßÝmÝnÝn boyuta gšre sÝnÝflandÝrÝlmasÝ (Kesimal vd., 2002b).

Table 2. Size distribution classification of paste backfill mix design (Kesimal et al., 2002b).

AtÝk Grubu 20 µm altÝ miktar 7 in• •škmedeki katÝ oranÝ A•Ýklama

(aÛÝrlÝk•a %) (aÛÝrlÝk•a %) (su/•imento oranÝna gšre)

Üri atÝklar 15-35 78-85 YŸksek dayanÝmlÝ dolgu

Orta boyutlu atÝklar 35-60 70-78 Nispeten dayanÝmlÝ dolgu

Ünce atÝklar 60-90 55-70 DŸßŸk dayanÝmlÝ dolgu

(12)

baÛlÝ olmaktadÝr. DŸßŸk boßluk oranÝ, iyi bir tane daÛÝlÝmÝ ile saÛlanabilir. Tanelerin yŸk taßÝmasÝ, yÝÛÝn haldeki malzemenin tanesel šzelliklerine baÛlÝ olmaktadÝr (Þekil 12). Taneyle ilgili faktšr- lerin baßÝnda ßekil faktšrŸ gelmektedir. KŸresel ßekilli tanelerin ßekil faktšrŸ deÛeri bir olarak alÝnmakta ve kŸresellikten kšßeli (dŸzensiz) ße- killi tanelere doÛru gidildik•e bu deÛer azalmak- tadÝr. Bir karÝßÝmda, ßekil faktšrŸnŸn yŸksek ol- masÝ halinde •ok sayÝda tane birbirleriyle temas

etmektedir. Temas halindeki taneler birbiriyle bir yapÝ olußturarak, yŸk iletimini saÛlarlar. Bšylelik- le bu kŸtlenin yŸk altÝnda kÝrÝlmasÝ gŸ•leßir ve sÝkÝßmaya karßÝ diren•leri artar (Cengiz, 2002).

Macun dolgu uygulamalarÝnda genellikle sÝnÝf- landÝrÝlmamÝß tesis atÝklarÝnÝn tamamÝ kullanÝl- masÝna raÛmen, dayanÝm deÛerini arttÝrmak i•in, ince tane boyutu (-20 µm) yŸzdesi hidrosik- lonla ayarlanarak elde edilen malzeme dolgu yapÝmÝnda kullanÝlmaktadÝr. Macun dolgu i•eri- Þekil 11. †• dolgu sÝnÝfÝ (iri, orta ve ince) i•in 28 gŸne kadar prizlenme eÛrileri deneyleri ve Portland •imentosu

katkÝ seviyelerinin daÛÝlÝmÝ (Thomas, 1981).

Figure 11. Tests-curing curves to 28 days for three fill grades (coarse, medium, and fine) and range of Portland cement addition levels (Thomas, 1981).

Þekil 12. Üyi bir tane boyu daÛÝlÝmÝna sahip olan (a) ve olmayan (b) malzemeden Ÿretilen dolgu (Thomas vd., 1979).

Figure 12. Backfilling produced from the material of a good particle size distribution (a), and a poor particle size distribution (b) (Thomas et al., 1979).

%3 Ünce Dolgu

%3 Orta DoÛru

%3 Üri Dolgu

% Ünce Dolgu

%6 Orta Dolgu

%9 Ünce Dolgu

%9 Orta Dolgu

%9 Üri Dolgu

Ünce taneli atÝk(a) (aÛÝrlÝk•a %70)

Üri taneli atÝk(c) (aÛÝrlÝk•a %79) Orta taneli atÝk(b)

(aÛÝrlÝk•a %75)

(a) (b)

BaÛlayÝcÝ jel

Pirizlenme sŸresi (gŸn) 0

0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

0 7 14 21 28

(13)

sinde ince tane (-20 µm) yŸzdesinin fazla olma- sÝ (% 40-50) durumunda, mevcut karÝßÝmda uygun bir tane boyu daÛÝlÝmÝ saÛlanamadÝÛÝndan, dolguda dŸßŸk dayanÝm deÛerleri elde edilmektedir (Kesimal vd., 2003).

SONU‚LAR

Macun dolgu, en azÝndan % 15Õi 20 µm altÝ ince malzeme i•eren susuzlandÝrÝlmÝß tesis atÝklarÝ, su ve baÛlayÝcÝ karÝßÝmÝndan olußan akÝßkan ve pompalanabilir bir malzemedir. KÝsa ve uzun dš- nemde macun dolgunun dayanÝmÝ; karÝßÝmÝ olußturan atÝk, baÛlayÝcÝ ve suyun šzelliklerine, karÝßÝmdaki oranlarÝna ve aralarÝndaki kimyasal etkileßimlere baÛlÝdÝr.

Su/•imento oranÝnÝn artmasÝna baÛlÝ olarak da- yanÝm dŸßer. Ancak dolgu karÝßÝmÝnÝn kolaylÝkla nakliyesi i•in gerekli su miktarÝ, su/•imento ora- nÝ belirleyen en šnemli faktšrdŸr. Yerleßtirildik- ten sonra dolgunun su i•eriÛi (su tutmasÝ) atÝk malzemenin tane boyu daÛÝlÝmÝna baÛlÝdÝr. AyrÝ- ca atÝk malzemenin uygun bir tane boyu daÛÝlÝ- mÝna sahip olmasÝ •imento tŸketimi ve dolgu da- yanÝmÝ a•ÝsÝndan šnemlidir.

BaÛlayÝcÝ tipi ve oranÝ, dolgu dayanÝmÝnÝ belirler.

Puzolanik baÛlayÝcÝlar, gerek •imento tŸketimini azaltmalarÝ, gerekse sŸlfat etkisine karßÝ daya- nÝklÝ olmalarÝ nedeniyle tercih edilebilir.

AtÝklarÝn sŸlfŸrlŸ mineral i•eriÛi ve karÝßÝm suyunun kimyasal bileßimi kÝsa ve uzun dšnemde dolgu dayanÝmÝnÝ ve duraylÝlÝÛÝnÝ etkiler. SŸlfŸr- lŸ minerallerin (pirit gibi) su ve oksijen varlÝÛÝnda oksitlenmesi sonucu olußan asit ve sŸlfat hidratasyon ŸrŸnleriyle reaksiyona girerek baÛlayÝcÝ šzelliÛi olmayan ancak genleßme šzelliÛine sahip ikincil mineral olußumuna neden olabilirler.

Bu tip kimyasal etkileßimler dolgu yapÝsÝnÝn bo- zulmasÝna ve daÛÝlmasÝna yol a•abilir.

Sonu• olarak; macun dolgu Ÿretiminde kullanÝl- masÝ dŸßŸnŸlen atÝk, karÝßÝm suyu ve baÛlayÝcÝ- larÝn, fiziksel, kimyasal ve mineralojik šzellikleri- nin šnceden ayrÝntÝlÝ bir ßekilde incelenmesi gerekir. KÝsa ve uzun dšnemde istenilen macun dolgu dayanÝmÝ ve duraylÝlÝÛÝnÝ saÛlamak i•in atÝÛÝn kimyasal bileßimi ile kullanÝlacak baÛlayÝ- cÝlarÝn uyumlu olmasÝ gerekir.

KAYNAKLAR

Amaratunga, L.M., and Hein, G.G., 1997. Develop- ment of a high strength total tailings paste fill using fine sulphide mill tailings. Proceedings of the 29th Annual Meeting of the Canadian Mineral Processors, CIM, Canada, 293-305.

Amaratunga, L.M., and Yaschyshyn, D.N., 1997. De- velopment of a high modulus pastefill using fine gold mill tailings. Geotechnical and Geolo- gical Engineering, 15 (3), 205-219.

Annor, A.B., 1999. A study of the characteristics and behaviour of composite backfill material. PhD Thesis, McGill University, Montreal, 396 pp.

Archibald, J. F., 1999. Beneficial impacts of paste tailings on enviromental hazard mitigation and engineering performance improvement. Inter- national Mining and Environment Congress, Peru, 537-548.

Archibald, J. F., Chew, J. L., and Lausch, P., 1999.

Use of ground waste glass and normal portland cement mixtures for improving slurry and paste backfill support performance. CIM Bulle- tin, 92 (1030), 74-80.

ArÝoÛlu, E., 1983. Engineering properties of cemented aggregate fill for UludaÛ Tungsten Mine of Turkey. Proceedings of the International Symposium on Mining with Backfill, S.Gran- holm (ed.), A.A. Balkema, Lulea, 3-8.

Benzaazoua, M., Ouellet, J., Servant, S., Newman, P., and Verburg, R., 1999. Cementitious backfill with high sulfur content physical, chemical and mineralogical characterization. Cement and Concrete Research, 29 (5), 719-725.

Benzaazoua, M., Belem, T., and Bussiere, B., 2002.

Chemical factors that influence the performance of mine sulphidic paste backfill. Cement and Concrete Research, 32 (7), 1133-1144.

Bernier, R.L., Li, M.G., and Moerman, A., 1999. Ef- fects of tailings and binder geochemistry on the physical strength of paste backfill. Mining and Enviroment II, D.Goldsack (ed.), Canada, 1113-1122.

Bloss, M.L., and Revell, M.B., 2001. Mining with paste fill at BHP Cannigton. Proceedings of the 7th International Symposium of Mining Back- fill, D.Stone (ed.), SME, Canada, 209-221.

Boldt, C.M.K., Atkins, L.A., and Jones, FM., 1993.

The backfilling research being conducted by the U.S. Bureau of Mines. Proceedings of the 4th International Symposium on Mining with Backfill, MINEFILLÕ93, Johannesburg, 389- 395.

Brackebusch, F. W., 1994. Basics of paste backfill systems. Mining Engineering, 46 (10), 1175- 1178.

Broomfield, D.C., 2000. Liquefaction potential of paste backfill. MSc Thesis, QueenÕs University, Canada, 171 pp.

(14)

Casanova, I., Agullo, L., and Aquado, A., 1996. Agg- regate expansivity due to sulphide oxidation-I.

recetion systems and rate model. Cement and Concrete Research, 26 (7), 993-998.

Cengiz, A.K., 2002. Lavvar atÝklarÝnÝn hidrolik dolguda sÝkÝßma šzellikleri. Madencilik, 41 (3), 27- 34.

Chew, J.L., 1999. A parametric study of the factors affecting the application of post-consumer waste glass as an alternative cementing agent in paste backfill. MSc Thesis, QueenÕs Univer- sity, Canada, 219 pp.

Clark, C.C., Vickery, J.D., and Backer, R.R., 1995.

Transport of total tailings paste backfill: results of full-scale pipe test loop pumping tests. Uni- ted States Bureau of Mines RI 9573, 45 pp.

‚olak, A., 2002. Characteristics of pastes from a portland cement containing different amounts of natural pozzolan. Cement and Concrete Re- search, 33 (4), 585-593.

Edwards, F., 1992. Backfilling in underground mines.

AIME Annual Meeting, Canada, 8 pp.

Farzam, H., Rispin, M., and Karlson, R., 1998. The use of unique admixture technologies in mine backfill, technology description and case his- tories. Proceedings of the 6th International Symposium on Mining with Backfill, MINE- FILLÕ98,The Australasian Institute of Mining and Metallurgy Publication Series, Australia, 17-28.

Grice, T., 1998. Underground mining with backfill.

The 2nd Annual Summit on Mine Tailings Dis- posal Systems, Australia, 5-15.

Grice, A.G., and Fountain, J.L., 1991. The fill informa- tion system. Proceedings of the Second Aust- ralian Conference on Computer Applications in the Mineral Industry, The University of Wol- longong, Australia, 68-80.

Hassani, F.P., Hossein, M., Newman, P., and Bois, D., 1994. Comparison of surface and underground disposal of tailings waste. CIM Bulletin, 87 (976), 58-65.

Hassani, F.P., Ouellet, J., and Hossein, M., 2001.

Strength development in underground high- sulphate paste backfill operation. CIM Bulletin, 94 (1050), 57-62.

Henderson, A., Newman, P., Landriault, D., and An- toniazzi, P., 1997. The cost advantage of using paste as a backfill. 99th CIM Annual Ge- neral Meeting, Canada, 35-48.

Irassar, E.F., Bonavetti, V.L., and Gonzalez, M., 2003. Microstructural study of sulfate attack on ordinary and limestone portland cements at ambient temperature. Cement and Concrete Research, 33 (7), 31-41.

Jiang, W., Silsbee, M. R., and Roy, D. M. 1997. Simi- larities and differences of microstructure and macro properties between portland and blen-

ded cement. Cement and Concrete Research, 27 (10), 1501-1511.

Jung, S.J., and Biswas, K., 2002. Review of current high density paste fill and iIts technology. Mi- neral Resources Engineering, 11 (2), 165-182.

Kesimal, A., Alp, Ü., YÝlmaz, E., and Ercikdi, B., 2002a. Optimization of test results obtained from different size slumps with varying cement contents for Cayeli MineÕs clastic and spec ore tailings. Karadeniz Technical University, Re- volving Fund Project, Trabzon, 40 pp.

Kesimal, A., YÝlmaz, E., Er•ÝkdÝ, B., Alp, Ü., Yumlu, M., ve …zdemir, B., 2002b. ‚imentolu macun dolgunun laboratuar testi. Madencilik, 41 (4), 11- 20.

Kesimal, A., Er•ÝkdÝ, B., ve YÝlmaz, E., 2003. The effect of desliming by sedimentation on paste backfill performance. Minerals Engineering, 16 (10), 1009-1011.

Lamos, A.W., and Clark, I.H., 1989. The influence of material composition and sample geometry on the strength of cemented backfill. Innovations in Mining Backfiil Technology, F.Hassani (ed.), A.A. Balkema, Canada, 89-94.

Landriault, D.A., 1995. Paste backfill mix design for canadian underground hard rock mining. Pro- ceedings of the 97th CIM Annual General Me- eting, Canada, 13-22.

Landriault, D.A., 2001. Underground Mining Methods Engineering Fundamentals and International Case Studies. SME, United States, 717 pp.

McGregor, R.G., and Blowes, D.W., 2002. The physical, chemical and mineralogical properties of three cemented layers within sulfide-bearing mine tailings. Journal of Geochemical Explo- ration, 76 (3), 195-207.

Ninteman, D.J., 1978. Spontaneous oxidation and combustion of sulphide ores in underground mines. United States Bureau of Mines RI 8775, 92 pp.

Rendell, F., and Jauberthie, R., 1999. The deteriora- tion of mortar in sulphate environments.

Construction and Building Materials, 13 (6), 321-327.

Ouellet, J., and Hassani, F., 2002. Chemistry of paste backfill. Proceedings of the 34th Annual Me- eting of the Canadian Mineral Processors, Ca- nada, 539-559.

Santhanam, M., Cohen, M.D., and Olek, J., 2001.

Sulfate attack research whither now? Cement and Concrete Research, 31 (6), 845-851.

Steinour, H.H., 1960. Concrete mix water-how impu- re can it be? Journal of the PCA Research and Development Laboratories, 2 (3), 32-50.

Thomas, E.G., 1981. Selection and specification cri- teria for cut and fill mining. Proceedings of the Application of Rock Mechanics to Cut and Fill

(15)

Mining, Institution of Mining and Metallurgy, UK, 93-102.

Thomas, E.G., Nantel, J.H., and Notely, K.R., 1979.

Fill Technology in Underground Metalliferous Mines. International Academic Services Limi- ted, Canada, 293 pp.

YÝlmaz, E., Kesimal, A., Deveci, H. ve Er•ÝkdÝ, B., 2003. Macun dolgu performansÝnÝ etkileyen fiziksel, kimyasal ve mineralojik faktšrler. MŸ- hendislik Bilimleri Gen• AraßtÝrmacÝlar I.

Kongresi, MBGAKÕ03, Üstanbul †niversitesi, Üstanbul, 683-690.

Yumlu, M., 2001. Backfill practices at ‚ayeli Mine.

Proceedings of the 17th International Mining Congress and Exhibition of Turkey, E.†nal (ed.), Kozan Publisher, Ankara, 333-339.

Wang, C., Tannant, D.D., Padrutt, A., and Millette, D., 2002. Influence of admixtures on cemented backfill strength. Mineral Resources Engine- ering, 11 (3), 261-270.

Zivica, V., and Bajza, A., 2001. Acidic attack of cement based materials - A review: Part 1. prin- ciple of acidic attack. Construction and Buil- ding Materials, 15 (8), 331-340.