Sıkıştırılmış kil zeminin şişme ve büzülme davranışı

Abstract

IV ÖZET Kurak ve yankurak iklimlere sahip bölgelerde yer alan, suya doygun olmayan killi zeminlerde artan su muhtevası ile, `şişme` olarak adlandırılan önemli hacim değişikliği meydana gelmektedir. Bu zeminlerin şişme potansiyelinin ve şişme basıncının önceden belirlenmesi ve bunlara etkiyen hem mineralojik hem de çevresel faktörlerin zemin davranışına etkisi hakkında bir fikir edinilebilir. Zemin davranışını bilmek uygun temel sisteminin seçilmesi ve oluşabilecek yapı hasarların önlenmesini mümkün kılmaktadır. Bu çalışmada, Eskişehir bölgesinde oluşan kil dolgu zeminin tekrarlı ıslanma ve kuruma çevrimlerinde şişme ve büzülme davranışları araştırılmıştır. Dolguda kullanılacak kilin mineralojik incelemesi yapılmış, SEM tekniği ile mkroyapısı incelenmiştir. Çalışmada kullanılan kil numune dolgudaki maksimum kuru birim hacim ağırlığında ve optimum su muhtevasında hazırlanmıştır. Bu numuneler 7 kere ıslanma ve kuruma çevrimlerine bırakılmış, her çevrimde şişme basınçları ve şişme deformasyonları ölçülmüştür. Bu işlemler odometre deney aletinin konsolidasyon hücrelerinde gerçekleştirilmiştir. Numunelerin üzerine ÂSTM' de belirtilen 0.071 kg/cm2 sürşaj yükü uygulanmış ve serbest şişme miktarları ve şişme basınçları ölçülmüştür. Bu şekilde ıslanma kuruma çevrimlerinin ve başlangıç su muhtevasının zeminin şişme davranışına etkisi araştırılmıştır. Numuneler optimum su muhtevasında, optimum su muhtevasının ıslak ve kuru tarafinda olmak üzere hazırlanmıştır. Numunelerin ıslanma-kuruma çevrimleri sonucunda kilin geçirgenlik özelliklerinin (permeabilite katsayısı) değişimleri de belirlenmiştir. Aynı zamanda numunenin kıvam ve mühendislik özelliklerinde meydana gelen değişmeler bulunmuştur. Deneyler sonucunda başlangıç su muhtevasının artması ile şişme deformasyonlarının ve şişme basıncının azaldığı, ıslanma-kuruma çevrimleri sonunda permeabilite katsayısının ve şişme özelliklerinin azaldığı bulunmuştur. Çevrimler sonucunda likit ve plastik limit değerlerinin azaldığı yani plastikliğin azaldığı saptanmıştır. Islanma-kuruma çevrimleri öncesi ve sonrasında kil numunelerin SEM tekniği ile mikro yapısı gözlenmiştir.