Uçucu kül ve bentonit ile hazırlanan çimento enjeksiyonlarının kohezyonsuz zeminlerdeki davranış ve özelliklerinin model deneylerle araştırılması

Abstract

ÖZET Yapılan bu çalışma zeminlerin enjeksiyonu ile ilgili araştırmaları ve laboratuarda uçucu kül ve bentonit ile yapılan çimento enjeksiyon model deneylerini içermektedir. Enjeksiyon bir zemin iyileştirme metodu olup, kayma mukavemetini artırmak ve geçirimliliği azaltmak için çatlaklı kaya, kum-çakıl veya alüvyon zemin içerisine, basınç altında bir karışımın gönderilmesi işlemidir. Yapılan literatür araştırmalarının değerlendirilmesi sonucunda; Bölüm 2'de Enjeksiyon İşlemi, Bölüm 3'de Enjeksiyon teçhizatı, Bölüm 4'de Çimento Esaslı Karışımlar, Bölüm 5'de Enjeksiyonda Kalite Kontrol ve Bölüm 6'da ise Bentonit, Uçucu kül ve Çimento karışımları hakkında bilgiler verilmiştir. Atatürk Üniversitesi Zemin Mekaniği Laboratuarında yapılan, deneysel çalışma Bölüm 7'de verilmiştir. Bu çalışmada araziden alınan ve özellikleri belirlenen doğal çakıl malzemesi kullanılmış olup, 10cm çapında ve 20cm yüksekliğindeki rijit başlıklı silindirik kalıplara rölatif sıkılığı 0.80 olacak şekilde yerleştirilmiştir. Dört değişik gurupta yapılan deneylerde karışım malzemeleri olarak farklı oranlarda çimento, uçucu kül ve bentonit kullanılmıştır. Farklı su/katı oranlarında hazırlanan enjeksiyon sıvı karışımı silindirik kalıplar içerisindeki çakıl örneklere enjekte edilmiştir. Enjekte edilen örnekler 7 ve 28 gün sonra serbest basınç deneyleri yapılarak, serbest basınç mukavemetleri ile elastisite modülleri belirlenmiştir. Bunların yanında karışımların viskoziteleri (akış süresi) enjeksiyon deneyinden önce Marsh hunisiyle ölçülerek belirlenmiştir. Deney sonucunda belirlenen Serbest basınç mukavemetleri ve Elastisite modüllerinin diğer parametrelerle değişimleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.

II SUMMARY This study is composed of injection of soils and related researches, and model cement injection experiments made with grouts including fly ash and bentonite at the laboratory. Injection is a ground improvement method. The aim of grouting is to increase shear strength and decrease permeability of soils. It is process that the grout is injected to the fissured rock, sand and gravel or alluvium under pressure. From the literature researches; Grouting, Grouting Equipment, Cement Grouts, Quality Control Of the Grouting, Bentonite-Fly Ash and Cement Grouts are summarised in the Chapter 2, Chapter 3, Chapter 4, Chapter 5 and Chapter 6, respectively. Experimental study worked at the Soil Mechanic Laboratory of the Atatürk University is explained in the chapter 7. In this study, the natural gravel samples taken from the field environment are used. These samples are placed to the cylinder molds, with 10 cm diameter and 20 cm height rigid caps, with relative density of 0.80. At the result of experiments done in the four different group tests, grouts are used with different ratios of cement, fly ash and bentonite. The grouts prepared with different water/cement ratios are injected to the gravel samples in the cylinder molds. The compressive strength of injected samples are tested after 7 and 28 days. The compressive strength and elastic modulus of the samples are determined from test results. Besides these, the viscosity of the mixtures are measured by Marsh cone before the injection process. At the end of these experiments, compressive strength and elastic modulus are evaluated by comparing with the other parameters. -