Kumlu zeminlerin stabilizasyonunda bentonit kullanılmasının geoteknik özelliklere etkisi

Abstract

ÖZET Zemin özelliklerinin çeşitli yöntemlerle iyileştirilmesi (stabilizasyon) geoteknik mühendisliğinde sıklıkla karşılaşılan bir durumdur. Stabilizasyonun amacı zeminin taşıma kapasitesini arttırmak, oturmaları ve geçirgenliği azaltmaktır. İstenilen özelliklere ulaşmak için katkılı yüzeysel stabilizasyonda çimento, kireç, bitüm ve bentonit gibi katkı maddeleri kullanılmaktadır. Örneğin, bu stabilizasyon tekniği toprak bölge barajlarında kullanılmaktadır. Tane çapı dağılımı 0.06-0. 5mm olan kum ile kuru kum ağırlığının %5, 10, 15, 20, 30 ve 40 oranlarında bentonit karıştırıldı. Ardından her karışım için bazı fiziksel ve mekanik özellikler belirlendi. Numuneler üzerinde koni penetrometre deneyleri yapıldı ve bentonitin likit limit üzerindeki etkileri incelendi. Optimum su muhtevası ve maximum kuru birim hacim ağırlık, standart Proctor deneyleri ile belirlendi. 3.5 cm çapında ve 7.0 cm yüksekliğindeki optimum su muhtevasındaki örselenmemiş numuneler sıkıştırılmış karışımlardan alındı. Serbest basınç deneyleri çeşitli şartlarda bu numunelere uygulandı. Yukarıda açıklanan bu deneylere ek olarak düşen seviyeli permeabilite deneyi, farklı bentonit oranlan ile hazırlanan numunelere uygulandı. (Kuru kum ağırlığının % 0, 1,3, 5, 10, 15, 20, 30 and 40 'ı)Böylece bentonit oranının permeabilite katsayısı üzerindeki etkileri araştırıldı.

SUMMARY Improving the ground properties with various method is a common case in geotechnical engineering. The goal of the ground stabilization is to increase the bearing capacity and decrease the consolidation and permeability of the ground. In order to obtain properties desired, some additivies such as cement, lime, bitum and bentonite are used in additive shallow stabilization. As an example this stabilization tecnique is used to form the zone of the earth dams. The grain size distrubition (0.06-0. 5mm) of sand was mixed with bentonit in the ratios of 5, 10, 15, 20, 30 and 40 % by dried sand weight. Then some physical and mechanical properties were determined for each mixtures. Cone penetrometer tests were performed on these specimens and the effects of the amount of bentonite on the liquid limit was studied. Optimum moisture content and maximum dry units weight were obtained by standart Proctor tests. Undisturbed specimens having 3.5 cm in diameter and 7.0 cm in height were taken from the compacted mixtures at optimum moisture content. Unconfined compression tests were performed on these specimens for various test conditions. In addition to these tests decribe above, falling head permeability test were also performed on the specimens prepared with bentonite in different proportions (0, 1, 3, 5, 10, 15, 20, 30 and 40 % by weight of dried sand). Thus the effect of the ratio of bentonit on the coefBcent of the permeability was investigated.