Değişik çevresel koşullar altında, şişen zeminlerin özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

DEĞİŞİK ÇEVRESEL KOŞULLAR ALTINDA, ŞİŞEN ZEMİNLERİN ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Murat ÇETİN İnşaat Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, 2003 Tez Danışmanı: Yrd.Doç.Dr. Yücel GÜNEY ÖZET İnşaat mühendisliğinde; su muhtevasındaki değişime bağlı olarak önemli ölçüde hacim değiştirme potansiyeline sahip zeminler şişen zeminler olarak tanımlanmaktadırlar. Şişen zeminler dünyanın pek çok yerinde önemli zararlara neden olmaktadırlar. Şişen zemin problemi özellikle hafif yapılar ve yollar için deprem, sel gibi diğer doğal afetlerden daha tehlikelidir. Şişen zemin problemlerinin çözümü için genellikle kimyasal katkı maddeleri ile stabilizasyon, ön ıslatma, sıkışma kontrolü, sürsaj yüklemesi, su muhtevasının korunması gibi yöntemlerle zemin iyileştirilmesi yöntemlerine başvurulur. Bu yöntemlerden özellikle kireç stabilizasyonıı etkin ve ekonomik kullanımı nedeniyle en sık başvurulan yöntemdir. Bu zeminler, stabilize edilmeden önce veya sonra ıslanma-kuruma, sıcaklık, kür süresi, donma-çözünme, su muhtevası değişimleri, kirlilik gibi çok sayıda çevresel etkilere maruz kalmaktadırlar. Bu çalışmada şişme potansiyeline sahip doğal ve farklı oranlarda bentonit ve kaolen içeren kil karışımları kullanılmıştır. Doğal ve kireç-çimento ile stabilize edilmiş numuneler üzerinde su muhtevası, uygulanan sıkıştırma enerjisi miktarı, katkı maddeleri, kür süresi, kür sıcaklığı, donma-çözünme ve ıslanma-kuruma çevrimleri gibi çevresel koşulların şişme özelliklerine etkileri incelenmiştir. Deneyler sonucunda, şişme potansiyelinin su muhtevasının azalması ve sıkıştırma enerjinin artması ile arttığı belirlenmiştir. Ayrıca katkı miktarının, kür süresinin ve sıcaklığının artması ile şişme potansiyelinin azaldığı görülmüştür. Islanma kuruma çevrimlerinin doğal zeminlerde şişme potansiyelini önemli ölçüde azaltırken, stabilize edilmiş zeminlerde ıslanma kuruma çevrimlerinin şişme potansiyelinde az bir miktarda artışa neden olduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Islanma-Kuruma, Kür Şartları, Stabilizasyon, Şişen Zeminler

DETERMINING THE PROPERTIES OF EXPANSIVE SOILS, UNDER DIFFERENT ENVIRONMENTAL CONDITIONS Murat ÇETİN Civil Engineering, Master Thesis, 2003 Supervisor: Assist. Prof. Yücel GÜNEY SUMMARY In civil engineering, soils which have considerable potential of volume change by the changes in water content are named as expansive soils. Expansive soils cause significant damages in many parts of the world. The problem of expansive soil is more dangerous to structures particularly light buildings and pavements, than any other natural hazards including earthquakes and floods. Generally, stabilization with chemical admixtures, prewetting, compaction control, surcharge loading, moisture control systems are used to solve the expansive soil problems. Because of the effective and economical advantages, lime stabilization is the most commonly used method. These soils are subjected to many environmental conditions such as wetting-drying, temparature, curing period, freeze-thaw, variations of water content, pollution etc. before and after stabilization. In this study, natural and different bentonite-kaolinite mixtures which have swelling potential were used. The effects of water content, applied compaction energy, admixtures, curing period, cure tempruture, freeze-thaw cycles, wetting-drying cycles, on swelling characteristics were investigated on the natural and lime-cement stabilized specimens. It was determined that the swelling potential is increased by the reduction of water content and increase in applied compaction energy. Additionally it was seen that the swelling potential decreased with the increase of admixture and curing temperature and period. On natural soils wetting and drying cycles reduced the swelling potential where as, on stabilized soils it was determined that it caused small increase in the swelling potential. Keywords: Curing Conditions, Expansive Soils, Stabilization, Wetting-Drying