Konsolidasyon süresince kil yapısındaki değişimin araştırılması
Research of the change in the clay structures during consolidation
- Tez No: 178144
- Danışmanlar: PROF.DR. S. FEYZA ÇİNİCİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Kil zemin davranışı geoteknik mühendisliğinin önemli araştırma konularındandır. Killerin mühendislik davranışını tanımlamanın klasik yolu gerilme-deformasyon ilişkisinin araştırılmasıdır. Günümüze kadar süregelen yöntemler genellikle gerilme hesabından deformasyon elde etmeye dayanan yani gerilme esaslı yöntemlerdir. Ancak bilimsel birikimin incelenmesi, gerilme deformasyon dönüşümünün üzerinde etkili olan çok sayıda etken olduğunu ve bu etkenleri ayrıştırabilmek için de mikro davranışın tanımlanması gerektiğini ortaya koymaktadır. Tez çalışması kapsamında 25 adet konsolidasyon deneyi yapılmış ve konsolidasyon deneyleri boyunca 175 adet gerilme seviyesinde 1 dakika ile 72 saat arasında değişen sürelerde beklenerek kil zeminin konsolidasyon davranışı sonucunda oluşan fabrik yapısı araştırılmıştır. Konsolidasyon deneyleri sonucunda oluşan fabrik yapı ESEM (taramalı elektron mikroskopu) analizleri vasıtasıyla alınan fotoğraflarla açıklanmıştır. Diğer yandan laboratuvarda yapılan deneylerden elde edilen veriler sunulmuştur. Birinci bölümde konu ile ilgili giriş yapıldıktan sonra ikinci bölümde, killerin oluşumu ve özellikleri detaylı olarak incelenmiş, kil mineralleri ile kil zeminin yapısı, kil türlerinin oluşması ve oluşma etkenleri, killerin sınıflandırılması verilerek killerin mühendislik özellikleri ve bileşiminin tayini için yapılan başlıca deneyler sunulmuştur. Deneysel çalışmalarda izlenen yöntem üçüncü bölümde açıklanmıştır. Deneylerde kullanılan kil zeminin mühendislik özellikleri, deney düzeni, deney programı ve deneylerin yapılışı anlatılmıştır. Ayrıca ESEM analizleri için numune hazırlama yöntemi ve kriterleri detaylı bir şekilde verilmiştir. Dördüncü bölüm, deneysel çalışmaların sonuçlarının verildiği ve yorumlandığı bölümdür. Tezin bu kısmında sırasıyla yapılan 25 adet uzun ve kısa süreli konsolidasyon deneylerinden hareketle deney sonuçları araştırılmış ayrıca kil zeminin fabrik yapısındaki değişiklikler ESEM analizleri sırasında alınan fotoğraflarla incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırmalı olarak yorumlanmıştır. Son bölümde, tez çalışması kapsamında yapılan deneysel çalışmalar ve ESEM analizleri ile ilgili genel sonuçlar verilmiştir. Laboratuvar deneyleri ve ESEM analizleri sonuçlarından hareketle elde edilen genel sonuçlar aşağıda kısaca özetlenmiştir. ESEM analizlerinde, konsolidasyon deneylerinde basınç ve bekleme süresinin artmasına bağlı olarak kil zeminin yapısında değişiklikler meydana geldiği gözlemlenmiştir. Uygulanan basınç miktarı arttıkça zemin içindeki boşluk oranının azaldığı, kil dane ve mineralllerinin bir yönelme yaptıkları; yani basıncın uygulandığı yöne dik olacak şekilde değiştiği gözlemlenmiştir. Uygulanan gerilme zemin içerisindeki kemerlenmeler nedeniyle numunenin her noktasına temas etmemiş ve her yerde yönelmeye rastlanılmamıştır. Aynı şekilde basınç altındaki bekleme süresinin artması da kil danelerinin ve minerallerinin dizilimini basıncın uygulandığı yöne dik olacak şekilde değiştirdiği gözlemlenmiştir. Basınç miktarının artmasıyla birlikte zemin yapısında meydana gelen elastik şekil değiştirmelerin yerini plastik şekil değiştirmelerin aldığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Behaviour of the clayey materials is one of the important research subjects of Geotechnical Engineering. Classical way of defining engineering behaviour of the clays is based on the research of stress-deformation relations. Methods used up to now are usually based on calculating the deformations resulted from the stresses, namely stress based methods. However careful scientific studies show that there are some other factors that are effective on the stress deformation transformation and behaviours in micro levels are needed to be defined to analyze these effects. In this thesis, twenty-five laboratory consolidation tests have been carried out. During these consolidation tests, which are applied at 175 different stress levels and observed at the durations varying between 1 minute and 72 hours, fabric structure of the clays ground formed after the consolidation behaviour is researched. Fabric structure formed after the consolidation tests are explanied with the photographs taken by using the ESEM analysis. In addition to these test results from the laboratory studies are presented. Chapter 1 is the introduction. Chapter 2 is a literature survey on formation of clayey sediments, fabric and structure of clayey soils, aging and delayed compression of sediments and classification of clays. Also the methods and techniques that may be employed for determination of soil composition are presented. Methodology of this experimental study is explained in Chapter 3. In this Chapter, the geology and soil profile of kaolin are presented. Also engineering properties of the clay that was used in this experimental study and test methods are presented in detail. Chapter 4 deals with the results of laboratory tests and evaluation of these tests. In this chapter compression behavior of clay is defined by performing total twenty-five conventional and long term consolidation tests. Also, fabric study of undisturbed and unloaded clay and changes in fabric due to compression, under different consolidation pressure levels are investigated by means of ESEM analysis. In the last chapter, conclusions of the research work obtained by experimental studies and ESEM analysis are presented. The conclusions based on laboratory tests and ESEM analyses are summarized in the following paragraphs. By the ESEM analysis it is observed that there are changes occuring in the structure of the clay ground depending on the pressure and consolidation time. As the application time of the pressure increases, it is observed that void ratio in the ground decreases and clay particles and minerals are aligned, namely changed their position as aligning vertically to the surface of the pressure. Because of the arc-formed structures, applied stresses are not transmitted everywhere in the samples. So that alignment is not observed everywhere. At the same time it is observed that as the duration time of the samples under stress increases, alignment vertical to the stress surface increases. Also it is observed that as the amount of stress increases, change in the structure of the clay shifts from elastic type of deformation to plastic type of deformation.
Benzer Tezler
- Samsun Çarşamba mavi kilinin ikincil ve üçüncül sıkışma davranışı
Secondary and tertiory compression behaviour of Samsun Çarşamba blue clay
ELİF YILMAZ
- Investigation into the effects of nano-materials and nano-polymers on clays
Nano malzeme ve nano polimerlerin kil zeminler üzerindeki etkilerinin incelenmesi
AMIN YEGANEH RIKHTEHGAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BERRAK TEYMÜR
- Yumuşak kohezyonlu zeminlerin kademeli yükleme altında davranışının nümerik analizi
The Numerical analyse of soft cohesne soils under staged loading
B.BANU MERCANGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İ. KUTAY ÖZAYDIN
- Çimento-kumlu kil karışım oranlarının mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical properties of cement-sandy clay mixtures
HÜLYA İNAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Aydın Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAVEH DEHGHANIAN