Stabilization of lime stabilized clay reinforced with synthetic fibers and silica fume
Silis dumanı ve sentetik fiberlerle modifiye edilmiş killerin geoteknik özelliklerinin araştırılması
- Tez No: 566218
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALTUĞ SAYGILI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 50
Özet
Literatürde, kaba ve ince taneli zeminlerde silis dumanı ve lifler ayrı ayrı kullanılarak çeşitli stabilizasyon çalışmaları yapılmıştır. Ancak, silis dumanı veya liflerle yapılan stabilizasyon çalışmalarında donma-çözünme etkisi üzerine az sayıda araştırma mevcuttur. Bu çalışmada kireç ile zenginleştirilmiş kaolin kiline silis dumanı ve polipropilen lif eklenmiştir, bu katkı maddelerinin kilin dayanımına ve donma-çözünme davranışlarına etkisi araştırılmıştır. Dayanımdaki değişimleri gözlemlemek için serbest basınç testi uygulanmıştır. Ayrıca modifiye edilmiş numunelerin donma-çözünme etkisi altındaki dayanım kaybı da ölçülmüştür. Optimum nem içeriğine sahip kontrol numuneleri ve modifiye edilmiş numuneler sıkıştırılarak, dayanım kazanmaları için 28 gün boyunca kür odasında bekletilmişlerdir. Kürlenme döneminden sonra numuneler donma-çözünme kabinine yerleştirilerek iki, beş ve sekiz döngüye tabi tutulmuşlardır ve numunelere basınç testi uygulanmıştır. Hazırlanan numunelerde sentetik polipropilen liflerin içeriği kaolin kilinin kuru ağırlığınca yüzde 0.25 ile yüzde 1 oranı arasında ve silis dumanı içeriği ise kaolin kilinin kuru ağırlığınca yüzde 2.5 ile yüzde 10 oranı arasında değişmektedir. Kireçle iyileştirilmiş kaolin kil numunelere silis dumanı, sentetik lif ve bu katkıların farklı oranlardaki kombinasyonlu karışımların eklenmesi numunelerin basınç dayanımını ve donma-çözünme döngülerine olan direncini artırmıştır. Hidratasyon reaksiyonlarında ihtiyaç duyulan ekstra silika kaynağı için silis dumanı partikülleri kireçle zenginleştirilmiş kaolin kiliyle reaksiyona girmiştir. Sonuç olarak, kaolin parçacıklarını çevreleyen CSH jel ürünleri oluşmuştur. Fiber katkısı karışımda sürtünme direncini artırmıştır, ayrıca kireçle zenginleştirilmiş kil, silis dumanı ve fiberler arasındaki çimentolaşma reaksiyonlarında kenetlenme etkisi oluşmuştur. Maksimum dayanıma yüzde 0.25 fiber ve yüzde 10 silis dumanı içeriğine sahip kireçle modifiye edilmiş kil numunelerde ulaşılmıştır ve fiber oranı arttıkça basınç dayanımlarında düşüş olduğu gözlemlenmiştir. Sentetik lif, silis dumanı ve sentetik lif-silis dumanı ile modifiye edilmiş numunelerin dayanımında kürlenme süresinden sonra artış gerçekleşmiştir ve donma-çözünme döngülerinden sonra katkılarla modifiye edilmiş numunelerde kontrol numunelerine göre daha düşük dayanım kaybı oluşmuştur. Serbest basınç dayanım testlerinde en yüksek dayanım değerlerine sahip numuneler, donma-çözünme döngülerinde de düşük dayanım kaybı ile en iyi performansı göstermiştir. Sonuçlar endüstriyel atık kullanılarak yapılan zemin iyileştirme projelerinde, silis dumanı ve sentetik lifler ile modifiye edilmiş kireç katkılı kil çalışmasının ekonomik ve çevre dostu bir alternatif olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Several soil stabilization studies have been conducted in the literature with silica fume and fibers separately on coarse and fine grained soils. However, few studies have been conducted on freeze-thaw performance of soils modified with fibers or silica fume. This experimental study was conducted to investigate the effect of silica fume and polypropylene fiber modification on strength and freeze-thaw behavior of lime stabilized kaolinite clay. To observe the strength behavior, unconfined compressive strength tests were conducted. Strength losses were also measured after exposure to freeze-thaw cycles to investigate the durability of the modified samples. Control and modified samples were compacted at optimum moisture content and cured for 28 days. After curing, samples were inserted into the freeze-thaw chamber and after two, five and eight cycles samples were tested for compression. Synthetic polypropylene fiber content varied between 0.25 percent to 1 percent and silica fume content varied between 2.5 percent to 10 percent by dry weight of kaolinite in the prepared samples. Adding silica fume, fiber and mixtures having various silica fume-fiber ratios increased the compressive strength values and enhanced the freeze-thaw durability of the lime rich kaolinite specimens. Silica fume particles reacted with lime rich kaolinite as an extra silica source needed for hydration reactions. As a result, CSH gel products were formed, which surrounded the kaolinite particles. Fibers improved the friction resistance, interlock effect was created by cementation reactions between lime stabilized soil, fibers and silica fume. Silica fume and fiber modified lime rich clay reached the maximum strength at 0.25 percent fiber and 10 percent silica fume added specimens, strength values started to decrease with increasing fiber ratios. Silica fume, synthetic fiber and fiber-silica fume modified samples had an increase in compressive strength values with curing and modified samples exposed to freeze-thaw cycles had a lower strength loss compared to control specimens. Samples having higher strength values in unconfined compressive strength measurements were the most durable samples in the freeze-thaw tests with lower strength loss. The results indicated that fiber-silica fume modified kaolinite clay can be an economic and environmentally friendly alternative in soil stabilization projects by utilizing an industrial waste.
Benzer Tezler
- Geçirimsizlik perde ve şilteleri için kullanılan zeminlerin iyileştirilmesi
Improvement of soils used in walls, liners and covers for waste disposal
ŞULE KAHYA
- Mechanical properties of fiber reinforced lime stabilized clay before and after freeze-thaw effect
Fiber ile donatılandırılmış kireç stabilize kilin donma çözünme etkisi öncesi ve sonrası mekanik özellikleri
ASLI BOZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiEge Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER SEZER
- Polipropilen liflerin uçucu kül zemin karışımlarında geoteknik özelliklere etkisi
Influence of polypropylene fibers on geotechnical properties of soil-fly ash mixtures
MEHMET ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI AKSOY
- Muhtelif katkı malzemeleri ve/veya donatı kullanımı ile yapılan zemin iyileştirme(stabilizasyon) yöntemlerinin teorik ve deneysel olarak ayrıntılı bir irdeleme ve değerlendirilmesi
A detailed theoretical and laboratory investigation of methods of soil improvement using various additives and geosynthetic reinforcements
CEREN PEKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat MühendisliğiEge Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. H. RECEP YILMAZ
- Effect of lime and compactive effort on hydraulic conductivity of clay liners in laboratory and in situ scales
Kireç ve sıkıştırma enerjisinin laboratuvar ve arazi boyutlarında kil kaplamalarının hidrolik geçirgenliğine etkisi
İLKNUR SARGIN BOZBEY
Doktora
İngilizce
2002
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL GÜLER