Geri Dön

Yüksek performanslı polipropilen fiber katkısının kil zeminin drenajsız kayma direncine etkisinin incelenmesi

Investigation of the effect of high performance polypropylene fiber additive on the undrained shear strength of clay soil

PDF İndir

  1. Tez No: 674761
  2. Yazar: FATİH KÜÇÜK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SEDAT SERT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sakarya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Günümüzde hızla büyüyen şehirleşme ile yeni yerleşim bölgelerinin zemin özellikleri açısından problemli yerlerde oluşturulması kaçınılmaz hale gelmiştir. Yumuşak killi zeminlerde inşa edilen binalar ve ulaştırma yapılarında taşıma gücü ve oturma problemleri önemli yer tutmaktadır. Bu gibi durumlarda parseli terketme veya güzergahı değiştirme, zemin iyileştirmesi yapma veya binalarda kazıklı temel inşa etme gibi yöntemler alternatif olarak kullanılmaktadır. Gelişen teknoloji ile geosentetik malzemeler taşıma gücünü artırma, tabakaları ayırma, drenaj gibi işlemler için kullanılmaktadırlar. Geosentetiklerden birisi olan polipropilen fiberler uzun yıllardır beton ve zemin güçlendirilmelerinde kullanılmaktadır. Bunun yanında alkali özellikte olan betonun alkali direnci olmayan fiberleri zamanla çürüttüğü ve uzun vadeli dayanımını azalttığı bilinmektedir. Bu dezavantajı kaldırmak için alkali dirençli fiberler üretilmiştir. Bu tez çalışmasında alkali ve korozyon direnci yüksek olan, sürtünme özelliği artırılmış polipropilen fiber katkısının kil zeminin drenajsız kayma direnci üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Öncelikli olarak Kocaeli ilinden getirilen kil zeminin fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Daha sonra 40 mm ve 54 mm uzunluğunda imal edilmiş fiberler 10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm ve 50 mm boylarında kesilmiştir. Bu fiberler optimum su muhtevasında bulunan doğal zemine kuru ağırlığın %0,5, %1, %1,5 ve %2'si oranlarında eklenerek fiber-zemin karışımları hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımlar, standart Proktor enerjisinin 2 katına karşılık gelen sabit bir enerji ile iki farklı boyuttaki silindirik numune kalıpları içine sıkıştırılmıştır. Kalıplardan birisi 3,50 cm çap ve 7,00 cm yüksekliğe sahip iken diğerinin çapı 5,00 cm ve yüksekliği de 10,00 cm'dir. Çalışmada 20 tanesi doğal kil ve 280 tanesi polipropilen fiber katkılı olmak üzere toplamda 300 tane silindirik numuneye serbest basma (UC) deneyi yapılmıştır. Kil zemin ve polipropilen fiberle güçlendirilmiş numunelerin makroskobik görüntüleri ve mikro yapısı arasındaki etkileşimi incelemek için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile analiz yapılmıştır. Yapılan 300 adet serbest basma deneyi sonucunda polipropilen fiber katkısının kil zeminin drenajsız kayma direncini arttırdığı görülmüştür. Maksimum direnç artışı, kuru ağırlıkça %2 oranında 30 mm uzunluğunda fiber katkısı olan karışımlarda elde edilmiştir. Ayrıca polipropilen fiberin boyutları nedeniyle fiber oranı ve uzunluğu arttıkça homojen karışım elde edilmesi zorlaştırmıştır.

Özet (Çeviri)

Today, with the rapidly growing urbanization, it has become inevitable to create new residential areas in problematic areas in terms of soil characteristics. Bearing capacity and settlement problems have an important role in buildings and transportation structures built on soft clay soils. In such cases, methods such as leaving the parcel or changing the route, soil improvement or piled foundations in buildings are used as alternatives. With the developing technology, geosynthetic materials are used for processes such as increasing the bearing capacity, separating the layers, and drainage. Polypropylene fibers, one of the geosynthetics, have been used in concrete and soil reinforcement for many years. In addition, it is known that concrete with alkali properties decays non-alkali-resistant fibers over time and reduces its long-term strength. To eliminate this disadvantage, alkali resistant fibers have been produced. In this thesis study, the effect of polypropylene fiber additive with high alkali and corrosion resistance and increased friction properties on the undrained shear strength of the clay soil was investigated. First of all, physical properties of clay soil taken from Kocaeli province were determined. Then, 40 mm and 54 mm long manufactured fibers were cut into 10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm and 50 mm lengths. Fiber - soil mixtures were prepared by adding 0,5%, 1%, 1,5% and 2% of the dry weight to the natural soil with optimum water content. The prepared mixtures were compacted into cylindrical sample molds of two different sizes with a constant energy corresponding to 2 times the standard Proctor energy. One of the molds has a diameter of 3.50 cm and a height of 7.00 cm, while the other has a diameter of 5.00 cm and a height of 10.00 cm. In the study, unconfined compression (UC) tests were carried out on a total of 300 cylindrical samples, 20 of which were natural clay and 280 of which were polypropylene fiber reinforced. Analysis was performed by Scanning Electron Microscopy (SEM) to examine the interaction between the macroscopic images and microstructure of clay soil and polypropylene fiber reinforced samples. As a result of 300 unconfined compression tests, it was observed that polypropylene fiber additive increased the undrained shear strength of the clay soil. The maximum strength increase was obtained in mixtures with a fiber additive of 30 mm length at 2% by dry weight. In addition, due to the dimensions of the polypropylene fiber, it became difficult to obtain a homogeneous mixture as the fiber ratio and length increased.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    850256

    Ultra yüksek performanslı betonda sentetik lif kullanımının mekanik özelliklere etkisi

    Impact of synthetic fiber use on the mechanical properties of ultra high performance concrete

    ALPER AVCIALP

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat MühendisliğiBalıkesir Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ TAMER BİROL

  2. Tez No

    856876

    Kolemanit ve polipropilen lif katkısının harçlara etkisi

    The effect of colemanite and polypropylene fiber addition on concrete mortars

    BEYZA ŞİMŞEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İnşaat MühendisliğiİSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FURKAN ŞAHİN

  3. Tez No

    439455

    Effects of polyhedral oligomeric silsesquioxane reinforced polypropylene (PP) nanocomposites on the thermal, mechanical, and optical properties of PP

    Polihedral oligomerik silseskuiokzan katkılı polipropilen (PP) nanokompozitlerin PP üzerindeki termal, mekanik ve optik özelliklerinin incelenmesi

    SEVİL KAYNAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

    PROF. DR. MÜKERREM ÇAKMAK

  4. Tez No

    233853

    Yakıt hücreleri için bipolar kompozit tabaka hazırlanması

    Composite bipolar plate production for the fuel cells

    OĞUZHAN AKINÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. NURSEL DİLSİZ

  5. Tez No

    354280

    Dairesel kesitli kompozit tüp kirişlerin eğme ve burkulma davranışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

    Experimental and numerical studies on bending and buckling behavior of circular composite tubular beams

    SEÇİL EKŞİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KENAN GENEL

Geri Dön