Killi zeminlerin kayma direncine bazalt fiberin katkısı
Contribution of basalt fiber to shear strenght of clayey soils
- Tez No: 682157
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERTAN BOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Killi zemin, kayma direnci, kesme kutusu, zemin iyileştirme, bazalt fiber, Clayey soil, shear strenght, shear box, soil improvement, basalt fiber
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Kozmopolit şehirlerde artan hızlı nüfus hızlı kentleşmeyi beraberinde getirip, yeni yeraltı ve yerüstü yapıların yapılma zorunluluğu zeminleri kıymetli kılmıştır. Olumsuz zemin koşullarında, eğer uygun yer seçimi ve yapısal değişiklik seçeneklerini hayata geçirmek mümkün değilse, yapı inşasının zorunlu olduğu durumlarda zeminleri iyileştirme işlemi sıklıkla başvurulan bir yol olmuştur. Yapılan zemin iyileştirme işlemlerinin, zeminin taşıma gücünü artırma, sıvılaşma riskini azaltma, oturmaları kontrol altına alma, kayma direnci parametrelerini artırma gibi işlevlerinin yanında çevre dostu ve ekonomik olması da ön planda tutulmaktadır. Günümüzde çimento ve kireç gibi geleneksel katkı malzemeleri yanında, artan teknoloji ve bilgi birikimi ile fiber gibi daha teknolojik malzemelerin yardımıyla zeminleri iyileştirme inşaat mühendisliğinin bir parçası haline gelmiştir. Zemin iyileştirme ve beton iyileştirmede kullanılan, çevre dostu, doğal ve geniş bir hammadde tabanına sahip olan katkı malzemelerinden biri de bazalt fiberdir. Bazalt fiberin zemin iyileştirme çalışmalarında kullanımına yönelik çalışmaların literatürde giderek arttığı görülmektedir. Bu tez çalışmasında, Düzce ilinden elde edilen killi zeminlere bazalt fiber katkısının kayma direnci parametrelerine olan etkisi araştırılmıştır. Türk Standardı (TS1500) ve Birleştirilmiş Zemin Sınıflama Sistemine (USCS) göre yüksek plastisiteli kil (CH) sınıfında olan ince daneli zemin örneklerine belirli oranlarda bazalt fiber eklenmiş ve ardından hazırlanan bu numuneler kesme kutusu deneylerine tabi tutulmuştur. Belirli ağırlıktaki doğal kil numunesine ağırlıkça %0, %1, %1,5, %2 ve %2,5 oranında 6 mm, 12 mm ve 24 mm uzunluğunda bazalt fiber ilave edilip bulamaç (slurry) yöntemi ile numuneler hazırlanmıştır. Bu numuneler daha sonra 45 kPa yük altında 7 gün süre ile konsolidasyona bırakılmıştır. En son olarak da konsolide olan numuneler, farklı düşey gerilmeler ile kesme kutusunda deneye tabi tutulmuşlardır. Gerçekleştirilen 39 adet deney sonucuna göre; bazalt fiber oranı ve boyu arttıkça kayma direnci açısında doğrusal olmayan bir artış gözlemlenirken, kohezyon değerinde ise bazalt fiber uzunluğuna bağlı olarak farklı bazalt fiber oranlarında pik değerler oluştuğu gözlemlenmiştir. 6 mm fiber uzunluğunda çalışılmış numunelerde kohezyon değeri %2 fiber oranında pik yapmış iken, 12 mm fiber uzunluğunda çalışılmış numunelerde kohezyon değeri %1,5, 24 mm fiber uzunluğunda çalışılmış numunelerde ise kohezyon değeri %1 fiber oranında pik yapmıştır. Bu durum fiber - zemin arasındaki etkileşim, fiber boyu ve fiber oranı (numune içerisindeki fiber yoğunluğu) ile açıklanmaktadır. Bazalt fiber kullanımının zemin iyileştirme çalışmalarında alternatif olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
The increasing population in cosmopolitan cities brought along rapid urbanization, and the necessity of building underground and aboveground structures made the soils valuable. In unfavorable soil conditions, if it is impossible to implement the appropriate location selection and structural change options, soil improvement has been a common method in situations where building construction is necessary. In addition to the functions of soil improvement processes such as increasing the bearing capacity of the soil, reducing the risk of liquefaction, taking control of settlements, increasing the shear strength resistance parameters, it is also emphasized that they are environmentally friendly and economical. Today, in addition to traditional additives such as cement and lime, with increasing technology and knowledge and more technological materials such as fiber, soil improvement has become a part of civil engineering. Basalt fiber is one of the additives used in soil improvement and concrete improvement, which is environmentally friendly, natural, and has a broad raw material base. Soil improvement studies with basalt fiber are increasing in the literature. In this thesis study, the effect of basalt fiber additive on the shear resistance parameters on clayey soils obtained from Düzce province was investigated. Basalt fiber was added to the fine-grained soil samples, which are in the high plasticity clay (CH) class according to the Turkish Standard (TS1500) and the Unified Soil Classification System (USCS), and then subjected to shear box tests. 6 mm, 12 mm and 24 mm long basalt fiber was added to the natural clay sample with a certain weight (0%, 1%, 1.5%, 2%, and 2.5% by weight), and samples were prepared by the slurry method. It was then left to pre-consolidation for 7 days under a 45 kPa load. On the consolidated samples, they were tested with different vertical stresses in the shear box. According to the results, a nonlinear increase was observed in the internal friction angle as the basalt fiber ratio and length ascend. On the other hand, the cohesion value had peaks at different basalt fiber ratios depending on the basalt fiber length. While the cohesion value peaked at the rate of 2% fiber in the samples worked with 6 mm fiber length, the cohesion value peaked at the rate of 1.5% in the samples worked with 12 mm fiber length, and the cohesion value in the samples worked with 24 mm fiber length was 1% fiber. This is explained by the interaction between fiber-soil, fiber length, and fiber ratio (fiber density in the soil sample). It was concluded that basalt fiber could be used as an alternative in soil improvement studies.
Benzer Tezler
- Bazalt fiber katkısının killi zeminlerin drenajsız kayma direncine etkisi
The effect of basalt fiber addition on undrained shear strength of clayey soils
PINAR OCAKBAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT SERT
- Olı̇vı̇n ve potasyum hidroksit (KOH) katkısının ı̇nce danelı̇ bir zeminin dayanımına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of olivine and potassium hydroxide (KOH) additive on the strength of a fine-grained soil
ABDELMAOULA MAHAMOUD TAHİR
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT SERT
- An experimental investigation on the effects of relative density and grain size distribution on cyclic liquefaction of silty sands
Göreceli sıkılık ve dane çapı dağılımının sitli kumların sismik sıvılaşmasına etkisinin deneysel incelenmesi
SENA BEGÜM KENDİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA ECE BAYAT
PROF. DR. MEHMET MURAT MONKUL
- Kilde kayma direnci parametrelerinin ölçülmesinde numune boyutlarının etkisi
Determination of dimension size effects on the shear strength of clay
GÜLÇİN ŞENGÜL NOMALER
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ GÜNDÜZ
- İnce daneli zeminlerde drenajlı kayma direnci parametrelerinin tayini
Determination of drained shear strenght parameters in fine grained soils
MERVE İSPİROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Mühendislik BilimleriSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTAN BOL