Killi zeminde donma-çözülmenin neden olduğu mukavemet kaybının magnezyum oksit ve fosforik asit katkısıyla iyileştirilmesi
Improving the strength loss of a clayey soil due to freeze-thaw wi̇th magnesium oxide and phosphoric acid addition
- Tez No: 878264
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ŞÜKRÜ ÖZÇOBAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Kohezyolu zeminlerin özellikleri çeşitli iç ve dış parametrelerden etkilenerek değişim gösterebilmektedir. Bu etkenlerden bir tanesi iklim olup genellikle soğuk bölgelerde etkilidir. Hava sıcaklığının suyun donma sıcaklığının altına düşmesi ve tekrar üstüne çıkması zemin mikro yapısında farklılaşmaya sebep olur. Donan boşluk suyu zemin danelerini iterek formasyonlarının değişmesine neden olur. Daneler arası kuvvet azalır, mesafeleri artar ve zemin mukavemetinde kayıp meydana gelir. Zemin özelliklerindeki bu değişim yapılarda hasara yol açabilmektedir. Bu deneysel çalışma kapsamında ilk olarak donma-çözülmeye maruz kalan bir killi zeminde meydana gelen mukavemet kaybı belirlenmiş ardından zemine MgO ve H3PO4 kimyasal katkılarının ilave edilmesiyle donma-çözülmenin sebep olduğu kayıp yok edilmiş ve iyileştirilmiştir. Deneylerde kaolin olarak adlandırılan CL sınıfı zemin ile çalışılmıştır. Hazırlanan numunelerin su ile teması önlenerek kapalı sistem kurulmuştur. Öncelikle katkısız zemin -20°C'de 1 gün, +20°C'de 1 gün, 1 çevrim 2 gün sürecek şekilde, 0, 1, 5, 10 donma-çözülme çevrimine maruz bırakılmış. Belirtilen her çevrimin sonunda UC ve UU deneyleri yürütülmüştür. Sonuçlarda hücre basıncının da etkisini görmek amacıyla deneyler 0 kPa, 100 kPa, 200 kPa ve 400 kPa hücre basıncı altında gerçekleştirilmiştir. Buna ek olarak çevrim sayısının etkisi de gözlemlenmiştir. Çalışmanın diğer aşamasında donma-çözülme kaynaklı mukavemet kaybını ortadan kaldırmak amacıyla zemine eklenecek olan MgO ve H3PO4 katkılarının optimum dozları belirlenmiştir. Optimum dozda katkıyla hazırlanan numuneler aynı sıcaklık aralığı, sistem ve çevrim sayısında donma-çözülmeye maruz bırakılmış ve çevrim sonlarında aynı deneyler belirtilen hücre basınçlarıyla tekrarlanmış, katkısız numune sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar çevrim sayısındaki artışın zemin mukavemetini düşürdüğü ortaya koymuştur. UC deneyi sonuçlarında pik mukavemet kaybı 5. çevrim sonunda yaşanmışken UU deneylerinde 10. çevrimin sonunda pik düşüş gözlemlenmiştir. Hücre basıncındaki artışla daha yüksek mukavemet değerlerine erişilmiştir. Katkılı numunelerde farklı su muhtevalarında elde edilen mukavemet değerlerinin birbirine yaklaştığı gözlemlenmiştir. Artan su muhtevasında iyileştirmenin daha etkili olduğu saptanmış, zemin mukavemetinde %68 ila %3973 oranında yükselme meydana gelmiştir.
Özet (Çeviri)
The properties of cohesive soils may vary due to some internal and external parameters. One of which is the climate and especially effective in cold regions. When temperature drops below 0ºC and rises again, the micro structure of the soil changes. Frozen void water pushes soil particles. With the increased distance between particles, strength of the soil significantly decreases. These changes in soil properties might damage the structures. In this study, at first effect of the freeze-thaw on the strength of a clayey soil was investigated and then the resulting strength loss was stabilized and improved with MgO and H3PO4 injection. Experiments were carried out on a CL class soil. Samples were covered in order to prevent water migration and procure a closed system. Firstly control samples were subjected to 0, 1, 5, 10 freeze-thaw cycles where each cycle lasted 2 days. Afterwards UC and UU experiments were performed. Experiments were repeated under 0 kPa, 100 kPa, 200 kPa and 400 kPa to observe the effect of cell pressure. In addition effect of cycle number was also investigated. In the next step optimum MgO and H3PO4 content were determined to be %5 and %3 respectively. Then treated group samples were subjected to freeze-thaw cycles without making any changes in the process and the strength change was compared with other groups. The results showed that soil strength decreased as the number of freeze-thaw cycles increased. Peak reduction in the strength occured after 5th and 10th freeze-thaw cycle for UC and UU respectively. With increased cell pressure greater strength values were achieved. Similar strength values were observed in treated samples with different water contents. Finally the stabilization on soil strength was found to be significantly effective at higher water content values. The soil strength after the treatment increased between %68 and %3973.
Benzer Tezler
- Donma ve çözülmeye maruz kalan zeminlerin bazı mühendislik özelliklerinin incelenmesi
Investigating some engineering properties of soil exposed to freezing thawing
SONGÜL ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Teknik EğitimDüzce ÜniversitesiYapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN ÖZGAN
- Tekrarlı donma ve çözülmenin kireç ile stabilize edilmiş zeminlerin mukavemet ve permeabilitesinde etkisi
The effect of the cyclic freezing and thawing to strength and permeability of the soils which are stabilized with lime
ALİ SİNAN SOĞANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat MühendisliğiSelçuk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MUSTAFA YILDIZ
- Bayburt tüfiti (Bayburt taşı) tozu ile modifiye edilen killi zeminlerin donma çözülme ve termal etkiler altında mukavemetleri
Strength of clayey soils modified with Bayburt tuffite (Bayburt stone) powder under freeze-thaw and thermal effects
RIDVAN KUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Jeoloji MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECMİ YARBAŞI
- Yol temel malzemesi olarak killi zemin - geri dönüşüm malzemeleri - geopolimer karışımlarının kullanılması
Using clay soil - recycling materials - geopolymer mixtures as road base material
MOHANAD ISAM ABDULSALAM ALKWANADOLI
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiSelçuk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT OLGUN
- Derin karıştırma kolonlarının performansını etkileyen faktörlerin model deneylerle araştırılması
Investigation of factors affecting the performance of deep mixing columns by model experiments
YAVUZ YENGİNAR
Doktora
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT OLGUN