The effect of fines content on the frost susceptibility of subbase and subgrade material
Donma ve çözülmenin alt taban ve temel malzemesinin ince malzeme içeriğine etkisi
- Tez No: 934361
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP HURİ ÖZKUL BİRGÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 442
Özet
Donma ve çözülme sürecinin mevsimsel don koşullarının yaşandığı bölgelerde yolların yapısal bütünlüğü üzerinde olumsuz etkileri bulunmaktadır. Alt temel ve temel zeminlerin dona karşı duyarlılığının belirlenmesi, malzeme seçiminin önemli bir parçası olup inşaat maliyetlerini önemli ölçüde etkileyebilmektedir. Ancak bu duyarlılık birçok parametreden etkilenir ve üç farklı karmaşıklık seviyesinde belirlenebilir. Gelişmiş yöntemler daha doğru sonuçlar sağlamakla birlikte, özel ekipman, eğitim ve test verilerinin işlenmesi için daha fazla zaman gerektirebilir. Bu tür ileri düzey testler şu anda KGM tasarım el kitapları ve prosedürlerinde yer almamaktadır. Bu çalışmada, Karayolları Genel Müdürlüğü Araştırma Dairesi (KGM, ARGE) Zemin Stabilizasyon ve Araştırma Geliştirme Grubu laboratuvarında bulunan özel tasarım dona karşı duyarlılık kabini kullanılarak gerçekleştirilen donma-çözülme testlerinin sonuçları sunulmuştur. Cihaz, ASTM D5918 standartlarına uygun olup tamamen otomatik bir şekilde 5 günlük bir donma-çözülme programını, iki donma-çözülme döngüsü dahil olmak üzere gerçekleştirme kapasitesine sahiptir. Aynı anda dört numune test edilebilmekte ve sıcaklık, su alımı ve şişme otomatik olarak kaydedilebilmektedir. Yeni test cihazı, farklı ince malzeme yüzdeleri içeren taş ocağı temelli bir çakıl malzemesini test etmek için kullanılmıştır. Bu çalışmada, çakıl ve kum karışımlarının dona karşı duyarlılığı üzerinde ince malzeme içeriği ve türünün etkisi değerlendirilmiştir. Kalın malzemeler, bir kireçtaşı ocağından elde edilen 12-19 mm, 5-12 mm, 0-5 mm boyut fraksiyonlarına ve“filler”olarak adlandırılan ince taneli malzemelere sahip kırılmış taş agregalarından oluşmuştur. Karışımlara eklenen diğer ince malzemeler arasında ticari olarak temin edilen Kaolinit ve Bentonit mineralleri ile“YK”olarak adlandırılan doğal bir kil yer almıştır. İnce taneli malzemeler, %5,24 ile %18 arasında değişen oranlarda karışıma dahil edilmiştir. Numuneler, maksimum kuru yoğunlukta ve optimum su içeriğinde sıkıştırılmış, ardından sıkıştırılmış, suya doygun ve donma-çözülme sonrası durumlar için CBR değerleri belirlenmiştir. Donma kabırma oranları ve segregasyon potansiyeli hesaplanmıştır. Analizler, donma-çözülme test kabininin güvenilir test sonuçları sağladığını göstermektedir. Sonuçlar ayrıca, ince malzeme içeriğinin artışıyla dona karşı duyarlılığın arttığını ve zeminlerin mineralojisi ile gradasyonunun dona karşı duyarlılığı etkilediğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
The freezing and thawing process has detrimental effects on the structural integrity of roads in regions experiencing seasonal frost conditions. The determination of the frost susceptibility of subbase and subgrade soils is an important part of material selection and can significantly impact construction costs. However, it is effected by many parameters and can be determined on three levels of complexity. Advanced methods, although more accurate, can require specialized equipment, training, and a greater amount of time to process test data. Such advanced testing is currently not included in the KGM design manuals and procedures. In this study, the results of freeze thaw tests conducted using a specially designed frost susceptibility cabin located in the laboratory of Soil Stabilization and Research Development Group of the TC General Directorate of Highways, Research Department (KGM, ARGE) are presented. The device conforms to ASTM D5918 requirements and is capable of conducting a fully-automated 5-day freeze-thaw program which includes two freeze-thaw cycles. Four samples can be tested simultaneously with automatic recording of temperatures, water intake and heave. The new testing device has been used to test a quarry-based gravel with varying percentages of fines content. This study evaluates the influence of fines content and type on the frost susceptibility of mixtures of gravel and sand. The coarse grained material consisted of crushed rock aggregates derived from a limestone quarry with size fractions: 12-19 mm, 5-12 mm, 0-5 mm and fines or“Filler”. Other fine grained material were added to the mixtures included commercially available Kaolinite and Bentonite minerals and a natural clay, denoted“YK”. Fine grained materials were added in percentages varying from 5.24% to 18%. The samples were compacted at maximum dry density and optimum moisture content and CBR values were determined for the as-compacted, soaked and post-freeze thaw states. The frost heave rates and the segregation potential were calculated. The analysis shows that the freeze-thaw testing cabin gives reliable test results. The results also show that the frost susceptability increases with an increase in the fines content and that mineralogy and grading of the soils impact the frost susceptibility.
Benzer Tezler
- Sıkıştırılmış zeminlerde donma-çözülme olayının deneysel incelenmesi
Experimental i̇nvestigation of freeze and thaw on compacted soils
ADEM IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP İYİSAN
- Sapanca Gölü çökellerinde deprem kaynaklı kütle akması birimlerinin belirlenmesi ve tarihi depremlerle eşleştirilmesi
Determination of earthquake mass flow units in Lake Sapanca sediment and correlation with historical earthquakes
BURAK YALAMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEMET NAMIK ÇAĞATAY
- Çimento dolgulu kaya saplamaların çekme dayanımı üzerinde donma çözülme etkisinin incelenmesi
Investigation of the freeze – thaw effect of cement filled rock bolts on tensile strength
METİN ÖZLEKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ŞAHİN ZAİMOĞLU
- Toprak kaynaklı bir ısı pompası tesisinin tasarımı ve optimizasyonu
Design of ground coupled heat pump systems
HALİL ATAMAN
- Mozaik sanatı ve büyük saray mozaikleri restorasyon çalışmaları
Mozaic art and great palace mozaics restoration studies
OGUZ ERKAN