Sentetik polimerle muamele edilmiş problemli bir zeminin şişme özelliklerinin incelenmesi
Investigation of swelling properties of a problematic soil treated with synthetic polymer
- Tez No: 942299
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ RAHİM KAĞAN AKBULUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bentonit, toz sentetik polimer, şişme oranı, kıvam limitleri, Bentonite, powder synthetic polymer, swelling ratio, consistency limits
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Amaç: Bu çalışmada, toz sentetik polimerin (PVA), yüksek plastisiteli bir bentonitin şişme oranına olan etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, yüksek plastisiteli bir kil içerisine farklı oranlarda (%1, %3, %5, %10, %20) toz sentetik polimerin (PVA) ilave edilmiştir. Elde edilen sentetik polimer katkılı kil numunelerinin kıvam limitleri ve şişme deneyleri kürlenerek (1,3,7 ve 28 gün) belirlenmiştir. Yöntem: Çalışmada, polivinilalkol (PVA) polimeri kullanılarak yüksek plastisiteli kil zeminin bazı mühendislik özelliklerinin değişimi incelenmiştir. Bu kapsamda, yüksek plastisiteli kile farklı yüzdelerde polimer (%1, %3, %5, %10, %20) ilave edilerek iki farklı yöntemle karışımlar hazırlanmıştır. 1. Yöntem'de bentonit ve polimer kuru halde bir kapta homojen olacak şekilde karıştırılmış, ardından su eklenmiştir. 2. Yöntem'de ise polimer, önceden belirlenen miktarda su ile karıştırılarak bir süspansiyon hazırlanmış, ardından bu süspansiyon bentonitle karıştırılarak homojen bir karışım elde edilmiştir. İki farklı yöntemle hazırlanan karışımımların düşen koni deneyi ile kıvam limitleri belirlenmiştir. Ayrıca bu karışımlardan şişme deneyi için hazırlanan numuneler (1,3,7 ve 28 gün) küre tabi tutulmuş ve 72 saatlik şişme oranları belirlenmiştir. Elde edilen deney sonuçları katkısız kilin deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bulgular: Katkısız ve polimer katkılı numuneler üzerinde gerçekleştirilen şişme deneylerinin sonuçlarına göre, 0, 1, 3, 7 ve 28 günlük kür süreleri boyunca tüm katkılı numunelerin şişme yüzdelerinin, katkısız numunenin şişme yüzdelerinden daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Katkısız numunenin şişme yüzdesi %117,3 iken, %20 polimer katkılı numunenin 2. karıştırma yönteminde ('M2P20K7') şişme yüzdesi %52,2 olarak bulunmuştur. Bu, %20 polimer katkılı numunenin şişme yüzdesinin katkısız numuneye kıyasla %65,1 oranında azaldığını göstermektedir. Sonuç: (PVA) polimer katkılı killerin şişme oranı değerlerinin katkısız kilin, şişme değerlerinden daha düşük olduğu görülmüştür. Genel olarak kür süresi, polimer oranı artıkça şişme değerleri azalmışır. Polimer oranındaki artışla, likit limit değerlerinde düşüş meydana geldiği görülmektedir. Polimer katkılı numunelerin plastik limit değerleri ise yükseliş meydana gelmiştir. Ayrıca, %20'nin üzerindeki polimer kullanımının iyileştirme maliyetleri açısından avantaj sağlamayacağı anlaşılmıştır. Genel olarak, şişen zeminlerin iyileştirilmesinde PVA toz polimerinin olumlu sonuçlar verdiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Purpose: This study aims to investigate the effect of powdered synthetic polymer (PVA) on the swelling ratio of a highly plastic bentonite. For this purpose, powdered synthetic polymer (PVA) was added to the highly plastic clay in various proportions (%1, %3, %5, %10, %20). The consistency limits and swelling tests (1, 3, 7, and 28 days) of the obtained synthetic polymer-modified clay samples were determined after curing. The experimental results provide insights into the potential use of synthetic polymers in the stabilization of high-plasticity clay soils. Method: In the study, the changes in some engineering properties of high plasticity clay soil with the addition of polyvinyl alcohol (PVA) polymer were investigated. Within this scope, mixtures were prepared by adding different percentages of polymer (1%, 3%, 5%, 10%, 20%) to high plasticity clay using two different methods. In Method 1, bentonite and polymer were mixed homogeneously in a container in dry form, and then water was added. In Method 2, a suspension was prepared by mixing the polymer with a predetermined amount of water, and then this suspension was mixed with bentonite to obtain a homogeneous mixture. The consistency limits of the mixtures prepared by the two different methods were determined using the cone penetration test. In addition, samples prepared from these mixtures were subjected to swelling tests (1, 3, 7, and 28 days) and their 72-hour swelling ratios were determined. The obtained experimental results were compared with the results of the untreated clay. Findings: According to the results of the swelling tests conducted on untreated and polymer-treated samples, it was observed that the swelling percentages of all polymer-treated samples were lower than those of the untreated sample throughout the curing periods of 0, 1, 3, 7, and 28 days. The swelling percentage of the untreated sample was found to be 117.3%, whereas the swelling percentage of the sample with 20% polymer content using the second mixing method ('M2P20K7') was 52.2%. This indicates that the swelling percentage of the sample with 20% polymer content decreased by 65.1% compared to the untreated sample. Results: It has been observed that the swelling ratios of PVA polymer-modified clays are lower than those of natural clay. Generally, as the curing time and polymer content increase, the swelling values decrease. With the increase in polymer content, a decrease in liquid limit values is observed, while the plastic limit values of polymer-modified samples show an increase. Additionally, it has been understood that using polymer contents above 20% does not provide an advantage in terms of improvement costs. Overall, PVA powdered polymer has been found to achieve positive results in the stabilization of swelling soils.
Benzer Tezler
- Synthesis of acrylic modified hexagonal boron nitride polymers by ATRP
Akrilik fonksiyonlandırılmış hekzagonal bor nitrür polimerlerinin ATRP ile sentezlenmesi
BÜŞRA AKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Construction of a biodegradable scaffold with enhanced biocompatibility for bone tissue engineering
Kemik doku mühendisliği için biyouyumluluğu arttırılmış biyobozunur doku iskelesi
FULDEN CANDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
- Toz polimerle muamele edilmiş bentonit kilinin serbest basınç dayanımının incelenmesi
Investigation of unconfined compressive strength of bentonite clay stabilized with a powder polymer
TARIK KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH IŞIK
- Immobilization of β-galactosidase onto chitosan nanofibers
Kitosan nanolifleri üzerine β-galaktosidaz immobilizasyonu
CEREN ADIGÜZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ ALTAY
- Design of a wound dressing with pH responsive antibiotic release system
pH'ya duyarlı antibiyotik salımı yapan yara örtüsü geliştirilmesi
AYŞE BUSE ÖZDABAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK