Biyopolimer ile iyileştirilmiş yüksek plastisiteli killerin emme-şişme davranışının incelenmesi
Investigation of absorption-swelling behavior of highplasticity clays improved with biopolymer
- Tez No: 979089
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SONER UZUNDURUKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyopolimer stabilizasyonu, guar gum, şişme yüzdesi, şişme basıncı, emme basıncı, Biopolymer stabilization, guar gum, swelling percentage, swelling pressure, suction pressure
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Zemin şişmesi, genellikle nem içeriğinin yükselmesi sonucunda zeminin hacminde meydana gelen artışı tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Zemin emmesi ise zeminin suyu emme kapasitesi olarak açıklanabilir. Bu davranışlar esas olarak killi zeminin fiziksel, kimyasal ve mineralojik özelliklerine bağlıdır. Çevresel koşullardaki değişiklikler sonucunda zemin ortamında meydana gelen nem değişimleri, şişme-büzülme potansiyeline sahip zeminler üzerinde inşa edilecek mühendislik yapılarında önemli hasarlara neden olabilmektedir. Bu durumun önüne geçilebilmesi için çeşitli zemin iyileştirme yöntemlerine başvurulmaktadır. Literatürde, killi zeminlerin şişme potansiyelini kontrol altına almak için kireç ve çimento gibi geleneksel inorganik katkı maddelerinin kullanımına dair kapsamlı araştırmalar bulunmaktadır. Ancak bu stabilizatörlerin kullanımı maliyet ve çevresel etki açısından olumsuz sonuçlar doğurmaktadır. Daha önceki çalışmalarda biyopolimerlerin karbondioksit salınımına yol açmaksızın zemin dayanımını arttırdığı gözlemlenmiştir. Bu anlamda biyopolimerler; zemin stabilizasyonunda sürdürülebilir ve çevre dostu bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Bu deneysel çalışmada guar gum (GG) biyopolimerinin, yüksek plastisiteli kilin emme-şişme davranışı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Ankara bölgesinden alınan 3 farklı yüksek plastisite özelliğine sahip kil zemin numunelerine, ağırlıkça %1,2,3,4 gibi değişen oranlarda GG eklenerek, optimum su muhtevası- maksimum kuru birim hacim ağırlık koşullarında sıkıştırılmıştır. Katkılı ve katkısız numuneler üzerinde gerçekleştirilen serbest şişme, engelli şişme, filtre kâğıdı tekniği ve WP4C deneyleri ile zemin numunelerinin sırasıyla şişme yüzdesi, şişme basıncı ve emme basıncı değerleri belirlenmiştir. Deneysel sonuçlar, guar gum katkısının incelenen yüksek plastisiteli kil zeminlerin emme ve şişme davranışı açısından kritik bir öneme sahip olduğu ve optimum guar gum oranının Numune1, Numune 2 ve Numune 3 için sırasıyla ağırlıkça %2, %1 ve %1 olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Soil swelling is a term generally used to describe the increase in soil volume resulting from increased moisture content. Soil suction, on the other hand, can be explained as the soil's capacity to absorb water. These behaviors primarily depend on the physical, chemical, and mineralogical properties of clay soils. Changes in soil moisture resulting from changes in environmental conditions can cause significant damage to engineering structures constructed on soils with swelling-shrinking potential. Various soil improvement methods are employed to prevent this situation. Extensive research exists in the literature on the use of traditional inorganic additives such as lime and cement to control the swelling potential of clay soils. However, the use of these stabilizers has negative consequences in terms of cost and environmental impact. Previous studies have observed that biopolymers increase soil strength without causing carbon dioxide emissions. In this sense, biopolymers have emerged as a sustainable and environmentally friendly alternative for soil stabilization. This experimental study investigated the effect of guar gum (GG) biopolymer on the suction-swelling behavior of highly plastic clay. Three different high-plasticity clay soil samples taken from the Ankara region were compacted to optimum moisture content and maximum dry unit weight by adding GG at varying rates of 1, 2, 3, and 4% by weight. Free swelling, hindered swelling, filter paper technique, and WP4C tests were performed on the added and unadded samples to determine the percentage swelling, swelling pressure, and suction pressure of the soil samples, respectively. Experimental results indicate that guar gum addition is critical for the suction and swelling behavior of the studied high-plasticity clay soils, and the optimum guar gum ratios were 2%, 1%, and 1% by weight for Sample 1, Sample 2, and Sample 3, respectively.
Benzer Tezler
- Biyopolimerlerle iyileştirilmiş f sınıfı uçucu küllerin geçirimsiz şilte olarak kullanılabilirliği
Utulization of f class fly ashes improved by biopolymers for impermeable liner
MAHDI FATHOLAHZADEH
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERACETTİN ARASAN
- Effects of xanthan gum biopolymer onsome geotechnical properties of a clay
Xanthan gum biopolimerinin bir kilin bazı geoteknik özelliklerine etkisi
HIWA MOHAMMED AWRAHEEM AWRAHEEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ FIRAT ÇABALAR
- Biyopolimer ile etkileştirilmiş kil/kireç karışımlarının bazı geoteknik özelliklerinin araştırılması
Investigation of some geotechnical properties of clay/lime mixtures modified with a biopolymer
DİLBER TEBER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiErzincan Binali Yıldırım Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN AKOĞUZ
- Improvement of geotechnical properties of clayey soil using biopolymer and ferrochromium slag additives
Killi zeminlerin geoteknik özelliklerinin biyopolimer ve ferrokrom katkısı kullanılarak iyileştirilmesi
MUSTAFA YASİN ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAKİ BAĞRIAÇIK
- Biyopolimer ile iyileştirilen sepiyolit ve zeolit karışımlarının çöp deponi alanlarında kullanımının araştırılması
Investigation of the use of biopolymer-improved sepiolite and zeolite mixtures in landfill sites
MELTEM BUSE BAYINDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İnşaat MühendisliğiEskişehir Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EREN BALABAN
PROF. DR. YÜCEL GÜNEY