Sentetik polimerle muamele edilmiş problemli bir zeminin şişme özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Abdulkadir Kaynak

Danışman: Rahim Kağan Akbulut

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

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. Anahtar Kelimeler: Bentonit, toz sentetik polimer, şişme oranı, kıvam limitleri