Granüler zeminlerin iyileştirilmesinde biyopolimer katkılı çimento enjeksiyonunun etkilerinin araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BAHATTİN ÖZDEMİR
Danışman: Zeynep Neşe Kurt Albayrak
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Zemin enjeksiyonu günümüzde yaygın olarak uygulanan zemin iyileştirme yöntemlerinden biridir. Enjeksiyon uygulamalarında genellikle çimento kullanılmaktadır. Biyopolimerler, çevre dostu yeşil polimerler olup literatürde son yıllarda biyopolimerlerin zeminlerin mühendislik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmaktadır. Bu çalışmada kötü derecelenmiş kum zeminde (SP) biyopolimer katkılı çimento enjeksiyonu gerçekleştirilerek biyopolimerlerin çimento enjeksiyonu üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Üç farklı biyopolimer (keçiboynuzu gam, guar gam ve xanthan gam) farklı oranlarda suda çözündükten sonra çimentoya katılarak biyopolimer katkılı çimento enjeksiyonları hazırlanmış, bunların reolojik özellikleri araştırılmıştır. Enjeksiyon için su/çimento=1 olarak belirlenmiştir. Hazırlanan biyopolimer katkılı çimento enjeksiyonları rölatif sıkılığı %50 ve %65 olacak şekilde hazırlanan zemin (SP) içerisine 2 atm basınç altında enjekte edilmiştir. Kalıptan çıkarılan numunelerin 7, 28 ve 56 günlük serbest basınç mukavemetleri belirlenmiş, 28 ve 56 günlük numuneler üzerinde ayrıca ultrasonik darbe hızı (UPV) deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca 28 günlük serbest basınç mukavemeti yüksek olan numuneler alınarak bu numuneler üzerinde düşen seviyeli geçirimlilik deneyleri yapılmış, taramalı elektron mikroskobu (SEM), Brunauer, Emmet and Teller yüzey alanı (BET) ve X-ışını kırınım (XRD) analizleri yaptırılmıştır. Bulgular: Deneysel çalışmalar sonucu numunelerin artan biyopolimer oranı ile serbest basınç mukavemetlerinin optimum biyopolimer oranına kadar arttığı, artan biyopolimer içeriğine bağlı olarak jelleşmenin ve viskozitenin de artması nedeniyle enjeksiyon edilebilirliğin azaldığı, kür süresinin özellikle 28 güne kadar serbest basınç mukavemeti artışına olumlu yansıdığı, rölatif sıkılığın ise mukavemet artışında olumlu etkisinin olmasına rağmen biyopolimer oranındaki artış ile birlikte enjeksiyon edilebilirliği zorlaştırdığı; biyopolimer katkısının numune içerisindeki boşlukları doldurup zemin partikülleri arasında bağ oluşturarak geçirimliliğin azaltılmasına katkı sağladığı değerlendirilmiştir. Sonuç: SP zemine yapılan biyopolimer katkılı çimento enjeksiyonu sonucu elde edilen numuneler üzerinde yapılan deney sonuçlarıyla, yalnız çimento enjeksiyonu yapılmış olan numuneler üzerinde yapılan deney sonuçları karşılaştırıldığında biyopolimerlerin serbest basınç mukavemetini artırdığı ve hidrolik iletkenliği azalttığı belirlenmiştir