Laponit ile stabilize edilmiş kum bir zeminin mukavemet ve donma-çözülme özelliklerinin araştırılması

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÖKÇE ERKMEN

Danışman: Semet Çelik

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Amaç: Sanayileşme ve şehirleşmenin büyümesiyle birlikte, zemin ve yapısal güçlendirme ve çevresel sürdürülebilirlik, geleneksel zemin iyileştirme yöntemlerinin şu anda karşı karşıya olduğu başlıca zorluklardandır. Geleneksel iyileştirme yöntemleri sınırlamalara sahiptir ve çevre kirliliğine sebep olmaktadır. Nanoteknolojinin ve çok disiplinli uygulamaların hızla gelişmesiyle birlikte, nanomalzemeler zeminin iyileştirilmesinde kullanılmaya başlanılmıştır. Bu çalışmada, Polivinil asetat ve bir nanomalzeme olan laponit kullanılarak kötü derecelenmiş bir kum zeminin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Bu tez çalışmasında kötü derecelenmiş bir kum zemin (SP) kullanılmıştır. Zemin iyileştirme deneylerine başlamadan önce kum zeminin özgül ağırlığı, minimum boşluk oranı, maksimum boşluk oranı ve tane çapı dağılım eğrisi elde edilmiştir. Daha sonra, %10, %20 ve %30 oranlarında polivinil asetat (PVAc) ve %0,5, %1, %2 ve %3 oranlarında laponit kullanılarak %50 rölatif sıkılıktaki kum zemin iyileştirilmiştir. 7 ve 14 gün kür edilmiş numuneler üzerinde serbest basınç deneyi yapılmıştır. Ayrıca, 14 gün kür edilmiş numuneler 10 donma-çözülme çevrimine maruz bırakılmış numuneler ağırlık kayıpları ve serbest basınç mukavemetleri belirlenmiştir. Bulgular: PVAc ve PVCa+Laponit katkılı numunelerde en yüksek serbest basınç mukavemeti 14 gün kür edilmiş %20 PVAc ve %3 laponit katkılı numuneden 1573,7 kPa olarak elde edilmiştir. 14 gün kür edilmiş ve 10 çevrim donma-çözülmeye maruz bırakılmış numunelerin donma-çözülme çevrimi öncesi ve donma-çözülme sonrasında serbest basınç mukavemetleri karşılaştırıldığında, yüzde cinsinden en az düşüş yine aynı %20 PVCa ve %3 laponit yüzdesinde yaklaşık %11 olarak elde edilmiştir. 14 gün kür edilmiş, PVAc ve PVAc+ laponit katkılı numunelerin donma-çözülme çevrimi sonrası ağırlık kayıpları belirlenmiş ve genel olarak sabit PVCa yüzdesinde laponit yüzdesi arttıkça ağırlık kayıplarının azaldığı belirlenmiştir. Sonuç: Dr=%50 rölatif sıkılıkta hazırlanmış kötü derecelenmiş bir kum zeminde üzerinde yapılan iyileştirme deneyleri sonucunda, polivinil asetat yüzdesinin serbest basınç mukavemetini arttırdığı belirlenmiştir. Sabit polivinil asetat yüzdesinde laponit yüzdesi arttıkça serbest basınç mukavemetinin de arttığı görülmüştür. Ayrıca, sabit polivinil asetat yüzdesinde laponit yüzdesi arttıkça serbest basınç mukavemetindeki düşüşün azaldığı sonucuna varılmıştır. Sonuç olarak, %20 polivinil asetat ve %3 laponit kullanılarak yapılan iyileştirmenin en iyi sonucu verdiği belirlenmiştir.