Islatma-kurutma döngüsüne maruz bırakılmış kil zeminin şişme ve mukavemet özeliklerinin araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERVE GÜRTÜRK ÖZTUĞ

Danışman: Semet Çelik

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Amaç: Nüfus artışı ve hızlı kentleşmeye bağlı olarak imar alanları kısıtlanmıştır. İmar alanlarının kısıtlanması problemli ve şişen zeminlerinin yapılaşmaya açılmasını gerektirmiştir. Bu çalışmanın amacı, farklı ön yükleme basınçlarının yüksek plastisiteli bir kil zeminin şişme ve mukavemet özellikleri üzerine etkisini araştırmaktır. Yöntem: Bu tez çalışmasında, Erzurum Oltu-Narman bölgesinden alınan yüksek plastisiteli kil zeminin optimum su içeriği belirlenmiştir. Daha sonra, optimum su içeriğinde sıkıştırılan zeminlerden örselenmemiş numuneler alınmıştır. Alınan örselenmemiş numunelere 3 farklı ön yükleme basıncı uygulanmış ve oturma sona erene kadar beklenilmiştir. Ön yükleme uygulanan numuneler ıslatma-kurutma döngüsüne tabi tutulmuş ve her bir döngü sonunda kıvam, şişme basıncı, serbest şişme yüzdesi ve serbest basınç deneyleri yapılmıştır. Bulgular: Yüksek basınç altında ön yüklemeye tabi tutulmuş numunelerin şişme basıncı, serbest şişme yüzdesi ve serbest basınç mukavemeti değerlerinin yüksek olduğu, döngü sayısı arttıkça değerlerin azaldığı görülmüştür. 54 kPa, 270 kPa ve 540 kPa basınç altında ön yüklemeye tabi tutulmuş kil zeminin 8 ıslatma-kurutma döngüsü sonunda belirlenen şişme basınçları, ıslatma-kurutma döngüsü yapılmadan önceki şişme basınçlarına göre sırasıyla % 91,3, % 93,0, % 93,5 oranlarında azalmıştır. 54 kPa, 270 kPa ve 540 kPa basınç altında ön yüklemeye tabi tutulmuş kil zeminin 8 ıslatma-kurutma döngüsü sonunda belirlenen serbest şişme yüzdeleri, ıslatma-kurutma döngüsü yapılmadan önceki serbest şişme yüzdelerine göre sırasıyla % 80,8, % 84,5, % 87,3 oranlarında azalmıştır. 540 kPa basınç altında ön yüklemeye tabi tutulmuş kil zeminin 6 ıslatma-kurutma döngüsü sonunda belirlenen serbest basınç mukavemeti, ıslatma-kurutma döngüsü yapılmadan önceki serbest basınç mukavemetine göre % 87 azalmıştır. En yüksek serbest basınç mukavemeti 540 kPa ön yükleme basıncına maruz bırakılmış ve ıslatma-kurutma döngüsüne maruz bırakılmamış numuneden elde edilmiştir (675,3 kPa). Sonuç: En yüksek şişme basıncı, σ'p=540 kPa basınç altında ön yükleme yapılmış ve ıslatma-kurutma döngüsüne tabi tutulmamış numunelerden elde edilmiştir (220,9 kPa). Aynı basınç altında ön yükleme yapılmış numuneler göz önüne alındığında, ıslatma-kurutma döngü sayısı arttıkça şişme basınçlarının azaldığı ve ardışık iki döngü arasındaki şişme basıncında meydana gelen en büyük azalmanın döngü yapılmamış numune ile 1. döngü sonundaki numuneler arasında olduğu görülmüştür. Yapılan serbest şişme yüzdesi deneyleri sonucunda, ıslatma-kurutma döngü sayısı arttıkça serbest şişme yüzdelerinin azaldığı ve döngü sayısı arttıkça serbest şişme yüzdelerinin farklı ön yükleme yapılmış tüm numunelerde sabit değere (% 0,9) ulaştığı görülmektedir. En yüksek serbest basınç mukavemeti, σ'p=540 kPa basınç altında ön yükleme yapılmış ve ıslatma-kurutma döngüsüne tabi tutulmamış numunelerden elde edilmiştir. Islatma-kurutma döngü sayısı arttıkça serbest basınç mukavemeti azalmıştır. Islatma-kurutma döngü sayısına başlı olarak kıvam limitlerinde önemli değişiklik görülmemiştir.