YENİKENT (ANKARA) YERLEŞİM ALANI KİLLERİNİN KİREÇ VE UÇUCU KÜLLE GEOTEKNİK ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Salim AYDIN

Danışman: NAİL ÜNSAL

Özet:

Şişme ve büzülme potansiyeline sahip şişen killere ülkemizin birçok bölgesinde rastlanmaktadır. Şişen killerin hacim değiştirme kapasitesine bağlı olarak oluşan düşey deformasyonlar nedeniyle, yapısal hasarlar oluşabilmektedir. Hafif yüklenmiş yapılarda, temel zemininin şişme özelliği gösteren kil minerallerine sahip şişen kil içermesi durumunda yapının aktardığı düşük düşey basıncı nedeniyle yapı farklı oturmalara maruz kalmakta ve büyük hasarlar meydana gelebilmektedir. Şişme davranışı ve etkileyen faktörlerin önceden tahmin edilmesi, muhtemel hasarların önüne geçecektir. Şişen killerin içerdiği kil minerallerinin minerolojik yapısı şişen killerin hacim değiştirmesine en önemli etkendir. Bu çalışmada, Yenikent yerleşim alanı killerinin sönmüş kireç ve uçucu kül kullanılarak geoteknik üzelliklerindeki iyileşme incelenmiştir. Bu amaçla, inceleme alanını temsilen 5 farklı lokasyonda açılan araştırma çukurlarından numuneler alınmış ve mühendislik özelliklerinin belirlenmesine yönelik laboratuar deneyleri yapılmıştır. Örselenmiş zemin örneklerinin fiziksel karakteristikleri, su içeriği, özgül ağırlık, dane çapı dağılımı deneyleri yapılarak elde edilmiştir. Kohezyonlu kil örnekleri plastisite özellikleri, likit limit ve plastik limit deneylerinden bulunmuştur. USCS sınıflandırma sistemi kullanılarak, bütün zemin örneklerinin yüksek plastisiteli CH killer olduğu belirlenmiştir. CH örneklerin şişme özellikleri iv dolaylı ve doğrudan yöntemlerle yorumlanmıştır. Dolaylı yöntemlerde, zemin örneklerinin şişme potansiyeli, bazı ampirik yaklaşımlarla yorumlanmaktadır. Doğrudan yöntemlerde ise zemin şişme özellikleri laboratuar deneylerinde ölçülmektedir. Dolaylı ve doğrudan yöntemlerle elde edilen sonuçlar, kil örneklerinin yüksek şişme potansiyeline sahip olduğunu göstermiştir. Laboratuarda şişme potansiyelinin deneysel ölçümü için, kuru ağırlıkça %1, 3, 5, 7, 9 oranlarında kireç; % 5, 10 oranlarında uçucu kül katkılı sıkıştırılmış numuneler şişme deneylerine tabi tutulmuştur. Şişme deneyi sonuçlarına göre, %5 kireç katkısından itibaren şişme potansiyeli önemli ölçüde azalmış, %7, %9 kireç katkısında, şişme yüzdesi ve basıncı sırasıyla, %89, %65 ile %94, %75 azalarak çok düşük değerlere ulaşmıştır. Kireç katkısının tersine, CH kil örnekleri üzerinde uçucu külün şişmede sınırlı iyileştirme gösterdiği gözlenmiştir. Kireç ve uçucu kül katkılarının serbest basınç dayanımına etkisini belirlemek üzere, %5 ve %10 oranlarında kireç ve uçucu kül katkılı olarak sıkıştırılmış numuneler üzerinde, 1, 14 ve 28 günlük kür sürelerinde serbest basınç deneyleri yapılmıştır. Daha fazla dayanımın elde edildiği 28 günlük kür süresi sonunda %5 ve %10 katkılı olarak yapılan serbest basınç deneyleri sonucunda, serbest basınç dayanımları ortalama değerlere göre sırasıyla, kireç katkılı örneklerde, %78, %181; uçucu kül katkılı örneklerde ise %41, %84 artmıştır. Sonuç olarak, kireç katkısının bölgedeki CH killerin iyileştirilmesinde uçucu kül katkısına göre daha etkili olduğu ve Yenikent kil zeminlerinde, şişme ve serbest basınç dayanımı parametrelerinde iyileştirme için, optimum kireç katkısının %7 olarak kullanılabileceği belirlenmiştir. Ayrıca, %5 ve %10 oranlarda uçucu kül katkısının, zeminin serbest basınç dayanımında, iyileştirmede önemli etkisinin olmasının yanında, şişme özellikleri bakımından çok az bir etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir.