Zeolit-Bentonit Karışımlarının Farklı Sıcaklıklar Altında Sıkışma İndisinin Hesaplanmasında Ampirik ve Deneysel Yöntemlerin Karşılaştırılması

Öz

Zeminlerin mühendislik özellikleri yapıların tasarım ve uygulama aşamasında oldukça büyük önem arz etmektedir. Eksik ya da hatalı belirlenen parametreler istenmeyen birçok olumsuz sonuca neden olabilmektedir. En önemli mühendislik parametrelerinden biri olan sıkışma indisinin tayini, üzerindeki yapının hasar almaması, sürekliliği ve yeni bir iyileştirmeye ihtiyaç duyulmaması için en doğru şekilde belirlenmelidir. Sıkışma parametrelerinin belirlenmesinde, konsolidasyon deneyleri kullanılabildiği gibi literatürde ortaya konan ampirik ilişkilerden de yararlanılabilmektedir. Bu çalışmada zeolit-bentonit ve yosun katkılı karışımların konsolidasyon deneylerinden sıkışma indisi (Cc) oda sıcaklığı ve 40°C’de belirlenmiştir. Karışımların ısı değişimlerine karşı mühendislik özelliklerini koruyabilmesi amaçlandığı için deneyler iki farklı sıcaklık koşulunda gerçekleştirilmiştir. Killi zeminler için önerilen iki farklı ampirik ilişkiden yararlanılarak, aynı karışımlar için hesaplamalar yapılmış ve deneysel yöntem sonuçları ile kıyaslanmıştır. Sonuçların ampirik ilişkilerle belirlenenden farklılık miktarları yüzdesel olarak belirlenerek, formülasyonların doğruluk dereceleri değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Ampirik
• bentonit
• deneysel
• sıkışma
• zeolit

Comparison of Empirical and Experimental Methods in Calculating the Compression Index of Zeolite-Bentonite Mixtures

Öz

Engineering properties of soils are of great importance in the design and application phase of structures. Incomplete or incorrectly determined parameters can cause many undesirable negative consequences. The correct determination of the compression index, one of the most important engineering parameters, must be determined in the most accurate way to prevent damage to the structure on it, its continuity and the need for a new improvement. Compression parameters can be determined through consolidation experiments, and empirical relationships revealed in the literature can also be used. In this study, the compression index (Cc) was determined from the consolidation tests of zeolite-bentonite and seaweed-added mixtures at room temperature and under 40°C. Since it was aimed that the mixtures could preserve their engineering properties against thermal changes, the tests were carried out under two different temperature conditions. Using different empirical relationships suggested for clayey soils, calculations were made for the same mixtures and compared with the experimental method results. The degree of accuracy of the formulations was evaluated by determining the percentage differences of the results from those determined by empirical relations.

Anahtar Kelimeler

• Empirical
• bentonite
• experimental
• compression
• zeolite.

Kaynakça

1. Yüksel B. Konsolidasyon Süresince Kil Yapısındaki Değişimin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, İstanbul, 2007.
2. Çinicioğlu SF. Zeminlerde Statik ve Dinamik Yükler Altında Taşıma Gücü Anlayışı ve Hesabı. İMO İstanbul 19.02.2005.
3. Cernica JN. Geotechnical Enginnering. Soil Mechanics, 1995. John Wiley & Sons, Inc. New York.
4. Jarad N. Temperature impact on the consolidation and creep behaviour of compacted clayey soils. Mechanics of materials [physics.class-ph]. Université de Lorraine. 2016. English. NNT :2016LORR0251.
5. Gupta B. Creep of saturated soil at different temperatures. Master Thesis, The University of British Columbia, Canada. 1964.
6. Orhan M, Işık NS, Özer M, Toprak B. Killi Zeminlerin Sıkışma İndisinin İstatistiksel Yöntemlerle ve Yapay Sinir Ağlarıyla Tahmin Edilmesi. 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), Karabük, 2236-2241, 13-15 Mayıs 2009.
7. Kahraman E. Konsolidasyon Özelliklerinin Arttırılmış Veri Seti İle İstatistiksel Analizi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2012.
8. Cekerevac C and Laloui L. Experimental study of thermal effects on the mechanical behaviour of a clay. Int J Numer Anal Meth Geomech, 28: 209-228, 2004.

9. Towhata I, Kuntiwattanaku P, Seko I and Ohishi K. Volume change of clays induced by heating as observed in consolidation tests. Soils Found, 1993.
10. Laloui L. Thermo-mechanical behavior of soils. Revue Française de Genie Civil.,5(6), 809-843, 2001.
11. Delaney A, Frangoudes K and Ii SA. Society and Seaweed Understanding the Past and Present. 2016.
12. ASTM: D698-12. Standard test methods for laboratory compaction characteristics of soil using standard effort (12 400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3)). ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 1–13, 2012.
13. ASTM D2435. Standard Test Methods for One-Dimensional Consolidation Properties of Soils Using Incremental Loading. ASTM International, West Conshohocken. PA, USA.
14. Terzaghi K and Peck RB. Soil Mechanics in Engineering Practice. John Wiley, New York, 1967.
15. Department Of the Army. EM 1110-1-1904. U.S. Army Corps of Engineers. CEMP-ES. Washington, DC 20314-1000. Engineer Manual. No. 1110-1-1904.
16. Atterberg A. Die Plastizität der Tone, Internationale Mitteilungen für Bodenkunde 1911, 1, 10–43.
17. Youssef MS, Sabry A, Ramli AH. EI. Temperature changes and their effects on some physical properties of soils. in: Proceedings of the 5th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Paris, Vol. 1, pp. 419-421, 1961.
18. Ctori P. The effects of temperature on the physical properties of cohesive soils. Ground Engineering, 22 (5), 26 27. 1989.
19. Laguros JG. Effect of temperature on some engineering properties of clay soils Highway Res. Board Spec. Rep., 103 pp.186-193. 1969.
20. Tippet T. An investigation into the effect of temperature upon the Atterberg Limits and mechanical properties of cohesive soils. Undergraduate Project Report, Lanchester Polytechnic, Coventry.1976.
21. Jefferson I and Rogers CDF. Liquid limit and the temperature sensitivity of clays, Engineering Geology, Volume 49, Issue 2, 1998, Pages 95-109, ISSN 0013-7952.