Soil Stabilization with Lime at Transportation Structure’s Base/Subbase

Öz

Soil stabilization methods are extremely important in dealing with for geotechnics and transportation departments. The bearing capacity of the base/subbase soils may not sufficient at some planned road routes Therefore, this base/subbase soils must be completely removed and it must be applied the new base/subbase soils which are sufficient bearing capacity or one of several ground stabilization methods are applied. One of the methods of stabilizing the ground is the stabilization of the base or subbase with materials such as lime, fly ash and rubber particles. A comprehensive study has been conducted in the laboratory to investigate the availability of soils with suitable lime ratio for increasing the the low CBR values. Soil samples have been prepared at different water content (5%, 10%, 15% and 20%) and CBR tests have been carried out in order to determine the effect of water content. In addition, soil samples have been prepared at different lime content (3%, 4%, 5% and 6%) and CBR tests have been carried out in order to determine optimum values for different lime ratios.

As a result, the optimal water content for base/subbase ground have been determined to be about 10%, and the optimum lime ratio has been determined about 5%. In addition, highly correlated coefficients (R2 = 99%) have been recommended to be used in order to determine the CBR values.

Anahtar Kelimeler

• Soil stabilization,Admixture materials,California bearing ratio,Lime

Ulaşım Yapıları Temel/Alt Temel Zeminlerinin Kireçle Stabilizasyonu

Öz

Zemin stabilizasyon yöntemleri, geoteknik ve ulaĢım anabilim dallarında önem kazanmaktadır. Karayolları güzergahlarının, temel/alt temel zeminleri bazı durumlarda taĢıt yüklerini taĢıyamayacak değerlerde olabilmektedir. Bu yüzden, bu temel/alt temel zeminlerinin, ya tamamen kaldırılıp yerine yeterli taĢıma gücüne sahip temel/alt temel zemini yerleĢtirilmekte ya da çeĢitli zemin stabilizasyon yöntemlerinden biri ile mevcut zemin yeterli taĢıma gücüne ulaĢtırılmaktadır. Kireç, uçucu kül ve lastik parçacıkları gibi katkı malzemeleri ile temel ya da alt temel zeminlerinin taĢıma güçlerinin iyileĢtirilmesi son yıllarda önem kazanan zemin stabilizasyon yöntemlerinden biridir. ÇalıĢmada, karayollarında temel/alt temel zemini olarak, CBR değerlerinin düĢüklüğü nedeniyle kullanılamayacağı belirlenen zeminlerin, optimum su içeriğinde kireçle stabilizasyonu sonucunda elde edilen iyileĢme durumlarını belirleyebilmek amacıyla laboratuvar ortamında kapsamlı bir çalıĢma yapılmıĢtır. Temel/alt temel zemininin stabilizasyonunda su içeriğinin etkisini belirleyebilmek amacıyla hacimce %5, %10, %15 ve %20 su içeriklerindeki zemin numuneleri hazırlanmıĢ ve CBR deneyleri gerçekleĢtirilmiĢtir. Ayrıca, farklı kireç oranları ile temel/alt temel zemininin stabilizasyonunda optimum değerleri belirleyebilmek amacıyla hacimce %3, %4, %5 ve %6 oranlarında kireç karıĢımları yapılarak oluĢturulan numunelerde CBR deneyleri gerçekleĢtirilmiĢtir.

ÇalıĢma sonunda, temel/alt temel zeminleri için optimum su içeriğinin yaklaĢık %10, optimum kireç oranının ise hacimce yaklaĢık %5 olduğu belirlenmiĢtir. Ayrıca, CBR değerlerini belirleyebilmek amacıyla kullanılması tavsiye edilen yüksek korelasyon katsayılı (R2=%99) denklemler elde edilmiĢtir.

Anahtar Kelimeler

• Zemin stabilizasyonu,Katkı malzemesi,Kaliforniya taĢıma oranı,Kireç

Kaynakça

1. 1. Kavak, A., 2010. Yüksek Plastisiteli Bir Kilin Kireç ile Stabilizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen bilimleri Enstitüsü, ĠnĢaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Kocaeli, s. 118.
2. 2. ġengül, E., 2010. Yüksek Su Muhtevalı Killi Yol Taban Zemininin Kireç Stabilizasyonu ve Hücresel Dolgu Sistemiyle ĠyileĢtirilmesi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ĠnĢaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Trabzon, s. 100.
3. 3. Anıl, M., Kılıç, Ö., 2000. ĠnĢaat ve Sanayi Hammaddesi Olarak Kireç ve Önemi, Ç.Ü. Müh. Mim. Fak. Dergisi, 15, (1-2), s. 201-216.
4. 4. Anıl, M., Kılıç, Ö., Güvenç, S., 2001. ĠnĢaat ve Sanayi Hammaddesi Olarak Kireç, TMMOB Maden Mühendisleri Odası Adana Bölge ġubesi Bülteni, 2, s. 4-9.
5. 5. Kılıç, Ö., Anıl, M., 2006. Effects of Limestone Characteristic Properties and Calcination Temperature on Lime Quality. Asian Journal of Chemistry, 18, No. 1. s. 655-666.
6. 6. Kılıç, Ö., Anıl, M., 2005. Farklı Kalsinasyon Ortamlarının Kireç Üretimi Üzerindeki Etkilerinin AraĢtırılması, Madencilik, 44/4, s. 19-28.
7. 7. Tumluer, G., 2006. Çimento Katkılı Kumlu Zeminlerin Mukavemeti, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ĠnĢaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Çukurova Üniversitesi, Adana, s. 161.
8. 8. Çıragöz, M., 1962. Yol ĠnĢaatında Kireç Stabilizasyonu, Türkiye Mühendislik Haberleri, s. 13-15.

9. 9. Dinçer, E., Belirgen, M. M., 1991. Ġnce Daneli Bir Zeminin Kireç Stabilizasyonu, Anadolu Üniversitesi V. Ulusal Kil Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, s. 280-291.
10. 10. Kavak, A., 1996. The Behavior of Lime Stabilized Clays Under Cyclic Loading, Doktora Tezi, Boğaziçi Üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü, Ġstanbul.
11. 11. Veith, G., 2000. Essay Competition Green, Ground End Great Soil Stabilization with Slag. Buılding Research & Imformation, 28, s.70-72.
12. 12. Wild, S., Kinuthia, J. M., Jones, G. I., Higgins, D. D., 1998. Effects of partial Substitution of Lime Ground Granulated Blast Furnace slag (GGBS) on the Strenght Proparties of Lime- Stabilised Sulphate - Bearing Clay Soils, Engineering Geology, 51, s. 1-37.
13. 13. Yıldız, M., Soğancı, A. S., Demiröz, A., Albayrak, V., 2004. Tekrarlı Donma ve Çözülmenin Kireç ile Stabilize EdilmiĢ Kil Zeminlerin Mukavemet ve Permeabilitesine Etkisi. Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Onuncu Ulusal Kongresi, s. 2-3.
14. 14. Kavak, A., Güngör, A. G., AvĢar, C., Yönter, G., Tokgöz, M., Akyarlı, A., 2009. Kil Oranı Yüksek Bir Dolgu Malzemesinin Kireç ile Stabilizasyonu. 14. Ulusal Kil Sempozyumu, KTÜ, Trabzon, Türkiye.
15. 15. Kamal, N. A., 2012. Kireç ve Uçucu Kül ile Stabilize EdilmiĢ Killerin Yol Üstyapı Malzemesi Olarak Kullanılması, Ġstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ĠnĢaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Ġstanbul, s. 188.
16. 16. Mohammed Ali, M., 2012. Kireç ve Uçucu Kül ile Stabilize Edilen ġiĢen Killerde Esneklik Modülü Tayini, Ġstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ĠnĢaat Mühendisliği Anabilim Dalı, s. 153, Ġstanbul.
17. 17. TS 1500, 2000. ĠnĢaat Mühendisliğinde Zeminlerin Sınıflandırılması.
18. 18. Aytekin, M., 2004. Deneysel Zemin Mekaniği, Teknik Yayınevi, 188, 321-329, Ankara.
19. 19. TS 1900-2, 2006. ĠnĢaat Mühendisliğinde Zemin Laboratuvar Deneyleri, Ankara.