LAZER KIRINIM YÖNTEMİYLE ZEMİNLERİN TANE BÜYÜKLÜĞÜ DAĞILIMININ BELİRLENMESİ: GENEL İLKELER VE ÖRNEK HAZIRLAMA YÖNTEMİ

Öz

Bu çalışmada, lazer kırınım yönteminin genel ilkeleri ve bu yöntemle zeminlerin tane büyüklüğü dağılımınınbelirlenmesinde dikkat edilmesi gereken konular ele alınmış ve örnek alma yöntemi, sonuçlarıntekrarlanabilirliği ve analizlerde çeşme suyunun kullanılabilirliği araştırılmıştır. Lazer kırınım analizlerinde 0.1 –0.5 g arasında değişen çok az bir örnek yeterli olmaktadır. Ancak, bu kadar az bir örneğin bütünü temsil edecekşekilde alınması veya azaltılması için uygulanan standart bir yöntem henüz bulunmamaktadır. Bu çalışmada,örnek alınması için bir yöntem önerilmiş ve bu yöntemin uygulanabilirliği tartışılmıştır. Önerilen yönteme görealınan örneklerin d10, d50 ve d90 parametrelerinin değişim katsayıları hesaplanıp ISO 13320’de belirtilen üst sınırdeğerlerle karşılaştırılmış ve önerilen yöntemin uygulanabilir olduğu ortaya konulmuştur. Önerilen yönteminherhangi bir cihaz gerektirmeden basit araç gereçlerle uygulanabilmesi gibi avantajları da bulunmaktadır.Bununla birlikte, lazer kırınım analizlerinde damıtık su, havası alınmış damıtık su, çeşme suyu ve havası alınmışçeşme suyu kullanılmasının analiz sonuçları üzerindeki etkisi de araştırılmıştır. Sonuçta, lazer kırınımanalizlerinde çeşme suyu kullanılmasının bir sakıncasının olmadığı ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Lazer kırınım yöntemi, tane büyüklüğü dağılımı, zemin, örnek alma yöntemi.

Kaynakça

1. Wen, B., Aydın, A., Aydın-Duzgoren, N.S., “A
2. comparative study of particle size analysis by
3. sieve-hydrometer and laser diffraction methods”,
4. Geotechnical Testing Journal, Cilt 25, No 4, 434
5. – 442, 2002.
6. ASTM D 2487 (American Society for Testing and
7. Materials), Standard Practice for Classification of
8. Soils for Engineering Purposes (Unified Soil

9. Classification System). Annual Book of ASTM
10. Standards, A.B.D., 2000.
11. TC Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Karayolları
12. Genel Müdürlüğü, Yollar Fenni Şartnamesi,
13. Karayolları Genel Müdürlüğü Matbaası, Yayın
14. No.170/2, Ankara, 2002.
15. Bardet, J. P., Experimental Soil Mechanics,
16. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, A.B.D., 1997.
17. ASTM D 422 (American Society for Testing and
18. Materials), “Standart test method for particle-size
19. analysis of soil”, Annual Book of ASTM
20. Standards, A.B.D., 1998.
21. BS 1377: Soils for Civil Engineering Purposes,
22. Part 2: Classification Tests, 4. Determination of the
23. Liquid Limit, British Standard Institution,
24. England, 1990.
25. Lu, N., Ristow, G.H. and Likos, W.J., “The
26. accuracy of hydrometer analysis for fine-grained
27. clay particles”, Geotechnical Testing Journal,
28. Cilt 23, No 4, 487 – 495, 2000.
29. Zhang, Z., and Tumay, M.T., “Granulometric
30. evaluation of particle size using suspension
31. pressure during sedimentation”, Geotechnical
32. Testing Journal, 18 (1): 121 – 129, 1995.
33. Vitton, S.J and Sadler, L.Y., “Particle size analysis
34. of soils using laser light scattering and X-Ray
35. absorption technology”, Geotechnical Testing
36. Journal, Cilt 20, No 1, 63 – 73, 1997.
37. Beuselinck, L., Govers, G., Poesen, J., Degraer,
38. G., Froyen, L., “Grain-size analysis by laser
39. diffractometry: comparison with the sieve-pipette
40. method”, Catena, Cilt 32, 193 – 208, 1998.
41. Ma, Z., Merkus, H. G., de Smet, J.G.A.E., Heffels
42. C., Scarlett, B., “New developments in particle
43. characterization by laser diffraction: size and
44. shape”, Powder Technology, Cilt 111, 66 – 78,
45. -
46. Malvern, “Diffraction Reference, MAN 0073 and
47. Instrument Manuel, MAN 0054”, Malvern
48. Instruments Ltd, Spring Lane South, Worcs,
49. WR14 1AT, U.K. 1993.
50. Barth, H. G., in: Modern Methods of Particle
51. Size Analysis, Wiley, New York, 1984.
52. Allen, T., Particle Size Measurement, Vol.1,
53. fifth edition, Chapman&Hall, London, U.K.,
54. -
55. Rawle, A., “The basic principles of particle size
56. analysis” www.malvern.co.uk.
57. Hesseman, R., “Particle size analysis in ceramics
58. manufacture”, International Ceramics, Cilt 1,
59. – 34, 2002.
60. ISO 13320 – 1, “Particle size analysis – laser
61. diffraction methods, Part 1: general principles,
62. Annex A; Theoritical background of laser
63. diffraction”, Geneve, Switzerland, 1999.
64. Konert, M. and Vandenberghe, J., “Comparison
65. of laser grain size analysis with pipette and sieve
66. analysis: a solution for the underestimation of the
67. clay fraction”, Sedimentology, Cilt 44, 523–535,
68. -
69. Murray, M. R., "Is laser particle size
70. determination possible for carbonate-rich lake
71. sediments”, Journal of Paleolimnology, Cilt 27,
72. – 183, 2002.
73. Buurman, P., Pape, T. and Muggler, C. C., “Laser
74. grain-size determination in soil genetic studies. 1.
75. Practical problems”, Soil Science, Cilt 162, No 3,
76. -218, 1997.
77. Planz, P. E., Particle-size Measurement from 1.0
78. to 1000 μm based on light scattering and
79. diffraction, In: Modern Methods of Particle-size
80. Analysis, Editör: H.G. Barth, Wiley, New York,
81. – 209, 1984.
82. Bayvel, L.P. and Jones, A.R., Electromagnetic
83. Scattering and Its Applications, Applied
84. Science, London, U.K., 1981.
85. Coulter Corporation, Coulter LS series product
86. manuel PN 4237214A, Coulter Corporation,
87. Miami, Florida, A.B.D., 1994.
88. Hoff, E.V. & Bott, S.B., “Optical theory and
89. refractive index: why it is important to particle
90. size analysis”, Coulter Technical Bulletin, LS
91. Series # 1010. Coulter Scientific Instruments,
92. Hialeah, Florida, A.B.D.
93. De Boer, G.B.J., De Weerd, C., Thoenes, D. And
94. Goossens, H.W.J., “Laser diffraction
95. spectrometry: Fraunhofer diffraction versus Mie
96. scattering”, Part. Charact., Cilt 4, 14–19, 1987.
97. Head, K. H., Manuel of Soil Laboratory
98. Testing, Volume 1, Soil Classification and
99. Compaction Tests, Second Edition, John Wiley
100. & Sons, inc, New York, A.B.D., 1992.
101. Andreola, F., Castellini, E., Manfredini, T.,
102. Romagnoli, M., “The role of sodium
103. hexametaphosphate in the dissolution process of
104. kaolinite and kaolin”, Journal of European
105. Ceramic Society, Cilt 24, 2113 – 2124, 2004.
106. Nettleship, I., Cisko, L. and Vallejo, L.E.,
107. “Aggregation of the clay in the hydrometer test”,
108. Canadian Geotechnical Journal, Cilt 34, 621 –
109. , 1997.
110. McCave, I.N., Bryant, R.J., Cook, H.F. &
111. Coughanowr, C.A., “Evaluation of laser
112. diffraction size analyser for use with natural
113. sediments”, Journal of Sedimentary Petrology,
114. Cilt 56, 561 – 564, 1986.
115. Chappell, A., “Dispersing sandy soil for the
116. measurement of particle size distributions using
117. optical laser diffraction”, Catena, Cilt 31, 271 –
118. , 1998.
119. Eshel, G., Lavy, G.J., Mingelgrin, U., Singer,
120. M.J., “Critical evaluation of the use of laser
121. diffraction for particle–size distribution analysis”,
122. Soil Science Society of American Journal, Cilt
123. , 736 – 743, 2004.
124. Muggler, C. C., Pape, Th. and Buurman, P.,
125. “Laser grain-size determination in soil genetic
126. studies. 2. Aggregation and clay formation in
127. some Brazilian Oxisols”, Soil Science, Cilt 162,
128. No 3, 219-228, 1997.
129. Loizeau, J.L., Arbouille, D., Santiago, S. and
130. Vernet, J.P., “Evaluation of a wide range laser
131. diffraction grain size analyser for use with
132. sediments”, Sedimentology, Cilt 41, 353 – 361,
133. -
134. Özer, M., Lazer Kırınım Yöntemi İle
135. Zeminlerin Tane Büyüklüğü Dağılımının
136. Belirlenmesi ve Hidrometre Yöntemi İle
137. Karşılaştırılması, Doktora Tezi, Gazi
138. Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006.
139. Pabst, W., Kuneš, K., Havrda, J., Gregorová, E.
140. “A note on particle size analyses of kaolins and
141. clays”, Journal of European Ceramic Society,
142. Cilt 20, 1429 – 1437, 2000.