DOĞAL ZEMİNLERİN LİKİT LİMİTİNİN BELİRLENMESİNDE CASAGRANDE VE KONİ BATMA YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Öz

Zeminlerin drenajsız kayma dayanımının bir ölçüsü olan likit limit değerinin belirlenmesinde uygulanan Casagrande ve koni batma yöntemlerinin ölçüm mekanizmaları birbirinden farklı olup, Casagrande yönteminde “viskoz kayma direnci”, koni batma yönteminde ise “sürtünmeli kayma direnci” etkilidir. Bu nedenle, bu yöntemler ile aynı zemin üzerinde elde edilen likit limit değerleri de farklı  olmaktadır. Genellikle likit limiti yaklaşık %100’den küçük olan zeminlerde (kaolinitik zeminler) koni batma yöntemi, %100’den büyük olan zeminlerde ise (montmorillonitik zeminler-örneğin bentonit) Casagrande yöntemi daha yüksek likit limit değerleri vermektedir. Ankara’nın ve Türkiye’nin değişik bölgelerinden alınmış, likit limiti %100’den küçük 13 adet doğal zemin örneğinin kullanıldığı bu çalışmada her iki yöntem ile elde edilen likit limit değerleri birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda koni batma yönteminin Casagrande yöntemine göre % 0.2 ile % 8.4 arasında daha yüksek likit limit değerleri verdiği görülmüştür. Bu çalışma kapsamında yapılan deneylerin yanı sıra çeşitli amaçlarla likit limitin hem Casagrande hem de koni batma yöntemleri ile belirlendiği önceki çalışmalardan 73 adet veri derlenmiş ve böylece toplam 86 adet veri toplanmıştır. Bu verilerin tamamı birlikte değerlendirildiğinde birkaç örnek dışında koni batma yöntemi ile elde edilen likit limitin Casagrande yöntemi ile elde edilenden % 0.2 ile % 22 arasında daha yüksek olduğu görülmüştür. Sonuç olarak yöntemler arasındaki bu farkı meydana getiren mekanizma tartışılmış ve bu farkların jeoteknik araştırmalar açısından önemi ortaya konulmuştur. Ayrıca yöntemler arasındaki ilişkiyi belirlemek amacıyla doğrusal regresyon analizleri yapılmış ve korelasyon katsayıları R² = 0.983 (13 adet veri) ve 0.961 (86 adet veri) şeklinde elde edilerek yöntemler arasında güçlü bir ilişki olduğu ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Likit limit, Casagrande yöntemi, koni batma yöntemi.

Kaynakça

1. Bowles, J. E., Engineering Properties of Soils and Their Measurement, Fourth Edition, Irwin/McGraw- Hill, U.S.A., 21 pp., 1992.
2. Al-Khafaji, A. W. and Andersland, O. B., Geo-technical Engineering & Soil Testing, Sounders College Publishing, U.S.A., 88 pp., 1992.
3. Head, K. H., Manuel of Soil Laboratory Testing, Volume 1, Soil Classification and Compaction Tests, Second Edition, John Wiley & Sons, inc, New York, 59 and 89 pp., 1992.
4. ASTM D 4318 (American Society of Testing and Materials), Standart Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit and Plasticity Index of Soils, Annual Book of ASTM Standarts, 2000.
5. BS 1377: Part 2:4.3 (British Standart Institution), Liquid Limit-Cone Penetrometer Method, England, 1990.
6. Sridharan, A. and Prakash, K., “Percussion and Cone Methods of Determining the Liquid Limit of Soils: Controlling Mechanisms”, Geotechnical Testing Journal, Cilt 23, No. 2, 236-244, 2000.
7. Sridharan, A. and Nagaraj, H. B., “Absorption Water Content and Liquid Limit of Soils”, Geo-technical Testing Journal, Cilt 22, No.2, 127-133, 1999.
8. Leroueil, S. ve Le Bihan, J. P., “Liquid Limits and Fall Cones”, Canadian Geotechnical Journal, Cilt 33, 793-798, 1996.

9. Sridharan, A., Nagaraj, H. B. and Prakash, K., “Determination of the Plasticity Index from Flow Index”, Geotechnical Testing Journal, Cilt 22, No.2, 175-181, 1999.
10. Koester, J. P., “The Influence of Test Procedure on Correlation of Atterberg Limits whit Lique¬faction in Fine-Grained Soils”, Geotechnical Testing Journal, Cilt 15, No.4, 352 – 361, 1992.
11. TS 1900 (Türk Standartları), İnşaat Mühen-disliğinde Zemin Laboratuvar Deneyleri, TSE, Bakanlıklar / Ankara. 1987.
12. Wroth, C. P., and Wood, D. M., “The Correlation of Index Properties With Some Basic Engineering Properties of Soils”, Canadian Geotechnical Journal, Cilt 15, No.2, 137-44, 1978.
13. Skempton, A. W., and Northey, R. D., “The Sen-sitivity of Clays”, Geotechnique, Cilt 3, No.1, 30-53, 1953.
14. Norman, L. E. J., “A Comparison of Values of Liquid Limit Determined with apparatus having bases of different hardness”, Geotechnique, Cilt 8, No.2, 79-83, 1958.
15. Wood, D. M and Wroth, C. P., “The Use of the Cone Penetrometer to Determine the Plastic Limit of Soils”, Ground Engineering, Cilt 11, No.3-1, 1978.
16. Skopek, J., and Ter-Stepanian, G., “Comparison of Liquid Limit Values Determined According to Casagrande and Vasilev”, Geotechnique, Cilt 25, No.1, 135-136, 1975.
17. White, I. L., “Soil Plasticity and Strength – a New Approach Using Extrusion”, Ground Engineering, Cilt 15, No.1, 16-24, 1982.
18. Wood, D. M., “Some Fall-Cone Tests”, Geotech-nique, Cilt 35, No.1, 64-68, 1985.
19. Sridharan, A, and Jayadeva, M. S., “Double Layer Theory and Compressibility of Clays”, Geotech-nique, Cilt 32, No.2, 133-144, 1982.
20. Farrell, E., Schuppener, B., and Wassing, B., “ETC- 5 Fall Cone Study”, Ground Engineering, Cilt 30, No.1, 33-36, 1997.
21. Wasti, Y. and Bezirci, M. H., “Determination of the Consistency Limits of Soils by the Fall Cone Test”, Canadian Geotechnical Journal, Cilt 23, 241-246, 1986.
22. Mendoza, M. J. and Orozco, M., “Quick and Reliable Procedure for Liquid Limit Determination of Fine-Grained Soils”, Geotechnical Testing Journal, Cilt 24, No.1, 103-108, 2001.
23. Belviso, R., Ciampoli, S., Cotecchia, V., and Federico, A., “Use of the Cone Penetrometer to Determine Consistency Limits”, Ground Engi-neering, Cilt 18, No.5, 21-22, 1985.
24. Christaras, B., “A Comparison of the Casagrande and Fall Cone Penetrometer Methods for Liquid Limit Determination in Marls from Crete, Greece”, Engineering Geology, Cilt 31, 131-142, 1991.
25. Loizeau, J. L., Arbouille, D., Santiago, S. and Vernet, J. P., “Evaluation of Wide Range Lazer Diffraction Grain Size Analyser for Use with Sediments”, Sedimentology, Cilt 41, 353-361, 1994.
26. ASTM D 422 (American Society of Testing and Materials), 1963 (Reapproved 1998), Standart Test Methods for Particle-Size Analysis of Soils, Annual Book of ASTM Standarts, 1998.