Şişen Zeminlerin Isırgan Otu ile İyileştirilmesi

Şişen zeminlerin, su içeriklerine göre hacimleri değişmektedir. Şişen zeminler, geoteknik mühendisliği açısından problemli zeminler olarak kabul edilmektedir. Bu zeminlerde meydana gelen hacim değişiklikleri; kanal, tek katlı ev, yol kaplaması gibi hafif yapılarda hasarlara neden olmaktadır. Bahsi geçen hasarlar, ekonomik açıdan çok ciddi sorun teşkil etmektedir. Şişen zeminlerin üzerine hafif yapılar yapılmadan önce zeminin iyileştirilmesi gerekmektedir. Literatürde bu tip zeminlerin iyileştirilmesi için kimyasal katkı, ön ıslatma, kaldırma-yer değiştirme gibi birçok metot geliştirilmiştir. Kimyasal katkı, bu metotlar içerisinde en çok kullanılan ve en etkili olan metottur. Bu çalışmada, şişen zemin, ısırgan otu ile iyileştirilmiştir. Organik bir madde olan ısırgan otu, zemine ilave edildiğinde zamanla numune içinde çürümekte ve akabinde numunenin küflenmesine neden olmaktadır. Bu problemin önüne geçmek için ısırgan otu, suda kaynatılarak çürümeye neden olan posası ayrıştırılmıştır. Kaynatma işlemi sonucunda ısırgan otlu su elde edilmiştir. Bu karışım, şişen zemin numunelerine ilave edilmiştir. Katkılı numuneler üzerinde elek analizi, hidrometre, kıvam limitleri, serbest şişme deneyi ve tek eksenli basınç deneyi yapılmıştır. Ayrıca katkılı numunelerin katyon değiştirme kapasitesi ve spesifik yüzey alanı gibi parametreler, metilen mavisi deneyi yapılarak araştırılmıştır. Şişen zeminler ve katkılı zeminler üzerinde SEM ve XRD analizleri yapılarak mineralojik yapıdaki değişiklikler gözlemlenmiştir. Yapılan deneysel çalışma sonucunda ısırgan otunun şişen zeminler üzerindeki etkisi detaylı bir şekilde araştırılmıştır. Sonuç olarak, ısırgan otlu su karışımı kil parçacıklarının yüzeyini kaplayarak su emme kapasitesini azalmıştır. Böylece şişen kilin serbest şişme potansiyeli, katyon değişim kapasitesi, spesifik yüzey alanı, kıvam limitleri gibi parametreleri düşürülmüştür. Ancak serbest basınç dayanımında çok ciddi bir artış olmamıştır.

The volume of expansive soils varies according to their water content. These soils are considered problematic in geotechnical engineering due to their volume changes, which can damage lightweight structures such as canals, single-story houses, and road pavements. Such damages pose a significant economic issue. Therefore, before constructing lightweight structures on these soils, improvement measures are necessary. Various methods, including chemical additives, pre-wetting, and removal-replacement, have been developed for soil improvement. Among these, chemical additives are the most preferred and effective method. In this study, expansive soil will be improved using stinging nettle. Adding stinging nettle, an organic material, to the soil initially causes it to rot and eventually become moldy within the specimen. To prevent this issue, the stinging nettle was boiled to decompose the pulp that leads to rot, resulting in a mixture of stinging nettle and water. This mixture will be added to the expansive soil specimen. Sieve analysis, hydrometer tests, consistency limits, free swelling tests, and unconfined compression tests were performed on the specimens with this additive. Additionally, soil parameters such as cation exchange capacity and specific surface area were examined through methylene blue tests. Mineralogical structure changes in the expansive soils were observed using SEM and XRD analyses. The experimental study detailed the effects of nettle on expansive soils. The stinging nettle-water mixture coated the clay particles, reducing their water absorption capacity and, consequently, decreasing parameters such as free swelling potential, cation exchange capacity, specific surface area, and consistency limits. However, there was no significant improvement in unconfined compressive strength.