Silis dumanı ile stabilize edilen problemli zeminlerin statik ve dinamik özelliklerinin belirlenmesi ve karşılaştırmalı analiz

Problemli zeminler arasında sınıflandırılan dispersif ve şişen kil zeminler, diğer doğal afetlerle kıyaslandığında hayatı doğrudan tehdit etmese de doğal bir risk olarak kabul edilmektedir. Havaalanları, karayolları ve demiryolları gibi mühendislik projelerinin inşasında karşılaşılan problemli zeminler, istenilen mühendislik niteliklerine sahip olmayabilir. Birçok ülkede görülen ve ciddi hasarlara yol açan bu problemli kil zeminlerin, farklı içerikli katkı maddeleri kullanılarak iyileştirilmesine yönelik çeşitli araştırmalar yapılmaktadır. Silis dumanı ile gerçekleştirilen stabilizasyon işlemi sonucunda zeminlerin dispersif ve şişme özellikleri düzelmekte, ayrıca dayanım özellikleri ve işlenebilirlikleri de büyük ölçüde artmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, belirlenen sahadan gerekli kil örnekleri temin edilmiş ve zemin tanımlama deneyleri yapılmıştır. Farklı oranlarda (%0, %5, %10, %15, %20, %25 ve %30) hazırlanan zemin-silis dumanı örnekleri üzerinde, belirlenen kompaksiyon özelliklerinde sıkıştırılarak, şişme ve dispersibilite deneyleri gerçekleştirilerek katkının performansı ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmiştir. Farklı çevre basınçları (20, 40 ve 60 kPa) ve kür süreleri (1 gün, 7 gün ve 28 gün) uygulanan örnekler üzerinde konsolidasyonsuz-drenajsız (UU) deneyleri, rezonant kolon deneyleri, dinamik üç eksenli deneyleri ve bender eleman deneyleri yapılarak zemin örneklerinin statik ve dinamik yükler altındaki dayanım parametreleri; kohezyon (c), içsel sürtünme açısı (φ), sönüm oranı (D), kayma modülü (G), modül azalım oranı (G/Gmax ) ve kayma dalgası hızı ilişkileri incelenmiştir. Dinamik yüklemeye maruz kalan örnekler üzerinde UU deneyleri yapılarak stabilize edilmiş zeminin tekrarlı yükleme öncesi ve sonrası dayanım karakteristiklerindeki değişimler iki aşamada belirlenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, silis dumanı (SD) katkısı ile zemin örneklerinin dispersif ve şişme özelliklerinin iyileştiği, kür süresi ile bu iyileşmenin arttığı, statik ve dinamik dayanım özelliklerinin silis dumanı içeriğine bağlı olarak geliştiği görülmüştür.