Uçucu Kül Stabilizasyonunun Killi Zeminlerin Dayanım ve Durabilite Özelliklerine Etkisi

Zemin stabilizasyonu, zayıf zeminlerin mühendislik özelliklerinin fiziksel, kimyasal, hidrolik vb. gibi yöntemler ile güçlendirilmesidir. Kimyasal stabilizasyon da bu yöntemlerden en çok uygulananlardan birisidir. Bu tez çalışmasında biri yüksek (B) ve diğeri düşük (S) plastisite özelliğine sahip olmak üzere 2 farklı zemin araştırma malzemesi olarak seçilmiştir. Kimyasal katkı olarak kullanılan F sınıfı uçucu kül (FA) ve kirecin (L) bu killerin dayanım ve durabilite özelliklerine etkisi incelenmiştir. Zeminler öncelikle çeşitli oranlarda uçucu kül (% 5, % 10, % 15, % 20 ve % 30) ile karıştırılmıştır. Daha sonra aynı zeminler üzerinde sadece kirecin etkisinin görülmesi amacıyla % 3, % 5 ve % 7 kireç ilavesi yapılmıştır. Aynı zamanda ilgili zeminlere, hem uçucu kül hem de kirecin etkisinin değerlendirilmesi amacıyla % 30 uçucu külkatkısı sabit tutularak belirtilen oranlarda (% 3, % 5 ve % 7) kireç ilavesi yapılmıştır. Kil ve ilgili katkılar üzerinde öncelikle indeks (özgül ağırlık, hidrometre, kıvam limitleri, standart kompaksiyon) deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sonrasında optimum su içeriğinde hazırlanan numuneler dayanım deneylerine (serbest basınç, dolaylı çekme, ani taşıma indeksi, nemlilik şartları, Kaliforniya taşıma oranı, lineer şişme ve donma çözülme) tabi tutulmuştur. Serbest basınç ve dolaylı çekme deneylerinde kür süresi olarak 0, 7 ve 28 gün seçilmiştir. Kaliforniya taşıma oranı ve lineer şişme deneylerinde ise sadece 28 gün kür süresi mevcuttur. Donma çözülme deneyinde 28 gün kür süresi uygulanan numuneler üzerinde 2, 4, 6, 8 ve 12 donma-çözülme çevrimi uygulanmıştır. Son olarak mikro yapının da incelenmesi açısından hazırlanan 28 gün kürlü numunelere mikro analizler (SEM, XRD, XRF, TGA) yapılmıştır. Donma çözülme ve mikro analizlerde sadece belirli karışımlar (S, S30FA, S30FA5L, S5L, B, B30FA, B30FA5L ve B5L) üzerinde deney gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre S ve B zemin üzerine sadece F sınıfı uçucu kül eklendiğinde, karışımların mühendislik performansları standartlarda belirtilen şartları sağlamaktan uzak kalmıştır. Sadece kireç eklenen karışımların dayanım değerleri, tüm deneylerde uçucu küle göre daha iyi olmasına rağmen, bazı karışımlar (S3L ve B3L) CBR deneyinde beklenen güçlendirmenin altında sonuçlar vermiştir. Uçucu kül ve kireç içeren her iki zemine ait tüm karışımlarda elde edilen dayanım artışı sadece kireç içerenlere göre oldukça yüksek olmuştur. En yüksek dayanım değerleri S30FA5L, S30FA7L, B30FA5L ve B30FA7L karışımlarında elde edilmiştir. S30FA5L ve B30FA5L karışımlarının hem ekonomik olması hem de standartlar tarafından belirtilen şartlara uymasından dolayı optimum karışımlar olduğu sonucuna varılmıştır.