Yüksek plastisiteli siltli bir zeminin alkali aktifleştirilmiş uçucu kül ve polipropilen lif karışımı ile stabilizasyonu

Beton teknolojilerini konu alan çalışmalarda alkali ile aktifleştirilen malzemelerin geleneksel bağlayıcılara bir alternatif olabileceğinin belirlenmesinin akabinde, bu malzemelerin zemin iyileştirme uygulamalarında stabilizasyon ajanı olarak kullanımı araştırılmaya başlanmıştır. Uygulama kökeninin beton teknolojisine dayalı olması bazı uygulamaların geoteknik alana yansımasına neden olmuştur. İşlenebilirlik, çalışmalarda dikkate alınan beton özelliklerini etkileyen hayati parametrelerden biridir. Ancak zemin stabilizasyonu uygulamalarında kullanılan harcın kıvamı betona göre çok daha düşüktür. Bu nedenle, gözenek boyutunu azaltmak için stabilize edilmiş zeminlere sıkıştırma uygulanır. Bu durumda zemin stabilizasyonu uygulamasında işlenebilirlikten çok nem içeriği ön plana çıkmaktadır. Alkali ile aktifleştirilmiş malzemeler kullanılarak zemin stabilizasyonu üzerine yapılan çoğu çalışma, Si/Al, Na/Al, Si/Ca veya SiO2/Na2O oranının mekanik özellikler üzerindeki etkilerini dikkate almaktadır. Ancak işlenebilirlik, sıkıştırılarak yerleştirilmesi gereken bir harç için dikkate alınabilecek bir parametre değildir. Fiber katkı ile zemin stabilizasyonu zeminin çoklu mühendislik özelliklerinin iyileştirilmesinde kullanılan bir yöntemdir. Birden fazla farklı özellikteki lifin malzeme içerisinde kullanımı matristeki her bir lifin olumlu yönlerinin aynı malzeme içerisinde ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Hibrit elyaf karışımlarını farklı yapısal özellikler, farklı işlevler ve farklı uzunluklar olmak üzere üç farklı şekilde kullanmak mümkündür. Geoteknik mühendisliğinde hibrit liflerin zemin iyileştirme uygulamalarında kullanımını konu olan az sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışma, siltli zeminin alkali ile aktifleştirilmiş uçucu kül ve 3 mm-12 mm uzunluktaki elyaf ile stabilizasyonunu araştırmıştır. Bu çalışmanın amaçları, (1) aktivatör içeriğinin ve uçucu kül içeriğinin, stabilize edilmiş numunelerin serbest basınç dayanımı, Al/Si oranı ve SiO2/Na2O oranı üzerindeki etkisini istatistiksel bir yaklaşım kullanarak incelemek, (2) Uzunlukça hibrit polipropilen lif katkısının serbest basınç dayanımı, gerilme-şekil değiştirme davranışı, göçme anında şekil değiştirme ve sekant modülü üzerindeki etkilerinin araştırılmasıdır. Uçucu kül içeriği, alkali aktivatör içeriği ve serbest basınç dayanımı değeri arasındaki ilişkiyi araştırmak için istatistiksel bir yaklaşım kullanılmıştır. Söz konusu parametreler, istatistiksel model yardımı ile optimize edilmiştir. Stabilize edilmiş zemin, bünyesindeki geopolimer yapıları incelemek için karakterize edilmiştir. Uçucu kül ve alkali aktivatör içeriğinin serbest basınç dayanımı, Al/Si ve SiO2/Na2O oranları üzerindeki etkileri türetilen istatistiksel model yardımı ile belirlenmiştir. Çalışmanın sonucu, kompaksiyonda çok önemli rol oynayan aktivatör içeriğinin serbest basınç dayanımı değerini en az Si/Al ve SiO2/Na2O oranları kadar etkileyen bir parametre olduğunu göstermiştir. Ek olarak, hibrit lif uzunluğunun kullanılarak, stabilize edilmiş zeminin çoklu mekanik özellikleri iyileştirilmiştir.