Bazalt fiber ve çimento katkısının zayıf zeminlerin geoteknik özelliklerine etkisinin araştırılması

Zemin iyileştirmesi, derin temel uygulamalarına kıyasla daha ekonomik olması ve ileri teknolojiye fazla ihtiyaç duymaması açısından zayıf zeminlerin güçlendirilmesinde uygun bir yöntem olabilmektedir. Zemin stabilizasyonunda, zeminin daha sıkı bir duruma gelmesi, taşıma gücünün ve kayma direncinin artırılmasının yanı sıra sıvılaşma riskinin ortadan kaldırılması hedeflenmektedir. Bu bağlamda, zeminlerin geoteknik özelliklerinin iyileştirilmesinde katkı malzemelerinin kullanımı mühendislik uygulamalarında sıklıkla yer bulmaktadır. Zemin iyileştirmede katkı malzemesi olarak genellikle çimento kullanılmakla birlikte farklı katkı malzemelerinin kullanılabilirliğine yönelik bilimsel araştırmalar devam etmektedir. Bu katkı malzemelerine verilebilecek örneklerden biri de doğal fiberler sınıfına giren, yüksek çekme dayanımına sahip bazalt liflerdir. Yerkabuğunda yaygın olarak bulunan bazalt kayaçlardan dolayı ham maddesinin ucuz ve üretim maliyetinin düşük olmasına karşın, çevre dostu bazalt liflerin geoteknik uygulamalarında kullanımına yönelik çalışmalar ancak son birkaç yılda yapılmaya başlanmıştır. Bu tez çalışması kapsamında, sıvılaşma potansiyeli olan doğal kum zeminin fiziksel özellikleri ve zemin sınıfı belirlendikten sonra ağırlıkça %2,5, %5, %10 oranında çimento ve %1, %2, %3, %4 oranında bazalt fiber katkılı kum zemin numuneleri üzerinde kompaksiyon, Kaliforniya Taşıma Oranı (CBR), direkt kesme kutusu ve serbest basınç deneyleri yapılmıştır. Bu sayede, bazalt fiber ve çimento katkısının; sıvılaşma potansiyeli olan kum zeminin kayma direnci ve kayma mukavemeti parametreleri, taşıma gücü ve serbest basınç dayanımı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Deney sonuçları incelendiğinde, çimento ve bazalt fiber katkısının, zeminin kayma direncinde, taşıma gücünde ve basınç dayanımında artışa sebep olduğu gözlenmiştir. Kayma direncinin maksimum olduğu numunedeki çimento oranının %10 ve fiber oranının %3 olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Basınç dayanımı en yüksek değerine 28 günlük kür süresi sonunda %10 çimento ve %4 fiber katkılı numunede ulaşırken, en yüksek taşıma gücüne sahip numunenin %10 çimento ve %1 fiber katkılı numune olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak, statik ve sismik yükler altında mukavemet ve taşıma gücü kaybına uğrayarak ciddi boyutta şekil değiştirmelere maruz kalabilecek sıvılaşma potansiyeli olan zeminlerin iyileştirilmesinde çimentoyla birlikte kullanılacak bazalt fiberin, zemin iyileştirme uygulamalarında diğer katkı malzemelerine alternatif olarak düşünülebileceği ortaya konmuştur. Anahtar sözcükler: Bazalt fiber, Çimento, Sıvılaşma, Zemin iyileştirme