Bazalt fiber katkısının killi zeminlerin drenajsız kayma direncine etkisi

Her alanda olduğu gibi geoteknik mühendisliğinde de çevre dostu malzemelere olan ihtiyaç her geçen gün artmakta olduğundan, zeminlerin mukavemet davranışlarını iyileştirmek için doğal ve kompozit çevre dostu katkı malzemelerinin kullanımı üzerine yapılan çalışmaların sayısı da hızla artmaktadır. Doğal ve yapay elyaflar (fiberler) farklı kullanım alanları yanında zeminlerin bazı mekanik ve fiziksel özelliklerini iyileştirmek için de kullanılabilmektedirler. Doğal bazalttan elde edilen fiberlerin zemin iyileştirmesinde kullanımına yönelik çalışmalar özellikle son 10 yılda literatürde artan sayıda yer almaya başlamıştır. Bu çalışmada, killi bir zeminin serbest basma dayanımına rastgele dağıtılmış bazalt fiber eklenmesinin etkilerini araştırmak için deneysel bir program uygulanmıştır. Çalışma için bir kil zemin örnek olarak seçilmiş ve bu zemin farklı yüzdelerde olmak üzere 6 mm, 12 mm, 24 mm uzunluğunda bazalt fiber ile karıştırılmıştır. Çalışma toplamda 200 adet serbest basma (UC) deneyi içermektedir. Bu çalışmada kullanılan zemin, Birleştirilmiş Zemin Sınıflama Sistemine (USCS) ve Türk Standardına (TS1500) göre yüksek plastisiteli kil (CH) olarak sınıflandırılmıştır. 6 mm, 12 mm ve 24 mm uzunluklarındaki fiberler, doğal zemine ağırlıkça %1, %2 ve %3 oranlarında karıştırılmış ve kil bazalt karışımı farklı su muhtevalarında hazırlanarak standart sıkıştırma (Proktor) enerjisi ile sıkıştırılmıştır. Sıkıştırmadan sonra kalıp içinde sıkıştırılmış her zeminden dört numune alınmış ve bu numuneler üzerinde serbest basma (UC) deneyi yapılmıştır. Ayrıca makroskopik görüntüler ve mikro yapı arasındaki ilişkiyi oluşturmak için, doğal zemin örnekleri ve bazalt fiberleri ile güçlendirilmiş örnekler üzerinde Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizleri yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda bazalt fiber katkısının kullanılan tüm uzunluk ve oranlar için kayma direncini arttırdığı; kuru zemin ağırlığına göre %2 oranında bazalt fiber eklenen zeminlerin mukavemetinde maksimum gelişme sağlandığı gösterilmiştir. Çalışma ile bazalt liflerinin zemin özelliklerini iyileştirmek için diğer lif ve katkı türlerine alternatif olabileceği ortaya konmuştur.