Bentonit katkılı siltli numunelerin konsolidasyonlu-drenajsız üç eksenli (CU) davranışı

Zeminlerin mühendislik davranışlarının anlaşılmasında, zeminlerin kayma dayanımını belirlemeye yönelik laboratuvar deneyleri büyük önem taşımaktadır. Bu deneyler arasında yer alan üç eksenli hücre kesme deneyi, zemin numunelerinin farklı gerilme koşulları altında davranışlarını incelemek ve özellikle kayma dayanımı parametrelerini (kohezyon ve içsel sürtünme açısı) belirlemek amacıyla yaygın olarak başvurulan bir yöntemdir. Söz konusu parametreler, drenaj koşullarına bağlı olarak toplam gerilmeler (drenajsız) veya efektif gerilmeler (drenajlı) cinsinden değerlendirilebilir. Drenajın gerçekleşip gerçekleşmediğine göre zeminlerin davranışı önemli ölçüde değişmekte olup, geoteknik mühendisliğinde yapılacak analiz ve tasarımlar açısından bu farklılıklar dikkate alınmalıdır. Geoteknik yapıların güvenli ve ekonomik şekilde tasarlanabilmesi için, özellikle ince taneli zeminlerin kısa ve uzun süreli yükleme altındaki davranışlarının doğru şekilde belirlenmesi gerekmektedir. Bu bağlamda, drenajsız (UU veya CU) koşullarda gerçekleştirilen üç eksenli deneyler, özellikle suya doygun kil ve silt zeminlerin ani yükleme durumlarındaki tepkilerini anlamak açısından büyük önem taşır. Zeminlerin drenajsız durumdaki kayma direnci, yapının taşıma gücü ve stabilitesi üzerinde doğrudan etkili olduğundan, bu parametrenin hassas biçimde tayin edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, Adapazarı bölgesinden temin edilen siltli zemin üzerine farklı oranlarda bentonit kili ilavesiyle hazırlanan karışım numunelerin mekanik davranışlarındaki değişim araştırılmıştır. Bentonit katkısı, sırasıyla %2, %8, %15, %30 ve %40 oranlarında saf silte ilave edilerek homojen karışımlar elde edilmiş ve bu karışımlar laboratuvar ortamında hazırlanarak konsolidasyonlu-drenajsız (CU) üç eksenli hücre kesme deneyine tabi tutulmuştur. Numuneler, bulamaç yöntemiyle hazırlanmış ve 100 kPa konsolidasyon gerilmesi altında ön sıkıştırmaya tabi tutulmuştur. Deneyler, 100 kPa, 200 kPa ve 300 kPa olmak üzere üç farklı hücre basıncı altında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar, bentonit katkı oranı arttıkça içsel sürtünme açısında () belirgin bir azalma olduğunu, buna karşılık kohezyon (c) değerlerinde anlamlı bir artış meydana geldiğini göstermiştir. Bu durum, bentonitin yüksek plastisiteli yapısına ve su tutma kapasitesine bağlı olarak zemin yapısında daha fazla kohezyonel bağlanma sağladığını, ancak daneler arası sürtünmeyi azalttığını göstermektedir. Böylece, bentonit katkısı ile değiştirilen siltli zeminlerin daha kil benzeri ve sünek bir davranış sergilediği sonucuna ulaşılmıştır.