Çimento ile stabilize edilmiş yumuşak killi zeminlerde zeolit ve polipropilen elyaf ilavesinin etkisi

Yumuşak killi zeminler genellikle düşük dayanıma ve yüksek oturma potansiyeline sahiptir. Bu tür zeminlerin bulundukları konumlar itibariyle değerlendirilip, mevcut bölge koşulları ile stabilizasyon yapılması gerekliliği ekonomik açıdan öne çıkmaktadır. Çimento zemin özelliklerini geliştirmek için son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak çimentonun hamurunun gevrek yapısı, yüksek üretim maliyeti ve üretim sırasında sera gazlarının salınımı gibi dezavantajları vardır. Bu nedenle çimentonun tamamen veya en azından kısmen yerini alabilecek çevre dostu, uygun maliyetli ve sürdürülebilir yeni malzemeler bulmak günümüzde büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada Bartın kenti yerleşim alanında yer alan düşük dayanım ve düşük taşıma kapasitesine sahip yumuşak killi zeminlerin güçlendirilmesi için yüksek performanslı, maliyeti geleneksel harca göre düşük, çevre dostu ve daha esnek bağlayıcı bir harç geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu hedefe ulaşmak için Portland çimentosu ile birlikte doğal zeolit ve polipropilen elyaf kullanılmıştır. Bu hedefe doğrultusunda doğal zemine ağırlıkça %0, %2.5, %5, %7.5 ve %10 oranlarında Portland çimentosu eklenmiş ve çimento ağırlığının %0, %20, %40, %60 ve %80 oranlarında zeolit ile yer değiştirilmiştir. Zemin–çimento-zeolit karışımlarına ağırlıkça %0, %0.25, %0.50, %0.75 ve %1 oranlarında polipropilen elyaf eklenerek yapay zemin karışımları hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımların Standart proktor deneyi ile maksimum kuru birim hacim ağırlıkları ve optimum su muhtevaları belirlenmiştir. Elde edilen karışımlar, belirlenen maksimum kuru birim hacim ağırlıklarda sıkıştırılarak deney numuneleri hazırlanmıştır. Deney numuneleri 3, 7 ve 28 gün süre ile 23±1°C sıcaklığında nemli ortamda kür edildikten sonra üzerinde serbest basınç ve dolaylı çekme deneyleri uygulanmıştır. Aynı koşullarda ve oranlarda Portland çimentosu kullanılarak referans numuneleri hazırlanmıştır. Elde edilen deney sonuçları referans numunelerinin deney sonuçları ile karşılaştırılarak katkı oranı ve kür süresine bağlı olarak dayanım gelişmeleri incelenmiş ve stabilize edilmiş zemin matrisinde optimal katkı oranları belirlenmiştir. Ayrıca üretilen numunelerden seçilen serilerde SEM analizi yapılarak mikro yapıdaki değişim ve mekanik davranışı ilişkilendirilmiştir. Sonuç olarak %20 zeolit ve %0.25 polipropilen elyaf içeren numunelerinin çimentolu karışımlara kıyasla az miktarda deformasyona karşı direnç ve mukavemetin en yüksek düzeyde olduğu tespit edilmiştir.