Kumlu zemin davranışı üzerinde fiber veya bentonitin çimentoyla karışımının etkileri

Bu çalışmanın temel amacı, kumlu zeminlerin mühendislik özelliklerini farklı malzemelerle karıştırarak iyileştirmektir. Testler İstanbul Teknik Üniversitesi Geoteknik Laboratuvarı'nda yapılmıştır. Başlangıçta, zemin elek analizi ile sınıflandırılmış ve daha sonra, zeminin optimum su muhtevasını ve maksimum kuru birim ağırlığını elde etmek için, standart proktor deneyi yapılmıştır. Daha sonra özgül ağırlığı ve geçirgenliği belirlenmiştir. Zeminin mukavemet özelliklerini değerlendirmek için serbest basınç testi (UCS) ve kesme kutusu testi yapılmıştır. İlk adımda serbest basınç deneyinde kullanılan numunelerin hazırlanması için kum numuneleri kendi kuru ağırlıklarına göre ağırlıkça farklı çimento oranlarında (%3, %5 ve %7) Harvard minyatür sıkıştırma cihazıyla karıştırılmıştır. Daha sonra bu karışım ile 19 mm fiber ile rastgele olarak kum numunelerinin kuru ağırlıklarına göre farklı oranlarda (%0, %0.1, %0.3 ve %0.5) karıştırılmıştır, bununla birlikte bütün numunelere optimum su muhtevası ilave edilmiştir ve numuneler sıkıştırılmıştır. Numuneler nemlendirme tankında 7 gün veya 28 gün süreyle kürlenme süresi olarak korunmuştur. Bu aşamada elde edilen sonuçlar, fibersiz çimentolu numunelerin kırılgan bir şekilde davrandığını, fiber eklendikten sonra kırılganlıktan sünme davranışa dönüştüğünü ve fiber ilavesinin serbest basınç dayanımını arttırdığını, ancak iyileştirme yüzdesinin çimento yüzdesine (ve fiber oranına) bağlı olduğunu göstermiştir. İkinci aşamada, Harvard minyatür cihazı ile serbest basınç deneyi için numuneler hazırlanmıştır. Bu aşamada kullanılan kum numuneler kuru ağırlıklarına göre farklı oranlarda çimento (%0, %3, %5 ve %7) ile ve yine kuru ağırlıklarına göre farklı oranlarda bentonit (%0, %5, %10 ve %15) ile karıştırılmıştır ve bütün numunelere optimum su muhtevası ilave edilmiştir ve numuneler sıkıştırılmıştır. Maksimum kuru birim ağırlığını sağlamak için karışıma ilave edildi. Numuneler, 7 ve 28 günlük kürlenme süresi boyunca bir nem tankında muhafaza edildi. İkinci aşamadan elde edilen sonuçlar, bentonit ile karıştırılmış çimentolu kum numunelerinin ve çimentolu numunelerin kırılgan davranışı gösterirken, kum bentonit numunelerinin sünek davranışları olduğunu göstermiştir. Sonuçlar, (% 0,% 3 ve% 5) çimentonun bentonit içeriğinin arttırılmasının basınç dayanımını arttırdığını,% 7'lik çimento için bentonit ilavesinin UCS'yi 7 gün boyunca küçük bir oranda artırdığını ve 28'den sonra UCS'yi azalttığını göstermiştir. Serbest basınç deneyi yapıldıktan sonra, fiber takviyesinin ve bentonit katkı malzemesinin etkilerinin daha iyi anlaşılması için kesme kutusu deneyleri yapılmıştır. Fiber takviyesi, kuru kum numunelerin ağırlığına oranla farklı yüzdelerde (%0 ,%0,1, %0,3 ve % 0,5) yapılmıştır. Bentonit katkısı da kuru kum numunelerin ağırlığına oranla farklı yüzdelerde (%0, %5, %10, %15) yapılmıştır. Yapılan bu deneylerin sonucu olarak fiber takviyesinin, numunenin kayma mukavemetini ve sürtünme açısını arttırdığı anlaşılmıştır bununla birlikte bentonit katkısı numunenin kayma mukavemetine bir etkide bulunmamış ve sürtünme açısının düşmesine sebep olmuştur.