Polietilen tereftalat (PET) pulu kullanilarak iyileştirilmiş kuma oturan yüzeysel temelin taşima gücünün iyileştirilmesi

Bu çalışmada, geri dönüştürülmüş PET talaşı katkısının kumlu zeminin kayma mukavemeti özellikleri ve nihai taşıma kapasitesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Kumlu zemin, farklı oranlarda (kuru ağırlıkça %0, %0,5, %0,75, %1,0 ve %1,5) PET talaşı ile güçlendirilmiştir. Düşey yükleme deneyleri laboratuvarda kum tankı içinde kare model temeller üzerinde gerçekleştirilmiştir. Testler hem katkısız kum hem de PET talaşı katkılı kum üzerinde gerçekleştirilmiştir. Tanktaki kum numuneleri PET talaşlarının her bir yüzdesi için üç farklı rölatif sıkılıkta (Dr) hazırlanmıştır (%40, %65 ve %85). Model temelin taşıma kapasitesini artırabilecek optimum donatı derinliğini belirlemek için model temelin altındaki katkılı zemin derinliğinin etkisi de araştırılmıştır. Deneysel sonuçları desteklemek için sonlu elemanlar yöntemine dayalı Plaxis 3D yazılımı kullanılarak sayısal analiz de gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar ve sayısal analize ek olarak, literatürde iyi bilinen üç taşıma gücü teorisi ile analiz yapılmıştır. Model temellerin nihai taşıma kapasitesini hesaplamak için Terzaghi (1943), Hansen (1970) ve Vesic (1973) taşıma gücü teorileri kullanılmıştır. Deneysel sonuçlara göre, model temelin nihai taşıma kapasitesinde en iyi iyileşmeyi sağlayan optimum PET talaşı yüzdesinin %0,75 olduğu tespit edilmiştir. Kumun %0,75 PET talaşı ile iyileştirilmesinin, %40 rölatif sıkılıkta nihai taşıma kapasitesinde %84 oranında etkileyici bir artışa neden olduğu bulunmuştur. Dr = %65 rölatif sıkılıkta %64 artış gözlemlenirken, Dr = %85 rölatif sıkılıkta nihai taşıma kapasitesindeki iyileşme %56 olmuştur. Ayrıca, bu güçlendirme model temelin oturmasında Dr = %40 rölatif sıkılıkta %14,1, Dr = %65 rölatif sıkılıkta %11,3 ve Dr = %85 rölatif sıkılıkta %9,6'lık düşüşlerle kayda değer bir azalmaya yol açmıştır. Ayrıca, model temelin altında 2B derinliğinden daha fazla yapılan iyileştirme çalışmalarının sonuçlar üzerinde ihmal edilebilir bir etkisi olduğu ortaya çıkmıştır. Deneysel, teorik ve sayısal analiz sonuçları arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Deneysel sonuçların, %40 ve %65 rölatif sıkılıkta Vesic denkleminin sonuçlarıyla oldukça yakın sonuçlar verdiği ve %85 rölatif sıkılıkta ise Hansen denklemiyle uyumlu olduğu belirlenmiştir. Tüm sonuçların Terzaghi denkleminden önemli ölçüde saptığı görülmüştür. Sayısal analiz sonuçları, deneysel sonuçlara göre biraz daha yüksek nihai taşıma kapasitesi ve oturmalar göstermiştir, ancak sonuçların orantılı olduğu tespit edilmiştir. İlginç bir şekilde, deneysel ve sayısal sonuçlar arasındaki fark, düşük rölatif sıkılıklarda (Dr = %40 ve %65) daha belirgindir.