Killi zeminlerde yıllanma etkisinin çeşitli çözeltiler varlığında incelenmesi

Katı atıkların depolanması ile katı atık depolama sahalarının oluşturulması oldukça özenli bir çalışma gerektirmektedir. Atık maddelerin içindeki kirletici su zamanla altında bulunan tabakaların içine sızarak yapısını etkileyecektir. Bazı durumlarda geçirimsiz kil bariyerlerde geosentetik kil örtüler yerine doğal kil karışımları kullanılmaktadır. Katı atık depolama alanlarındaki atık maddelerin, altındaki dolgu tabakasına uzun vadeli etkilerini tespit edebilmek için ise yıllanma etkisini incelemek oldukça önemlidir. Ancak, bu alanda literatürde yapılmış çalışma sayısı çok azdır. Bu çalışma kapsamında doğal killi zeminler ile çalışılmış olup kaolin ve bentonit killeri tercih edilmiştir. Kullanılan zeminlere Na+ ve Ca2+ iyonlarının etkisi ile bu iyonlar varlığında yıllanmanın, bu zeminlerin mühendislik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışmada öncelikli olarak, kaolin ve bentonit killerinin 0.5 M NaCl ve 0.5 M CaCl2 çözeltileri varlığında kıvam limitleri, konsolidasyon parametreleri, permeabiliteleri ve kayma dayanımı parametreleri belirlenmiştir. Daha sonra konsolidasyon ve kayma dayanımı parametreleri ile permeabilite değerleri aynı koşullar altında yaklaşık olarak 60 ve 250 (kayma dayanım parametreleri için 190 gün) günlük süreler sonunda tekrar belirlenmiştir. NaCl çözeltisi içinde bekletilmek üzere hazırlanmış numuneler kaolin-saf su, kaolin-0.5 M NaCl, bentonit-saf su ve bentonit-0.5 M NaCl olmak üzere 4 set, aynı şekilde CaCl2 çözeltisi içinde bekletilmek üzere hazırlanmış numuneler de kaolin-saf su, kaolin-0.5 M CaCl2, bentonit-saf su ve bentonit-0.5 M CaCl2 olmak üzere 4 settir. Genel olarak sonuçlara bakıldığında, kaolin ve bentonitin likit limiti ve bentonitin plastik limiti NaCl ve CaCl2 varlığında azalma göstermiştir. NaCl varlığında, kaolinin sıkışma indisi (Cc), şişme indisi (Cs), konsolidasyon katsayısı (cv), permeabilite katsayısı (k) ve içsel sürtünme açısı (?) parametrelerinde azalma meydana gelmiştir. Bentonitin ise NaCl varlığında şişme indisi, konsolidasyon katsayısı, permeabilite katsayısı ve içsel sürtünme açısı değerleri artış gösterirken, sıkışma indisi değeri azalmıştır. CaCl2 varlığında ise kaolinin sıkışma indisi, konsolidasyon katsayısı ve permeabilite katsayısı değerlerinde artış görülürken, şişme indisi ve içsel sürtünme açısı değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Bentonitte ise durum, sıkışma indisi, şişme indisi, konsolidasyon katsayısı, permeabilite katsayısı ve içsel sürtünme açısı parametrelerinde artış şeklindedir. Elde edilen bu veriler ışığında, yıllanmanın NaCl ve CaCl2 çözeltileri varlığında killi zeminlerin mühendislik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Bu etkilerin daha uzun dönemler için sürekliliği ya da göstereceği değişimler, katı atık depolama sahaları altındaki dolgu tabakalarının uzun dönem bariyer performanslarını inceleyebilmek adına önem arz etmektedir. Anahtar kelimeler: Bentonit, boşluk suyu kimyası, geçirimsiz kil bariyerler, kaolin, yıllanma etkisi