Kırmataş agregaların dane boyutu dağılımı ve şekilsel özelliklerinin görüntü analizi kullanılarak belirlenmesi

Geoteknik mühendisliğinin çözüm getirmesi gereken başlıca problemleri, dış yükler etkisinde temel zemininin ve varsa dolgu zeminin, geçirimliliğinin ve deformasyonlarının belirli sınırlar dahilinde tutulması olarak özetlenebilir. Bu noktada doğal zeminin ve dolgu malzemesinin karakteristikleri zemin davranışını belirlemektedir. Diğer mühendislik dallarından farklı olarak geoteknik mühendisliğinde öncelikle ele alınan lokasyondaki zemin özelliklerinin yerinde ve laboratuvar ortamında belirlenmesi gerekir. Böylelikle heterojen yapıya sahip zeminin türü ve karakteristikleri belirlenebilir. Bu noktada zeminsınıfının bilinmesi önemlidir. Yaygın olarak kullanılan zemin sınıflandırma sistemlerinden birleştirilmiş zemin sınıflandırma sistemi ve AASHTO sınıflandırma sistemi zemin türünün saptanmasında temel olarak dane boyutu dağılımı ve plastik özelliğini kullanmaktadır. Dane boyutu dağılımından zeminin iri veya ince daneli olduğu anlaşılmaktadır. Yine dane boyutu dağılımdan iri daneli zeminin kum veya çakıl boyutunda olduğu tespit edilebilmektedir. Ancak gronüler zeminlerin dayanıma esas özelliklerinin sadece dane boyutu dağılımı ile ifade edilemesi sakıncalıdır. Dane boytu dağılımı kadar danelerin şekil karakteristiklerinin de dayanıma etkisi vardır. Örneğin köşeli ve ince danelerin, yuvarlak danelere göre yük altında daha fazla parçalanması muhtemeldir. Gronüler zeminlerin dane boyutu ve şekil karakteristiklerinin bu denli önemli olması geçmişte şekil karakteristiklerinin çok zahmetli biçimde el ile yapılan ölçümlerle bulunmasını gerekli kılmıştır. Ancak günümüzde teknolojideki gelişmelere paralel olarak karmaşık şekillere sahip çok sayıda zemin danesinin boyut dağılımı ve şekil karakteristikleri görüntü işleme teknikleri ile bulunabilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında kırmataş agregaların dane boyutu dağılımı ve şekil karakteristikleri görüntü işleme teknikleri ile elde edilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında Zonguldak ili sınırları içinde bulunan taş ocaklarından alınan 4.00-12.00 ve 12.00-22.00 mm dane çapı aralığındaki kırmataş numuneler standart kare delikli elekler kullanılarak alt gruplara ayrılmıştır. Bu kırmataş agrega grupları kullanılarak üç farklı gradasyon eğrisi oluşturulmuş ve bu gradasyon eğrilerine sahip numunelerin laboratuvar ortamında foroğrafları çekilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında numunelerin fotoğrafları çekilirken gölge oluşumunu azaltacak bir aydınlatma sistemi geliştirilmiştir. Elde edilen bu görüntüler, Image J adlı açık kaynak kodlu yazılımda dijital olarak analiz edilmiştir. Görüntü analizlerinden kırmataş agrega boyutları elde edilmiş ve yine görüntü analizleri ile geometrik hesaplamaların bir arada kullanıldığı Matlab programında kırmataş agregaların yuvarlaklık ve küresellik gibi şekil karakteristikleri elde edilmiştir. Sonuç olarak mekanik eleme yöntemi ile hazırlanmış olan gradasyonlardaki numunelerin görüntü analizleri sonucu alan bazlı gradasyon eğrileri ile mekanik eleme yöntemiyle oluşturulan gradasyon eğrileri karşılaştırılmıştır.