Fiber ile donatılandırılmış kireç stabilize kilin donma çözünme etkisi öncesi ve sonrası mekanik özellikleri

Kireç hidrolik bir bağlayıcı olup, özellikle plastisitesi yüksek zeminlerin stabilizasyonunda kullanılmaktadır. Öte yandan boy/çap oranları yüksek olan fiber, zeminlerin donatılandırılmasında kullanılmakta, bu malzemenin kullanımı, ortamdaki çekme gerilmelerini karşılayan bir yapı oluşumuna yardım etmektedir. Bu çalışmada, değişik tipte fiber malzemelerin kireç ile stabilize edilen veya edilmeyen kil zeminin mekanik özelliklerine etkisi deneysel bir çerçevede incelenmiştir. Çalışmada bazalt ve polipropilen fiber ile stabilize edilen kil örneklerin bir standart Proktor, donma-çözünme, serbest basınç deneyleri ve ultrasonik dalga hızı deneylerine tabi tutularak sıkışma ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Bir kısım örnek fiber/kireç kombinasyonu ile stabilize edilerek benzer deneyler de bu örneklerin üzerinde de yapılmıştır. Bununla birlikte, seçilen örnekler üzerinde Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) ve Enerji Dağılımlı Spektroskopi (EDS) görüntülemesi kullanılarak stabilize ortamın mikroyapısal özellikleri incelenmiştir. Beklendiği üzere, kireç içeren ve içermeyen örneklerin mekanik özellikleri hem bazalt hem de polipropilen fiberin kullanım ile gelişim göstermiştir. Genellikle polipropilen fiber ile güçlendirilen kireç stabilize kil örneklerin dayanımı, bazalt fiber ile stabilize edilen benzer örneklerin dayanımından fazla olsa da 90 günlük küre tabi tutulan örneklerden ağırlıkça % 0.75 oranında 19 mm uzunluğunda bazalt fiber içeren %9 kireç içeriğine sahip örnek en büyük dayanımı vermiştir. Donma-çözünme etkisi gerek dayanım deneylerinin sonuçlarından gerekse tahribatsız bir deney olan ultrasonik hız deneyi ölçümlerinden gözlenmiştir, dayanımlar ve ultra ses hızları düşmektedir. Örneklerin donma çözünme etkisinden sonra kütle kayıpları da kaydedilmiş, kütle kaybı ultrasonik ses hızı ve serbest basınç dayanımı arasındaki ilişkiler de ortaya konulmuştur. Son olarak değişik sayısal yöntemler ile stabilize zeminlerin dayanımı modellenmeye çalışmıştır.