Mevsimsel donma bölgelerinde geotekstil, atık mermer tozu ve kombinasyonlarının zeminlerin dayanım özellikleri üzerinde etkilerinin incelenmesi

Ülkemizin coğrafi konumu dolayısıyla dört mevsimin yaşanması ve bu nedenle görülen mevsimsel sıcaklık farkları ve bunun yanı sıra ülkemizin arazi yapısının birçok noktasında killi zeminlerin bulunması sebebiyle donma-çözülme döngülerine maruz kalan bu zeminlerin stabilizasyonu hakkında araştırılmaların yapılması gerekmektedir. Bu tez çalışması ile geotekstil, atık vişne mermer tozu ve kombinasyonlarının deneysel çalışması yapılarak, mevsimsel sıcaklık farkının bulunduğu bölgelerde killi zeminlerin dayanım özelliklerine geotekstil, atık vişne mermer tozu (VMT) ve kombinasyonlarının etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla deneylerde kullanılan kilin fiziksel özellikleri vişne mermeri tozunun ise kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Numuneler, kile farklı ağırlık oranlarında (% 0, %4, %8 ve %12) vişne mermer tozu, çeşitli geotekstil tabaka sayısında (tek kat ve üç kat) ve bunların farklı kombinasyonları eklenerek hazırlanmıştır. Maksimum kuru birim hacim ağırlık oranında hazırlanan stabilize kil numunelerin farklı sayıda donma-çözülme döngüleri (0, 3, 5 ve 7) altında mukavemetini incelemek için çeşitli hücre basınçları altında (100 kPa, 200 kPa, 300 kPa) drenajsız-konsolidasyonsuz (UU) üç eksenli testler yürütülmüştür. Son olarak, deneyler sonucunda alınan stabilize kil numuneler kaplanarak mikroyapısal özellikleri ZEISS EVO MA10 taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir. Deneysel çalışmalar donma-çözülme döngülerindeki artışın killi zeminin yenilme dayanımının azalttığını göstermiştir. Ayrıca, farklı VMT oranları, farklı geotekstil katmanları ve bunların kombinasyonları ile stabilize edilmiş zemin test gruplarında donma-çözülme döngülerinin yol açtığı dayanım azalması için daha iyi etkiler gözlenmiştir. Maksimum sayıda donma-çözülme döngüsü altında, sadece %12 oranında VMT ile stabilize edilen zemin gruplarının UU dayanımlarında ortalama %91,09 ile %103,38 arasında, üç geotekstil tabakası ile modifiye edilmiş gruplarda %219,83 ile %270,42 arasında dayanımlarında iyileşme gözlenmiştir. Ayrıca tek kat geotekstil ve %12 oranda VMT ile modifiye edilmiş gruplarda %133,19-%145,74 aralığında UU dayanımlarında artış gözlenirken, bu artış üç kat geotekstil ve %12 VMT katkılı test grupları için %258,28-%269,70 arasında belirlenmiştir. Öte yandan, katkı oranları arttıkça kohezyonun arttığı ve numunelerin içsel sürtünme açısı değerlerinin katkı malzemesi oranına ve donma-çözülme döngülerine duyarlı olmadığı tespit edilmiştir. Altyapı inşaatı uygulamalarında donma-çözülme döngüleri altındaki killi zeminlerin stabilitesi, atık VMT'lerin ve farklı geotekstil katmanlarının birlikte kullanılması ile önemli ölçüde artırılabilir.