Siltli bir zeminin kireç ve pirinç kabuğu külü ile iyileştirilmesi

Günümüzde elverişsiz zeminlerin iyileştirilmesi oldukça önemli bir konudur. Bu amaçla yüzeysel ve derin iyileştirme yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, siltli bir zemin numunesinin kireç ve pirinç kabuğu külü ile iyileştirilmesi incelenmiştir. İyileştirme sonucunda zeminin mühendislik özelliklerindeki değişimler sayısal olarak irdelenmiştir. Deneysel çalışma kapsamında öncelikle zemin numunesinin geoteknik özellikleri belirlenmiştir. Geoteknik özellikleri belirlenen zemin numunesi kireç, pirinç kabuğu külü ve kireç + pirinç kabuğu külü kullanılarak iyileştirilmiştir. Zemin numunesinin optimum kireç miktarını bulmak için pH yöntemi kullanılmıştır. pH deneyi sonucunda optimum kireç miktarı % 5 olarak belirlenmiştir. Zemin iyileştirmesi amacıyla zemine % 5, % 10, % 15 ve % 20 oranlarında pirinç kabuğu külü katılmıştır. Son olarak zemine kireç ve pirinç kabuğu külü bir arada katılmıştır. Bu amaçla zemine iki farklı oranda kireç ve 4 farklı oranda pirinç kabuğu külü katılmıştır. İyileştirme yapılan zemin numuneleri üzerinde kompaksiyon deneyleri yapılmıştır. Yapılan deney sonuçlarında doğal zemin için ve iyileştirme yapılan zeminler için optimum kireç miktarları ve maksimum kuru birim hacim ağırlık değerleri belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda zemine kireç ve pirinç kabuğu külü katılması durumunda optimum su muhtevası değerlerinde artış, maksimum kuru birim hacim ağırlık değerlerinde ise azalma meydana geldiği görülmüştür. Kompaksiyon özellikleri belirlenen zemin numunelerinin dayanım değerlerinin belirlenebilmesi amacıyla serbest basınç deneyi ve kaliforniya taşıma oranı deneyleri yapılmıştır. Doğal zemin numunesine % 5 kireç katılması ile birlikte anlık drenajsız kayma mukavemeti değeri 30 kPa iken 28 günlük kür süresi sonunda 86 kPa değerine ulaştığı görülmüştür. Yaklaşık olarak 3 kata varan artış meydana gelmiştir. Doğal zemin numunesine % 20 pirinç kabuğu külü katılması durumunda anlık drenajsız kayma mukavemeti değeri 30 kPa iken 28 gün kür süresi sonunda 48 kPa değerine çıkmıştır. Zemine pirinç kabuğu külünün tek başına eklenmesiyle birlikte bir miktar artış meydana gelmiş olsa da kayda değer bir artış olmamıştır. Doğal zemin numunesine % 5 kireç + % 20 pirinç kabuğu külü katılması durumunda ise anlık drenajsız kayma mukavemeti değeri 30 kPa'dan 28 günlük kür süresi sonucunda 186 kPa değerine yükselmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda zeminin drenajsız kayma mukavemeti değerlerinin kür süresi ile birlikte arttığı görülmüştür. CBR (kaliforniya taşıma oranı) deneyleri sonucunda serbest şişme ve CBR değerleri incelenmiştir. Doğal zemin numunesinin şişme değeri 1.45 cm iken zemine % 5 kireç katılması ve 28 gün kür edildikten sonra şişme değeri 0.03 cm değerine düşmüştür. Aynı şekilde zemine pirinç kabuğu külü katılması ile birlikte şişme değerlerinde azalma görülmüştür. Doğal zemin numunesinin 28 günlük kür süresi sonundaki CBR değeri % 6 iken % 5 kireç katılması ve 28 günlük kür süresi sonunda bu değer % 33'e yükselmiştir. CBR deneyleri sonucunda doğal numune % 6 iken pirinç kabuğu eklenmesi sonucunda bu değer % 20 olmuştur. CBR değerindeki en büyük artış zemine kireç ve pirinç kabuğu külünün birlikte katılması ile gerçekleşmiştir. Permeabilite deneyleri sonucunda zemine kireç katılması ile birlikte geçirgenliğinde bir miktar azalma meydana geldiği görülmüştür. Pirinç kabuğu külü katılması durumunda ise zeminin geçirgenliği artmıştır. İki katkının birlikte katılması durumunda geçirgenlik azalmıştır. Çalışma kapsamında yapılan deneyler sonucunda, zemine kireç ve pirinç kabuğu külünün bir arada veya ayrı ayrı katılması ile birlikte zeminin fiziksel özelliklerinde iyileşme meydana geldiği görülmüştür. Bu bilgiler ışığında zemin iyileştirmesinde, pirinç üretimi sonucunda atık olarak ortaya çıkan pirinç kabuğu külünün kullanılmasının uygun olacağı açık olarak görülmüştür.