Pomza, kireç ve mermer kullanılarak şişen zeminlerin stabilizasyonu

Şişen zeminler, kurak ve yarı kurak alanlarda yaygın olarak bulunur ve kuru haldeyken büzülme ve ıslak haldeyken genleşme eğilimi gösterdiğinden ciddi mühendislik sorunlarına neden olur. Bu amaçla, Birleştirilmesi Zemin Sınıflandırma Sistemine (USCS) göre yüksek plastisiteli zemin (CH) olarak sınıflandırılmış şişen zemine kireç, pomza ve mermer kullanımının stabilizasyondaki etkisi araştırılmıştır. Şişen zeminin özelliklerini belirlemek için yıkamalı elek analizi, hidrometre analizi, Atterberg limitleri, özgül ağırlık, geçirimlilik, sıkıştırma, tek boyutlu şişme ve serbest basınç dayanımı gibi çeşitli deneyler yapılmıştır. Ayrıca zeminin mineralojik özelliklerini belirlemek için diferansiyel termal analiz (DTA) ve X-ışını kırınım analizi yapılmıştır. Bu çalışmada pomza %5'lik artışlarla %0-25 aralığında, kireç ise %0, %3, %5, %6 ve %8 oranlarında kullanılmıştır. Ayrıca mermer %0, %5, %7, %12 ve %15 oranlarında kullanılmıştır. Bu katkı malzemelerinden her birinin tek başına kullanımının kıvam limitleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. İlk aşamada, tüm katkı malzemelerinin zeminle birlikte karışımlarının kıvam limitleri üzerindeki etkilerini analiz etmek için Taguchi optimizasyon yöntemi uygulanmıştır. İkinci aşamada Taguchi yöntemi ile her bir katkı malzemesi için en iyi oranlar belirlenmiş ve bu oranların şişme parametreleri, serbest basınç dayanımı ve sıkıştırma parametreleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deney sonuçlarından elde edilen verilere göre, SP25L6M15 karışımı plastisite indisini %86,34 ve şişme basıncını %96,91 azaltırken, SP20L8M15 karışımı, likit limiti %51,04 azaltmıştır. Ayrıca SP25L8M12 karışımı, 1, 7 ve 28 günlük kür süreleri için zeminin mukavemetini sırasıyla %93.45, %428.20 ve %1252.9 oranında arttırmıştır. Ayrıca SP25L8M12 karışımı şişme yüzdesini %99,18 oranında azaltmıştır.