Sülfatlı su içerikli kum zeminlerde portland kompoze (Traslı) çimento ve portland uçucu kül çimento kullanılarak oluşturulan jet-grout kolonlarının taşıma gücüne sülfatın etkisi

Mühendislik özellikleri geoteknik açıdan elverişsiz olan zeminlerin, gerekli özelliklerini artırmak için zemin iyileştirme yöntemlerine başvurulmaktadır. Jet-grout yöntemi son yıllarda etkin olarak kullanılan zemin iyileştirme yöntemlerinden biridir. Jet-grout yöntemi ile yüksek basınçlı çimento enjeksiyonu mevcut zemini parçalar ve zemin daneleri ile enjeksiyon malzemesi karışımından oluşan zemin içerikli beton kolonlar oluşturulur. Jet-grout kolonları sülfat içerikli zeminlerde veya sülfat içeren yeraltı suyunun bulunduğu ortamda oluşturulduğunda, sülfat bu kolonlara nüfuz eder ve kolonlar servis ömürleri boyunca sülfata maruz kalır. Sülfat etkisine bağlı olarak kolonlarda bozulmalar ve dayanım kayıpları meydana gelir. Jet-grout kolonlarda meydana gelebilecek hasarların arazi koşullarında belirlenmesi oldukça zor ve maliyetlidir. Bu çalışmada, laboratuvarda belirli sıkılıkta hazırlanan kum zemin ortamında, Uçucu Küllü Çimento (UKÇ) ve Kompoze Çimento (KÇ) kullanılarak, küçük ölçekli jet-grout kolonları oluşturulmuştur. Karışım suyu ve kür suyu olarak normal musluk suyu (NMS) ve Konya II. Organize Sanayi Bölgesinde açılan kuyulardan çekilen sülfatlı yeraltı suyu (SYS) kullanılmıştır. 1 ay, 3 ay ve 6 ay kür süreleri sonunda jet-grout kolonlardan karot numuneler alınmıştır. Karot numuneler üzerinde serbest basınç mukavemeti testi yapılmıştır. Aynı zamanda kolonların içyapısında dış sülfat etkisine bağlı olarak meydana gelen değişimleri belirlemek için morfolojik yapı analizleri (SEM-EDS ve XRD) yapılmıştır. Serbest basınç dayanımı deney sonuçlarından, sülfatlı ortamda KÇ kolonlarının dayanımının UKÇ kolonlarının dayanımından yüksek olduğu belirlenmiştir. 6 ay sonunda ise NMS ve SYS kür ortamlarındaki kolon dayanımları karşılaştırıldığında KÇ kolonlarındaki dayanım kayıplarının yaklaşık olarak %30, UKÇ kolonlarında ise %60 civarında olduğu belirlenmiştir. SEM analizinde elde edilen görüntüler, EDS analizinden elde edilen S/Ca ve Al/Ca oranları ve XRD analizinde elde edilen pik değerleri değerlendirildiğinde tüm kolonlarda, sülfat etkisine bağlı olarak etrenjit oluşumuna rastlanılmıştır. Tüm deney sonuçları toplu olarak değerlendirildiğinde dış sülfat etkisine bağlı olarak kolon dayanımlarında zamana bağlı azalma meydana geldiği belirlenmiştir. Sülfat etkisine karşı katkılı çimento kullanımında ortamdaki sülfat katyon tipinin ve konsantrasyonun iyi değerlendirilip, katkı tipinin ve kullanılacak dozajının doğru seçilmesi gerekmektedir.