Sıvılaşmaya yatkın gevşek sature temiz kumun magnezyum oksit ile iyileştirilmesi

Sıvılaşma, bazı durumlarda depremlerden daha yıkıcı olan akış sıvılaşması olarak gözlenir. Akma sıvılaşması, statik ve dinamik hareketlerin neden olduğu boşluk suyu basıncının hızlı gelişimi nedeniyle anlık efektif gerilme kaybı olarak granüler zeminin yumuşayarak şekil değiştirmesi durumudur. Sıfır efektif gerilme altında zeminin direnci kaybolur, dolayısıyla sıvı gibi davranır. Sıvılaşmanın etkilerini azaltmak için, doygunluk derecesini düşürmek, zeminin gözenek boşluğunu doldurmak ve daneleri bir araya getirmek amacıyla, kimyasal enjeksiyonu, sentetik lif güçlendirmesi, patlatarak sıkılaştırma gibi yöntemleri içeren geleneksel ve son zamanlarda geliştirilmiş iyileştirme yöntemleri önerilmiştir. Ancak, toksisite ve çevresel örseleme, maliyet ve belirli durumlar için uygulanabilir olmamaları bunların negatif etkileridir. Alternatif olarak magnezyum oksit (MgO) medikal, tarım ve inşaat endüstrilerinde yaygın kullanımı nedeniyle bu çalışmada önerilmiştir. Sıvılaşma oluşumunu önlemek için, su içeriğini azaltmak ve zemin daneleri arasında bir bağlantı kurmak gayesiyle, magnezyum hidroksit çökeltileri üreten MgO'nun hidrasyon mekanizması kullanılmıştır. Bu nedenle, magnezyum oksitin sırasıyla %0.5, %1,%2,%4,%6 MgO dozları ile sıvılaşabilen düzgün, ince ve tamamen doymuş temiz kumun kompaksiyon mukavemetine etkisi araştırılmıştır. İyileştirilmiş numuneler 23 ⁰ C ve % 41 nem altında 3,7 ve 14 gün küre tabi tutulmuştur. Bu süre sonundaki iyileştirilmiş numuneler üzerinde çok sayıda tek eksenli serbest basınç (UCT) deneyi yapılmıştır. Bu sayede uzun kür süresi ve MgO eklenmesi, su muhtevasını düşürmüş ve erken kırılmasını sağlamış, kum daha sert ve yoğun hale gelmiştir. MgO artışı, zeminin serbest sıkıştırma mukavemetini artırır. Kırılma ve toplam deformasyon kapasitesini düşürür. Kür süre artışı bunu desteklemiş ve Elastik modulüsü artışı ile numunenin kırılganlığı yükselmiştir. Daha yüksek MgO içeren numunelerin tek eksenli basınç altında süneklik ve dayanıklılığı azalmıştır. Sonuçta, sıvılaşma riski ve aşırı oturma azalmış, zemin mekanik olarak güçlendirilmiştir.