Yüksek plastisiteli kil zeminlerde atık tekstil fiber ve çimento katkısının zeminlerin mühendislik özelliklerine etkisi

Dünyanın büyük şehirlerindeki nüfusun hızla artması, yeraltı ve yerüstü yapılaşmanın artmasına neden olarak sınırlı arazi kaynaklarının daha verimli kullanılması gerekliliği ortaya çıkarmıştır. Zemin koşullarının yapı inşası için uygun olmaması durumunda, yapı güvenliğini sağlamak amacıyla zemin iyileştirme uygulamalarına başvurulur. Zemin iyileştirme uygulamalarının hedefi yalnızca zeminin taşıma kapasitesini artırmak, sıvılaşma riskini önlemek ve oturmaları kontrol altına almakla kalmayıp aynı zamanda çevresel etkileri de minimize eden ve maliyeti düşürmeye yönelik sürdürülebilir çözümler sunmalıdır. Zemin iyileştirme alanındaki teknolojik ilerlemeler, geleneksel çimento ve kireç bazlı yöntemlerin ötesine geçerek, son dönemlerdeki endüstriyel gelişmeler ile farklı katkı malzemelerinin de bu alanda kullanımını mümkün kılmaya başlamıştır. Maliyet etkinliği, uygulama kolaylığı ve tekrar edilebilmesi gibi avantajları sayesinde fiber lif takviyeli zeminler, eski yöntemlere göre daha cazip bir alternatif olarak öne çıkmaya başlamıştır. Bu tez çalışmasında yüksek plastisiteli kil ve kil-kum karışımı zeminlere tekstil atığı poliamid fiber eklenmesinin mühendislik özelliklerine olan etkisi araştırılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında Bilecik ili, Pazaryeri bölgesinden elde edilen kil numunesi, yapılan zemin sınıflandırma deneyleri sonucunda Birleşik Zemin Sınıflama Sistemi'nde (USCS) yüksek plastisiteli kil (CH) sınıfında olduğu belirlenmiştir. Çalışmada, kil ve kil-kum karışımlarına toplam ağırlığın %10'u oranında çimento ve sırasıyla %0.5, %1.0 ve %1.5 oranlarında atık tekstil poliamid fiber katılarak 16 farklı karışım deney numunesi oluşturulmuştur. Belirlenen karışım oranlarına göre hazırlanan karışımlar, eşit şekilde karışması için özen gösterilerek hazırlanmış ve sonrasında standart proktor enerjisi ile sıkıştırılmıştır. Standart Proktor deneyi ile karışımların maksimum kuru birim hacim ağırlığına ulaştıkları optimum su içeriği değerleri tespit edildikten sonra, bu değerlere karşılık gelen optimum su içeriğinde numuneler hazırlanmış ve farklı kür sürelerinde (0, 3, 7, 28 ve 90 gün) bekletilmiştir. Kür süresi sonunda numuneler üzerinde serbest basınç ve ultrasonik darbe hızı testi deneyleri yapılarak, karışımların geçen zaman içindeki dayanım ve iç yapı değişimleri incelenmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde tekstil atığı poliamid fiber lifin, %1.0'a kadar olan oranlarda dayanımı ve mühendislik özelliklerini olumlu yönde etkilediğini göstermiştir.