Kalsiyum ligno sülfonat kullanılarak killi bir zeminin iyileştirilmesi
Stabilization of clayey soil with calcium lignosulfonate
Yazar: ŞÜKRÜ ÇAĞDAŞ KALKAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDİNÇ KESKİN
Kırklareli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Birçok yapının inşaat sürecinde problemli zeminlerle karşılaşılmaktadır. Bu tarz problemli zeminlerle karşılaşılması durumunda genellikle iki yöntemden birine başvurulmaktadır: Birinci yöntem inşaat sahasının değiştirilmesi, ikinci yöntem ise zemin iyileştirme tekniklerinin kullanılmasıdır. Birçok projede inşaat sahasının değiştirilmesi mümkün olmamaktadır. Bu nedenle genellikle zemin iyileştirme yöntemlerine başvurulmaktadır.  Bu tez çalışması kapsamında killi bir zeminin kalsiyum ligno sülfonat ile iyileştirilmesi ve iyileştirme sonuçlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla bir dizi deneysel çalışma yapılmıştır. Deneysel çalışma kapsamında Kırklareli şehir merkezinde bulunan bir araziden zemin numunesi alınmış ve deneysel çalışmaların yapılması amacıyla Kırklareli Üniversitesi Geoteknik Laboratuvarına getirilmiştir. İlk olarak zemin numunesinin geoteknik özellikleri belirlenmiştir. Geoteknik özellikleri belirlenen zemin numunesinin dayanım özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla zemin numunesine farklı oranlarda kalsiyum ligno sülfonat katılmıştır. Kalsiyum ligno sülfonat miktarı, zeminin kuru ağırlığının % 0,5, % 0,75, % 1, % 2, % 3 ve % 4'ü olarak belirlenmiştir. Ayrıca kür süresine bağlı olarak değişimin incelenmesi amacıyla en uzun süre 365 gün olacak şekilde farklı kür sürelerinde karışım numuneleri hazırlanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda zemine kalsiyum ligno sülfonat katılması durumunda optimum su muhtevası ve maksimum kuru birim hacim ağırlık değerlerinde kayda değer bir değişimin olmadığı görülmüştür. Dayanım özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla serbest basınç mukavemeti ve kaliforniya taşıma oranı (CBR) deneyleri yapılmıştır. Yapılan dayanım deneyleri sonucunda serbest basınç mukavemeti ve CBR değerlerinin artan kür süresi ile birlikte artış gösterdiği açık olarak ortaya konulmuştur. Serbest basınç mukavemeti değerlerinde doğal zemin numunesine göre en fazla 10 kat artış görülürken, CBR değerlerinde doğal zemin numunesine oranla 26 kata varan artışlar meydana geldiği görülmüştür. Tez kapsamında yapılan çalışmaların ışığında kalsiyum ligno sülfonatın zemin iyileştirmesinde kullanılabilir olduğu açık olarak görülmüştür.

Abstract:
Problematic soils are encountered during the construction process of many buildings. In case of encountering such problematic soils, one of two methods is generally applied. It can be executed using  techniques including removal / replacement and soil stabilization. In many projects, it is not possible to change the construction site. For this reason, soil stabilization techniques are often used. In this thesis, it is aimed to improve a clayey soil with calcium lignosulfonate and to examine the improvement results. For this purpose, a number of experimental studies have been carried out. Within the scope of the experimental study, soil samples were taken from a field located in Kırklareli city center and brought to Kırklareli University Geotechnical Laboratory for experimental studies. First, the geotechnical properties of the soil sample were determined. In order to improve the strength properties of the soil sample whose geotechnical properties were determined, calcium lignosulfonate was added to the soil sample at different rates. The amount of calcium lignosulfonate was determined as 0.5%, 0.75%, 1%, 2%, 3% and 4% of the dry weight of the soil. In addition, in order to examine the change depending on the curing time, mixture samples were prepared at different curing times, with the longest 365 days. As a result of the experiments, it was observed that there was no significant change in the optimum water content and maximum dry unit volume weight values when calcium lignosulfonate was added to the soil. In order to determine the strength properties, unconfined compressive strength and California Bearing Ratio (CBR) tests were carried out. As a result of the strength tests, it has been clearly demonstrated that the unconfined compressive strength and CBR values increase with increasing curing time. It was observed that the unconfined compressive strength values increased up to 10 times compared to the natural soil sample, while the CBR values increased up to 26 times compared to the natural soil sample. With the studies carried out within the scope of the thesis, it has been clearly seen that calcium lignosulfonate can be used in soil improvement.