Kil mineralojisinin ve kimyasal katkıların killerin dayanım özelliklerine etkisi
The effect of clay mi̇neralogy and chemi̇cal addi̇ti̇ves on 
the strength properti̇es of clays
Yazar: LEVENT KUŞ
Danışman: PROF. DR. ALİ MALİK GÖZÜBOL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Killer, doğal ortamlarında çeşitli mühendislik yapıları için sorunlar teşkil etmekte ve
bulundukları ortamlar ile farklı çevresel şartlar altında değişik kimyadaki sular ile
etkileşim içine girebilmektedirler. Bu etkileşimler, suyun kimyası ile, kilde mineralojik
boyutta farklı yapıların oluşmasına ile killerin dayanımını etkilemektedirler. Buna
yönelik yürütülen bu çalışmada iki farklı kil örneği üzerine uygulanan saf su, kireçli su,
karbonatlı su ve deniz suyu gibi katkı maddelerinin killer üzerinde mineralojik boyutta
hangi etkilere yol açtığı, dolayısıyla kilin dayanımında meydana gelebilecek olan
değişimlerin ortaya konulması amaçlanmıştır. Tezin bir amacı olarak, kullanılan katkı
maddelerinin killerin stabilitesine yapacakları olumlu ya da olumsuz etkileri
gözlemleyerek, bu anlamda elde edilecek sonuçlar ile, literatüre farklı bir bakış açısı
sağlayarak katkıda bulunulmak istenmiştir.
Bu çalışmada killerin doğal ortamlarında saf su, karbonatlı su, kireçli su ve deniz suyu
etkisine farklı su muhtevalarında maruz kalmaları ile içsel sürtünme açısı ve kohezyon
değerlerinde meydana gelebilecek olan değişimler incelenmiştir. Bu doğrultuda elde
edilen iki farklı kil örnekleri üzerinde kesme kutusu deneyi, serbest basınç deneyi ve
kıvam limitleri deneyleri yapılmıştır. Deneyler sonucunda çalışılan farklı su çeşitlerinin
kil numuneler üzerinde farklı etkileri olduğu görülmüş ve elde edilen deney bulguları,
elektron mikroskopu (ESEM) analiz verileriyle desteklenmiştir. Ayrıca kil
numunelerinin mineralojik yapısını ve mineral içeriğini anlamak amacıyla mineraloji
analizi (XRD) kullanılmıştır.
Elde edilen bulgular sonucunda, kireçli su ile yapı kazanmış numunelerin, diğer sulara
göre daha yüksek içsel sürtünme açısı değerleri verdiği, karbonatlı suyun Gürpınar formasyonu killerinde, kesme kutusu deneylerinde, daha az etkinlik gösterdiği, ancak
hem Gürpınar hem de Danişmen formasyonuna ait killerde, serbest basınç deneylerinde,
genel anlamda saf su ve deniz suyundan daha yüksek değerler verdiği, deniz suyunun
ise, dayanımı, genel olarak arttırdığı bulunmuştur. Su muhtevası arttıkça dayanımda
gözlenen bu sıralamanın değişmediği, ancak genel olarak su muhtevasının arttıkça
dayanımların beklendiği gibi düştüğü görülmüştür.

Abstract:
Clays pose problems for variety of enginnering structures in their natural enviroment
and under different enviromental conditions, they may interact with waters having
different chemistry . These interactons, together with water's chemistry may cause the
creation of structures with different mineralogical aspect which impact the strength of
the clays.In this study, by the means of applying additives like pure water, limed water,
carbonated water and sea water on two different clay samples it has been aimed to
determine the effects from mineralogical point of view and demonstrate the changes
which may occur in the strength of the clay. The objective of this thesis is to provide a
complementary perspective with the results obtained while observing the negative and
positive effects of the additives used on the clay stability.
In this study, the clays in their natural environment have been exposed to different
amounts of pure water, limed water, sea water and carbonated water and the changes in
the clays' internal friction angle and cohesion have been examined.
In this frame, cutting box tests, release pressure test and consistency limit tests have
been performed on two different clay samples. The experiments have shown that the
different water types used have different impact on the clay samples and the obtained
results have been supported by an electron microscope data analysis showing the
changes in the samples' mineralogical structure. In addition XRD has been used in order
to understand the mineralogical structure and the mineral content of the clay samples.
The results obtained have shown that: the samples exposed to limed water have higher
values of internal friction angle than the others; carbonated water has less effect on
Gürpınar formation clays in cutting box tests but both Gürpınar and Danişmen
formation clays, in release pressure tests give generally higher values than pure water; sea water increases strength generally. It has been observed that increasing the amount
of water has no effect on the ranking but generally, as expected, when the amount of
water increases the stability decreases.