İnce taneli zeminlerde tane boyunun kıvam limitlerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of grain size of fine grained soils on consistency limits
Yazar: MUSTAFA TOPCU
Danışman: PROF. DR. KAMİL KAYABALI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Atterberg limitleri = Atterberg limits ; Zemin sınıflaması = Soil classification

Özet:
Likit limit, plastik limit ve büzülme limiti deneyleri istisnasız biçimde 40 numaralı elek altı malzeme üzerinde yapılmaktadır. Ne var ki, 40 numaralı elek altı malzeme birçok durumda önemli oranda iri malzeme içerebilmektedir. Bu durumda, esasta ince taneli zeminleri sınıflamaya yönelik olarak geliştirilen deney yöntemleriyle bazen inceden daha çok iri zemin içeren numunelerin test edilmesiyle teknik bir hata yapıldığı düşünülmektedir.Çalışmanın hipotezi, kıvam limiti deneylerinde kullanılan malzemenin tane boyu değiştikçe özgül yüzeyin değişeceği; bunun da kıvam limit değerlerini değiştireceği, plastisite indeksinde fazla bir değişiklik olmayacağı ve/fakat likit limit değiştiği için özellikle sınır durumu zemin sınıfını kolaylıkla değiştirebileceğidir.İncelemede Ankara kiline ait, farklı lokasyonlardan alınmış, plastiklik derecesi farklı elli çeşit zemin kullanılmıştır. Araziden çuvallarla derlenen numuneler laboratuvarda kurutulduktan sonra ikiye bölünmüş; bir yarısı 40 numaralı diğer yarısı da 200 numaralı elekten geçirilmek suretiyle yeterli miktarda elli çift deney numunesi hazırlanmıştır. Yöntem olarak plastik, likit ve büzülme limitleri ile düşen koni ve ters ekstrüzyon deneyleri kullanılmıştır.40 numaralı elek altı malzeme üzerinde yapılan bu altı çeşit deneyden elde edilen limit su içerikleri 200 numaralı elek altı malzeme üzerinde yapılan aynı tip deneylerden elde edilenlerle karşılaştırılmıştır. 200 numaralı elek altı malzeme kullanılarak elde edilen limit su içeriklerinin 40 numaralı elek altı malzeme kullanılarak elde edilenlerden %30'a varan oranlarda daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Çalışma hipotezinde öngörüldüğü gibi, sınır durumu zeminlerin sınıflarında önemli değişimler gözlenmiş; standart yöntemlere göre kil olarak sınıflanmışken 200 numaralı elek altı malzemeye göre silt olduğu ortaya çıkmıştır.Anahtar Kelimeler: Atterberg limitleri, zemin kıvamı, zemin sınıfı, Casagrande yöntemi, düşen koni, ters ekstrüzyon

Abstract:
ALiquid limit, plastic limit and shrinkage limit tests have been conducted unexceptionally on passing the No. 40 sieve material. Nevertheless, the ratio of coarse material in passing the No. 40 sieve material may be substantially high in many cases. Thus, there is a technical mistake in that the testing method developed basically for fine grained soils is carried out on soils which consist considerable amount of coarse material.The hypothesis of this investigation is that the specific surface should change as the grain size of the testing material for the consistence limit changes. Following this, the water content at critical states should change. While the expected deviation in the plasticity index is not important, the change in liquid limit should shift the class of particularly border case soils.Fifty bulk samples which called Ankara clay with different levels of plasticity were collected from different locations. Those bag samples were first oven dried and later halved; one half was sieved through No. 40 mesh and the other half was sieved using No. 200 mesh. Thus, fifty pairs of testing material with sufficient amount were prepared. As for the methods, the consistence tests of shrinkage, plastic and liquid limits as well as the falling cone and reverse extrusion tests were employed.The water contents corresponding to critical soil states obtained from those six types of tests using the passing the No. 40 sieve material were compared with those obtained from using passing the No. 200 sieve material. It was observed the latter sets of water contents were about up to 30% higher than the former sets of water contents.Finally, significant changes were observed with the status of border-case soils as hypothesized. The comparison revealed that some soils previously designated to be clay according to the present system were shifted to silts.Key Words : Atterberg limits, soil consistence, soil classification, Casagrande method, fall cone method, reverse extrusion method