Zemin kompaksiyon deneylerinde infrared lambası ile su içeriğinin belirlenmesi
Determination of water content with infrared lamp in soil compaction experiments
Yazar: MEHMET BARTU ŞERAFETTİNOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. KORAY ULAMIŞ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Kompaksiyon deneyleri günümüzde karayolu, demiryolu, havaalanı ve barajlar gibi önemli mühendislik yapılarının inşası sırasında kullanılacak dolgu malzemesinin ideal sıkışma özelliklerini belirleyebilmek amacıyla kullanılmaktadır. Arazi ve laboratuvar ortamında farklı yöntemler ile yapılan kompaksiyon deneylerinde temel amaç kuru birim ağırlığı ile su içeriği arasındaki ilişkinin belirlenip optimum su içeriği ve maksimum kuru birim ağırlığın ortaya konmasıdır. Standart ve modifiye Proctor deneylerinde birim ağırlık ve su içeriği temel iki parametre olup, kuru birim ağırlığın belirlenebilmesi için her deneydeki su içeriğinin de belirlenmesi gerekir. Su içeriğinin belirlenmesinde ıslak örneğin etüvde ve alternatif olarak mikro dalga ile kurutulması yaygın olarak kullanılmaktadır. Infrared (kızılötesi) teknolojisi günümüzde birçok farklı materyalde uygulanmakta olup, bu tez çalışmasında zemin kompaksiyon deneylerinde su içeriği ve buna bağlı olan kuru birim ağırlığın belirlenmesinde kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Infrared lambasının en önemli farklı kısa süre içinde ısının zemin örneğinin her yerinde eşit olarak dağılarak su içeriğinin belirlenebilmesidir. Bu çalışmada, Ankara çevresinden farklı lokasyonlardan alınan örnekler ile önceki çalışmalardan derlenen örneklerde standart ve modifiye Proctor deneyleri yapılmıştır. Deneylerde su içeriği aynı sıcaklıkta zeminlerde geleneksel olarak kullanılan etüv ve infrared ısıtıcı ile belirlenmiş olup, her iki yöntem sonuçları karşılaştırılmıştır. Kuru birim ağırlık değerleri de su içeriğine bağlı olarak hesaplanmış ve her iki yöntem sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonuçta, etüv ve infrared ısıtıcı ile belirlenen su içeriği ve kuru birim ağırlık sonuçları arasında pozitif doğrusal ilişkiler elde edilmiş olup, infrared ısıtıcı ile su içeriği değerlerinin dakikalar içinde elde edilebileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Compaction tests are used for the optimum compressibility characteristics of fill materials to be used during the construction of important structures such as highway, railway, airport and dams. Several field and laboratory compaction tests aim to obtain the relation between water content and dry unit weight for the determination of optimum water content and maximum dry unit weight. Main parameters extracted from standard and modified Proctor test are the unit weight and water content. The water content should be used to calculate the dry unit weight at every test steps. Drying the wet samples in the oven at a fixed heat level and alternatively using the microwave oven are the most common applications to determine the water content. Infrared heater has a wide application on varying materials. The objective of this thesis study is to review the applicability of infrared heater to determine the water content and related dry unit weight. Main significance of infrared heater is to gain the water content within a short time with the distribution of heat evenly on the soil sample. Standard and modified Proctor test were performed on the soil samples which were collected from several locations around Ankara and also the samples from previous projects. The water content of the soil samples were determined using the traditional oven and infrared heater in order to compare the results at the same heat level. Also the dry unit weight values were calculated and compared. As the result, a positive linear relation between the water content and also dry unit weight values as determined using the oven and infrared heater was achieved. The water content values can be determined within minutes using the infrared heater.