Sodyum silikat ile stabilize edilmiş yüksek plastisiteli killerin mühendislik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of engineering properties of high plasticity clays stabilized with sodium silicate
Yazar: ANIL ACAR
Danışman: DOÇ. DR. EYÜBHAN AVCI
Bursa Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Konaklama zorunluluğu, insanlığın ortaya çıkmasından hemen sonra en önemli
gereksinimlerinden birisi olmuştur. Bu zorunluluğun kaçınılmaz olması bazı meslek
gruplarının zamanla gelişmesini sağlamıştır. İlerleyen zamanlarda gelişen teknolojik
faaliyetler ile beraber insanoğlu inşaat sektörünün hızla gelişmesini ve yeni
özelliklerin eklenmesini sağlamıştır.
İnşaat sektörü içerisinde birçok mühendislik hizmeti bulunmaktadır. Bunlardan
bazıları jeofizik mühendisliği, inşaat mühendisliği ve geoteknik mühendisliğidir.
Gelişen teknolojik olaylar ile beraber tüm mühendislik hizmetlerinde yenilikler
ortaya çıkmış olup çıkmaya da devam etmektedir. Geoteknik mühendisliğindeki
yenilikler göstermektedir ki zemin özelliklerinin iyileştirilmesinde farklı yöntemler
kullanılmaya başlanmıştır. Zeminin nasıl özellikte olduğunun araştırılması ve
araştırılan zeminde karşımıza çıkan problemlerin nasıl çözülmesi gerektiği son
derece önem arz etmektedir. Zeminin kötü mühendislik özellik taşıması ve bu kötü
özelliklerin nasıl iyileştirilmesi gerektiğinin araştırılması, inşaat faaliyetlerinin farklı
yere yapılmasını engellemeye çalışmıştır.
Zemin türlerinden birisi olan kil, dünyanın hemen hemen her alanında
bulunabilmektedir. Yüksek şişme/büzülme potansiyeli ve diğer önemli sorun
yaşanılabilecek durumlar göz önüne alınır ise killi zeminlerin iyileştirilmesine ek
olarak bu alanda yapılacak çalışmaların önemi artmıştır. İnşaat faaliyetlerinde, killi
zeminlerin şişme/büzülme gibi problemlerini ortadan kaldırmak için zemin
iyileştirme yöntemleri kullanılmaktadır. Killi zeminlerde yapılmış birçok çalışma
mevcut olup bunların büyük çoğunluğu stabilizasyon ile ilgilidir. Killerin
stabilizasyonu da bir zemin iyileştirme tekniğidir. Stabilizasyon genel olarak 2 gruba
ayrılmıştır. Bunlar kimyasal ve mekanik stabilizasyondur.
Zemin üzerinde yapılan hidrometre, elek analizi ve atterberg limit belirleme
deneyleri bu çalışmanın başlangıcında yapılmış olan deneylerdir. Bu deneylerden
ortaya çıkan sonuç ile karşımıza numunelerin yüksek plastisiteye sahip olduğu
anlaşılmıştır. Bu sonucun ardından numunelerin içine sodyum silikat katılarak
proctor testleri yapılmıştır. Optimum su muhtevasında ve optimumdan ıslak halde
hazırlanmış yüksek plastisiteli kil ve sodyum silikat karışımı olan numuneler ile
serbest basınç deneyleri yapılmıştır. Optimumumda ve optimumdan ıslak halde
yapılan numuneler üç farklı kür (açık ortam, strece sarılı halde ve kür ortamında)
koşulunda bekletilmiştir. Kil zeminin sodyum silikat ile zeminin dayanım değerlerini
azaltmıştır. Stabilizasyon sonrası zemindeki kohezyonunun azaldığı ve zeminin
granüler zemin davranışına sahip olduğu görülmüştür. Serbest basınç dayanım
değerindeki azalma bu durum ile açıklanabilir.

Abstract:
The necessity of accommodation has been one of the most important requirements of
humanity immediately after its emergence. The inevitability of this necessity has
enabled some professional groups to develop over time. With the technological
activities that have developed in the following times, human beings have enabled the
rapid development of the construction sector and the addition of new features.
There are many engineering services in the construction sector. Some of them are
geophysical engineering, civil engineering and geotechnical engineering. Along with
the developing technological events, innovations have emerged in all engineering
services and continue to emerge. Innovations in geotechnical engineering show that
different methods have been used to improve the soil properties. It is extremely
important to investigate how the soil is characterized and how the problems we
encounter on the investigated ground should be solved. Investigating the fact that the
soil has bad properties and how these bad properties should be improved, has tried to
prevent construction activities from being carried out in different places.
Clay, one of the floor types, can be found in almost every area of the world. If high
swelling/shrinkage potantial and other important problems are taken into
consideration, the importance of the studies to be carried out in this area in addition
to improving clay soils has increased. In construction activities, soil improvement
methods are used to eliminate problems such as swelling/shrinkage of clay soils.
There are many studies conducted on clay soils, and the vast majority of them are
related to stabilization. Stabilization of clays is also a soil improvement technique.
Stabilization is generally divided into 3 groups. These are chemical, mechanical and
injection.
Hydrometer, sieve analysis and atterberg limit determination experiments performed
on the ground are the experiments that were performed at the beginning of this study.
With the result obtained from these experiments, it has been understood that the
samples have high plasticity. After this result, proctor tests were performed by
adding sodium silicate into the samples. Free pressure experiments were carried out
with samples with a high plasticity clay and sodium silicate mixture prepared in an
optimal water content and in an optimal wet content. The samples made in optimum
and optimum wet condition were kept under two different curing conditions (open
environment, wrapped in stretch). It has reduced the strength values of the clay soil
with sodium silicate. Since the strength values of the sample decreased with the
increase in the sodium silicate ratio, it has been found that there is an inverse ratio
between the two. Studies have shown that sodium silicate is not an effective
stabilizer for the improvement of high-plasticity clay floors.