Puzolanik toz bağlayıcı ve çimento ile killi zeminlerin stabilizasyonu
Stabilization of clay soils with pozzolanic powder binderand cement
Yazar: ŞEYMA NUR KARAHAN BERKSOY
Danışman: DOÇ. DR. AYDIN KAVAK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışma, killi zeminlerin çimento ile stabilizasyonunda farklı çimento oranlarında ek
katkı malzemesi kullanılmasının zeminin serbest basınç dayanımı üzerinde etkisini
incelemek amacıyla yapılmıştır. Bu kapsamda katkı malzemesi olarak %100 mineral
içerikli ve çevre dostu puzolanik bir toz malzeme kullanılmıştır. Yalova Kılıç bölgesinden
alınan kil zemin örnekleriyle %8, %10 ve %12 oranlarında çimento karışımlı numuneler
ve çimento miktarının %2 oranında puzolanik katkı eklenerek çimentolu puzolanik katkılı
numuneler hazırlanmıştır. Sonrasında tüm bu numuneler küre tabi tutulmuştur. 1 gün, 7
gün ve 28 gün kürde bekletildikten sonra numunelere serbest basınç deneyi yapılarak
dayanımları belirlenmiştir.
Doğal zeminin serbest basınç dayanımı 206 kPa iken %8 çimento katkısıyla 28 günlük
kür sonunda 793 kPa'a, %10 çimento ile 1156 kPa'a, %12 çimento katkısıyla ise 1802
kPa'a çıktığı görülmektedir. %8 çimentolu zeminin dayanımı, puzolan katkısıyla 28
günlük kür sonunda 1378 kPa'a, %10 çimento ve puzolan ile 1910 kPa'a, %12 çimento
ve puzolan katkısıyla ise 2565 kPa'a kadar artmıştır. Deney sonuç verilerine göre çimento
ile kil zeminlerin iyileştirilmesinde çimento oranı arttıkça dayanımın arttığı ve çevre
dostu bir malzeme katkısıyla daha az çimento tüketimiyle 2 kat yüksek dayanım
sağlanabileceği görülmüştür.
Çimento stabilizasyonunda puzolanik katkı kullanımıyla killi zeminlerin dayanımı 206
kPa'dan 2565 kPa'ya çıkmış ve yük taşıma kapasitesinde 13 kata kadar artış sağlanmıştır.
Çevre dostu bir puzolanik katkı ile çimento stabilizasyonunda kazı, hafriyat, malzeme
değişimi ve dolgu malzemesine gerek duyulmadan daha hızlı ve ekonomik bir uygulama
ile zeminlerin iyileştirilmesi mümkündür. Uygulama karayollarında, demiryollarında,
baraj sahalarında, grobeton gereken tüm altyapılarda, zemin ıslahında, doğalgaz
hatlarında, kaldırım altyapısında, şevlerde, yüksek dolgu alanlarında kullanılmaktadır.

Abstract:
This study aims to investigate the effect of using different cement ratios and an additional
pozzolanic material on the unconfined compressive strength of clay soils stabilized with
cement. A 100% mineral and environmentally friendly pozzolanic powder was used as
the additive. Clay soil samples from the Yalova Kılıç region were prepared with cement
ratios of 8%, 10%, and 12%. Additionally, samples were prepared with 2% pozzolanic
additive by weight of cement. All samples were cured and tested for unconfined
compressive strength at 0, 1, 7, and 28 days.
The natural soil's unconfined compressive strength was 206 kPa. After 28 days of curing,
the strength increased to 793 kPa with 8% cement, 1156 kPa with 10% cement, and 1802
kPa with 12% cement. With the addition of pozzolan, the strength rose to 1378 kPa for
8% cement, 1910 kPa for 10% cement, and 2565 kPa for 12% cement after 28 days. The
results indicate that increasing the cement content improves strength, and the use of
pozzolanic additives can achieve up to twice the strength with less cement.
Using pozzolanic additives in cement stabilization increased the soil strength from 206
kPa to 2565 kPa, a 13-fold increase in load-bearing capacity. This environmentally
friendly method allows for faster and more economical soil improvement without the
need for excavation, fill material replacement, or additional fill. Applications include
highways, railways, dam sites, subgrade concrete, soil remediation, natural gas lines,
pavement substructures, slopes, and high fill areas.