Farklı çimento tipleriyle oluşturulmuş jet grout kolonların mekanik özelliklerinin belirlenmesi ve ultra ses yöntemiyle incelenmesi
Determination of the mechanical characteristics of jet grout columns constructed by using different cement types and investigation with ultra sound method
Yazar: ALİCAN ŞENKAYA
Danışman: DOÇ. DR. MURAT OLGUN
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Ultrasonik hız = Ultrasonic velocity ; Zemin iyileştirme = Soil improvement ; Çimento enjeksiyon yöntemi = Cement grouting method

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında kumlu zeminlerin Jet Grout (JG) yöntemiyle iyileştirilmesinde farklı çimento tiplerinin performansları araştırılmıştır. Kullanılan çimentolar DMFC-800 ince taneli çimento, CEM I 42.5 R normal Portland çimentosu, CEM II 42.5 A-M (P-L) Portland kompoze çimento ve CEM III/ A 42.5 N yüksek fırın cürufu (YFC) katkılı çimentolarıdır. CEM I 42.5 R katkısız, normal Portland çimentosu diğer çimentoların performanslarının yorumlanması için referans çimento tipi olarak seçilmiştir.
Öncelikle çimentoların reolojik özellikleri belirlenmiştir. Bu amaçla Marsh hunisi, Lombardi'nin önerdiği basit plaka kohezyon ölçer, sedimentasyon deneyleri ve Vicat priz süresi tayini deneyleri yapılmıştır. Bu deneylerden elde edilen veriler ışığında çimento enjeksiyonlarında kullanılacak su/çimento (S/Ç) oranlarına karar verilmiştir. Enjeksiyon oranlarının belirlenmesinin ardından küçük ölçekli silindir numuneler hazırlanmıştır. Bu numunelere 7, 28 ve 56 günlük kür sürelerinin sonunda numuneler üzerinde serbest basınç deneyi (UCS), yarmada çekme deneyi (STS) ve yalnızca 56 günlük kür süresinin sonunda geçirimlilik testleri uygulanmıştır. 
Küçük ölçekli deneylerin yanı sıra laboratuvar ortamında kurulmuş olan model JG teçhizatı kullanılarak büyük variller içerisinde model JG kolonları oluşturulmuştur. Büyük ölçekli deneylerde küçük ölçekli deneylerle aynı S/Ç oranları kullanılmıştır. Bu büyük ölçekli kolonlardan 90 günlük kür süresinin sonunda karot numuneleri alınarak UCS deneyi, STS deneyi, geçirimlilik ve ultra ses dalga iletim hızı (UPV) testleri uygulanmıştır. Ayrıca dayanım testlerinden seçilen numunelerden örnekler alınarak taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntü analizleri yapılmıştır.
Yedi günlük kür süresi sonunda yapılan dayanım testlerinde en iyi sonuçlar DMFC-800 çimentosuyla hazırlanan numunelerden elde edilmiştir. CEM II ve CEM III katkılı çimentoları klinkere ikame katkılar içerdiklerinden kısa dönemde düşük performans göstermişlerdir. Katkılı çimentolar 28 günlük kür süresi sonunda CEM I çimentosundan daha iyi performans göstermişlerdir. CEM II ve CEM III çimentoları 56 günlük kür süresinin sonunda ince taneli çimentonun sonuçlarından daha iyi sonuçlar vermişlerdir.
	Büyük ölçekli kolonlardan alınan karot numunelerinin performansında çimento enjeksiyonlarının reolojik özellikleri sonuçlar üzerinde etkili olmuştur. Enjeksiyonun reolojik özellikleri zemine nüfuz etme kabiliyetini etkilemiş ve küçük ölçekli numunelerin sonuçlarına göre farklılıklar ortaya çıkmıştır. UPV test sonuçları dayanım ve geçirimlilik test sonuçlarıyla büyük ölçüde uyumluluk göstermiştir.

Abstract:
In this thesis, the performance of different cement types in the improvement of sandy soils by Jet Grout (JG) method was investigated. The cements used are DMFC-800 fine grain cement, CEM I 42.5 R normal Portland cement, CEM II 42.5 A-M (P-L) Portland cement and CEM III / A 42.5 N blast furnace slag (YFC) admixtured cements. CEM I 42.5 R normal Portland cement (without additives)  was selected as the reference cement type for the interpretation of the performance of other cements.
First of all, rheological properties of cements were determined. For this purpose, Marsh funnel, simple plate cohesion meter suggested by Lombardi, sedimentation tests and Vicat setting time tests were performed. In the light of the data obtained from these experiments, the water / cement (W/C) ratios to be used in cement injections were decided. After determining the injection recipes, small scale cylinder samples were prepared. These samples were subjected to unconfined compressive strength (UCS), splitting tensile strength test (STS) at the end of the cure times of 7, 28 and 56 days. Permeability tests subjected after 56 days of cure time.
In addition to small scale experiments, model JG columns were formed in large barrels by using model JG apparatus installed in the laboratory. The same W/C ratios were used in large-scale experiments as in small-scale experiments. At the end of the 90-day curing period, core samples were taken from these large-scale columns and unconfined compressive strength test, splitting tensile strength test, permeability test and uştrasonic pulse velocity (UPV) test were applied. In addition, scanning electron microscopy (SEM) image analyzes were performed from samples selected from strength tests.
The highest strength results were obtained at the end of 7 days of cure time from samples prepared with DMFC-800 cement. CEM II and CEM III admixtured cements showed lower strength at the end of 7 days of cure time as they contain clinker substitutes. Admixtured cements performed better than CEM I cement after 28 days curing period. CEM II and CEM III cements showed higher strength results than fine-grained cement after 56 days of curing.
The rheological properties of cement injections were effective on the results of the performance of core samples taken from large scale columns. The rheological properties of the injection affected the ability to penetrate the soil, and there were differences according to the results of small-scale samples. The UPV test results were substantially parallel to the strength and permeability test results.