Şişen zeminlerin stabilizasyonunda katkı malzemesi olarak deniz kabuğu, kireç ve zeolit kullanımı
Using sea shell, lime and zeolite as additives in the stabilization of expansi̇ve soils
Yazar: SENANUR ÇELİK
Danışman: PROF. DR. SABRİYE BANU İKİZLER
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kireç = Lime ; Zeolitler = Zeolites ; Şişen zeminler = Swelling soils

Özet:
Şişen zeminler insaat mühendisligi yapılarında ciddi sorunlara neden olmaktadır. Bu tür zeminlerin üzerine inşa edilecek yapılarla serbest şişmeler engellendiği zaman, yapıya önemli zararlar verebilecek gerilmeler oluşmaktadır. Bu problemi kontrol edebilmek için en yaygın olarak kullanılan çözüm yöntemi farklı katkı malzemeleri ile stabilizasyondur. Bu çalışmada deniz kabuğu, kireç ve zeolit gibi alternatif malzemelerin, Ünye Çimento Fabrikası'nın Denizbükü Mahallesinde bulunan kil ocağından temin edilen yüksek plastisiteli kil zeminin (CH) stabilizasyonuna etkisi incelenmiştir. Yüksek plastisiteli kil zemin, ağırlıkça %8 ila %16 oranında deniz kabuğu, %3 ila %8 oranında kireç ve %5 ila %20 oranında zeolit ile karıştırılmıştır. Öncelikle Taguchi yönteminin orthogonal matrisine göre (L25) elde edilmiş deney setleri için kıvam limiti deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarından elde edilen veriler Taguchi Yöntemine göre analiz edilmiş ve en iyi sonucun, deniz kabuğu için %12 ile %14, kireç için %5 ile %6 ve zeolit için %5 ile %10 katkı oranlarında elde edildiği belirlenmiştir. Daha sonra bu yüzdeler kullanılarak Taguchi yönteminin orthogonal matrisine (L4) göre belirlenmiş 4 deney seti hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımlarla, katkı malzemelerinin kıvam limiti, kompaksiyon parametreleri ve şişme potansiyeli üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca 1, 7 ve 28 günlük kür sürelerinin serbest basınç mukavemetinde meydana getirdiği değişimler incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda, %14 deniz kabuğu, %6 kireç ve %5 zeolit içeren SD14K6Z karışımının zeminin şişme stabilizasyonunda en optimum çözüm olduğu ortaya koyulmuştur.

Abstract:
Swelling soils cause serious problems in civil engineering structures. When free swelling is prevented by structures to be built on such soils, stresses occur that can cause significant damage to the structure. The most commonly used solution method to control this problem is stabilization with different additives. In this study, the effect of alternative materials such as seashell, lime and zeolite on the stabilization of high plasticity clay soil (CH) obtained from the clay quarry in Denizbükü District of Ünye Cement Factory was investigated. High plasticity clay soil mixed with 8% to 16% seashell, 3% to 8% lime and 5% to 20% zeolite by weight. First of all, consistency limit tests were performed for the test sets obtained according to the orthogonal matrix of the Taguchi method (L25). The data obtained from the test results were analyzed according to the Taguchi Method and it was determined that the best results were obtained at the additive ratios of 12% to 14% for seashell, 5% to 6% for lime, and 5% to 10% for zeolite. Then, using these percentages, 4 experimental sets were prepared according to the orthogonal matrix (L4) of the Taguchi method. With the prepared mixtures, the effects of additives on the consistency limit, compaction parameters and swelling potential were investigated. In addition, the changes in the unconfined compressive strength of the 1, 7 and 28-day curing times were investigated. As a result of the experimental studies, it was revealed that SD14K6Z mixture containing 14% sea shell, 6% lime and 5% zeolite is the most optimal solution for swelling stabilization of the soil.