Farklı türlerde suların zeminlerin permeabilitesi üzerindeki etkilerinin laboratuvar koşullarında araştırılması
Investigation of the effects of different species of water on the permeability of soil in laboratory conditions
Yazar: SEMİH APUL
Danışman: DOÇ. DR. İNAN KESKİN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Permeabilite zeminlerin en önemli özelliklerinden biri olup sahayı temsil edecek şekilde belirlenmesi oldukça önemlidir. Ancak, laboratuvar ortamında distile su ile belirlenen permabilite değeri çoğu zaman saha koşullarını tam olarak yansıtmamaktadır. Farklı koşullarda, farklı ortamlarda, farklı kimyasal özelliği sahip sularda permeabilite katsayısı farklı sonuçlar verebilir. Bu farklılıkların ortaya çıkarabileceği sorunlar göz ardı edilemeyecek kadar büyük sıkıntılara sebep olabilir. Bu çalışmada su kimyasının zeminlerin geçirimliliklerine olan etkisinin deneysel olarak ortaya konularak suların türünün, kimyasal özelliklerinin ve yoğunluğunun permeabiliteye etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda tüm deneylerde aynı özellikte zemin karışımı kullanabilmek amacıyla %70 bentonit ve %30 silis kumu karışımı ile %30 bentonit ve %70 silis kumu karışımlarının 10 farklı kimyasal özellikteki su türüyle karıştırılmış, 20 farklı deney numunesi elde edilmiş ve bu deney numuneleri zemin aynı oranda kompaksiyon enerjisi ile sıkıştırılarak geçirimliliğinin ölçülmesi ve ölçülen değerlerin karşılaştırılması yapılmıştır. Çalışma kapsamında zeminlerle etkileşime giren suyun kimyası ve türünün geçirimliliğe etkisi belirlenmiş olup, yapılan deneysel çalışmalarda düşen seviyeli permeabilite ve sabit seviyeli permeabilite deney yöntemleri ile distile su kullanılarak elde edilecek sonuçlarla farklı türde ve kimyasal içeriğe sahip suların kullanımı ile elde edilen geçirimlilik sonuçları karşılaştırılmıştır. Deniz suları ve kaplıca suyu kullanılarak %30 kum - %70 bentonit karışımı üzerinde yapılan permeabilite deneylerinin sonuçları incelendiğinde yoğunluk değerlerinin, elektriksel iletkenlik değerlerinin, tuzluluk (ppb) derişimlerinin, sodyum (Na), potasyum (K), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), klorür (Cl), sülfat (SO4) ve bikarbonat (HCO3) derişimlerinin artması permeabilite katsayısını arttırmıştır. %30 bentonit - %70 kum karışımı zemin üzerinde deniz suları ve kaplıca suyu ile yapılan permeabilite deneylerinin sonuçları değerlendirildiğinde ise yoğunluk değerlerinin, elektriksel iletkenlik değerlerinin, tuzluluk (ppb) derişimlerinin, sodyum (Na), potasyum (K), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), klorür (Cl), sülfat (SO4) ve bikarbonat (HCO3) derişimlerinin artması permeabilite katsayısını azaltmıştır. PH değerleri ise her iki zemin numunesi için yapılan permeabilite deneyleri sonuçlarıyla karşılaştırıldığında net bir ilişki gözlenememiş ve yorum yapılamamıştır.

Abstract:
Permeability is one of the most important property of soils and it is very important to determine it to represent the field. However, the permability value determined with distilled water in the laboratory environment often does not fully reflect the field conditions. The permeability coefficient may give different results in different conditions, in different environments, in waters with different chemical properties. The problems that these differences may cause can cause great troubles that cannot be ignored. In this study, it was aimed to determine the effect of water type, chemical properties and density on permeability by experimentally revealing the effect of water chemistry on the permeability of soils. A mixture of 70% bentonite and 30% silica sand and 30% bentonite and 70% silica sand mixtures were mixed with 10 different types of water, 20 different test samples were obtained, and these test samples were compressed with the same rate of compaction energy to measure the permeability of the soil and compare the measured values. has been made. Within the scope of the study, the effect of the chemistry and type of water interacting with the soils on the permeability was determined and the results obtained by using distilled water with falling level permeability and constant level permeability test methods in the experimental studies were compared with the permeability results obtained by using water with different types and chemical content. When the results of the permeability tests performed on a mixture of 30% sand - 70% bentonite using sea water and hot spring water are examined, the density values, electrical conductivity values, salinity (ppb) concentrations, sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (The increase in Mg), chloride (Cl), sulfate (SO4) and bicarbonate (HCO3) concentrations increased the permeability coefficient. When the results of the permeability tests made with sea water and hot spring water on a mixture of 30% bentonite - 70% sand are evaluated, the density values, electrical conductivity values, salinity (ppb) concentrations, sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), Increasing the magnesium (Mg), chloride (Cl), sulfate (SO4) and bicarbonate (HCO3) concentrations decreased the permeability coefficient. When the pH values were compared with the results of the permeability tests for both soil samples, a clear relationship could not be observed and no interpretation could be made.