Yüzey aktif madde ile muamele edilen kilin bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri
Some physical and chemical properties of clay treated with surfactant
Yazar: RAHİM KAĞAN AKBULUT
Danışman: PROF. DR. TEMEL YETİMOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Fiziksel özellikler = Physical properties ; Kil = Clay ; Kimyasal özellikler = Chemical properties ; Yüzey aktif maddeleri = Surfactants

Özet:
Kil zeminler, toprak dolgu barajlar, yol dolguları, atık depo alanı şilteleri, nükleer santraller gibi birçok mühendislik yapısında geçirimsizlik elemanı veya koruyucu tabaka olarak sıklıkla kullanılmaktadır. Ancak, bu zeminler zamanla su içeriklerindeki değişimlerden kaynaklanan şişme, oturma ve kabarma gibi problemler nedeniyle yapı elemanlarında kalıcı hasarlar oluşturabilmektedir. Bu tür problemlerin çözülmesi, geoteknik mühendisliği açısından oldukça önem arz etmekte ve bu amaçla farklı zemin iyileştirme teknikleri araştırılıp geliştirilmektedir. Günümüzde killerin, organik, inorganik ve puzolanik kimyasal katkılarla stabilizasyonu uygulamada yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Ancak killerin organik katkılar ile iyileştirilmesi araştırmaya açık yeni bir konu olup bu sahadaki çalışmalar halihazırda devam etmektedir.Bu çalışmada, organik katkı olan bir yüzey aktif madde ile adsorbe edilen bir kil zeminin, bazı indeks ve fiziko-kimyasal özellikleri deneysel olarak araştırılmıştır. Bu amaçla, katkılı ve katkısız saflaştırılmış ve doğal kil zemin numuneleri üzerinde kıvam limitleri, dane birim hacim ağırlığı, zeta potansiyeli, temas açısı, katyon değişim kapasitesi, elektrik iletkenliği ve pH deneyleri yapılmıştır. Deneylerde katkı oranı parametre alınmış, sonuçlar katkısız numuneninki ile karşılaştırılıp yorumlanmaya çalışılmıştır.Deney sonuçları, katkı oranının artmasıyla plastik limit, zeta potansiyel ve temas açısı değerinin de arttığını, buna karşın likit limit, plastisite indisi, dane birim hacim ağırlıklarının ise azaldığını ortaya koymuştur. Yine, deney sonuçlarından, katkı oranının artmasıyla elektrik iletkenliğinin, pH değeri ve katyon değişim kapasitesinin önemli mertebede değişmediği gözlenmiştir.

Abstract:
Clay soils are often used as an impermeable liner or a cover layer in some engineering structures such as earth dams, roadway backfill, waste disposal landfills and nuclear power station. However, these soils may be caused permanent damages on the structure elements due to their some problems like swelling, settlement and heaving based on water content change. The solving of this type of problems are quite important for geotechnical engineering. For this purpose different soil improvement techniques have been investigated and developed. The stabilization of clays with organic, inorganic and puzzolanic additives is an effective technique already used extensively in practice. On the other hand, the clay stabilization with organic additives is relatively new subject. Also, the investigations on the subject have been already continued.In this study, a series of experimental tests conducted to investigate some index and physicochemical properties of a clay soil treated with a surfactant adsorption as an organic additive. Consistency limits, grain unit weight, zeta potential, contact angle, cation exchange capacity, electrical conductivity and pH tests were carried out both on the treated and untreated, natural and purified clayey soil samples. In the tests, additive ratio was chosen as a parameter. Results obtained for treated samples were compared with those for untreated sample and discussed.Test results indicated that the plastic limit, zeta potential and contact angle increased but the liquid limit, plasticity index and grain unit weights decreased with increasing the additive ratio. It was also observed that the electrical conductivity, pH value and cation exchange capacity did not significantly change with increasing the additive ratio.