Çöp suyu katkılı örselenmemiş killerin dinamik davranışı
The dynamic behavior of contaminated undisturbed clays
Yazar: AYTAÇ YAŞARGÜN
Danışman: PROF. DR. AYFER ERKEN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering
Dizin: Dinamik davranış = Dynamic behavior ; Killi zeminler = Clay soils

Özet:
Atıkların çevreye zarar vermeden uzaklaştırılması ve değerlendirilmesi amacı ile ?Geri Kazanma, Değerlendirme, Yakma, Kompostlaştırma ve Düzenli Katı Atık Depolama? yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde ve diğer birçok ülkede katı atıkların depolanması için düzenli katı atık depolama tesisleri en ekonomik ve çevre için en uygun yöntem olarak kabul edilmektedir.Katı atık depolama tesislerinde en önemli sorun yeraltı suyu kalitesini etkileyen sızıntı çöp sızıntı suyu oluşumudur. Çöp sızıntı suyunun bu zararlı etkilerini engellemek amacı ile permeabilitesi düşük malzemeden geçirimsiz kil şilte tabakaları oluşturulur. Oluşturulan şilte tabakalarının çöp sızıntı suyunu geçirme riskini en aza indirmek için çöp sızıntı suyu içindeki kimyasal maddeler ile zeminin geoteknik özelliklerinin belirlenmesi gerekmektedir. Çünkü zeminin geoteknik özellikleri üzerinde organik maddeler, pH ve iyon değişimi genel olarak etkili olmaktadır. Örneğin iyon konstrasyonundaki bir artışla veya iyon boyutu ve dielektrik sabitindeki bir azalış ile difüze çift tabaka bastırılır ve permeabilite katsayısı artar.Bu çalışmada düşük plastisiteli killerin farklı oranlarda sızıntı suyuna maruz kalması ve sızıntı suyu ile kil tabakanın etkileşim süresinin zeminin statik ve dinamik davranışları üzerine etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Zeminin statik davranışları olarak; gerilme-şekil değiştirme ve permeabilite konuları esas alınmıştır. Dinamik davranışlar olarak dinamik yükler altında zeminin gerilme-şekil değiştirme ve elastisite modülü incelenmiştir. Bu amaçla CL (düşük plastisiteli kil) sınıfı zemine, su muhtevasının % 5, 20, 50 ve % 100' ü oranında çöp sızıntı suyu katılarak çamur konsolidasyon deney aletinde örselenmemiş numuneler hazırlanmıştır. Hazırlanan numunelerin bir kısmı 30 günlük kürde ödometre deneyine, diğerleri ise dinamik üç eksenli deney aletinde deneye alınmıştır.Ödometre deneyinde , % 5, 20, 50 ve 100 çöp sızıntı suyu oranı ile hazırlanmış zemin numunelerinin ödometre deneyinden elde edilen permeabilite katsayısı ve konsolidasyon katsayısı üzerine çöp sızıntı suyu oranının etkisi araştırılmıştır. Önkonsolidasyon basıncı incelenmiştir.Çalışma kapsamında ayrıntılı olarak zeminin dinamik elastisite modülü ve gerilme şekil değiştirme davranışı üzerine kür oranının etkisi incelenmiştir. Bu amaçla % 5, 20 50 ve % 100 çöp sızıntı suyu oranlarında çamur konsolidasyon aleti ile hazırlanmış numuneler dinamik üç eksenli basınç deney aletinde incelenmiştir. Dinamik deney uygulamalarında numuneler doygun hale getirilmiş ve 100 kPa efektif gerilme altında konsolidasyona bırakılmıştır. Numune içinden su geçirilmeyerek su geçişi sırasında numunenin yıkanarak çöp sızıntı suyunun etkisinin yok olmasının önüne geçilmiştir. Dinamik mukavemet eğrisinin elde edilmesi için farklı dinamik genlik oranları uygulanmıştır Buna göre aynı dinamik gerilme oranı seviyesinde kür oranı %5 olan numunelerin daha yüksek çevrim sayılarında %±2.5 deformasyon seviyesine ulaştığı, %20, %50 ve %100 kür oranlarına sahip numunelerin ise birbirine yakın daha düşük çevrim sayılarında %±2.5 deformasyon seviyesine ulaştığı gözlenmiştir. %0 kür oranına sahip temiz zemin numunesi %20 ,%50, %100 kür oranlarına göre daha geç çevrim sayısında %±2.5 deformasyon seviyesine ulaşmakta, %5 kür oranına göre ise daha erken çevrim sayısında %±2.5 deformasyon seviyesine ulaşmaktadır.Elastisite modülü üzerinde kür oranın etkisinin belirlenmesi için en büyük elestisite modülü ölçümü yapılmıştır. Bu ölçümlere göre kür oranı %5 olan numune diğerlerinden daha büyük elastisite modülüne sahiptirSonuç olarak bu çalışmada çöp sızıntı suyunun kimyasal yapısı içindeki organik ve inorganik maddeler geçirimsiz kil tabakaların mühendislik özellikleri üzerinde etkilidir.

Abstract:
The methods of ?Recycling, evaluation, burning, composting and regular solid waste land-fill? are widely used to utilise and remove the waste without harming the environment. Regular solid waste landfill is known as the most economic and the most suitable method for the environment in our country and many other countries.The most important problem for the landfill foundations is leachate wastewater which affects the quality of groundwater. For the purpose of impeding the harmful effects of leachate wastewater, impermeable clay mattress layers are made up of materials with low permeability. Chemical substances in the wastewater and geotechnical properties of the soil must be determined to minimise the risk of waste water permeability of the mattress layers since organic substances, pH and ion change generally affect the geotechnical properties of soils. For example, with an increase ion concentration or a decrease in ion dimension and dielectric constant diffuse double layer is pressed and consequently permeability coefficient increases.In this study, the confrontation of clay mattresses with wastewater in different rations and the effects of the interaction time of the waste water with the clay layer on the static and dynamic behaviour of soil were investigated. Stress-strain, permeability values were studied as the static behaviours of soil. Stress-strain and elasticity module of soil under dynamic load were studied as the dynamic behaviours. For this purpose; wastewater, which is 5 %, 20%, 50%, and 100% moisture content was added to MH (high plasticity silt) class soil and samples were prepared with slurry consolidation apparatus.The samples which were prepared with 5 %, 20%, 50% and 100 % wastewater ratios subjected to odometer test and the effect of wastewater ratio and curing time on the permeability and consolidation coefficients of soils were investigated.In this study finally the effect of curing ratio on the dynamic elasticity module and stress-strain behavior of soil were studied. For this purpose, part of 5 %, 20%, 50% and 100 % wastewater ratio samples which were prepared with slurry consolidation . Samples are saturated and consolidated before the dynamic tests. No water was passed through the sample. So as to preserve wastewater affect. Different dynamic loads were used in all of the tests in order to obtain dynamic strength envelope.Maximum elasticity module measurement was made to determine the effect of curing ratio on the elasticity module. According to this data, it was seen thatthe curing ratio of %5 has bigger maximum elasticity module than the othersConsequently, it has been determined in this study that organic and inorganic matters in the chemical composition of leachate wastewater affect the engineering properties of the impermeable clay layer.