Sıkıştırılmış dolgularda enjeksiyon yöntemi ile zemin iyileştirmesi
Ground improvement in compacted fillings by injection method
Yazar: ALİ EMİR ŞİŞMAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ŞÜKRÜ ÖZÇOBAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Zemin enjeksiyonu = Soil grouting ; Zemin iyileştirme = Soil improvement ; Zemin mekaniği = Soil mechanics ; Çimento enjeksiyon yöntemi = Cement grouting method

Özet:
Ülkemiz bulunduğu coğrafi konum gereği bünyesinde farklı oluşumlu kayaçları ve madenleri barındırmaktadır. Bu oluşumlardan bir tanesi olan jips minerali ülkemiz sınırlarında yaygın olarak bulunmakla beraber Sakarya, Bolu, Kırşehir, Nevşehir, Kayseri, Sivas ve Erzurum illeri çevresinde yoğunlaşmıştır. Bu araştırma kapsamında ülkemizde bu kadar fazla miktarda yoğun olarak bulunan jips mineralinin dolgu malzemesi olmaya uygunluğu deneysel olarak irdelenmiştir. 
Bu amaç doğrultusunda jips malzemesini tek olarak kullanmanın yanı sıra, kum ile karıştırılarak, kum ve çakıl ile karıştırılarak numuneler hazırlanmıştır. Jips-Kum-Çakıl içeren numunelere sabit basınç altında (1,5 bar) enjeksiyon yapılması sonucunda elde edilen serbest basınç dayanımlarının ve permeabilitelerinin değişimleri ve aralarındaki ilişki incelenirken; Jips ve Jips-Kum içeren numuneler su-çimento karışımı eklenerek, karışım katkılı numuneler oluşturulmuş ve uygun olarak sıkıştırılarak incelenmiştir. 
Yapılan deneylerde 2 farklı rölatif sıkılıkta ( Dr=% 30 ve Dr=% 70) sıkıştırılan numunelere, 2 farklı çimentonun (CEM-I 42.5 R Normal Portland Çimentosu ve MasterRoc MP650 Mikro Çimento) , 2 farklı su/çimento oranında (s/ç= 1 ve s/ç=1,5)  hazırlanan grout harcının enjekte edilme ile serbest basınç dayanımlarındaki değişimi irdelenmiştir. Bunun yanı sıra Jips-Kum-Çakıl karışımlarından oluşan numunelere permeabilite deneyi de yapılmıştır. Jips-Kum-Çakıl malzemelerinden oluşan numunelerin kür işlemleri oda sıcaklığında yapılmış olup 7 ve 28 günlük dayanımları karşılaştırılmıştır; Jips ve Jips-Kum numuneleri ise 1 haftalık priz sonrası 2/6'sı oda sıcaklığında, 1/6'sı 50 °C'de 1 kere, 1/6'sı 50°C'de tekrarlı olarak 3 kere, 1/6'sı 80°C'de 1 kere ve 1/6'sı 80°C'de tekrarlı olarak 3 kere fırınlanarak sıcaklık altındaki davranışı ve nem kaybı-emilim değişimi incelenmiştir ve 28 gün sonunda serbest basınç deneyinde dayanımları belirlenmiştir.
Deneyler neticesinde, kullanılan MasterRoc MP650 Mikro Çimento ile yapılan enjeksiyonların CEM-I 42.5 R Normal Portland Çimentosuna göre daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Fırınlanan (Etüv uygulaması yapılan) Jips ve Jips-Kum numunelerinde 50 ve 80 °C'de tekrarlı olarak 3 kere fırınlanan numunenin aynı sıcaklıkta 1 kere fırınlanan numunelere göre daha düşük dayanıma sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Permeabilite deneylerinde ise Portland Çimentosu ve Mikro Çimento ile yapılan enjeksiyonlarda, enjeksiyon yapılmayan numunelere göre sırasıyla 27 kat ve 363 kat daha az su geçirimliliğine  sahip olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Due to the geographical location of Turkey, it contains rocks and mines of different formations. Gypsum mineral, which is one of these formations, is common in the borders of Turkey, but it is concentrated around the provinces of Sakarya, Bolu, Kırşehir, Nevşehir, Kayseri, Sivas and Erzurum. In this research, the suitability of gypsum mineral, which is so abundantly found in Turkey, as a filling material was examined experimentally.
For this purpose, using just the gypsum material in addition, samples were prepared by mixing it with sand and mixing it with sand and gravel. While examining the changes in the unconfined compressive strengths and permeability of the samples containing Gypsum-Sand-Gravel and the relationship between them, obtained as a result of injection under constant pressure (1.5 bar); Samples containing gypsum and gypsum-sand were added to the water-cement mixture, samples with mixture additives were formed and appropriately compacted and examined.
In the experiments performed, 2 different cement (CEM-I 42.5 R Normal Portland Cement and MasterRoc MP650 Micro Cement), 2 different water/cement ratios (w/c = 1 and w/c = 1.5), the change in the unconfined compressive strength by injecting the prepared grout mortar was examined.  The curing process of the samples consisting of gypsum-sand-gravel materials was carried out at room temperature and their 7 and 28 days strengths were compared. For the behaviour of Gypsum and Gypsum-Sand samples under temperature and moisture loss-absorption changes were investigated after 1 week of setting, 2/6 at room temperature, 1/6 at 50 ° C, 1 time, 1/6 at 50 ° C repeatedly 3 times, 1/6  1 time at  80 ° C and 1/6 repeatedly at 80 ° C for 3 times by oven-dried and their results unconfined compressive strength were compared at the end of 28 days. Furthermore, two permeability tests were carried out on samples consisting of Gypsum-Sand-Gravel mixture samples, and the results were compared.
As a result of the experiments, it was determined that the injections made with MasterRoc MP650 Micro Cement used were much more effective than CEM-I 42.5 R Normal Portland Cement. It has been concluded that the samples oven-dried at 50 and 80 ° C repeatedly at 50 and 80 ° C have lower strength than the samples oven-dried once at the same temperature. In the permeability tests, it was concluded that the injections made with Portland Cement and Micro Cement had 27 times and 363 times less water permeability, respectively, compared to the non-injection samples.