Cam fiber katkılarının kil zeminlerin geoteknik özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of glass fiber additives on the geotechnical properties of clay soils
Yazar: MUHAMMED HANNURA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET HAYRULLAH AKYILDIZ
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Dünyada artan nüfus ile beraber yeni yerleşim yerlerine olan ihtiyaç ta sürekli artmaktadır. Bu durum problematik zeminler olarak tanımlanan düşük taşıma kapasitesi ve yüksek oturma potansiyeli olan zeminler üzerinde yapıların inşa edilmesini de kaçınılmaz kılmıştır. Bu tür zeminlerin uygun hale getirebilmek için literatürde çeşitli zemin iyileştirme yöntemleri sıklıkla uygulanmaktadır. Özellikle son 20 yılda her alanda olduğu gibi geoteknik mühendisliğinde çevre dostu malzemelerin zemin iyileştirmesinde kullanılması artmıştır. Cam fiber ile zemin takviyesi, kil zeminlerin mekanik özelliklerini geliştirmek için basit, verimli ve düşük maliyetli bir tekniktir. Bu tez kapsamında çevre dostu bir malzeme olan cam fiber kullanılmıştır. Bu tez kapsamında üç farklı saf kile cam fiber karıştırılarak zeminlerin geoteknik özelliklerinin etkisini araştırmak amacıyla deneysel bir program izlenmiştir. Bu deneysel çalışmanın temel amacı, cam fiberin (GF) killerin mukavemet/deformasyon özelliklerini artırma üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Bu amaçla standart kompaksiyon ve Casagrande deneyleri gerçekleştirilmiştir. Her deneyde, ayrı ayrı olarak üç tür kil (Bentonit, Kaolin ve Sepiyolit) kullanılmıştır. Cam fiber farklı miktarlarda (yani %0, 1, 2, 3, 4 ve 5) ve farklı uzunluklara (toz, 6 ve 12 mm) sahip olduğu kompozit zeminler hazırlanmıştır. Cam fiber oranındaki artışın, dayanımdaki artışı doğrudan etkilediği genel bir kural değildir. Bu tez kapsamında amaç, bir optimum değer elde etmektir.
Yapılan deneyler, cam fiberin kil zeminlerin özellikleri üzerinde etkili olduğunu göstermiştir. Ayrıca, bu kompozitin karayolu ve demiryolu altyapısı, kaplamalar, küçük dolgular/hendekler, boruların etrafındaki dolgular ve şev korumalarının yapımında faydalı olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
With the increasing population in the world, the need for new settlements is constantly increasing. This situation has made it inevitable to build buildings on soils with low bearing capacity and high settlement potential, which are referred to as problematic soils. Various soil improvement methods are frequently applied in the literature to make such soils suitable. Especially in the last 20 years, the use of environmentally friendly materials in ground improvement has increased in geotechnical engineering, as in every field. Soil reinforcement with glass fiber is a simple, efficient and low-cost technique to improve the mechanical properties of clay soils. In this thesis, glass fiber, an environmentally friendly material, was used. Within the scope of this thesis, an experimental program was followed to investigate the effect of geotechnical properties of soils by mixing three different pure clays with glass fiber. The main purpose of this experimental study is to investigate the effects of glass fiber (GF) on increasing the strength/deformation properties of clays. For this purpose, standard compaction and Casagrande tests were carried out. In each experiment, three types of clay (Bentonite, Kaolin and Sepiolite) were used separately. A composite floor was prepared in which glass fiber had different amounts (i.e., 0, 1, 2, 3, 4, and 5%) and different lengths (powder, 6 and 12 mm). It is not a general rule that the increase in glass fiber ratio directly affects the increase in strength.
The experiments have demonstrated that glass fiber is effective on the properties of clay soils. Additionally, it is believed that this composite could be beneficial in the construction of highway and railway infrastructure, coatings, small fillings/ditches, fillings around pipes, and slope protections.