Göletlerdeki kil çekirdeğin mekanik özelliklerinin geliştirilmesi
Improving the mechanical characteristics of clay cores in earth-fiil dams
Yazar: ZEKİ GÖKALP
Danışman: PROF.DR. CENGİZ OKMAN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
ÖZETDoktora TeziGÖLETLERDEKİ KİL ÇEKİRDEĞİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİNGELİŞTİRİLMESİZeki GÖKALPAnkara ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüTarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim DalıDanışman: Prof. Dr. Cengiz OKMANBu çalışmada, ülkemizde yaygın olarak bulunan ve bu nedenle gölet çekirdeklerinin inşasındakullanılan montmorillonit grubu killi toprağın mekanik özelliklerini iyileştirebilmek içiniçersine katılabilecek optimum kum miktarının tespit edilmesi amaçlanmıştır. AnkaraÜniversitesi Ziraat Fakültesi deneme tarlasından elde edilen killi toprak, hacim esasına dayalıolarak %10, 20, 30, 40 ve 50 oranında yıkanmış ve elenmiş kum ile karıştırılmıştır. Killi toprakve belirli oranlarda kum karıştırarak elde edilen karışımların kıvam limitleri, sıkışmakarakteristikleri, permeabilite katsayısı, şişme potansiyeli, şişme basıncı ve kaymamukavemetleri bulunmuştur. Bu amaçla yapılan denemeler, Gazi Üniversitesi Mühendislik veMimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliğilaboratuarlarında gerçekleştirilmiştir.Denemelerden elde edilen sonuçlar, kum karışım oranları arttıkça kıvam limitlerinde bir azalmaolduğunu göstermiştir. Proctor testlerinde optimum nem içeriğinin kum karışım oranındakiartışla birlikte azaldığı buna karşılık maksimum kuru birim ağırlığın arttığı gözlenmiştir. Kil-kum karışımlarının permeabilite değerleri, kum miktarına paralel olarak bir artış göstermiş ve%30 karışım oranından sonra permeabilitede aşırı bir artış olduğu saptanmıştır. Şişmepotansiyeli ve şişme basıncı değerleri de kum karışım oranındaki artışa bağlı olarak bir azalmagöstermiştir. Benzer şekilde, kohezyon kuvvetleri de kum karışım oranındaki artışla birlikte birdüşüş göstermiştir. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde, denemelerin hemen hemen hepsindedeğişim eğilimi açısından %30 luk kum karışım oranı belirgin bir durum göstermektedir.Araştırmada aynı zamanda şişme potansiyeli ve şişme basıncı ile temel mühendislikkarakteristikleri (likit limit, plastik limit, büzülme limiti, plastisite indeksi, likidite indeksi,büzülme indeksi, maksimum kuru birim ağırlık, optimum nem miktarı, kohezyon kuvveti)arasında ampirik ilişkiler de geliştirilmiştir.Araştırmadan elde edilen bulgular ışığı altında, şişme miktarını büyük ölçüde içindekiboşluklarda tuttuğundan ve permeabilitede önemli bir artış yapmadığı için gölet gövdelerininyapımında kullanılan montmorillonit grubu killi toprağa, %30 kadar kum karıştırılarakkullanılmasının uygun olacağı sonucuna varılmıştır.2006, 139 sayfaAnahtar Kelimeler: Toprak Dolgu Baraj, Gölet, Kil Çekirdek, Montmorillonit, Permeabilite,Şişme,i

Abstract:
ABSTRACTPh. D. ThesisIMPROVING THE MECHANICAL CHARACTERISTICS OFCLAY CORES IN EARTH-FILL DAMSZeki GÖKALPAnkara UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Farm Structures and IrrigationSupervisor: Prof. Dr. Cengiz OKMANIn this study, effects of different sand mixture rates on engineering characteristics of clay coreconstruction materials used in earth-fill dams were investigated and the optimum rate were triedto be found. Sand was mixed with clayey soil samples with montmorillonite dominant claymineral at five different rates (10, 20, 30, 40 and 50%). Montmorillonit dominant clayey soilsare the most widely found clayey soil group in Turkey. Soil samples were obtained fromexperiment fields of Ankara University Agricultural Faculty and experiments were carried out atFoundation Engineering and Soil Mechanics Laboratory of Gazi University Civil EngineeringDepartment. Basic soil classification tests (grain size distribution and consistency limits),Proctor compaction tests, falling head permeability tests, consolidation tests and triaxial sheartests were carried out both on original and mixed soil samples.Consistency limits of soil samples decreased with the increasing sand mixture rates. Based oncompaction tests results, it was seen that optimum moisture contents decreased and maximumdry unit weights increased with increasing sand mixture rates. Permeability values of samplesincreased with increasing mixture rates. Both swelling potential and swelling pressure decreasedwith increasing sand mixture rates. Cohesion forces also decreased with increasing sand mixturerates. Based on the above-specified findings, it was seen that 30% mixture rate was distinctivein almost all of these test results. Also in this study, empirical relations were investigatedbetween swell potential - swelling pressures and some engineering characteristics of the soilsamples including liquid limit, plastic limit, shrinkage limit, plasticity index, liquidity index,shrinkage index, maximum dry unit weight, optimum water content and cohesion forces.Based on the results obtained from the engineering characteristics tests, it may be concludedthat 30% sand mixture rate could be the optimum mixture rate for clayey soils withmontmorillonite dominant clay mineral. This rate of sand mixture both keeps the permeabilitybetween the allowable limits and absorbs almost all the swell among the voids in itself.2006, 139 pagesKey Words: Earth-Fill Dams, Clay Core, Montmorillonite, Permeability, Swellingii