Geofoam-granüler zemin arayüzünde kayma dayanımı özellikleri
Shear strength properties of geofoam-granular soil interface
Yazar: EMRE BUZKAN
Danışman: PROF. DR. ALPER SEZER
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Arayüzler = Interfaces ; Kayma dayanımı = Shear strength ; Polistiren = Polystyrene ; Polistiren köpük = Polystyrene foam

Özet:
Bu çalışma kapsamında genişletilmiş polistiren köpük (EPS) materyalinden üretilen ve geoteknik alanında kullanıma uygun olan geofoam (Geoköpük) malzemesi ile farklı fiziksel özelliklerdeki granüler dolgu malzemelerinin (İnce Kuvars Kumunun Farklı varyasyonları) arasındaki arayüzde kayma dayanım parametreleri incelenmiştir. Bu amaçla 20 kg/m3 yoğunluğunda geofoam ile 1.68mm-0.074mm elek açıklıkları arasında kalan iyi derecelendirilmiş, kötü derecelendirilmiş, 1.68mm-1.18mm ve 1.425mm-0.250mm elek açıkları arasında kalan ince kuvars kum %30, %50 ve %70 rölatif sıkılıklarda hazırlanmıştır. Hazırlanan malzemeler ile geofoam yüzeyleri arasındaki kayma dayanımı özelliklerinin belirlenmesi için 13-68 kPa arasında normal gerilmelerinde 1 mm/dk kesme hızında kesme kutusu deneyi yapılmıştır. Ek olarak kesme hızının kayma dayanım parametreleri üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla %50 rölatif sıkılıkta SW, SP sınıfı ince kuvars kumu 0.2 mm/dk ile 0.6 mm/dk hızlarında da kesme kutusu deneyi yapılmıştır.  Deney sonuçları incelendiğinde kumun sıkılığı arttığında ve %60 geçen dane çapı arttığında arayüz kayma dayanımının arttığı belirlenmiştir. Derecelenme sınıfının arayüz kayma dayanımına etkisi olmadığı gözlenmiştir. Normal gerilme arttıkça olarak arayüz sürtünme katsayısı ve açısı azalmaktadır.

Abstract:
In the scope of this study, the interface shear strength parameters between granular fill materials (quartz of different grain size distributions) and geofoam, a material produced from expanded polystyrene was investigated. Therefore, a geofoam of 20 kg/m3 density and quartz having different grain size distributions which the materials -well graded material between sieve sizes of 1.68mm-0.074mm, and poor graded materials between sizes of 1.68mm-1.18mm and 1.425mm-0.250mm- prepared under different relative densities of  %30, %50 and %70 was used. To investigate the behavior, shear box tests of normal stresses ranging between 13-68 kPa and a shearing rate of 1 mm/min were performed.  Additionally, for analysis of the effect of shearing rate on interface shear strength properties, SW and SP graded sands at 50% relative density were subjected to shear box tests at shearing rates of 0.2 and 0.6 mm/min. According to the test results, it was understood that the interface shear strength was increased with increasing density of sand and the grain diameter caused an increase in shear strength of fine-medium sand range. It was also observed that fort he materials tested, the grain size distribution characteristics have inconsiderable influence on the interface shear strength. As a consequence, it was experienced that the increase in normal stress decreases the interface friction coefficient and angle.