Biyopolimer ile etkileştirilmiş kil/kireç karışımlarının bazı geoteknik özelliklerinin araştırılması
Investigation of some geotechnical properties of clay/lime mixtures modified with a biopolymer
Yazar: DİLBER TEBER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN AKOĞUZ
Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez kapsamında yüksek plastisiteye sahip bir kil zeminin iyileştirilmesi ve iyileştirilen zeminin donma çözülme davranışlarının araştırılması amaçlanmıştır. Kil zeminin iyileştirilmesinde, doğal bir polimer türü olan sodyum aljinat biyopolimeri ve kireç kullanılmıştır. Kireç ve sodyum aljinat kil zemine hem ayrı hem de birlikte eklenerek bu katkıların sinerjik etkileri incelenmiştir. Kireç oranı olarak %0, %2, %4 ve %6 ve biyopolimer oranı olarak ise %0, %0,5, %1 ve %1,5 kullanılarak iyileştirilen numuneler 7 ve 28 günlük kür süresince bekletilmiştir. Kür süreci sonunda numunelerin serbest basınç mukavemetleri belirlenmiştir. Donma-çözülme çevrimlerine bırakılan numunelerde aynı oranlarda hazırlanmış ve 28 günlük kürde bekletildikten sonra 5 ve 10 donma-çözülme çevrimlerine maruz bırakılmışlardır. Yapılan deneyler sonucunda sadece kireç veya sadece biyopolimer ilave edilmesinin, yüksek plastisiteli kil zeminin dayanım özelliklerini artırdığı belirlenmiştir. Kil ve biyopolimerin birlikte uygulandığı zemin numunelerinde ise dayanımın daha yüksek değerlere sahip olduğu görülmüş ve en yüksek mukavemet sonuçları %6 kireç ve %1 sodyum aljinat uygulanan numunelerden elde edilmiştir. Donma-çözülme çevrimlerine maruz kalan numunelerde de benzer şekilde katkıların birlikte kullanılması ile donma-çözülme çevrimlerinde mukavemet üzerindeki olumsuz etkinin azaldığı görülmüştür. Sonuç olarak, sodyum aljinat biyopolimeri, hem kireçle yapılan iyileştirmede hem de donma çözülme çevrimlerinde dayanım üzerinde olumlu etkiler meydana getirebilmiştir.

Abstract:
This thesis aims to improve clay soil with high plasticity and to investigate the freeze-thaw behavior of the improved soil. A natural polymer type known as sodium alginate biopolymer and lime were applied to improve the clay soil. The synergistic effects of these additives were investigated by adding lime and sodium alginate to the clay soil separately and together. The samples were enhanced by using 0%, 2%, 4%, and 6% as lime ratios, and 0%, 0.5%, 1%, and 1.5% as biopolymer ratios were kept for 7 and 28 days of curing. At the end of the curing process, the unconfined compressive strengths of the samples were determined. The samples subjected to freeze-thaw cycles were prepared at the same ratios and were kept for 28 days of curing and then subjected to 5 and 10 freeze-thaw cycles. As a result of the experiments, it was determined that adding only lime or only sodium alginate increased the strength properties of the high plasticity clay soil. In soil samples where clay and biopolymer were applied together, it was observed that the strength had higher values and the highest strength results were obtained from samples applied with 6% lime and 1% sodium alginate. Similarly, in samples exposed to freeze-thaw cycles, it was observed that the negative effect on the strength in freeze-thaw cycles was reduced by using the additives together. As a result, sodium alginate biopolymer was able to create a positive impact on the strength both in the improvement made with lime and in freeze-thaw cycles.