Büzülme limitinin ters ekstrüzyon yöntemiyle incelenmesi
Investigation of the shrinkage limit using the reverse extrusion
Yazar: SEVGİ KALAYCIOĞLU
Danışman: PROF. DR. KAMİL KAYABALI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Büzülme limitinin pratikteki önemi, buharlaşma veya terleme sonrası en düşük boşluk oranını temsil etmesidir. Büzülme limiti zemin mekaniğinde genellikle daha az sıklıkla kullanılan bir parametre olmakla birlikte, nükleer atık depolama sistemlerinde arka dolgu malzemesi olarak çoğunlukla büzülme limiti düşük zemin kullanıldığından giderek daha fazla önem kazanmaktadır.Zeminlerin büzülme limitinin tayininde hali hazırda değişik ülkelerde yerleşik standart olarak benimsenmiş olan cıvalı yöntem kullanılmaktadır. Bu çalışmada cıvalı yöntem ile birlikte büzülme limiti tayininde parafin yöntemi, lineer büzülme yöntemi ve bunlara ek olarak ters ekstrüzyon yöntemi ile boyut-yoğunluk yöntemi kullanılmıştır. Cıvalı yöntemin iki önemli dezavantajı, cıva kullanımının sağlık açısından sakıncalı olması ve hacim hesaplamalarında karşılaşılan tutarsızlıklardır. Mevcut deney yöntemlerinden elde edilen büzülme limiti değerlerinin ileri derecede operatöre bağımlı olduğu ifade edilmiştir.Bu çalışmanın amacı, zeminlerin büzülme limitinin ters ekstrüzyon yöntemiyle tayin edilmesi ve elde edilen sonuçları mevcut bazı standart yöntemlerle karşılaştırmak suretiyle ters ekstrüzyon yönteminin amaç için uygun olup olmadığının ortaya konmasıdır. İncelemede Ankara kiline ait, farklı lokasyonlardan alınmış 100 adet zemin kullanılmıştır.Çalışmada ters ekstrüzyon yönteminin büzülme limiti tayinine yönelik potansiyeli olduğu ortaya konmuştur. Yapılan karşılaştırmalarda ters ekstrüzyon yönteminin büzülme limiti için oldukça kabul edilebilir sonuçlar sağladığı görülmektedir. Önerilen yöntem son derece basit, güvenilir, tekrar edilebilir ve ekonomiktir. Ayrıca büzülme limiti için cıva ve parafin yönteminden kaynaklanan birçok belirsizliği ortadan kaldırmaktadır. İlk defa denenen boyut-yoğunluk yöntemi ise büzülme limiti tayininde standartlara girmiş yöntemler kadar başarılı sonuçlar vermiştir.

Abstract:
Practical importance of the shrinkage limit parameter lies in the fact that it represents the lowest void ratio post evaporation. Although shrinkage limit parameter has been seldom used in soil mechanics so far, its importance have been increasing due to increasing use of low shrinkage limit materials as back fill in nuclear waste storage applications.Currently, in many countries widely accepted standard method for determining shrinkage limit is the mercury method. In this study, in addition to the mercury method, the linear shrinkage method, the wax method, the reverse extrusion method, and the volume-density method were examined.Two main disadvantages of the mercury method are: the health consequences of the use of mercury, and the lack of reliability in volume calculations. It has also been shown that the shrinkage limit results from the existing experimental methods depend highly on the expertise of the operator.The purpose of this study is to compare the reverse extrusion method with other standard methods to verify its usability for determining the shrinkage limit.One hundred samples of Ankara clay from different locations were employed in this study.The study demonstrates that the reverse extrusion method has potential in determining the shrinkage limit. Comparisons in the study show the reverse extrusion method to provide reasonable estimates for the shrinkage limit.Reverse extrusion method is simple, reliable, verifiable, and inexpensive, and it eliminates the measurement uncertainty resulting from the use of mercury or paraffin wax. The volume-density method, that was employed for the first time in this study, was as successful as any other standard method in determining the shrinkage limit.