Kaya tuzlarının enjeksiyon sıvıları üzerindeki etkileri
Effects of rock salts on injection fluids
Yazar: ELİF AYIK KILIÇ
Danışman: PROF. DR. AHMET ŞAHİN ZAİMOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Zemin enjeksiyonu = Soil grouting

Özet:
Amaç: Enjeksiyon yapılırken kaya tuzu formasyonu ile karşılaşılması muhtemeldir. Tez çalışmasında enjeksiyon sıvılarının reolojik ve mekanik özellikleri üzerinde, enjeksiyon esnasında zemin ortamında var olabilen kaya tuzlarının etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Çalışmada su/çimento oranı, kum yüzdesi ve kaya tuzuna doygunluk yüzdesi parametre olarak seçilmiştir. Bu parametrelerin seviyeleri ise sırasıyla 0,8-1,0-1,2-1,4, %0-%25-%50-%100 ve %0-%25-%50-%100 olarak seçilmiştir. Taguchi Optimizasyon Yöntemi'nde kullanılan standart L16 ortagonal dizine göre 16 farklı deney karışımı yapılmıştır. Her bir deney karışımının reolojik özelliklerini belirlemek amacıyla Marsh hunisi, Çökelme, Vikat iğnesi deneyleri ve bu karışımlardan elde edilen numunelerin mekanik özelliklerini araştırmak amacıyla, serbest basınç (7, 14, 28 ve 90 gün) ve  donma çözülme (0, 50, 100 çevrim) deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar Taguchi Optimizasyon Yöntemi'ne göre yorumlanmıştır. Karışımların SEM-EDS ve XRD analizleri yapılmıştır. Ayrıca şeffaf kalıplara %65 rölatif sıkılıkta yerleştirilen kaya tuzuna farklı su/çimento (0,8-1,0-1,2-1,4)  oranlarında hazırlanan karışımlar enjekte edilmiştir. Elde edilen numunelerin 28 günlük (hava ve su kürü) serbest basınç dayanımları belirlenmiştir.
Bulgular: Deneylerden elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş ve kaya tuzunun akma süresini artırdığı, çökelmeyi azalttığı ve genellikle priz süresini artırdığı belirlenmiştir. Kaya tuzuna doygunluğun 2. seviyesinde (%25) bulunması erken dayanımları (7 ve 14 gün)  artırmıştır. Bununla birlikte ileri yaşlarda (28 ve 90 gün) kaya tuzunun bulunması dayanımları düşürmüştür. Hazırlanan tüm enjeksiyon karışım numunelerinde su/çimento oranının artmasıyla dayanımlar düşmüştür. Enjeksiyonlu kaya tuzu numunelerinde en yüksek dayanım su/çimento oranı 0,8 olan karışımdan elde edilmiştir. 
Sonuç: Elde edilen bulgulardan kaya tuzunun enjeksiyon karışımlarında akma süresini artırdığı, çökelmeyi azalttığı, priz süresini genellikle artırdığı, nihai (28 ve 90 gün) dayanımlarda dayanımı azalttığı, donma çözülme çevrimlerinde genellikle dayanımı azalttığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: enjeksiyon, kaya tuzu, kum, Taguchi Optimizasyon Yöntemi

Abstract:
Purpose: It is possible to encounter rock salt formation during injecting. In this thesis, it was aimed to determine the effects of rock salts that can be exist in the soil medium during injection on the rheological and mechanical properties of injection fluids.
Method: Water/cement ratio, percentage of sand and rock salt saturation percentage were selected as parameters in the study. The levels of these parameters were selected as 0.8-1.0-1.2-1.4, 0%-25%-50%-100% and 0%-25%-50%-100%, respectively. 16 different test mixtures were prepared according to the standard L16 orthogonal array used in Taguchi Optimization Method. Marsh funnel, Bleeding and  Vicat needle experiments were tested in order to investigate the rheologic properties of the samples obtained from these mixtures and unconfined compressive (7, 14, 28 and 90 days) and freezeing-thawing (0, 50, 100 cycles) tests were performed to determine mechanical properties of each test mixture. The results obtained are interpreted according to the Taguchi Optimization Method. XRD, SEM-EDS analysis of mixtures were done. In addition, mixtures prepared in different water/cement ratios (0.8-1.0-1.2-1.4) were injected into the rock salt placed in transparent molds with a relative density of 65%. 28 days unconfined compresive strength of the obtained samples (air and water curing) was determined.
Findings: The results obtained from the tests were evaluated and it was determined that rock salt increased the flow time, decreased the bleeding and generally increased the setting time of injection fluids.  Presence of rock salt in the 2nd saturation level (25%) increased the early strengths (7 and 14 days). However, the presence of rock salt in advanced ages (28 and 90 days) reduced the strength. Strengths decreased by increasing water/cement ratio in all prepared injection mixture samples. In the injected rock salt sample, the highest strength was obtained from the mixture with 0.8 of water/cement ratio. 
Results: It has been determined from the findings that rock salt increases the flow time, decreases the bleeding, generally increases the setting time, decreases the strength in the ultimate (28 and 90 days) strengths, and generally decreases the strength in freezing-thawing cycles in injection mixtures. 
Keywords: injection, rock salt, sand, Taguchi Optimization Method