Yüksek plastisiteli killi zeminlerin drenajsız kayma dayanımı üzerine değişik dispersif ajanların ve çimentonun kombine etkisinin deneysel olarak araştırılması
The experimental research of combined effect of various dispersive agents and cement on undrained shear strength of high plasticity clayey soil
Yazar: BETÜL CEYLAN EROL
Danışman: DOÇ. DR. YÜKSEL YILMAZ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, kohezyonlu zeminlere kimyasal ajan ve çimento eklendiğinde zeminin dayanım parametrelerini nasıl etkilediği incelenmiştir. Çalışmada malzeme olarak Gazi Üniversitesi merkez yerleşkesi içerisinde açılan hafriyat çukurundan temin edilen kil, bağlayıcı malzeme olarak puzolanik çimento ve kimyasal katkı kullanılmıştır. Çalışma kapsamında kil üzerinde ilk olarak sınıflama deneyleri yürütülmüş ve zemin sınıfının yüksek plastisiteli kil olduğu saptanmıştır. Daha sonra kil üzerinde standart Proctor deneyi yapılarak kilin optimum su muhtevası %29,81 ve maksimum kuru birim hacim ağırlığı 13.42 kN/m3 olarak belirlenmiştir. Drenajsız dayanım deneyleri için numuneler, kilin optimum su muhtevası ve maksimum kuru birim hacim ağırlık değerleri kullanılarak hazırlanmıştır.

Dört farklı kimyasal ajan (Sodyum hegzametafosfat, Alüminyum sülfat, Sodyum karbonat,  Sodyum silikat), üç farklı solüsyon miktarı (%5,%10 ve %20) iki faklı çimento oranında (Çimento/(Çimento+Kil) = %5 ve %10) hazırlanan kimyasal ajan-çimento-kil karışımlarının standart Proctor enerjisi ile sıkıştırıldıktan sonra 28 gün kürde bekletilmiştir. Daha sonra numuneler drenajsız üç eksenli dayanım deneylerine tabi tutulmuştur. Deney sonuçlarına göre sadece çimento kullanılarak elde edilen çimento-kil karışımlarının Çimento/(Çimento+Kil) oranı arttırıldığında içsel sürtünme açısı yaklaşık %40 artmış ve kohezyon dayanımı değişmemiştir. Çimento/(Çimento+kil) oranı %5 olduğunda tüm karışımlar için kohezyon dayanımları, tüm kimyasal ajanlar ve tüm solüsyon oranları için azalmıştır. Bu oran %10 olduğunda kohezyon dayanımları bir numune haricinde azalmıştır. Bu numunenin kohezyon dayanımı da, sadece çimento katılarak oluşturulan karışımın kohezyon dayanımı ile kıyaslandığında yaklaşık %50 artmıştır. Kimyasal ajan türü ve kimyasal ajan solüsyon miktarının içsel sürtünme açısı üzerindeki etkisi belirli bir eğilim göstermemiştir.

Abstract:
In this thesis study, the effect of chemical agent and cement addition to cohesive soils on the resistance parameters of the soil was examined. As study material, clay obtained from the excavation pit in the Gazi University central settlement, pozzolanic cement as binding material and chemical additive was used.  Under the scope of the study, initially classification experiments were held on clay and it was understood that the soil class is high plasticized clay. Afterwards, standard Proctor experiment was applied on clay and the optimum water content of the clay was found to be 29.8 % and maximum dry unit volume weight was found to be 13.4  kN/m3. For the undrained resistance experiments, the samples were prepared by using the optimum water content and maximum dry unit volume weight of clay. 

The chemical agent – cement – clay mixtures prepared by using four different chemical agent (Sodium hexametaphosphate, aluminum sulphate, sodium carbonate, sodium silicate), three different solution amounts (5%, 10% and 20%) and two different cement ratio, (cement/(cement+clay) = 5% and 10%) were pressed by Proctor energy and kept in curing for 28 days.  Afterwards the samples were exposed to undrained three axis resistance experiments. According to experiment results, when the cement/(cement+clay) ratio of the cement-clay mixtures obtained by using only cement are increased the inner friction angle increased approximately 40%  and cohesion resistance didn't change. When the cement/(cement+clay) ratio becomes 5% the cohesion resistances for all mixtures decreased for all chemical agents and all solution ratios. When this ratio becomes 10%, cohesion resistances decreased except one sample and the cohesion resistance of that sample increased approximately 50% compared to the cohesion resistance of the mixture prepared by adding only cement. The effect of chemical agent type and chemical agent solution amount on the inner friction angle, did not show a certain tendency.