Çimento ile stabilize edilen yüksek plastisiteli kilin geoteknik özelliklerine çimento tane çapının etkisi
Cement grain size effect on the geotechnical properties of cement stabilized high plasticity clay
Yazar: ALTAN ERDEM
Danışman: PROF. DR. MURAT MOLLAMAHMUTOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında, standart Portland çimentosu (NPÇ) ve ince taneli Portland
çimentosu (MPÇ) ile stabilize edilen yüksek plastisiteli killerin geoteknik özellikleri
araştırılmıştır. Killi zemin numunesinin plastisite indeksi (PI) %72 olarak bulunmuştur.
Standart Portland çimentosu ile hazırlanan numunelerin plastisite indeksi %17'ye kadar
azalırken, ince taneli çimento ile hazırlanan numunelerin plastisite indeksi %15'e kadar
azalmıştır. Optimum su muhtevası ve maksimum kuru birim hacim ağırlığındaki katkısız
killi zemin numunesinin serbest basınç dayanımı 107 kPa olarak bulunmuş, nemli ortamda
NPÇ ile stabilize edilen numunelerde 8 kat, MPÇ ile stabilize edilen numunelerde ise 14
kat'a kadar artış göstermiştir. Açık havada kürlenen numunelerde ise serbest basınç
dayanımlarının 16 kat'a kadar arttığı tespit edilmiştir. Doğal halde %11 serbest şişme
yüzdesine sahip olan killi zemin numunesinin optimum su muhtevasında ve maksimum
kuru birim hacim ağırlığında serbest şişme yüzdesi %9,75 olarak bulunmuştur. NPÇ, şişme
yüzdesini %0,15'e kadar düşürürken, MPÇ şişme yüzdesini %0,10'a düşürmüştür. Yükoturma
deneylerinden elde edilen hacimsel sıkışma yüzdeleri kıyaslandığında optimum su
muhtevasında ve maksimum kuru birim hacim ağırlığındaki killi zemin numunesinin
%21,7 olan hacimsel sıkışma yüzdesi, NPÇ katkısı ile %2,1'e, MPÇ katkısı ile %1,6'ya
düşerken asal deformasyonlarda belirgin bir azalma gözlemlenmiştir. Çimento katkısının
artması ve çimento tane boyutunun aza lması ile geçirgenlikte azalmaktadır. Deneysel
çalışmaların sonucunda, yüksek plastisiteli kilin stabilizasyonunda ince taneli Portland
çimentosunun standart Portland çimentosundan daha etkili olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, geotechnical properties of microfine and ordinary Portland cement stabil ized
high plasticity clay were investigated. Plasticity index of clayey soil specimen was
determined to be 72%. While plasticity index of ordinary Portland cement stabilized clay
specimens decreased to 17%, plasticity index of microfine Portland cement stabilized clay
specimens decreased to 15%. Unconfined compressive strength of untreated clay
specimens at optimum moisture content and maximum dry unit weight determined to be
107 kPa and for ordinary Portland cement stabilized specimens with wet curing it
increased eightfold and for microfine Portland cement stabilized specimens with wet
curing it increased fourteen times. Unconfined compressive strength increase for dry
curing reached even sixteen times the strength of untreated sample. Swell potential of
natural clayey soil decreased from 11% to %9,75 after compaction at optimum moisture
content and maximum dry unit weight. While the swell percentage of ordinary Portland
cement stabilized clayey soil specimens were in the range of %0,35 and %0,15, the swell
percentage of microfine Portland cement stabilized clayey soil specimens were in between
%0,30 and %0,10. When compressibility of clay specimens at optimum moisture content
and maximum dry unit weight obtained from load settelement test was taken into
consideration, significant decrease was observed in principal strains while compressibility
reduced from %21,7 to %2,1 for ordinary Portland cement additive and %1,6 for microfine
Portland cement additive. Permeability was decreased with respect to reduction in cement
particle size and increase in cement content. The results showed that microfine Portland
cement is more efficient than ordinary Portland cement in the stabilization of high
plasticity clayey soils.