İnce taneli zeminlerde minyatür statik kompaksiyon deneyi
Static compaction test on fine-grained soils
Yazar: EBRU YÜCE
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:
Zeminlerin temel olmaya elverişli olmadıkları durumlarda kullanılacak zemin iyileştirme yöntemlerinden mekanik stabilizasyon işleminin laboratuvarda standart Proctor yöntemi ile modellenmesinin dezavantajları vardır. Bu dezavantajları gidermek amacıyla minyatür statik kompaksiyon deneyi geliştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda 22 adet zemin numunesi kullanmış, tüm zeminler öncelikle Proctor (standart ve modifiye) deneylerine tabi tutularak zeminlerin optimum su içeriklerine (wopt) karşılık gelen maksimum kuru yoğunluklar ( ? d-max) tespit edilmiştir. Daha sonra zeminlerin statik kompaksiyon yöntemiyle çapı ve yüksekliği 5 cm, hacmi ise standart Proctor sıkıştırma kalıbının onda biri kadar olan sıkıştırma kalıbı kullanılarak elde edilen optimum su içerikleri ve kuru yoğunlukları karşılaştırılmıştır. Statik olarak sıkıştırılan numuneye uygulanan enerjinin, standart Proctor enerjisine (592,7 kJ/m3) eşit miktarda uygulanması durumunda, enerjinin çeşitli nedenlerle fazla geldiği belirlenmiş, Proctor yöntemiyle elde edilen ? d-max değerine ulaşabilmek için kompaksiyon enerji oranı aşamalı olarak azaltılmıştır. Böylece statik kompaksiyonla standart Proctor teorik sıkıştırma enerjisinin %18'inde aynı ? d-max değerinin elde edilmesi, standart Proctor deneyi sırasında sıkıştırma enerjisinin %80'inden fazlasının kaybolduğunu göstermiştir. Statik kompaksiyon yöntemi aynı zamanda, modifiye Proctor yöntemindeki enerji kaybının %95 civarında olduğunu göstermiştir. Zeminlerin optimum su içeriklerinde yapılan Proctor deneyleri ve statik kompaksiyon deneyleriyle hazırlanan numuneler geçirgenlik ve tek esenli sıkışma dayanımı deneylerine tabi tutulmuş, elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Geçirgenlikleri hakkında, optimum su içeriklerinde ve %18 enerji oranında sıkıştırılan numunelerde yapılan statik kompaksiyon deneylerinde, standart Proctor optimum su içeriğinde sıkıştırılan numunelerden elde edilenlerden kısmen daha düşük değerler elde edilmiştir. Sonuç olarak, statik kompaksiyon deneylerinin, Shelby tüpleriyle sondaj deliklerinden alınabilen 1 kg'dan daha az zemin numuneleriyle yapılabilmesi ve kompaksiyon enerjisinin bu yöntemde çok daha verimli kullanılması nedeniyle modifiye Proctor yöntemi için de alternatif kompaksiyon yöntemi olarak kullanılma potansiyeli vardır.

Abstract:
Where soils are not suitable to be used for soil improvement methods based on mechanical modeling of the stabilization process in the laboratory with the standard Proctor method has drawbacks. To eliminate these disadvantages, miniature static compaction test has been developed. 22 soil samples were included in experimental studies, all soils firstly subjected to Proctor (standart and modified) tests and optimum water content (wopt) corresponding the best state of dry density ( ? d-max) were determined. Then, doing the tests with the compaction mould for the static compaction is of 5 cm in both diameter and height, which is about one tenth of the mould of Proctors in volume, obtained optimum water content and dry densities are compared. If applied energy for statically compressed samples equal to standart Proctor?s energy (592,7 kJ/m3), it is determined that the energy is more because of varous reasons, to reach obtained ? d-max with Proctor method, the compaction energy rate was reduced gradually. Thus, it shows that, about 18% of the theoretical compaction energy of standart Proctor yield about the same ? d-max value for the static compaction method, which means that more than 80% of the compaction energy is lost during a standard Proctor test. At the same time static compaction method is showed that loss of energy in modified Proctor method is nearly %95. Soils which were prepared in optimum water content, subjected to Proctor tests and static compaction tests were subjected to permeability and unconfined compressive strength tests, the results were compared. Concerning the permeabilities, the static compaction tests carried out on samples compacted under optimum water content and 18% enegy level yield somewhat smaller values than those obtained from the compacted specimens under standard Proctor optimum water content. In conclusion, because of the static compaction test can be carried out on soil samples as little as 1 kg, which can be obtained from boreholes via Shelby tubes as well and the compaction energy is much more effectively used, the static compaction test bears the potential to be used an alternative compaction method also for the modified Proctor method.