Suya dolgun killerin hasarsız deney yöntemiyle konsolidasyon karakteristiklerinin belirlenmesi
Determination of consolidation characteristics of saturated clays using non-destructive method
Yazar: YÜCEL GÜNEY
Danışman: DOÇ.DR. MUSTAFA TUNCAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1998
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Boşluk suyu basıncı = Pore water pressure ; Kaolinit = Kaolinite ; Kil = Clay ; Konsolidasyon = Consolidation

Özet:
IV ÖZET Bu çalışmada, laboratuvarda ön konsolide edilmiş kaolinit kilinin ve araziden getirilen numunelerin, geliştirilen yeni bir deney sistemi kullanılarak konsolidasyon paremetreleri olan konsolidasyon katsayısı Cv, permeabilite katsayısı, k, ve boşluk oranı farkı, Ae değerleri bulunmuştur. Bu değerler, geleneksel odömetre deneyinden de belirlenerek, geliştirilmiş yeni deney sistemi ile karşılaştırması yapılmıştır. Laboratuvar numuneleri, çamur halindeki kaolinit kilinin, geliştirilen yeni bir ön konsolidasyon aletinin kullanılmasıyla değişik basınçlarda ön konsolide edilmiştir. İki farklı uzunlukta (15 cm ve 2.8 cm) olarak hazırlanan kaolinit kil numuneler, laboratuvarda 0.30 kg/cm2, 0.60 kg/cm2, 0.90 kg/cm2, 1.00 kg/cm2 ve 1.20 kg/cm2 ön konsolidasyon basınçları elde edilecek şekilde ön konsolide edilmiştir. Daha sonra, ön konsolide edilen numunelere, üst başlıktan, 0.25 kg/cm2, 0.50 kg/cm2, 1.00 kg/cm2, 2.00 kg/cm2 ve 4.00 kg/cm2 'lik su basınçları uygulanmıştır. Aynı anda ön konsolide edilmiş numuneler, geleneksel konsolidasyon aletine de yerleştirilmiştir. Arazi numuneleri için üç eksenli deney hücreleri kullanılmıştır. Bu verileri kullanılarak boşluk suyu basıncı - logaritma zaman ve boşluk suyu basıncı- karekök zaman grafikleri çizilmiştir. Ayrıca geleneksel konsolidasyon deneyinden elde edilen saat okumaları -logaritma zaman ve saat okumaları-karekök zaman grafikleri çizilmiştir. Her iki deney sistemine göre çizilen, grafiklerin büyük benzerlikleri olduğu görülmüştür. Aynı zamanda yeni deney sistemini kullanarak permeabilite katsayıları hesaplanmıştır. Geleneksel konsolidasyon deneyi sonuçlarından da permeabilite katsayısı belirlenmiştir. Yeni geliştirilen deney sisteminin hasarsız bir deney sistemi olduğunun, belirlenmesi için iki yol izlenmiştir. Birinci yol, her bir numune ikinci defa deneye tabi tutulmuştur. Bunun sonucunda belirlenen konsolidasyon katsayısı, Cv, permeabilite katsayısı, k ve boşluk oranı farkı, Ae birinci deneyin sonunda hesaplanan değerlere göre çok fazla değişikliğin olmadığı görülmüştür. İkinci yol ise, ön konsolide edilmiş geleneksel konsolidasyon deneyi sonrasındaki ve yeni deney sistemiyle yapılan deney sonrasındaki numunelerin SEM fotoğrafları çekilmiştir. Bu mikro yapı fotoğrafları da önerilen deney sisteminin hasarsız bir deney olabileceğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Boşluk Suyu Basıncı, Kaolinit Kili, Konsolidasyon Katsayısı, Permeabilite Katsayısı, Boşluk Oranı, Karekök Zaman Yöntemi, Logaritma Zaman Yöntemi

Abstract:
SUMMARY In this study, the coefficient of consolidation, coefficient of permeability and void ratio decrement of preconsolidated kaolinite clay samples and samples and samples obtained from in-situ are determined using newly developed test system. The results of these experiments are compared with results obtained from conventional oedometer test. Slurry form of kaolinite clay is preconsolidated using newly designed consolidation (preconsolidation) equipment. Normally consolidated clay samples which are two different in length (2.80 cm and 15 cm) are obtained at different preconsolidation pressures of 0.30 kg/cm2, 0.60 kg/cm2, 0.90 kg/cm2, 1.00 kg/cm2 and 1.20 kg/cm2. Then preconsolidated kaolinite clay samples are placed into the newly developed test equipment and water pressures of 0.25 kg/cm2, 0.50 kg/cm2, 1.00 kg/cm2, 2.00 kg/cm2 and 4 kg/cm2 are applied. At the same time normally consolidated samples are placed into the conventional consolidation test apparatus. The procedure is repeated for samples obtained from in-situ using triaxial cells. Pore pressure data with respect to the square-root-of-time and logarithm-of-time are plotted. And also dial reading data with respect to the square-root-of-time and logarithm-of-time are plotted. It is clear that there is a similarity between graphs obtained from the newly developed test and the consolidation test. At the same time, the coefficient of permeability is determined by using the newly developed test. The coefficient of permeability from consolidation test is also determined. In order to investigate whether the new developed test is a non destructive test, two approach are used. The first approach is to perform a test using the samples already tested. The coefficient of consolidation, the coefficient of permeability and void ratio decrement values obtained remain almost same at the end of first approach. The second approach is to take scanning Electron Micrographs (SEM) of the samples.. Analysis of these SEM micrographs of samples indicate that the new developed test can be acceptable as a non-destructive test. Key Words: Pore Water Pressure, Kaolinite Clay, Coefficient of Consolidation, Coefficient of Permeability, Void Ratio, Square-Root-of-Time Method, Logarithm-of- Time Method.