Kimyasal stabilizasyon tekniklerinin bentonit üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of chemical stabilization techniques on bentonite
Yazar: KUBİLAY KARACA
Danışman: DOÇ. DR. AYDIN KAVAK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada yüksek plastisite özelliğine sahip bentonit kilinin kireç ile stabilizasyonu sonucunda meydana gelen serbest basınç mukavemetindeki artışlar incelenmiştir. Sonrasında ise kireç ile stabilizasyonu yapılmış olan bentonit kilinin, ek olarak çimento, polimer ve silikon malzemeleri ile ayrı ayrı ve farklı oranlarda stabilizasyonu incelenmiştir. Çalışmada öncelikle bentonit kil numuneleri üzerinde Atterberg limitleri deneyi yapılmıştır. Sonrasında uygun kireç karışım oranı bulunarak karışımlı ve karışımsız serbest basınç deneyleri yapılmıştır. Ayrıca deneylerde katkı malzemesi olarak sönmüş kireç kullanılmıştır ve sonuçlar optimum su muhtevasında %7,5 kireçli durum ve doğal durumda bulunan mukavemetler ile karşılaştırılmıştır. Bu deneyler sonucunda 28 gün kür edilen kireç katkılı numunelerin serbest basınç mukavemetlerinde 123,84 kPa'dan 843,33 kPa'a varan artışlar gözlemlenmiştir. Bentonit kili ve %7,5 kireç karışımına sahip malzemenin, Harvard Proctor deneyi uygulanarak optimum su muhtevası tespit edilmiştir. Bentonit kili ve %7,5 kireç karışımına ilave olarak sırasıyla %5 ve %7,5 oranında çimento, %4 oranında silikon ve %2 oranında polimer malzemesi karıştırılarak modifiye proctor düzeneğinde en az 3'er adet boyu 7.00 cm çapı 3.30 cm olmak kaydı ile optimum su muhtevasında hazırlanan tüm numuneler anlık, 1 günlük, 7 günlük ve 28 günlük kür sürelerini tamamladıktan sonra serbest basınç deneyleri yapılmış tüm numunelerin deney sonuçlarının karşılaştırılmalı tabloları hazırlanmıştır. 28 günlük serbest basınç mukavemetlerinde sırası ile bentonit kil numunesi optimum su muhtevasında %7,5 kireç ilavesi sonucunda 123 kPa'dan 843 kPa 'a yükselmiştir. Daha sonrasında bentonit ve %7,5 kireç karışımı, çimento ilaveleri sonucunda 952 kPa 'a kadar serbest basınç mukavemetinde yükselme meydana gelmiştir. %4 silikon ilavesi sonucunda 1759 kPa ve %2 polimer ilavesinde sonucunda ise 2117 kPa 'a ulaşmıştır. Ayrıca deneylerde kireç katkılı numunelerdeki boy kısalma oranı %12 'den %1,5 'e azalmıştır. Çalışmalardaki sonuca göre artan mukavemet artışları ve deformasyonlardaki azalma sayesinde yol alt yapısında kullanılabilecek olan kireç, çimento, polimer ve silikon karışımları bizlere yol kesitlerinde küçültme ve buna bağlı olarak maliyetlerde azalma sağlayabilecektir.

Abstract:
In this work, unconfined compressive strength increases that occurs between stabilization of bentonite clay with high plasticized features and lime is observed. Afterwards bentonite clay that was stabilized with lime, was observed for its stabilization in different and separate ratios with cement, polymer and silicon materials. In the work that has been conducted, Attenberg limit experiments are done over the bentonite clay samples. Afterwards, once the proper clay mix partition is found, blended or unconfined compressive strength experiments are done. In addition to that, slacked lime is used as additive and the results are compared with 7,5% clayed optimized water contents in and water contents with natural strength. As a result of these experiments, it was found out that clayed added samples which was cured for 28 days had their unconfined compressive strength values increased from 123,84 kPa to 843,33 kPa. Bentonite Clay and 7,5% Lime material had it's optimum water content determined with Harvard Proctor experiment. In addition to bentonite clay and 7,5% lime blended mixture respectively 5% and 7,5% cement, 4% silicon and 2% polymer added to at least 3 water content samples with the dimensions of 7.00cm height and 3,3 cm diameter. All these samples had their unconfined compressions strength tests in modified proctor setting instantaneous, after completing their 1 day,7 days and after 28 cure days. Comparison tables were prepared according to this information gathered. With the addition of 7,5% lime the 28 days cured optimum water content had it's unconfined compression strength raised from 123 kPa to 843 kPa. Afterwards with the addition of bentonite, 7,5 lime mixture, cement the unconfined compression strength raised to 952 kPa. With the addition of 1759 kPa and 2% polymer the figures reached to 2117 kPa. Also in these experiments Sample longitudinal construction is decreased from 12% to 1,5%. As a result of these experiments the raised numbers in unconfined compression strength and decreased deformation rates, the mixture that contains lime, cement, polymer and silicon will allow us to decrease the road sections and this will allow us to decrease the costs.