Lifli bitümlerle stabilize edilen kum zeminlerin dinamik özellikleri
Dynamic characteristics of sand soils stabilized with fiber bitumen
Yazar: EYÜP SULTAN SELÇUK
Danışman: PROF. DR. EROL ŞADOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Bitüm = Bitumen ; Dinamik kayma modülü = Dynamic shear modulus ; Zemin stabilizasyonu = Soil stabilization

Özet:
Dünyanın hemen hemen her yerinde depremler olmaktadır. Bunlardan bazıları can kaybına sebebiyet vermektedir. Bunları önleyecek güvenli ekonomik çözümler üretilmesi gerekmektedir. Bunun için zeminlerin çeşitli özelliklerinin yanı sıra mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Günümüzde en çok uygulanan yöntemlerden biri de farklı zeminlere çeşitli malzemeler eklenip, karıştırılıp zeminin iyileştirilmeye çalışılmasıdır. Bu farklı malzemelerde genelde bağlayıcılar ve lifler olmaktadır. Bu çalışmaların amacı deprem gibi dinamik yükler altındaki bitüm ve liflerle stabilize edilen kum zeminlerin dinamik özelliklerinin araştırılmasıdır. Bu bağlamda yüksek sönüm oranlarına sahip kum ve bitüm ile zeminlerin dinamik özelliklerini iyileştirmek amaçlı çeşitli liflerle (bazalt, polipropilen ve selüloz lifi) stabilize edilmiştir. Çeşitli yüzdelerle karıştırılan bu malzemelerden numuneler oluşturuldu. Daha sonra çevrimsel basit kesme deneyi uygulanmıştır. Bu deneyden elde edilen farklı oranlarda polipropilen lifli, bazalt lifli ve selüloz lifli numunelerin dinamik özellikleri kıyaslanıp hangisinin en iyi sonucu verdiği belirlendi. Deneysel çalışma kapsamında selüloz lifi için bitüm oranının %3'ü kadar lif en yüksek sönüm oranı olarak belirlenmiştir ve bu sönüm oranı %45'dir. Polipropilen lifi için bitüm oranının %1'i kadar lif en yüksek sönüm oranını vermektedir ve bu oran %44.6 olarak bulunmuştur. En yüksek sönüm oranı bazalt lifli numunede %47 olarak bulunmuştur. Ayrıca en yüksek kayma modülü de bazalt lifli karışımdan 11.8 Mpa olarak elde edilmiştir.

Abstract:
There are earthquakes almost everywhere in the world. Some of these cause loss of life. In order to prevent this, safe and economic solutions should be produced to prevent them. For this, in addition to various properties of soils, it is necessary to improve their mechanical properties. Today, one of the most common methods is adding various materials to different soils, mixing them and trying to improve the soil. These different materials usually contain binders and fibers. The aim of these studies is to investigate the dynamic properties of sandy soils stabilized with bitumen and fibers under dynamic loads such as earthquakes. In this context, in this study, it has been stabilized with sand and bitumen with high damping rates and various fibers (basalt, polypropylene and cellulose fiber) to improve the dynamic properties of the soils. Samples were produced with these materials mixed in various percentages. Then, cyclic simple shear test was applied. It was aimed to compare the dynamic properties of polypropylene fiber, basalt fiber and cellulose fiber in different ratios obtained from this experiment and find out which one gives the best results. Within the scope of the experimental study, 3% of the bitumen rate was determined as the highest damping for cellulose fiber, and this damping rate was 45%. The fiber up to 1% of the bitumen ratio gives the highest damping rate for polypropylene fiber and this was found to be 44.6%. The highest damping rate was found as 47% in the basalt fiber sample. In addition, the highest shear modulus was obtained from the basalt fiber mixture as 11.8 Mpa.