Çöp suyu ve asitlere maruz kalmış killerin sıkışma ve mukavemet özelliklerindeki değişim
Compressibility and strength properties of clays subjected to leachate and acidic solutions
Yazar: BERNA PİŞİRİCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SADIK ÖZTOPRAK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada killerin çöp suyu ve asite maruz kalmasıyla sıkışabilirlik, gerilme-deformasyon davranışı, mukavemet özellikleri ve mikro yapısındaki değişim incelenmiştir. Bu doğrultuda, kullanılan killer ve model numuneler üzerinde kıvam limitleri, özgül yoğunluk, tane dağılımı, kompaksiyon, konsolidasyon, kesme kutusu ve serbest basınç deneyleri yapılmıştır. Deneyler sonucunda çöp suyunun killerin davranışında çok etkili olduğu görülmüş ve elde edilen bulgular, çöp suyu etkisiyle numunenin mikro yapısında oluşan değişikliklerle desteklenmiştir. Mikro boyuttaki değişimleri anlamak için kimyasal analiz (XRF), mineraloji analizi (XRD) ve elektron mikroskobu analizi (ESEM) kullanılmıştır.Çöp suyu ile yapılan çalışmada; çöp suyunun kilin yapısını değiştirerek çubuklu ve boşluklu bir yapı kazandırdığı, yapısındaki simektit mineralini illite çevirdiği, likit ve plastik limiti arttırdığı ancak plastisite indisinde fark oluşturmadığı görülmüştür. Kompaksiyon deneyleri sonucunda çöp suyu ile hazırlanan numunelerde daha düşük optimum su muhtevalarında daha yüksek kuru birim hacim ağırlıklarına ulaşılmıştır. Ödometre deneylerinde; çöp suyu etkisindeki numuneler su ile hazırlanan numunelerden daha az sıkışmıştır ve çöp suyu etkisinde düşük gerilmeler altında daha küçük permeabilite ve konsolidasyon katsayısı değerleri elde edilmiştir. Yüksek gerilmelerde çöp suyunun etkisi ortadan kalkmıştır. Çöp suyu ile yapı kazanmış numunelerin kayma mukavemetleri su ile hazırlanan numunelerden yüksek bulunmuştur. Çöp suyu ile yapı kazanmış numunelerde kohezyon artmış kayma mukavemeti açısı azalmıştır.Asitlerin kil zemine sürekli olarak veya sonradan etkimesi sonucunda sadece şişme davranışında önemli bir fark oluşmuştur. Asitin yarattığı farklılık elektron mikroskobu görüntüleriyle de ayırt edilememiştir. Sürekli asit altında kalan zeminlerin şişme basıncı su altında kalan zeminlere nazaran biraz daha azdır. Ancak su ile yapılanan zeminler asite maruz kalınca şişme basınçları %40 ile %90 arasında artmıştır. Asit etkisiyle numunelerin kohezyon değeri azalırken kayma mukavemeti açısının arttığı görülmüştür.

Abstract:
In this study, during clay?s exposure to leachate and acidic solutions, its compressibility ? deformation behaviour, strength and micro structure have been analysed. For this purpose, following tests have been carried out on used clays and samples; consistency limits, specific density, sieve and hydrometer, compaction, consolidation, shear box, unconfined compression. At the end of the tests, it is observed that leachate has affected the clays? behaviour and the findings obtained have been supported by changes in the micro structure of the samples which were effected by waste liquids. In order to understand the micro sized changes, chemical analysis (XRF), mineralogy analysis (XRD) and electron microscope analysis (ESEM) have been used.In the study with leachate, it is observed that the latter changes the structure of the clay to streaked and cavernous type, and also turns smectite mineral in its structure to illite mineral. Even though it raises the liquid and plastic limits, no changes have been observed in plasticity index. At the end of compaction tests, lower density in the samples prepared with leachate and higher density in optimum water contents have been reached. During consolidation tests, the samples under the effect of leachate were more compressed than the samples prepared with water and smaller values in coefficients of permeability and consolidation have been obtained under the low stress effected by waste liquids. In the case of high stresses, the effect of leachate has disappered. Sliding resistance of the samples which obtained a new structure with leachate were higher than those of the samples which were prepared with water, and again the latter?s cohesion raised and angle of slide resistance decreased.Only significant difference occurred in swelling behaviour during or after acids? effects. The difference that was created by acids could not be differentiated by electron microscope images. Swelling pressure of grounds which are constantly under acids are lower than those of grounds under water. However when grounds that structured by water is exposed to acids, their swelling pressures raised by between 40% to 90%. With the effect of acids, it was observed that cohesion values of the samples decreased whereas angle of slide resistance increased.