Yüksek sıcaklıklara maruz pirofillit katkılı ince taneli zeminlerin fiziksel ve dayanım özelliklerinin araştırılması
Investigation of physical and strength properties of pyrophyllite added fine-grained soils exposed to high temperatures
Yazar: EGEMEN OTURAK
Danışman: PROF. DR. MURAT TÜRKÖZ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Zemin stabilizasyonu = Soil stabilization

Özet:
Günümüzde artan nüfus ile birlikte, uygun mühendislik özelliklerine sahip olmayan zeminler üzerinde yapılaşma ihtiyacı, çeşitli zemin stabilizasyon yöntemlerinin geliştirilmesine neden olmuştur. Stabilizasyon yöntemi olarak geleneksel biçimde kullanılan katkı malzemelerinin olumsuz çevresel etkileri, lojistik ve maliyet problemleri, daha sürdürülebilir, kolay temin edilebilir ve ucuz alternatif katkı malzemelerinin araştırılması gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Nüfus artışı ile birlikte yükselen enerji ihtiyacı, yüksek sıcaklıkların zemin özelliklerini önemli ölçüde etkileyebileceği dolayısıyla olumsuz bir durumda insan ve çevre sağlığına tehdit oluşturabilecek termik ve nükleer enerji santralleri gibi tesislerin çoğalmasına sebep olmuştur. Ayrıca, artan orman yangınları da yüksek sıcaklıkların zeminlerin davranışı ve mühendislik özellikleri üzerindeki etkisinin incelenmesini önemli bir araştırma konusu yapmaktadır. 
Bu çalışmada, geoteknik mühendisliğinde nadiren kullanılan bir mineral olan Pirofillit kullanılarak düşük plastisiteli kil (CL) zeminin değişen sıcaklıklar, katkı içeriği ve kür süresi koşullarında mühendislik özellikleri araştırılmıştır. Zemin numuneleri kuru ağırlıklarının %0, %10, %20 ve %30'u kadar Pirofillit katkısı ile 7 ve 21 günlük kür süreleriyle stabilize edilmiş ve 25°C, 100°C, 200°C ve 500°C sıcaklıklara maruz bırakılmıştır. Zeminlerin fiziksel ve mukavemet özelliklerini değerlendirmek için Standart Proktor Kompaksiyon Deneyleri, Konsolidasyonsuz-Drenajsız Üç Eksenli Basınç Deneyleri ve Serbest Basınç Dayanımı Deneyleri yapılmıştır. Amaç, Pirofillit ile stabilize edilmiş zeminlerin termal değişimler altındaki performansını değerlendirmek ve zemin stabilizasyon yöntemleri ve sıcaklığın zeminlerin mühendislik özellikleri üzerindeki etkisi ile ilgili literatüre katkıda bulunmaktır.

Abstract:
Today, with the increasing population, the need for construction on soils that do not have suitable engineering properties has led to the development of various soil stabilization methods. The negative environmental impacts, logistical and cost problems of the additives traditionally used as stabilization methods have led to the need to search for more sustainable, easily available, and inexpensive alternative additives. Increasing energy demand along with population growth has led to the proliferation of facilities such as thermal and nuclear power plants, where high temperatures can significantly affect soil properties, thus posing a threat to human and environmental health in an adverse situation. In addition, the increasing number of forest fires makes studying the effect of high temperatures on the behavior and engineering properties of soils an important research topic. 
In this study, the engineering properties of low plasticity clay (CL) soil were investigated under varying temperatures, additive content, and curing time conditions using Pyrophyllite, a mineral rarely used in geotechnical engineering. The soil samples were stabilized with 0%, 10%, 20%, 20%, and 30% of their dry weight of Pyrophyllite admixture with curing times of 7 and 21 days and exposed to temperatures of 25°C, 100°C, 200°C, and 500°C. Standard Proctor Compaction Tests, Unconsolidated Undrained Triaxial Compressive Tests, and Unconfined Compressive Strength Tests were performed to evaluate the physical and strength properties of the soils. The aim was to assess the performance of Pyrophyllite stabilized soils under thermal changes and to contribute to the literature on soil stabilization methods and the effect of temperature on the engineering properties of soils.