Ultra ince taneli (spinor a6) süspansiyon enjeksiyonunun, solüsyon türü kimyasal enjeksiyonlara alternatifliğinin araştırılması
Investigation of alternativeness of the ultrafine particle (spinor a6) suspensions grouting as to the solution type chemical grouting
Yazar: EYÜBHAN AVCI
Danışman: PROF. DR. MURAT MOLLAMAHMUTOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez kapsamındaki deneysel çalışmalarda süspansiyon türü cüruf kökenli Spinor A6 ince taneli çimentosu ile solüsyon türü kimyasal enjeksiyon malzemelerinin farklı rölatif sıkılık ve gradasyondaki ince ve orta kum numunelere enjekte edilebilirlikleri ile enjekte edilen numunelerin mukavemet ve permeabilite özellikleri araştırılmıştır. Deneyler iki aşamada yürütülmüştür. İlk aşamada süspansiyon karışımlara ait deneyler yapılmıştır. Su/Çimento oranı 1,0; 1,2; 1,5; 2,0; 2,5, 3,0; 3,5; 4,0 ve 4,5 olan karışımlara sedimantasyon, vicat iğnesi ve viskozite deneyleri yapılarak reolojik özellikler belirlenmiştir. Enjeksiyon deneyleri için en uygun karışım oranları 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 ve 3,5 olarak seçilmiş ve bu oranlarda süspansiyon enjeksiyonu deneyleri yapılmıştır. Bu deneylerin yapılması aşamasında karışımlara herhangi bir dispersif sıvı katılmamıştır. Süspansiyon enjeksiyonu deneyinde başarılı olan numuneler kür ortamında bekletilerek 3, 7, 14, 28, 56 ve 150. günlerde serbest basınç deneylerine tabi tutulmuştur. Enjeksiyon deneyi sonrası numuneler düşen seviyeli permeabilite deney düzeneğine yerleştirilerek permeabilite katsayıları (k) ölçülmüştür. İkinci aşamada ise kimyasal solüsyon karışımlarına ait deneyler yapılmıştır. Kimyasal karışımların reolojik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla 59 karışım oranında jelleşme süresi, sinerez ve viskozite deneyleri yapılmıştır. Enjeksiyon deneyleri için en uygun sodyum silikat/çözelti oranları  % 27, % 36, % 45, % 55 ve % 64 olarak belirlenmiş ve bu karışım oranlarında enjeksiyon deneyleri yapılmıştır. Kimyasal solüsyon enjeksiyonu deneyinde başarılı olan numuneler kür ortamında bekletilerek 3, 7, 14, 28, 56 ve 150. günlerde serbest basınç deneylerine tabi tutulmuştur. Kimyasal solüsyon enjeksiyonu sonrası numuneler düşen seviyeli permeabilite deney düzeneğine yerleştirilerek permeabilite katsayıları (k) ölçülmüştür. Yapılan tüm deneysel çalışmalar Spinor A6 süspansiyon enjeksiyonunun, solüsyon türü kimyasal enjeksiyonlara alternatif bir malzeme olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In the scope of this thesis, the groutability of slag based suspension type microfine cement and the solution type chemical injection materials into the fine to medium sand samples with different relative density and gradations were investigated. In addition, the unconfined compressive strength as well as the permeability properties of the injected samples were  studied. The experiments were conducted in two stages. In the first stage, the tests were run with the suspension mixtures. The sedimentation, the vicat needle and viscosity tests were performed with the water / cement ratios of 1.0; 1.2; 1.5; 2.0; 2.5, 3.0; 3.5; 4.0 and 4.5 and the rheological properties were determined. The optimum water / cement ratios for injection tests were chosen as 1.5; 2.0; 2.5; 3.0 and 3.5, with which the injection tests were carried out. No dispersive agent was added to the mixtures during these tests. The samples grouted successfully were kept in the curing environment and subjected to unconfined compression test after 3, 7, 14, 28, 56 and 150 days later. After grouting, the samples were also subjected to the falling-head permeability tests and their permeability coefficients (k) were measured. Similar tests  related to the chemical solution grouts were preformed at the second stage. The gelation time, syneresis and viscosity tests were conducted on 59 samples with different mixing ratios in order to determine the rheological properties of the chemical grouts. The most suitable ratios of the sodium silicate / reactant solutions were determined as 27%, 36%, 45%, 55% and 64% and all chemical grouting tests were conducted regarding these values. The successfully injected sand samples with the solution type chemical grouts were retained in the curing environment and subjected to unconfined compression tests after 3, 7, 14, 28, 56 and 150 days later. Chemically grouted sand samples were also subjected to the falling-head permeameter tests and their permeability coefficients (k) were measured. As a result of all experimental studies it might be be concluded that the Spinor A6 suspension grouting is a promising alternative material to those of solution type of sodium silicate grouts.