No abstract

Rapid stabilization of weak soils is one of the important and current topics in geotechnical researches

It is a well-known fact that water content has a significant effect on the engineering properties of fine-grained soils. There is a close relationship between consistency limits and geotechnical parameters of fine-grained soils. This experimental study was performed to investigate the effect of randomly distributed polypropylene fibers (PP) and some additive materials [e.g., Borogypsum (BG), Fly Ash (FA) and Cement (C)] on consistency limits and plasticity index of a fine-grained soil. The Taguchi method was applied to the experiments and standard L9 Orthogonal Array (OA) with four factors and three levels were chosen. A series of consistency limits were conducted on each specimen. 0-20% BG, 0-20% FA, 0-0.25% PP and 0-3% of C by total dry weight of mixture were used in the preparation of specimens. In the tests, distilled water (DW), DW + 0.05% Air-Entrainer (AE) and DW + 0.15% AE were used as mixture liquid. Experimental results showed that the most effective material for decreasing the liquid limit and plasticity index of the samples were fly ash, polypropylene fiber respectively. The plasticity index decreased with increasing of AE. The values of plasticity index for distilled water, distilled water + 0.05% air-entrainer and distilled water + 0.15% air-entrainer in optimum conditions were 16%, 14% and 8%, respectively.

GirişSoğuk iklim bölgeleri mevsimsel, sürekli ve süreksiz olmak üzere üç ana başlıkta incelenmektedir. Bunlardan birinci sırada yer alan soğuk iklim bölgelerinde zemin mevsimlere göre donma olayına maruz kalırken sürekli soğuk iklim bölgelerinde zeminin tamamının süreksiz soğuk iklim bölgelerinde ise zeminin bazı bölgelerinin donması söz konusu olmaktadır [1]. Mevsimsel donma görülen soğuk iklimin hâkim olduğu bölgelerde zeminler yılda en az bir kez donmaçözülmeye maruz kalmaktadırlar. Bu durum ince daneli zeminlerin su içeriği, taşıma gücü ve geçirimlilik gibi bazı mühendislik özelliklerini olumsuz etkilemektedir. İnce daneli zeminler donma olayına maruz kaldığında buz parçacıkları ilk olarak su potansiyeli en fazla olan ve donma noktasının en yüksek olduğu en büyük gözeneklerde oluşurken, sonrasında daha küçük gözeneklerdeki sular donmaktadır [2]. Suyun donmasıyla artan hacim artışı ince daneli zeminlerde boşluklar oluşturmakta ve sonuç olarak zeminin taşıma gücü büyük oranda azalmaktadır. Bu durum, karayolu, demiryolu, toprak dolguları ve sulama kanalları gibi birçok üst yapı elemanında belli hasarlara neden olabilmektedir. Mevsimsel olarak 0 o C'nin altında kalan bölgelerdeki yapıların dizayn ve inşasında bu termal duruma maruz kalacak zeminin mekanik özelliklerinin bilinmesi gerekmektedir [3]. Yapılan çalışmaların çoğunda zeminin donma-çözülme direncini arttırmak için bir takım katkılar ile fiber kullanılmış ve zeminlerin donma-çözülme çevriminde mühendislik özellikleri incelenmiştir [4]- [7]. Ancak literatürdeki çalışmaların büyük çoğunluğu yüke maruz kalmayan ince daneli zemin numuneleri üzerinde yürütülmüştür. Oysaki soğuk iklim bölgelerinde karayolu, demiryolu, sulama kanalı gibi mühendislik yapılarının oturdukları temel zeminleri bu üst yapı yükleri altında donma-çözülmeye maruz kalmaktadır. Bu çalışmanın amacı yüke maruz ince daneli zeminlerin donma-çözülme davranışının yüke maruz olmayan durumdaki ile karşılaştırılmasıdır. Dolayısıyla, çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiştir.Birinci aşamada laboratuvarda hazırlanmış numuneler üzerinde geleneksel yönteme (yüke maruz kalmayan hale) uygun olarak donma-çözülme deneyi yapılmış ve 1, 3, 5 ve 10 çevrim sonucunda donma-çözülme dayanıklılıkları (donma-çözülme dane kaybı) ile serbest basınç mukavemetleri belirlenmiştir. İkinci aşamada serbest basınç mukavemetinin % 25, % 35 ve % 50'sine karşılık gelen yük miktarları numune üzerine üniform olarak etki ettirilmiştir. Bu yükler altında donma-çözülme deneyi tekrar edilmiştir. Deney sonuçları birbiri ile kıyaslanarak tartışılmıştır.

ÖZET: Nano malzemelerin kullanım alanları her geçen gün artmaktadır. Günümüzde birçok alanda olduğu gibi inşaat mühendisliğinde de nano partiküllerin kullanılabilirliği araştırmacıların dikkatini çekmektedir. Çalışma kapsamında, % 0.5, %1, %2 ve %3 oranlarında nano-CuO, yüksek plastisiteli kil ile interkalasyon yöntemi kullanılarak karıştırılmış ve elde edilen kompozit kil örneklerinin kıvam limitleri, pH ve elektrik iletkenlik özelliklerinin nano-CuO oranı ile değişimi incelenmiştir.Nanopartikülün eklenmesi likit limit değerlerini arttırırken, plastik limit değerlerinde göreceli olarak bir düşüşe neden olmuştur. Diğer taraftan, nano-CuO katkı oranı arttıkça pH ve elektrik iletkenlik değerlerinin arttığı tespit edilmiştir.