Doktora Tezi Görüntüleme

Öğrenci: İlkin BALTA
Danışman: Doç. Dr. Akın ÖNALP
Anabilim Dalı: İnşaat Mühendisliği
Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
Tez Adı: DOĞU KARADENİZ BÖLGESİ TOPRAKLARININ ÇİMENTO VE KİREÇLE STABİLİZASYONU
Tezin Türü: Doktora
Kabul Tarihi: 1/10/1984
Sayfa Sayısı: 98
Tez No: dT10
Özet:

      Çimento ve kireç ile zemin stabilizasyonu konusunun çeşitli yönlerine değinen yabancı dillerdeki literatür büyük bir hacim tutar. Elde edilen bilgi birikiminin birçok pratik probleme yansıtılabilen öneriler ancak genel bir çerçeve içinde kalmaktadır.Böyle bir çerçeve içnde ise birçok toprağın stabilizasyona karşı potansiyeli yanlış bir biçimde ve düşük düzeyde değerlendirilebilmektedir. Bu çalışmada Doğu Karadeniz Bölgesi’nin yerinde problem beş toprağı üzerinde çimento ve kireç katkılarıyla uygulanacak stabilizasyonun olanakları araştırılarak değerlendirilmiş ve alınan sonuçların genel değerlendirmeler karşısında birçok açıdan tipik olmadığı görülmüştür.

      Araştırma programına alınan topraklar ağır kilden (CH) kumlu leme (SM) değişen dokuda , %16-53 kil içeren ve yerinde problem gösteren malzemelerdir. Topraklara %1.5-15 arasında değişen kireç/çimento karıştırılıp sıkıştırıldıktan sonra üç değişik sürede kür edilmiş ve yol mühendisliğinde malzeme kalitesi kontrolü için ana kriter olan dayanımları ölçülmüştür. Dayanımların katkı oranları, zaman, kuru birim hacim ağırlıkları ile bağıntısı yanında killerin mineralojik özellikleri ve malzemelerde beliren etkileşim ürünlerinin etkisi ana değişkenler olarak ele alınmıştır. Stabilizasyonda etkili olan kimyasal ve mineralojik toprak özelliklerini yansıtan pedelojik toprak sınıf ortalaması üzerinde durulmuş ve inşaat mühendisleri için standart bilgi olmayan killerin oluşumu ve mineralojik özellikleri gibi konular tezin genel bilgiler bölümünde kısaca işlenmiştir. Bu bölümde ayrıca pedelojik değerlendirmeye esas olan iklim, jeoloji ve jeomorfolojik yapı özellikleri özetle açıklanmış ve bölgenin bir toprak haritası verilmiştir.Bu arada, bölgenin lateritik karakterli kırmızı (krasnozem) topraklarına ağırlık verilerek bunlara esas olan genetik özellikler de kısaca işlenmiştir.

      Stabilizasyon işleminin topraklara fiziksel ve fiziko-kimyasal etkilerinin tartışıldığı Bölüm II ’de özellikle kireç ile stabilizasyonun temel mekanizmalarına değinilmiş ve Bölüm IV de olaylara bir bakış açısı getirilerek portlandit ve kalsit kristalleşmelerinin gözlenmesiyle stabilizasyon etkinliğinin izlenebileceği gösterilmiştir. Araştırmaya giren malzemelerin tanıtılıp uygulanan yöntemlerin açıklandığı Bölüm III de, çeşitli deneylerin stabilize malzemeler üzerinde uygulanma özellikleri de tartışılmıştır.

      Deney sonuçları ve bunların geniş bir değerlendirilmesi Bölüm IV de yapılmıştır. Yol üst yapılarında malzemeye esas olacak dayanım kriterinin çekmeye göre alınması doğru olacaktır. Bu amaçla basınç dayanumını esas alıp çekme dayanımını tahminen belirlenmesinin getirebileceği hatalar azımsanamaz. Özellikle lateretik kırmızı toprakların davranışları literatürdeki genel çizgilerin dışındadır. Stabilizasyonla toprakların belirli bir dayanıma ulaşabilme potansiyellerinin değerlendirilmesinde kıvam limitleri, dane dağılımı, pH değeri gibi toprak özelliklerinin belirleyici kesin etkilerinin olmadığı görülmüştür. Stabilizasyonun kimyasal etkileşimleri içinde toprakların birincil ve ikincil minarelleri, alofanları ve çeşitli amorf oksitleri de yer almaktadır. Etkileşimlerin ürünleri olarak kalsiyumun hitratlanmış çeşitli silikatları, alüminatları ve siliko-alüminatları ile karma yapılı mineraller saptanmıştır. Bağlayıcı özellikli olan bu ürünlerden alüminatların miktarıyla malzeme dayanımları arasında kuvvetli ve doğrusal regresyon ilişkisi de gösterilmiştir. Kireçli malzemelerdeki etkileşimlerin ve buna paralel olarak dayanım artışlarının izlenip değerlendirilmesinde, ‘kullanılmamış-kireç’ kavramı önerilerek üç bölgeli bir etkileşim açıklaması yapılmıştır. Pratikte karışımların çimento ve kireç yüzdelerinin belirlenmesine yardımcı olmak amacıyla basit abaklar verilmektedir.