Zeminlerin Tanimlanmasinda Ve Muhendislik Ozelliklerinin Belirlenmesinde Kullanilan Deneyler[1]

8/3/2019 Zeminlerin Tanimlanmasinda Ve Muhendislik Ozelliklerinin Belirlenmesinde Kullanilan Deneyler[1]

1/29

BLM 1. GR ................................................................................................................. 1

BLM 2. ZEMNLERN TANIMLANMASINDA VE MHENDSLKZELLKLERNN BELRLENMESNDE KULLANILAN DENEYLER .....................3

2.1.ELEK ANALZ DENEY ........................................................................................32.1.1.GENEL BLG .....................................................................................................3

2.1.2.DENEYN YAPILII ........................................................................................ 42.1.3.HESAPLAMALAR .......................................................................................... 42.1.4.SONULAR ..................................................................................................... 5

2.2.HDROMETRE DENEY .........................................................................................62.2.1.GENEL BLG ......................................................................................................62.2.2.DENEYN YAPILII ........................................................................................... 82.2.3.HESAPLAMALAR ............................................................................................ 102.2.4.SONULAR ....................................................................................................... 10

2.3.KIVAM LMTLER DENEY .............................................................................. 112.3.1. LKT LMT TAYN (CASAGRANDE CHAZINDA LM) ................. 112.3.2.HESAPLAMALAR ............................................................................................ 132.3.3.PLASTK LMT DENEY ................................................................................ 132.3.4.HESAPLAMALAR ............................................................................................ 14

2.4.KOMPAKSYON DENEY .................................................................................... 152.4.1.DENEYN YAPILII ......................................................................................... 152.4.2. HESAPLAMALAR ........................................................................................... 16

BLM 3.DENEY SONULARI ve GEOTEKNK PARAMETRELER .....................19

3.1.ELEK ANALZ DENEY ...................................................................................... 193.2.HDROMETRE DENEY ....................................................................................... 20

3.3.KIVAM LMTLER DENEY .............................................................................. 22

3.4 KOMPAKSYON DENEY .................................................................................... 24

BLM 4. SONULAR .................................................................................................... 26

BLM 5. KAYNAKLAR .................................................................................................. 29

BLM 1. GR

Bu raporda sunulan deneyler ve sonular belirli bir blgeden alnan zemin

numunesinden yola klarak zeminin cinsinin belirlenmesini ve mhendislik zelliklerini

saptanmasn kapsar. Bir zemin formasyonunu veya rnek bir zemin numunesini inceleyen

mhendisi en fazla ilgilendiren husus hangi zelliklerin zemin davran zerinde en fazla

etkisi olduunu tayin edebilmektedir. Zemin yap olarak heterojendir. Metreler hatta

santimetreler iinde deiiklik gstermesi beklenebilir. Yaplan deneyler zeminin hangi

durumlarda hangi tepkileri vereceini yaklak olarak belirlemektedir. Zemin zaman

boyunca ykleme, su alma, kuruma, donma gibi eitli etkiler altnda bulunur. Zeminin bu

1


2/29

durumlarda gsterecei tepkiler zeminin hem yap malzemesi olarak kullanlmasnda hem

de zemin zerine yaplacak yaplarda nem tamaktadr.

naat mhendisliinde karlalan zemin problemlerinin nceden belirlenmesi iin

zeminin tanmlanmas ve mhendislik zelliklerin tespit edilmesi gerekir. Zeminin

gsterecei problemlerin nceden tespit edilmesi gelecekte oluabilecek can ve mal

kaybn nleyecektir. Zemin mekanii problemleri u ekillerde analiz edebiliriz:

Stabilite problemleri: Bu tr problemlerde zeminin ani ve toptan gme olasl ve

unun zemin ktleleri ve zerlerinde yer alan yaplarn gvenlii zerindeki etkisi

aratrlmaktadr. Bu gruba giren problemler arasnda temellerin tama gcnn hesab,

evlerin ve istinat yaplarnn durayllk hesaplar saylabilir.

Elastik ve plastik ekil deitirme problemleri: Zeminler zerine yk uyguland

zaman elastik ve plastik ekil deitirmeler meydana gelmektedir. Bu ekil deitirmelerin

msaade edilebilir snrlar altnda kalmasnn salanmas gerekmektedir.

Zemin iinde su hareketi ile ilgili problemler: Zeminler su geirgenlii olan

malzemeler olduklar iin zemin iinde su akm ve bununla ilgili sorunlar zemin

mekaniinin nemli konularndan birini oluturmaktadr. Zemin mekanii asndan

nemli olan yalnzca szan su miktar ve hz deil ayn zamanda szan suyun zemin

ktleleri zerinde uygulad basnlar ve zemin davran zerinde etkisi nemliolmaktadr.

Bu raporda sunulan deney sonular yukarda anlatlan zemin zelliklerinin bir

ksmnn tespit edilmesi iin kullanlabilir. Elek analizi ve hidrometre deneyi ile zemin

ierisinde bulunan danelerin dalm tespit edilir. Bu dalm zemin cinsinin tespit

edilmesinde kullanlr. Sadece dane dalm deil kvam limitleri de zeminin cinsinin

belirlenmesinde yardmc olur. Kompaksiyon deneyi zeminin optimum sktrlma

koullarnn belirlenmesinde yardmc olur.

2


3/29

BLM 2. ZEMNLERN TANIMLANMASINDA VE MHENDSLK

ZELLKLERNN BELRLENMESNDE KULLANILAN

DENEYLER

2.1.ELEK ANALZ DENEY

2.1.1.GENEL BLG

Tabii zeminleri oluturan kat daneler ok deiik boyutlarda olabildii

gibi, ayn zemin iinde birbirinden ok farkl boyutlarda daneler bir karm

halinde bulunabilmektedir. Zeminleri bu adan bir snflandrmaya tabitutabilmek iin boyutlar belirli byklkler arasnda kalan daneleri

tanmlayan baz terimler kullanlmaktadr. Zemin daneleri bykten ke

doru akl, kum, silt ve kil olmak zere drt ana gruba ayrlmaktadr. Bu

gruplar birbirinden ayran boyut aralklar deiik snflandrma sistemlerinde

baz kk farkllklar gstermekle birlikte yaygn kabul gren snr deerleri

aadaki tabloda gsterilmitir.

Zemin cinsi Dane boyutu(mm)

akl 4,75-75

Kum 0,075-4,75

Silt 0,002-0,075

Kil


4/29

2.1.2.DENEYN YAPILII

Deneyin yapl prosedr TS1900da aadaki gibi tarif edilmitir.

1. rselenmi numunelerin deneye hazrlanmas metoduna (TS1900 s.4)uygun olarak elde edilen numune, etvde kurutulmu numune toplam

arlnn %0,1ine eit bir hassasiyetle tartlr.

2. En byk gzl elee bir tava taklr ve numune elee boaltlr.

3. Elek, ierisindeki malzeme dzensiz olarak yuvarlanacak ekilde

hareket ettirilir. Herhangi bir danenin elein gznden geip gemedii

elle denenebilir, ancak bu ilem srasnda daneyi zorlamamak gerekir.

Elekte kalan malzeme bir havan ierisinde, lastikle kapl havaneli ile

ovulduktan sonra yeniden elenir. Bylece elein zerinde tek danelerin

kalmas salanm olur. Elekte kalan miktar tartlr.

4. Alt kapta kalan malzeme, metal bir tepsiye aktarlr ve alt kap, bir

sonraki elee taklr. Metal tepsideki malzeme elee boaltlr ve madde

3deki ilem tekrarlanr.

5. Deneyde kullanlan btn elekler iin madde 3 ve 4deki ilemler

tekrarlanr. Elek sarsma makinesi varsa ve btn elekler ayn apta ise

elekler st ste taklp malzeme btn eleklerden ayn anda elenebilir.

Bu durumda elemenin tamamlanm olmasna zen gsterilmeli,

sarsma ilemi en az 10 dakika sreyle uygulanmaldr.

6. Deney srasnda eleklerden herhangi biri ar derecede yklenecek

olursa elekteki malzeme birka blme ayrlp elenmelidir.

2.1.3.HESAPLAMALAR

1. Toplam numune arl esas alnarak her elekte kalan malzemenin

yzdesi hesaplanr.

2. Her elekten geen toplam malzeme yzdesi hesaplanr.

4


5/29

2.1.4.SONULAR

Elde edilen sonular yar logaritmik bir grafik kad zerine iaretlenir

veya deneyde kullanlan eleklerden geen miktarlarn, arlk esasna greyzdeleri, %1 yaknlkla bir izelgede gsterilir.

5


6/29

2.2.HDROMETRE DENEY

2.2.1.GENEL BLG

Hidrometre analizi genellikle 200 nolu elekten 0,001 mm ye varan

zemin dane boyutlarnn dalmnn tahmini yapan bir metottur, fakat daha

byk aptaki daneler iin de kullanlabilir. Bu analiz STOKES kanununa

dayanmaktadr. Bu kanuna gre danelerin sv iindeki d hz danelerin ve

svnn birim hacim arlklar ve svnn viskozitesi arasnda bir iliki

bulunmaktadr.

Deney ekil 2.1.de gsterilen hidrometre ad verilen cihazla

yaplmaktadr. Hidrometre de aada belirtilen zellikler aranr;

1. Gvde ve sap kusursuz camdan yaplm olmaldr. Bu cam kimyevi

etkilere dayankl ve iyi tavlanm olmaldr.

2. Denge arl olarak kat bir madde kullanldnda bu madde

hidrometrenin dibine 80oCye kadar stld zaman yumuamayan bir

yaptrc ile tespit edilmelidir. Denge arl olarak civa

kullanlyorsa bu gvdenin dip kesimine snrlanmaldr.

3. Blntlerle rakamlar stn nitelikte dz yzeyli bir kat zerine siyah

mrekkeple temiz olarak iaretlenmelidir. Sap ve gvde orta eksene

gre simetrik, kesitler ise dairesel olmaldr. Kesitlerde temizleme ve

kurutmaya engel olacak veya hava kabarcklarnn taklp kalmasna

neden olabilecek ani girinti ve kntlar bulunmamaldr.Hidrometre,

kapasitesi iindeki svlarda sapn deyle yapt a 1,5 dereceyi

amayaca biimde yzmelidir.

4. Blnt izgileri ince ve belirgin kalnlkta olmal, blntl cetvel

byk ve eik olmamal ve blnt izgileri hidrometrenin eksenine

dik olmal.

6


7/29

EKL 2.1 HDROMETRE

7


8/29


1. rselenmi numunelerin deneye hazrlanmas metoduna uygun olarak

elde edilen havada kurutulmu numuneden yarlama metoduyla her biriyaklak olarak 50-100 gr arlnda iki numune elde edilir. Deney iin

gerekli zemin miktar zeminin trne bal olarak deiir; rnein killi

zeminler iin 50 gr kumlu zeminler iin 100 gr numune kullanlr.

Numunelerden birinin su muhtevas llr.

2. Dier numune 0,01gr hassasiyetle tartlr ve geni azl konik ieye

konur. zerine 150 ml hidrojen peroksit zeltisi eklenir, birka dakika

sreyle cam ubukla hafife kartrlr ve ienin az cam kapakla

rtldkten sonra ertesi gne kadar bekletilir. Bekletilmi karm hafif

atete stlr. Bu srada kprp tama olmamasna zen gsterilmeli

ve karm sk sk kartrlmaldr. iddetli kprme kesilir kesilmez

karm kaynatlarak hacmi 50 ml ye drlr.Organik madde yzdesi

yksek olan zeminlerde oksidasyonun tamamlanabilmesi iin ek

hidrojen peroksit kullanlmas gerekebilir.

3. Porselen pota 0,01 gr duyarllkla tartlr ve konik iedeki karm bu

potaya aktarlr. Bu ilem srasnda olabildiince az damtk su

kullanlmaldr. Pota iindekilerle birlikte etve konur ve 105-1100Cde

kurutulur.Bundan sonra pota iindekilerle birlikte desikatre konur ve

soumaya braklr.Souyan numune pota ile birlikte 0,01gr duyarllkla

tartlr.bu tart sonucundan kap arlnn karlmas ile numunenin n

ilemler sonundaki arl elde edilir.

4. Organik madde yzdesi dk (%2den az) olan zeminlerde 2 ve 3deki

ilemlerin uygulanmas gerekmez.

5. Porselen potann iindeki numuneye 100 ml sodyum hekzafosfat

zeltisi katlr ve karm hafif atete 10 dakika kadar stlr. Baz

zeminde datc etkili olmadndan karmda floklanma sonucu

8


9/29

datma salanmayabilir. Bu durumda datc miktarn arttrmak

gerekebilir.

6. Karm pisetten damtk su fkrtlarak iinde tel kafes bulunankartrma kabna aktarlr. Bu ilem srasnda kullanlan su miktar

150mlyi amamaldr. Zemin sspansiyonu bundan sonra 15 dakika

sreyle mekanik kartrc yardmyla kartrlr.

7. Sspansiyon vakit geirmeden alt kap zerine oturtulmu 80 mikronluk

elee aktarlr. Kartrma kabna ve tel kafese yapm btn

sspansiyon kalntlarnn damtk su ile ykanarak tmyle elee

aktarlmasna zen gsterilmelidir. Elee aktarlan zemin pisetten

damtk su fkrtlarak ykanr. Bu ilemler srasnda kullanlan damtk

suyun miktar 500 ml.yi amamaldr. 80 mikronluk elekten gemi

olan sspansiyon 1000 ml.lik mezre aktarlr ve damtk su eklenerek

1000 ml ye tamamlanr.

8. Mezrn az lastik bir tpa ile kapatlr ve homojen bir sspansiyon

oluana kadar sert bir biimde alkalanr. En sonunda ba aa evrilir.

alkalama ilemi durdurulur durdurulmaz mezr dz bir yzey zerine

oturtulur ve kronometre altrlr. Hidrometre yzme durumunun az

altna gelene kadar sspansiyona daldrlr ve serbeste yzeye braklr.

Kronometreye baklarak , 1, 2 ve 4nc dakikalarda hidrometre

okumalar alnr. Bundan sonra hidrometre yavaa sspansiyondan

karlr damtk suyla ykanr ve zemin sspansiyonu ile ayn scaklkta

tutulan damtk su dolu dier bir mezr iinde bekletilir.

9. Kronometre 8inci dakikaya yaklarken hidrometre yeniden

sspansiyona daldrlr ve hidrometre okumas alnp kaydedilir.

Okuma alndktan sonra hidrometre karlr, ykanr ve damtk su

iine konur. Ayn biimde 15 ve 30uncu dakikalarda, 1, 2, 4, 8, 24 ve

48. saatlerde okumalar alnr. Hidrometrenin sspansiyona daldrlmas

9


10/29

ve okumadan sonra karlmas srasnda sspansiyonun alkalan-

mamas salanmaldr. Hidrometrenin sspansiyona daldrlmas ve

sspansiyondan alnmas ilemlerinin her biri 10 saniyelik bir sreiinde yaplmaldr. Sspansiyonun titreim etkisine uramas

nlenmelidir.

10.Su banyosunun kullanlmad deneylerde sspansiyonun scakl ilk

15 dakikada bir kez ve daha sonraki her okumadan sonra llp

kaydedilir. Scaklk en az 0,5 0C duyarllkla okunmaldr. Mezrn

asimetrik olarak s almas ya da kaybetmesi nlenmelidir. Ayrca

ortam scaklnn 20Cden fazla deimemesi deneyin sonularn daha

gvenilir hale getirir.

2.2.3.HESAPLAMALAR

1. Gerek okumalarda mensks dzeltmesi yaplr. Tablolardan L

derinlii bulunur. Zamana gre denklemden D bulunur.

2. Dzeltilmi hidrometre okumalar bulunur. Daha nce bulunan D

deerleri iin ince yzdesi hesaplanr.

2.2.4.SONULAR

Deney sonular yar logaritmik bir grafik kad zerine iaretlenir

veya deiik dane gruplarna giren miktarlar yar logaritmik grafikten okunup%1 yaknlkla bir izelgede gsterilir.

10


11/29

2.3.KIVAM LMTLER DENEY

2.3.1. LKT LMT TAYN (CASAGRANDE CHAZINDA LM)

Bu deney akta kurutulmu zeminin likit limitinin bulunmas ile ilgili

olup doal durumlarndaki numunelere de uygulanabilir. Likit limit cihaznn

(EKL 2.2) her deneyden nce temiz, kuru ve iyi alr durumda olup

olmad denetlenmeli, pirin kabnn serbeste debilmesine ve menteede

yan oynamalarn gereinden ok olmamasna zen gsterilmelidir. Oluk

ama ba da temiz ve kuru olmal, zorunlu boyutlar salamaldr.

EKL 2.2 CASAGRANDE DENEY ALET

11


12/29

Deneyin yapl u ekildedir:


elde edilmi olup 400 mikronluk elekten geen malzemeden en az 200gr arlnda bir numune alnr. Zeminin 400 mikronluk elekten geen

yzdesi kaydedilir. Numune cam plakann stne konur, damtk su

katlarak pek ve homojen bir hamur durumuna gelene kadar palet

bayla iyice kartrlr. Sonra bu karm suyun numunenin her

yanna ilenmesini salamak amacyla hava geirmez bir kap ierisinde

24 saat sreyle de oda scaklnda bekletilir.

2. Numune kaptan kartlr ve en az 10 dakika sreyle yeniden kartrlr.

Kimi zeminlerde gvenilebilir sonular alnabilmesi iin deneye

balamadan nce numunenin 40 dakikaya kadar uzayabilen bir sre

boyunca srekli olarak kartrlmas gerekebilir. Elde edilen zeminsu

karmndan bir miktar alnarak likit limit cihaznn kab iine konur,

yzeyi tabana paralel olarak dzlenir ve oluk ama ba, menteenin

ortasndan geen ap boyunca kap iinde hareket ettirilerek, numune

ikiye blnr. Ban hareketi srasnda bak kap yzeyine dik

tutulmal, ban evli yz hareket ynne bakmaldr. Bylece

numunenin ortasnda V kesitli bir oluk alm olur. Krank kolu

saniyede 2 devirlik bir hzla evrilerek iki yanda kalan zemin oluun

dip ksmnda 13 mm boyunca birbirine deene kadar kap kaldrlp

drlr. Demenin saland kesimin uzunluu oluk ama bann

ucuyla veya bir cetvelle llr. Oluktaki bu kapanmay salayan d

says kaydedilir. Baz zeminlerde oluk, zemindeki akma yoluyla

kapanacana, zeminin kap yzeyi boyunca kaymas yoluyla kapanma

eilimindedir. Bu gibi durumlarda elde edilen sonuca gvenilmemeli ve

zeminde akma grlene dein deney tekrarlanmaldr. Birka kez su

12


13/29

eklenmesine karn kayma oluyorsa deneyin yapm olanaksz demektir

ve deney raporunda likit limitin llemedii belirtilmelidir.

3. Oluun kapanm olan kesiminin evresinden palet bayla alnanyaklak olarak 10 gr arlnda bir numune deney kabna konur ve su

muhtevas llr.

4. Ayn numune kullanlarak ve su muhtevas gittike arttrlarak ilemler

tekrarlanr. Seilen balang su ve deney srasnda eklenen su

miktarlar elde edilen d saylarnn 10 ile 50 arasnda eit

aralklarla dalmasn salayacak biimde ayarlanmaldr. Deney

kesinlikle numunenin su muhtevas arttrlarak yrtlmelidir.

Numunenin su eklemek amacyla likit limit kabndan her karlnda

kap ve oluk ama ba ykanp kurutulmaldr.

5. Yukarda anlatlan ilemler srasnda abuk kurumay nlemek

amacyla cam plaka zerindeki numune porselen bir pota veya ya bir

bezle rtlmelidir.

2.3.2.HESAPLAMALAR

Her denemede elde edilen su muhtevasna kar d says, yar

logaritmik bir grafik kad zerine iaretlenir. Bu ilem iin, su muhtevas

deerleri aritmetik ordinat ekseni boyunca d says ise logaritmik olarak

apsis ekseni boyunca llmelidir. Elde edilen noktalara en iyi uyan doru

izilir. Elde edilen ak dorusu zerinde 25 d karsndaki su muhtevas

zeminin likit limitini verir.

2.3.3.PLASTK LMT DENEY

Bu deney zeminin henz plastik kvamda bulunduu en dk su

muhtevasnn llmesi ile ilgilidir. Deneyin yapl u ekildedir:

13


14/29


elde dilmi olan 400 m elekten geen malzemeden 20 gr dolaynda

bir numune alnr. Zeminin elekten geen yzdesi kaydedilir. Aktakurutulmu zemin, homojen bir duruma gelene ve kk bir top

biimini alabilecek kadar plastik olana kadar cam plaka zerinde

damtk su ile iyice kartrlp yorulur. Bylece hazrlanm numune

yaklak olarak iki eit paraya blnr. Bunlara top ekli verildikten

sonra bir tanesine aadaki ilemler uygulanr. Dieri ise daha sonra

denenmek zere paslanmaz hava geirmez bir kap ierisine konur.

2. Kre eklindeki numune silindirik bir makarna eklini alana kadar cam

plaka ile el aynas arasnda yuvarlanr. Numunenin ap 3 mm.ye

dt anda atlama ve kopma belirmemise zemin tekrar topak

haline yorulur ve yeniden yumrulanr. apn tam 3 mm.ye indii anda

yuvarlanan zeminde atlayp dalmalar grlene dein bu ilem

srdrlr. Metal ubuk apn doru olarak belirlenmesinde bir

karlatrma lei olarak kullanlabilir.

3. Dalan numunenin paralar toplanp bir numune kabna konur ve su

muhtevas llr.lm iin alnan numunenin ya haldeki arl en

az 5 gr olmaldr.

2.3.4.HESAPLAMALAR

Bulunan su muhtevalarn ortalamas zeminin plastik limiti olarak kabul

edilir.Zemini plastisite indisi Ip=wL-wP formlyle bulunur.

14


15/29

2.4.KOMPAKSYON DENEY

Bu deney belirli bir metotla sktrlm zeminde maksimum kuru

birim hacim arl veren su muhtevas civarndaki su muhtevalarnda birimhacme sacak en ok zemin arlnn bulunmas ile ilgilidir. Deneyde 30,5

cm.den serbeste den 2,5 kg.lk tokman (EKL 2.3) salad mekanik i

kullanlmaktadr.


1. Akta kurutulup 20 mm.lik elekten geirilerek elde edilen zeminden 5

kg.lk bir numune alnr. Numune zeminin trne gre uygun bir

miktar su ile iyice kartrlr.

2. Kalp (EKL 2.4), taban plakas taklm olarak 1 gr. hassasiyetle

tartlr. Kalp beton gibi sert bir yzey zerine oturtulur ve nemli

zemin mmkn olduu kadar eit arlkta tabaka halinde her birine

30,5 cm.lik serbest d yapan tokmakla 25 darbe uygulayarak st

ucuna yakas taklm kalbn iine sktrlr. Darbeler her tabakannyzeyine eit aralklarla datlmaldr. Tokmak klavuzunun tokman

serbest dn engelleyecek biimde zeminle tkanmamasna zen

gsterilmelidir. Kullanlan zemin miktar kalb doldurmaya yetmeli

ancak yaka karldktan sonra kesilip atlacak artk zemin ykseklii 6

mm.yi amamaldr. Yaka karlr ve sktrlm zemin elik cetvelle

kalbn st kenar seviyesinde dikkatle dzlenir. Kalp ve zemin 1 grhassasiyetle tartlr.

3. Sktrlm zemin kalptan karlp byke bir metal kaba konur.Bu

zeminin tmn yanstan bir numune alnarak su muhtevas llr.

4. Zeminin geriye kalan ufalanp 20 mm.lik elekten geirilir ve deneyin

banda hazrlanan numuneden artm olanla kartrlr.Bylece elde

edilen numuneye uygun artlarla su katlp kartrlr ve her defasnda

ilemler tekrarlanr.

15


16/29

5. Deney en az be deer verecek ekilde tekrarlanr ve kullanlan su

muhtevalar maksimum kuru birim hacim arl veren optimum su

muhtevasn iine alan snrlar arasnda deimelidir.

2.4.2. HESAPLAMALAR

Kuru birim hacim arlk- su muhtevas erisi izilir ve maksimum

kuru birim hacim arla kar gelen su muhtevas optimum su muhtevas

olarak verilir.

16


17/29

EKL 2.3 KOMPAKSYON TOKMAI

17


18/29

EKL 2.4 KOMPAKSYON KALIBI

18


19/29

BLM 3.DENEY SONULARI ve GEOTEKNK PARAMETRELER

3.1.ELEK ANALZ DENEY

Deneye Balamadan nceki;

Analiz Tipi : Kuru

Kap No : 1

Kap Arl [gr] : 700

Kap+Kuru Numune Ar. [gr] : 1720,7

Kuru Numune Arl [gr] : 1020,7

Elek NoDelik ap

mmElek Arl, gr Elein stnde

Kalan, grElekten Geen

Bo Dolu gr %

4 4,750 380,7 380,7 0 1020,7 100

10 2,000 370,7 370,7 0 1020,7 100

16 1,180 360,7 382,5 21,8 998,8 97,85

30 0,600 350,7 391,6 40,9 958,0 93,86

40 0,425 340,7 389,4 48,7 909,3 89,0470 0,212 330,7 386,3 55,6 853,7 83,64100 0,150 320,7 385,9 65,2 788,5 77,25

200 0,075 310,7 385,4 74,7 713,8 69,93

Kum % 30,07 Silt + Kil % 69,93

19


20/29

3.2.HDROMETRE DENEY

Hidrometre Tipi 152H Sfr Dzeltmesi 7Ayrtrc Madde NaPO3 Menisks Dzeltmesi 0Ayrtrc Miktar % 4 (40 gr.)

GS 2,65Ana Num. (Elek Analizindeki) (WST) [gr] 1020,7 w [gr/cm3] 1,00No.200den geen Zem. A. (WI) [gr] 713,7 s [gr/cm3] 2,65Hidrometre in Alnan Num. (WS) [gr] 50 a 1,00

Saat T C T, dk R a CT RC R L, cm K D, mm % N % N

9:00 0

23 0,25 49,0 0,70 42,7 49,0 8,25910,013

20,075

985,40 59,71

23 0,50 48,5 0,70 42,2 48,5 8,34120,013

20,053

984,40 59,01

9:01 23 1 48,0 0,70 41,7 48,0 8,42320,013

20,038

383,40 58,32

9:02 23 2 47,0 0,70 40,7 47,0 8,58730,013

20,027

481,40 56,92

23 4 46,0 0,70 39,7 46,0 8,75140,013

20,019

579,40 55,52

23 8 45,0 0,70 38,7 45,0 8,9155 0,0132

0,0139

77,40 54,12

9:15 23 15 43,5 0,70 37,2 43,5 9,16170,013

20,010

374,40 52,02

23 30 42,0 0,70 35,7 42,0 9,40780,013

20,007

471,40 49,92

23 60 40,0 0,70 33,7 40,0 9,73600,013

20,005

367,40 47,13

11:00 23 120 38,0 0,70 31,7 38,010,064

20,013

20,003

863,40 44,23

23 240 36,0 0,70 29,7 36,010,392

40,013

20,002

759,40 41,53

21 480 33,0 0,70 26,2 33,0 10,8847 0,0135 0,0020 52,40 36,64

21 1440 29,0 0,20 22,2 29,011,541

10,013

50,001

244,40 31,05

21 2880 25,0 0,20 18,2 25,012,197

50,013

50,000

936,40 25,45

21 4320 24,0 0,20 17,2 24,012,361

60,013

50,000

734,40 24,05

Elek analizi ve hidrometre deneylerinin sonular tane dalmerisinde birletirilmi bir ekilde grlebilir.

20


21/29

21


22/29

3.3.KIVAM LMTLER DENEY

PLASTK LMT TAB SU MUHTEVASI

Kap No 1 2 Kap NoIslak Num. + Dara 11,60 12,00 Islak Num. + DaraKuru Num. + Dara 11,17 11,47 Kuru Num. + DaraDara 9,40 9,30 DaraSu Miktar 0,43 0,53 Su MiktarKuru Zemin Ar. 1,77 2,17 Ort. WP Kuru Zemin Ar. Ort. WLSu Muhtevas (%) 24,29 24,42 24,36 Su Muhtevas (%)

LKT LMT RTRE LMTKap No 3 4 5 6 Numune DurumuIslak Num. + Dara 32,87 40,17 41,77 49,17 Kap NoKuru Num. + Dara 23,60 27,70 28,50 32,10 Kuru Numune Ar.

Dara 9,37 9,37 9,40 9,47 Kap + Civa Ar.Su Miktar 9,27 12,47 13,27 17,07 Kap ArlKuru Zemin Ar. 14,23 18,83 19,10 22,63 Civa ArlSu Muhtevas (%) 65,14 68,03 69,48 75,43 Zemin HacmiVuru Says (N) 70 31 24 13 Su Muhtevas (%)

SONULARPlastikLimit

Tabii SuMuh.

LikitLimit

RtreLimiti

Plastisitendisi

Akmandisi

WP (%) Wn(%) WL (%) WR(%) IP (%) IA(%)24,36 70,0 45,64

22


23/29

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Vuru Says (N)

W

(%)

23


24/29

3.4 KOMPAKSYON DENEY

GS = 2,65

Deney No 1 2 3 4

Kalp Arl [gr] 4340 4340 4340 4340

Kalp Hacmi [cm3] 944 944 944 944

Islak Num. + Kalp A. [gr] 5977 6097 6067 5957

Islak Numune [gr] 1637 1757 1727 1617

Birim Hacim A. (n) [gr/cm3] 1,734 1,861 1,829 1,713

Kap No 1 2 3 4 5 6 7 8

Islak Num. + Dara [gr] 44,90 56,20 82,90 82,20 65,80 60,50 61,30 74,50

Kuru Num. + Dara [gr] 38,27 47,47 65,77 65,57 50,87 46,87 45,37 54,57

Dara [gr] 9,30 9,40 9,30 9,30 9,40 9,30 9,40 9,40

Su Miktar [gr] 6,63 8,73 17,13 16,63 14,93 13,63 15,93 19,93

Kuru Numune [gr] 28,97 38,07 56,47 56,27 41,47 37,57 35,97 45,17

Su muhtevas (w) 22,89 22,93 30,34 29,55 36,00 36,28 44,29 44,12

Ort. Su Muhtevas (wort) 22,91 29,95 36,14 44,20

Kuru Bir.Hac.A.(n) [gr/cm3] 1,41 1,43 1,34 1,19

24


25/29

KOMPAKSYON ER

11,75

12

12,25

12,5

12,75

13

13,25

13,5

13,75

14

14,25

14,5

W, (%)

d,

(kN/m3))

d max = 14,23 kN/m3

wopt = 27,3 %

25


26/29

BLM 4. SONULAR

1. Zemin numunesi ierisinde bulunan akl,kum,silt ve kil miktar:

Arlk, gr. %akl 0 0Kum 306,92 30,07Silt 339,79 33,29Kil 373,98 36,64

Toplam 1020,7 100

2. Kvam limitleri:

Wp= 24,36 % WL=70,00 %

3. Zemin Snflandrmas

i. Birletirilmi Zemin Snflandrmasna (USCS) gre

1) #200 nodan geen % 50 den byk#4 nodan geen % 50 den byk

O halde zemin ince danelidir (Silt+Kil (M,C))

2) Ip= 70 24,36 = 45,64 % WL=70,00 %

Plastisite kartndan; Yksek Plastisiteli norganik Killer bulunur.

ii. Karayollar Snflandrma Sistemine (AASHTO) gre

1) #200 nodan geen % 100, O halde zemin

A 4, A 5, A 6, A 7

2) Ip= 70 24,36 = 45,64 %

A 6, A 7

3) WL=70,00 %

A 7

4) Grup ndeksi

a = 40; b = 40; c = 20; d = 20

G I = 0,2.40 + 0,005.40.20 + 0,01.40.20

G I = 20

5) Ip= 45,64 % WL=70,00 %

WL 30 < Ip

26


27/29

40 < 45,64 A 7 6

4. Zeminin Dolgu Yapmna Uygunluunun Aratrlmas

Kvam limitleri deneyinde likit limit ve plastisite indisi deeri bulunmutur. Busonular plastisite kart zerine uygulandnda zeminin CH olduu grlmtr. Likit

limit deneyi deeri % 50 den fazla olan bu kil tr; yksek plastisiteli, inorganik ve yal

kildir.

Dolgunun asl kullanlaca alan olan Toprak leri yani karayollar dolgular iin

snflandrlma sistemini incelememiz gerekir. Bunun iin Elek analizi, Hidrometre ve

Kvam Limitleri deneyinden elde edilen sonular incelenmitir. Buradan sonularn;

WL 30 < Ip

denklemini salad grlr. Dolaysyla zeminin A76 snfna ait olduu

grlr. Grup indeksi zelliine gre grup indeksi deeri ne kadar sfra yakn

olursa, zeminin dolgu ilemlerinde kullanlabilirlii o kadar fazla olur.

Grup ndeksi:

a = 40; b = 40; c = 20; d = 20

G I = 0,2.40 + 0,005.40.20 + 0,01.40.20

G I = 20Bu deer A76 deeri iin sfrdan ok byk bir deerdir. Ve hem likit limitin

fazla olmas hem de G I deerinin sfrdan ok byk olmas nedeni ile bu zeminin

geirimsiz dolgu malzemesi olarak kullanlmas uygun deildir.

7. Kompaksiyonun optimum su muhtevasnn kuru tarafnda ya da slak tarafndayaplmasnn zemin zelliklerine etkisi:

Optimum su muhtevasndan daha dk su muhtevalarnda (kuru tarafta)

sktrlan kohezyonlu zeminlerin i yaps incelendiinde zemini oluturan danelerin

genellikle birbirlerine gre eimli olduu ve daneler arasnda kenar-yzey temasnn hakim

bulunduu buna karlk optimum su muhtevasndan daha yksek su muhtevalarnda (slak

tarafta) sktrlan zeminlerin ise hemen hemen birbirlerine paralel olan danelerden

olutuu gzlenmektedir.

Kompaksiyon enerjisinin arttrlmas ve yorulma etkisi gsteren kompaksiyon

yntemlerinin (kei ayakl silindir gibi) kullanlmas da danelerin birbirine paralellikderecesini arttrc ynde etki yapmaktadr. Gerek i yapda gzlene bu deiiklikler

27


28/29

gerekse daha karmak baka fiziksel-kimyasal nedenlerden dolay sktrlm kohezyonlu

zeminlerin mhendislik zellikleri kompaksiyon su muhtevasna ve sktrma yntemine

bal olarak farklklar gstermektedir. Zemin sktrlma su muhtevasnda yklendii

zaman kuru tarafta sktrlm zemin slak tarafta sktrlmtan ok daha yksek

mukavemete ve skma modlne sahip olmaktadr. Yklenmeden suya doygun hale

gelmesi durumunda ise elde edilen gerilme-ekil deitirme erisi birbirine ok yakn

olmaktadr. Yorulma uygulamas da mukavemeti azaltc etki yapmaktadr.

Optimumun kuru tarafnda sktrlm zeminlerde kompaksiyon enerjisinin

artmas ile mukavemette belirli bir art meydana gelirken slak tarafta sktrlm

zeminlerin mukavemeti kompaksiyon enerjisinden olduka bamsz grnmektedir.

Dolaysyla slak tarafta sktrlan kohezyonlu zeminlerde daha ar kompaksiyon

makineleri kullanmann veya daha fazla gei yapmann pek faydal bir etkisi

olmamaktadr.Tam tersine bu durumlarda arazi sktrmas srasnda ar kompaksiyon

enerjisi uygulamasnn boluk suyu basnc artlarna ve mukavemet azalmalarna yol

aabilecei gzden uzak tutulmamaldr.

Sktrlm kohezyonlu zeminlerin hacim deitirme zellikleri de kompaksiyon su

muhtevasna bal olarak byk deiiklikler gstermektedir. Optimumun kuru tarafnda

sktrlan zeminler dk basn altnda daha az deformasyon (oturma) gstermekle beraber suya doygun hale gelme durumunda maruz kalacaklar basnca bal olarak

bunlarn gme gstermesi ihtimali gzden uzak tutulmamaldr. Optimuma gre kuru

tarafta sktrlm kohezyonlu zeminler su ile temas haline gelme durumunda daha fazla

ime gsterirken optimumun slak tarafnda sktrlan kohezyonlu zeminler ise su

kaybederek kuruma durumunda daha fazla hacim daralmasna uramaktadr.

28


29/29

BLM 5. KAYNAKLAR

TS1900/Nisan1987 NAAT MHENDSLNDE ZEMN LABORATUVARDENEYLER TSE-UDK 624.131

ZEMN MEKAN Prof.Dr. Kutay ZAYDIN (YT)

Birsen Yaynevi 1989

ZEMN MEKAN DERSLER Prof.Dr Feyza NCOLU

A.. Yaynlar No.556

ZEMN MEKAN PROBLEMLER V. KUMBASAR,F. KP (T)

alayan Kitabevi 1992 ZEMN MEKAN V. KUMBASAR,F. KP (T)

alayan Kitabevi 1992

Zeminlerin Tanimlanmasinda Ve Muhendislik Ozelliklerinin Belirlenmesinde Kullanilan Deneyler[1]

Documents

Transcript of Zeminlerin Tanimlanmasinda Ve Muhendislik Ozelliklerinin Belirlenmesinde Kullanilan Deneyler[1]