Dolgularda faz değiştiren malzeme kullanımının donma çözülme davranışına etkileri
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: HAZAL BERRAK GENÇDAL
Danışman: Havvanur Kılıç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Soğuk bölge ikliminde yer alan ve yılda birden fazla kez donma çözülmeye maruz kalan zeminlerin davranışı geoteknik mühendisliğinin önemli konuları arasında yer almaktadır. Bu zeminlerde yer alan yapılar, donma ve çözülme çevrimleri sonunda meydana gelen büyük zemin deformasyonları ve mukavemet kayıpları nedeniyle hasar görebilmektedir. Yapılarda meydana gelebilecek bu problemlerin azaltılması için donma çözülme çevrimlerine maruz kalan zeminlerin iyileştirilmesi gerekmektedir. Böylece, iyileştirmeden sonra zeminin performansını donma çözülme çevrimleri boyunca koruyabilmesi sağlanmalıdır. Bu tez çalışmasında, donma hassasiyeti ve kaolin içeriği yüksek (%89), yol dolgusu olarak kullanılacak yüksek plastisiteli killi silt (MH) bir zeminin, çekirdek malzemesi parafin-tetradekan olan mikrokapsüllenmiş faz değiştiren malzemelerle (mFDM) (%5, %8, %10, %12) iyileştirilmesi, farklı donma çözülme (DÇ) çevrimlerinde (0, 1, 3, 5, 7, 9, 11) deneysel olarak araştırılmıştır. Bu kapsamda, geçirimlilik ve mekanik özellikleri laboratuvar deneyleri ile (tek boyutlu ödometre, serbest basınç, düşen seviyeli permeabilite) incelenmiştir. Zeminin iyileştirme öncesindeki durumuna göre meydana gelen davranış değişiklikleri tespit edilmiştir. Yapılan laboratuvar deneyleri ile mFDM'nin zeminin makro (mekanik) ve mikro(boşluk yapısı) davranışını etkilediği, mFDM oranı ile DÇ çevrim sayısı arasında önemli bir ilişki olduğu, mFDM katkısının zeminin serbest basınç mukavemetini (qu) azalttığı, oturmasını (H) arttırdığı, ancak artan DÇ çevrimlerinde zeminin mukavemetini ve oturmasını değiştirmeyerek sabit tutabildiği belirlenmiştir. mFDM katkı oranındaki artışın zeminin mukavemetini arttırdığı, oturmasını azalttığı, özellikle %10 mFDM'nin katkısız zeminin 11 DÇ çevrimin sonundaki %74'lük mukavemet kaybını %15'e indirdiği, %38'lik oturma miktarını ise %21'e indirerek en iyi iyileşmeyi sağladığı tespit edilmiştir. Ayrıca, %10 mFDM'nin en olumsuz koşul olan 11 DÇ çevrimi sonunda katkısız zeminin boşluk hacmini %7,69'dan %2,59'a azalttığı, makro ve mikro-yapıda elde edilen sonuçların birbirini desteklediği tespit edilmiştir. %10 mFDM katkı oranı ve 11 DÇ çevrim sayısı dikkate alınarak model deney numuneleri (30cm x 30cm) üzerinde yükleme deneyleri yapılmış, elde edilen veriler ile Plaxis2D yazılımında sayısal analiz modelleri kurulmuştur. Model deney ve sayısal analizler ile zeminin DÇ davranışının incelenmesi için yapılacak olan sayısal analizlerde kullanılacak girdi (rijitlik ve termal) parametreleri elde edilmiştir.