Investigating the swelling behavior of compacted high plasticity clays
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: GÜL BORAN
Danışman: Mehmet Kuruoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yüksek plastisiteli killere granüler malzeme eklenerek oluşturulan karışımlar, katı atık depolama alanlarında geçirimsiz zemin tabakaları olarak kullanılmaktadırlar. Sıkıştırılmış killi karışımlar geçirimsiz tabaka olarak kullanıldıklarında, bu tabakaların düşük hidrolik iletkenliğe, yüksek şişme kapasitesine, iyi bir kendinden-sızdırmazlık kapasitesine ve iyi bir radyonüklid adsorpsiyona sahip olmaları beklenmektedir. Bu tabakaların genellikle yüksek plastisiteli kil kısmı bentonit, granüler kısmı ise kum olacak şekilde teşkil edilmektedirler. Granüler malzeme için kuma alternatif olarak, dünyadaki rezerv kapasitesi bakımından Türkiye'nin üçüncü sırada olduğu zeolitin kullanılması düşünülmektedir. Karışımda zeolit kumun yerini aldığında, sıkıştırılmış kil tabakasının hidrolik iletkenliği artmaktadır. Hidrolik iletkenliğin artış sebebini şişme davranışı açısından incelemek amacıyla, bu çalışmada sıkıştırılmış kil içeren zeminler olarak zeolit-bentonit karışımlarının ve saf bentonit numunelerinin şişme davranışları incelenmiştir. Kum-bentonit ve zeolit-bentonit karışımlarının hidrolik iletkenlikleri arasındaki farkın nedeni henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Bu konudaki araştırmalar devam etmektedir. Bu çalışmada, zeolit-bentonit karışımlarının şişme davranışı araştırılarak ve literatürde mevcut olan kum-bentonit karışımlarının şişme davranışlarıyla karşılaştırılarak, şişme davranışının hidrolik iletkenlik üzerindeki etkisi aydınlatılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla farklı bentonit oranlarında zeolit-bentonit karışım örnekleri hazırlanarak, bunların üzerinde şişme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneyler için üç farklı karışım oranında; %20 bentonit (%80 zeolit ve %20 bentonit) ve %30 bentonit (%70 zeolit ve %30 bentonit) içeren zeolit-bentonit karışımları ile % 100 bentonitten oluşan numuneler hazırlanmıştır. Öncelikle, %20 ve %30 bentonit içeren zeolit-bentonit karışımları (%20 ZBM ve %30 ZBM) üzerinde kompaksiyon deneyleri yapılarak, maksimum kuru birim hacim ağırlık ve optimum su içeriği değerleri belirlenmiştir. Şişme deneylerinde kullanılacak numuneler, kompaksiyon deneyleri sonucunda belirlenen optimum su içeriklerinde hazırlanmıştır. Şişme deneyleri, iki farklı bentonit oranına sahip zeolit-bentonit karışımından oluşan numuneler ile %100 bentonitten oluşan numuneler üzerinde ve farklı efektif düşey gerilmeler altında (1, 2.5, 5, 12.5, 25, 50, 100 kPa) gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, sıkıştırma enerjisinin şişme davranışı üzerindeki etkisinin araştırılması amacıyla, %100 bentonit numuneleri ring içerisinde 25 ve 10 darbe uygulanarak iki farklı sıkıştırma enerjisi altında hazırlanmıştır. Zeolit-bentonit karışımlarının şişme davranışı, karışımı oluşturan zeolit ve bentonitin yapısal, kimyasal ve geoteknik özellikleri ile bentonit içeriği, nihai boşluk oranı, şişme birim deformasyonu ve sıkıştırma enerjisinin etkisine bağlı olarak araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Şişme davranışı, zeolit, bentonit, efektif düşey gerilme, nihai boşluk oranı, şişme birim deformasyonu, sıkıştırma enerjisi.