Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Konsolidasyon Süresince Kil Yapısındaki Değişimin Araştırılması

Kil zemin davranışı geoteknik mühendisliğinin önemli araştırma konularındandır. Killerin mühendislik davranışını tanımlamanın klasik yolu gerilme-deformasyon ilişkisinin araştırılmasıdır. Günümüze kadar süregelen yöntemler genellikle gerilme hesabından deformasyon elde etmeye dayanan yani gerilme esaslı yöntemlerdir. Ancak bilimsel birikimin incelenmesi, gerilme deformasyon dönüşümünün üzerinde etkili olan çok sayıda etken olduğunu ve bu etkenleri ayrıştırabilmek için de mikro davranışın tanımlanması gerektiğini ortaya koymaktadır.

Tez çalışması kapsamında 25 adet konsolidasyon deneyi yapılmış ve konsolidasyon deneyleri boyunca 175 adet gerilme seviyesinde 1 dakika ile 72 saat arasında değişen sürelerde beklenerek kil zeminin konsolidasyon davranışı sonucunda oluşan fabrik yapısı araştırılmıştır. Konsolidasyon deneyleri sonucunda oluşan fabrik yapı ESEM (taramalı elektron mikroskopu) analizleri vasıtasıyla alınan fotoğraflarla açıklanmıştır. Diğer yandan laboratuvarda yapılan deneylerden elde edilen veriler sunulmuştur.

Birinci bölümde konu ile ilgili giriş yapıldıktan sonra ikinci bölümde, killerin oluşumu ve özellikleri detaylı olarak incelenmiş, kil mineralleri ile kil zeminin yapısı, kil türlerinin oluşması ve oluşma etkenleri, killerin sınıflandırılması verilerek killerin mühendislik özellikleri ve bileşiminin tayini için yapılan başlıca deneyler sunulmuştur.

Deneysel çalışmalarda izlenen yöntem üçüncü bölümde açıklanmıştır. Deneylerde kullanılan kil zeminin mühendislik özellikleri, deney düzeni, deney programı ve deneylerin yapılışı anlatılmıştır. Ayrıca ESEM analizleri için numune hazırlama yöntemi ve kriterleri detaylı bir şekilde verilmiştir.

Dördüncü bölüm, deneysel çalışmaların sonuçlarının verildiği ve yorumlandığı bölümdür. Tezin bu kısmında sırasıyla yapılan 25 adet uzun ve kısa süreli konsolidasyon deneylerinden hareketle deney sonuçları araştırılmış ayrıca kil zeminin fabrik yapısındaki değişiklikler ESEM analizleri sırasında alınan fotoğraflarla incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırmalı olarak yorumlanmıştır.

Son bölümde, tez çalışması kapsamında yapılan deneysel çalışmalar ve ESEM analizleri ile ilgili genel sonuçlar verilmiştir. Laboratuvar deneyleri ve ESEM analizleri sonuçlarından hareketle elde edilen genel sonuçlar aşağıda kısaca özetlenmiştir.

ESEM analizlerinde, konsolidasyon deneylerinde basınç ve bekleme süresinin artmasına bağlı olarak kil zeminin yapısında değişiklikler meydana geldiği gözlemlenmiştir. Uygulanan basınç miktarı arttıkça zemin içindeki boşluk oranının azaldığı, kil dane ve mineralllerinin bir yönelme yaptıkları; yani basıncın uygulandığı yöne dik olacak şekilde değiştiği gözlemlenmiştir. Uygulanan gerilme zemin içerisindeki kemerlenmeler nedeniyle numunenin her noktasına temas etmemiş ve her yerde yönelmeye rastlanılmamıştır. Aynı şekilde basınç altındaki bekleme süresinin artması da kil danelerinin ve minerallerinin dizilimini basıncın uygulandığı yöne dik olacak şekilde değiştirdiği gözlemlenmiştir. Basınç miktarının artmasıyla birlikte zemin yapısında meydana gelen elastik şekil değiştirmelerin yerini plastik şekil değiştirmelerin aldığı gözlemlenmiştir.