Çimento ve polipropilen lif kullanarak killi zeminlerin iyileştirilmesi

Abstract

Zemin iyileştirmesi, zeminin zayıf mühendislik özelliklerinin çeşitli yöntemler kullanılarak iyileştirilmesidir. Bu çalışmada, yüzeysel zemin stabilizasyonu kapsamında çimento ve polipropilen lif ile stabilizasyon ele alınmıştır. Bu çalışmanın amacı, çimento ile poliropilenin killi zeminin mühendislik parametrelerine etkisini incelemektir. Tez çalışması kapsamında, Bursa Uludağ Üniversitesi kampüsünden alınan zemine ilk olarak elek analizi, hidrometre, özgül ağırlık ve kıvam limit deneyleri yapılarak zemin sınıflandırılması yapılmıştır. Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemi’ne göre düşük plastisiteli kil olarak sınıflandırılan doğal zemine toplam ağırlığın %5, %10 oranlarında çimento ve %0,5, %1,0 ve %1,5 oranlarında polipropilen lif katılarak deney numuneleri hazırlanmıştır. Kompaksiyon deneyi ile bu karışımların optimum su içerikleri ve maksimum kuru birim hacim ağırlıkları belirlenmiştir. Optimum su mutevalarına göre hazırlanan bu numuneler üzerinde serbest basınç deneyeri, CBR Kaliforniya taşıma gücü deneyleri ve şişme deneyleri yapılmıştır. Serbest basınç deneyleri için hazırlanan numuneler; 1, 7 ve 28 gün sürelerinde desikatörde bekletildikten sonra deneye tabi tutulmuşlardır. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda doğal zemine ilave edilen katkı maddelerinin zeminin mühendislik özelliklerini iyileştirdiği görülmüştür. Lakin polipropilen lifin zemin içinde topaklanması nedeniyle serbest basınç dayanımını bir miktar düşürdüğü görülmüştür. Ayrıca kür süresiyle birlikte çimentolu numunelerde mukavemette beklenldiği gibi bir artış olmuştur.

Soil stabilization is the improvement of the soil’s week engineering properties by lots of different methods. In this study, surface soil stabilization with cement and polypropylene fiber is discussed. The aim of this study is to examine the effect of cement and polypropylene fiber on engineering properties of the clayed soil. In this study, first of all, sieve analysis test, hydrometer test, specific gravity test and Atterberg limit test were performed to the soil, taken from Bursa Uludağ University campus, to classify the soil according to Unified Soil Classification System, which is classified as low plasticity clay soil. Then, 5%, 10% cement and 0,5%, 1,0%, 1,5% polypropylene fiber are added to this natural soil to prepare test specimens. These test specimens’ optimum water contents and maximum dry unit weights are obtained by Proctor compaction tests. After that, the samples are prepared according to their optimum water contents and unconfined compression tests, California bearing ratio (CBR) tests and swelling tests are done on these samples. The samples that prepared for unconfined compression tests are kept in desiccator for 1, 7 and 28 days and then they are tested. The results of the experiments show that additives added to the natural clay soil improves the soil’s engineering properties. However, polypropylene fiber added to the soil reduces the unconfined compressive strength of the soil a little bit due to the coagulation of the fiber inside the soil. In addition, curing time increases the unconfined compressive strength of the cemented samples as expected.