Zemin Kütle Özellikleri. Yrd. Doç. Dr. Saadet A. BERİLGEN

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Zemin Kütle Özellikleri. Yrd. Doç. Dr. Saadet A. BERİLGEN"

Onur Kobal
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Zemin Kütle Özellikleri Yrd. Doç. Dr. Saadet A. BERİLGEN 1

2 Bir zemin kütlei katı daneler ve bunların araındaki boşluklardan oluşmaktadır. Boşluklar ie tamamen veya kımen u ile dolu olabilmektedir. Dolayııyla, zeminler üç değişik fazda (katı, ıvı ve gaz) malzemenin bir arada bulunduğu bir item oluşturmaktadır. Daha önce incelenen dane özellikleri (boyutları, biçimleri, minerolojik yapıları, vb.) yanında, katı, ıvı ve gaz kıımlarının birbirine göre oranı (hacimel veya ağırlık olarak) ve danelerin birbirine göre konumları (zeminin iç yapıı) da, zeminlerin mühendilik özellikleri üzerinde çok etkili olmaktadır. 2

3 Zemin ikeleti Zemin Daneleri Hacim Boşluklar (hava ve u) 3 3

4 Üç Fazlı zemin (Yarı doygun zeminler) Hava Su Daneler Zemin ikeleti İdealize edilmiş hali Üç fazlı diyagramı 4

5 İki Fazlı zemin; (1) Tamamen uya doygun zeminler Su Daneler Zemin ikeleti Tamamen doygun 5 5

6 İki Fazlı zemin; (2) Kuru zeminler Hava Daneler Zemin ikeleti Kuru zemin 6

7 Ağrırlık-hacim İlişkileri a Hava a ~0 v Su W Daneler Hacim Ağırlık 7

8 Ağrırlık-hacim İlişkileri Ağırlık-Hacim ilişkilerini belirlemede adımlar Üç fazı birbirinden ayırın Toplam zemin hacmi Boşluk hacmi v ( ) a Havanın ağırlığı (W a ) ihmal edilerek, Toplam ağırlık W T W W 8

9 Amaçlar Kütleyi (veya ağırlık) ve üç farklı fazdaki zemin hacmini belirlemek. a a =0 hava Notayon = kütle veya ağırlık = hacim = zemin daneleri = u a = hava v = boşluklar t = toplam v u zemin Zemin prizmaı 9

10 Tanımlar Su muhtevaı () zemin içindeki u miktarıdır. a a =0 hava Su muhtevaı, (%) 100% Se G S v u Yüzde(%) olarak ifade edilir. zemin Aralık = (0 100)%. Zemin prizmaı 10

11 Tanımlar Boşluk oranı (e) boşluk hacminin bir ölçüüdür. Boşluk Oranı, e v v a hava air a =0 ater u zemin oil Zemin Prizmaı 11

12 Tanımlar Porozite (n) de boşluk hacminin toplam hacme oranıdır, yüzde olarak ifade edilir. a a =0 hava v v Porozite, n(%) 100% u Teorik aralık: 0 100% zemin Zemin Prizmaı 12

13 Tanımlar Suya doygunluk yüzdei (S) u ile dolu hacmin yüzdeidir. Suya Doygunluk Yüzdei, S(%) 100% Kuru Aralık: 0 100% Suya Doygun v a a =0 hava u zemin Zemin Prizmaı 13

14 Tanımlar () Toplam Yoğunluk () mevcut durumda zeminin yoğunluğudur. v a a =0 hava Birimler: t/m 3, g/ml, kg/m 3 u zemin Zemin Prizmaı 14

15 Tanımlar ( k ) Kuru yoğunluk ( k ) zeminin kuru haldeki yoğunluğudur. k S a a =0 hava v Birimler: t/m 3, g/ml, kg/m 3,gr/cm 3 u zemin Zemin Prizmaı 15

16 Tanımlar ( ) Kuru yoğunluk ( k ) zeminin kuru haldeki yoğunluğudur. k S v a a =0 hava Birimler: t/m 3, g/ml, kg/m 3,gr/cm 3 u zemin Zemin Prizmaı 16

17 Tanımlar( d, ) Suya doygun yoğunluk ( d ) zeminin tamamen uya doygun olmaı halindeki yoğunludur. d = e 1 e Su altında yoğunluk ( ) zeminin u altında olmaı halindeki efektif yoğunluğudur. A = d 17

18 Tanımlar Toplam, doygun, kuru ve u altındaki tabii birim hacim ağırlık değerleri () benzer şekilde belirlenirler. Burada, ağırlık birimi olarak (kg) yerine (kn) kullanılmaktadır. = g N/m 3 kg/m 3 (9,81 m/n 2 =Yerçekimi ivmei) Zeminlerin özgül yoğunluğu (G ) tipik olarak 2.6 ve 2.8 değerleri araında değişmektedir. W W Özgül Yoğunluk, G 100% Suyun tabii brim hacim ağırlığı, or = 1.0 g/cm 3 (trictly accurate at 4 C) = 62.4 pcf = 9.81 kn/m 3 18

19 G için tipik değerler 19

20 Kütle Özellikleri Zemin hacmi 1 olarak kabul edildiğinde = 1. Diğer tüm hacimler aşağıdaki eşitliklerden belirlenebilir. e hava Kütle aşağıdaki eşitlikle heaplanabilir: Se u Se Kütle = Yoğunluk x Hacim Boşluk Oranı, e v zemin 1 G hacimler kütleler 20 Zemin prizmaı

21 Kütle Özellikleri Aşağıdaki eşitliklerden, Sumuhtevaı, (%) 100% Se G S e Se e v hava u Se v e Porozite, n(%) 100% 1 e 1 zemin G Zemin prizmaı 21

22 Kütle Özellikleri Zemin prizmaı 1 S W G Se e 1 S d W G e e 1 S S k W G e zemin hava u 1 G Se Se e 22

23 Ağırlık-Hacim ilişkileri 23

24 Uygulama Aşağıda verilen ondaj numuneine ait Su uhtevaını, Boşluk oranı, Porozite ve Suya Doygunluk Derecei ni bulunuz. Kuru tabii birim hacim ağırlık değerini belirleyiniz. eri: Zemin ağırlığı, = 1013 g Zemin numuneinin hacmi, = cm3 Özgül yoğunluk, G = 2.65 Su muhtevaı, = 12.1% 24

25 1 2 (1) (2) (2) nolueşitlik (1) de yerinekonura (1 ) g T g a T ( ) 585 ( ) 134.9cm 5 6 v a g 3 3 W W 109( g) 109cm 3 1.0( g / cm ) 3 4 G W W G 904 ( g) ( g / cm ) cm

26 Devam cm 3 Air a ~ cm cm cm 3 = 1.0 g/cm 3 Water =12.1% 109.0g g 341.1cm 3 G =2.65 Solid 904.0g Hacim Ağırlık 26 26

27 Ağırlık-Hacim ilişkileri Su muhtevaı, Boşluk oranı, e W W e v 109 ( g) % 904( g) 243.9cm 341.1cm Porozite, n n v T ( cm ( cm 3 3 ) 100 ) 41.7% Suya doygunluk yüzdei, S S v % W 904 g Kuru tabii Birim Hacim Ağırlık, d d cm T 27 27

28 28 28

29 Eşitlikleri ezberlemeye çalışın. Eşitlikleri Anlayın, ve eşitlikleri zemin prizmaından S = 1 olduğu durum çıkartmaya çalışın; erilmediğinde G S ( ) araında bir değer alın; Yoğunluk ve tabii birim hacim ağırlığını birbirine karıştırmayın; Zemin daneleri ıkışamaz. Her boşluk oranında kütle ve hacimleri abit. 29

Benzer belgeler

2. TOPRAKLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ

2. TOPRAKLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ Topraktaki Üç Faz S : Katı W: Sıvı Su A: hava hava Zemin taneleri Faz Diyagramı V t V v +V (V a +V )+V M t M +M 1 Hacim Oranları (1)Boşluk oranı (Voidratio),e,(ondalık