Bentonitin Mühendislik Özelliklerine Mikronize Kolemanitin Etkisi. Effect of Micronized Colemanite to Engineering Properties of Bentonite

Benzer belgeler
ZEMİN MEKANİĞİ VE TEMEL İNŞAATI İnce Daneli Zeminlerin Kıvamı ve Kıvam Limitleri. Yrd.Doç.Dr. SAADET A. BERİLGEN

ANTALYA - ARAPSUYU MEVKİİNDEKİ BİR BÖLGENİN GEOTEKNİK ÖZELLİKLERİ

Zemin Stabilizasyonunda Uçucu Kül Kullanımı

ÇELİKHANE CÜRUFU İLE YOL ALTYAPI DOLGUSUNUN ZEMİN ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ

Kil Zeminin Şişme Basıncı ve Konsolidasyon Özelliklerine Öğütülmüş Kumun Etkisinin Araştırılması

Artan İnce Kum Oranının Silt Zeminin Sıkışabilirliğine ve Dayanımına Etkisi

Yrd. Doç.. Dr. Selim ALTUN

Bu çalışmada, Su tutucu özelliği olmayan polistirene boraks ilavesi ile su tutma kapasitesinin kazanıp-kazanmadığının araştırılması amaçlanmıştır.

Türkiye de Bor Madenciliği ve Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğünün Faaliyetleri. M.S.Uğur BİLİCİ (Maden Yük. Müh.)

GAZİANTEP KİLLERİNİN DİSPERSİBİLİTE ÖZELLİĞİNİN BELİRLENMESİ

BOR ELEMENTİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ VE TERMİNOLOJİSİ

ZEMİNLERİN ATIK MERMER TOZU İLE İYİLEŞTİRİLMESİ

2. MİKRO İNCELEME ( PETROGRAFİK-POLARİZAN MİKROSKOP İNCELEMESİ)

Sıkıştırma enerjisi arttıkça optimum su muhtevası azalmakta, kuru birim hacim ağırlık artmaktadır. Optimum su muhtevasına karşılık gelen birim hacim

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

KİLLİ ZEMİNLERDE PERMEABİLİTE VE EFEKTİF GERİLMENİN KOMPAKSİYON ENERJİSİNE BAĞLI OLARAK DEĞİŞİMİ *

ŞAMLI (BALIKESİR) TAŞOCAĞI MALZEMESİ İLE YAPILAN DOLGUNUN KOMPAKSİYON ÖZELLİKLERİ

İnce Daneli Malzeme Kalınlığının, Dane Çapının ve Şev Eğiminin Taşıma Gücüne Etkisi

ŞİŞEN ZEMİNLER ÜZERİNDE İKİ FARKLI ŞİŞME DENEY YÖNTEMİ SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

YRD. DOÇ. DR. ATİLLA EVCİN. BOR MADENCİLİĞİNDE ÖNEMLİ TARİHLER ve TÜRKİYE'de BOR MADENCİLİĞİNİN TARİHÇESİ

INSA354 ZEMİN MEKANİĞİ

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

Ders: 2 Zeminlerin Endeks Özellikleri-Kıvam Limitleri. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

TİCARİ BOR MİNERALLERİ

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

ÖNEMLİ BOR BİLEŞİKLERİ

2. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, Ekim 1997 izmir Türkiye

Dolguda kullanılabilecek bir zeminin mühendislik özelliklerine mermer kırığı atıklarının etkisi

ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2014 Yılı DÖNER SERMAYE FİYAT LİSTESİ

Türkiye Hazır Beton Birliği İktisadi İşletmesi Deney / Kalibrasyon Laboratuvarı. Deney Listesi

Düşük Plastisiteli Bir Kilde Katkı Olarak Çelikhane Curufunun Kullanılması ve Kireç ile Etkileşimi

Killi Zeminlerde Permeabilite ve Efektif Gerilmenin Kompaksiyon Enerjisine Bağlı Olarak Değişimi

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ DÖNER SERMAYE GELİR GETİRİCİ FAALİYET CETVELİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DEĞİŞİK UÇUCU KÜLLERİN YÜKSEK PLASTİSİTELİ KİLİN SERBEST BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

İÇME SUYU ARITMA TESİSİ ALÜM ÇAMURUNUN PUZOLANİK MALZEME OLARAK KULLANIMI ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

2004 Üniversitesi Y. Lisans İnşaat Mühendisliği İzmir Yüksek 2008 Teknoloji Enstitüsü Doktora İnşaat Mühendisliği Ege Üniversitesi 2015

Ders Notları 2. Kompaksiyon Zeminlerin Sıkıştırılması

Ders: 1 Zeminlerin Endeks Özellikleri. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

KİLLİ BİR ZEMİNİN TUNÇBİLEK UÇUCU KÜLÜ KULLANILARAK STABİLİZASYONU *H.

7. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi 4. Ünite: Madde ve Yapısı Konu: Elementler ve Sembolleri

BENTONİT KİLİNİN PRİNA KÜLÜ İLE STABİLİZASYONU

ONLİNE OLARAK KURUMUMUZ İŞLETMELERİNDE ÜRETİLEN ÜRÜNLERİN PROSES SIRASINDA ÇEŞİTLİ PARAMETRELERDE ANALİZİNİN YAPILABİLMESİ PROJESİ TEKNİK ŞARTNAMESİ

LABORATUVARDA YAPILAN ANALİZLER

Kentsel Dönüşüm Atıkları Kullanarak Yol Altyapısının Taşıma Gücü Özelliklerinin İyileştirilmesi

ÇEVRESEL TEST HİZMETLERİ 2.ENVIRONMENTAL TESTS

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

3. MÜHENDİSLİK AMAÇLI TOPRAK SINIFLANMASI

5. KONSOLİDAS YON DENEYİ:

BENTONİTİN SONDAJ MÜHENDİSLİĞİ ÖZELLİKLERİ

ZEMİN MEKANİĞİ VE TEMEL İNŞAATI. Yrd. Doç. Dr. SAADET A. BERİLGEN

K LL B R ZEM N N TUNÇB LEK UÇUCU KÜLÜ KULLANILARAK STAB L ZASYONU

2010 YILI BOR SEKTÖR RAPORU

ISIDAÇ 40. yapı kimyasalları. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

1. Temel zemini olarak. 2. İnşaat malzemesi olarak. Zeminlerin İnşaat Mühendisliğinde Kullanımı

BOR SEKTÖR RAPORU. Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü

BOR ENDÜSTRİSİ KATI ATIKLARINDAN BORAKSIN KATI-SIVI ÖZÜTLEME İLE GERİ KAZANILMASI

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ADANA

Döküm kumu bileşeni olarak kullanılan silis kumunda tane büyüklüklerinin tespiti.

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

BOR KATKILI HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Fineness Effect of Pozzolanic Additive on Strength in Soil Stabilization

Bazalt Fiber Katkısının Siltli Zeminlerin Kayma Direncine Etkisi

DİYARBAKIR MERMER TOZ ARTIKLARININ TAŞ MASTİK ASFALT YAPIMINDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2013 YILI DÖNER SERMAYE FİYAT LİSTESİ İÇİNDEKİLER

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

UÇUCU KÜLLÜ BETONLARIN DONMA-ÇÖZÜLME ETKİSİNDE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Necdet Sezer Kampüsü Gazlıgöl Yolu Afyon,

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

KİLLİ ZEMİNLERİN KİREÇ ile İYİLEŞTİRİLMESİ

C SINIFI UÇUCU KÜL KATKILI SİLTLERİN DAYANIM VE DONMA-ÇÖZÜLME DİRENCİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Alper EROL

Sunan: Ahmet Börüban Makina Mühendisi, Şirket Müdürü

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

ZEMİN İYİLEŞTİRMEDE ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN DAYANIMA ETKİSİ THE STRENGHT EFFECT OF THE INDUSTRIAL WASTE ON SOIL STABILIZATION

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Laboratuvar adı: JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI. Bağlı olduğu kurum: JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Ders De erlendirme % 50 % 50 Adet Oran 100

İYC MADENCİLİK SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. NE AİT MUĞLA - FETHİYE YÖRESİ BEJ TÜRÜ KİREÇTAŞININ FİZİKO-MEKANİK ANALİZ RAPORU

NİĞDE ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, GEOTEKNİK ABD ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

Hitit Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü,

CACSAND. yüksek performanslı kalsiyum alüminat agregası. Yüksek dayanıklılık gerektiren uygulamalarınız için özel bir agrega!

BOR SEKTÖR RAPORU. Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü

YAPI MALZEMESİ. Romalılar devrinde ise su kireci bulunmuş ve su içi inşaatlarında kullanılmıştır.

DENEY FİYAT LİSTESİ. MDN.KMY.0001 Kimyasal analiz boyutuna numune hazırlama ( 100 mikron)

BOR ELEMENTI VE BOR ELEMENTININ TARIHSEL GELIŞIMI

İNTERMETALİK MALZEMELER. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR (DERS NOTLARI-4)

Biyopolimer Katkıların Killi ve Kumlu Zeminlerin Permeabilite ve Kayma Dayanımına Etkisinin Araştırılması

BOŞLUK ORANINA GÖRE ZEMİN PRİZMASI ÇİZİLMESİ VE İLGİLİ FORMÜLLERİN ELDE EDİLMESİ

ÖĞÜTÜLMÜŞ KUVARS KUMUNUN KİLİN MUKAVEMET ÖZELLİKLERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI Abdullatif BATMAN Yüksek Lisans Tezi İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı

Calacatta Oro

Katı Atık Yönetimi Kapsamında Beyaz Bayburt Taşının Zemin Stabilizasyonunda Kullanılması

NOVACRETE Kİ MYASALİNİN ZEMİ N O ZELLİ KLERİ NE ETKİ Sİ Nİ N ARAŞTİRİLMASİNA İ Lİ ŞKİ N LABORATUVAR DENEYLERİ RAPORU

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2016 YILI DÖNER SERMAYE FİYAT LİSTESİ İÇİNDEKİLER

Transkript:

S Ü L E Y M A N D E M İ R E L Ü N İ V E R S İ T E S İ T E K N İ K B İ L İ M L E R M E S L E K Y Ü K S E K O K U L U S U L E Y M A N D E M I R E L U N I V E R S I T Y T E C H N I C A L S C I E N C E S V O C A T I O N A L S C H O O L S D U T E K N İ K B İ L İ M L E R D E R G İ S İ S D U J O U R N A L O F T E C H N I C A L S C I E N C E S YIL CİLT SAYI SAYFA : 2014 : 4 : 2 : 12-17 Bentonitin Mühendislik Özelliklerine Mikronize Kolemanitin Etkisi Ömür ÇİMEN 1, Burak DERELİ 2 1,2 Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği, Isparta. Özet: Mühendisler, bilgisini ve sağduyusunu kullanarak yapılarını koşullar uygun olduğu sürece sağlam zemine oturtmayı amaçlar. Ancak dünyada artan nüfus, sanayileşme, tarım arazilerinin azalması vb. durumlardan dolayı sağlam zemin bölgelerinin azalması, düşük direnç ve yüksek deformasyon özellikli zayıf zeminlerin kullanılma zorunluluğunu ortaya çıkarmaktadır. Bu yüzden mühendisler, yapının temelini zeminin geoteknik şartlarına uygun olarak tasarlamayı veya zemini en uygun şartlarda iyileştirmeyi tercih ederler. Problemli zeminler mühendislik yapılarında hasarlara neden olduğu için uzun yıllardır bu zeminlerin farklı içerikli katkılar kullanılarak iyileştirilmesine yönelik kapsamlı çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, bor grubu oksitlerinden biri olan kolemanit minerali kullanılması durumunda, bentonit kilinin mukavemet değeri üzerine etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma iki farklı amaca hizmet etmektedir. Bunlardan birisi zeminin mukavemet özelliklerinde iyileştirme sağlamak, diğeri ise ülkemizde bol miktarda bulunan bor mineraline yeni kullanım alanı kazandırmaktır. Deneysel çalışmalarda, bentonit kiline ağırlıkça %2, %4, %6, %8 ve %10 oranlarında kolemanit minerali ilave edilmiştir. İlk olarak tüm karışımlar için optimum su muhtevası değerleri belirlenmiştir. Daha sonra serbest basınç ve şişme deneylerinde kullanılacak numuneler optimum su muhtevalarında hazırlanarak deneylere tabi tutulmuştur. Deney sonuçlarına göre %2 kolemanit katkılı numunelerde en fazla serbest basınç mukavemeti ve maksimum birim hacim ağırlık ve en az optimum su muhtevası elde edilmiş, kolemanit miktarının artmasıyla şişme basıncında azalmalar gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Zemin iyileştirme, Bentonit, Kolemanit Effect of Micronized Colemanite to Engineering Properties of Bentonite Abstract: Engineers aim structures to fix strong ground by using their information and common sense, so long as it appropriates circumstances. However, because of increasing world population, industrialization, declining the agricultural lands and so on, concluding reveals to be used a poor grounds to a necessity declining strong ground regions, low resistance and properties of deformation. Therefore, engineers, in accordance with the terms of the geotechnical in terms of the basis of construction, prefer to improve floor with the most appropriate conditions. Because expansive and dispersive soils damage engineering structures, extensive studies on using additives to ameliorate the effects of these soils have been conducted for many years. In this study, the effects of colemanite, which is one of the boron oxide group, upon strength value have been experimentally investigated. This study serves two different purposes. One of them is to improve soil strength properties and the other one is to open a new usage area for boron which is abundant in our country. In experimental studies, colemanite mineral at a weight of %2, %4, %6, %8, and %10 was added to bentonite clay. First, optimum water content value for all the mixtures was determined. Later the samples to be used for unconfined compression test and swelling test were subjected to experiments after they were prepared with optimum water content. According to the test results, maximum unconfined compressive strength and maximum dry density and minimum optimum water content have been obtained in the samples prepared with %2 colemanite and with the increasing amount of colemanite, a decrease in swelling pressure has been observed. Key Words: Ground Improvement, Bentonite, Colemanite 12

1.Giriş Mühendislik yapılarında meydana gelen hasarların birçoğu, zemin hareketlerinden kaynaklanmaktadır. Bu hareketlenmeler, zeminin fiziksel, kimyasal özellikleri mineralojik yapısı ve dokusal özelliklerine bağlı olarak değişiklik gösterir. Geoteknik Mühendisliği açısından en problemli zemin türü hacim değiştirme özellikleri fazla olan kil minerallerine sahip killi zeminlerdir. Bu zeminler kuru iklimlerde yüzeydeki buharlaşma yoluyla ya da yer altı su seviyesinin alçalmasıyla büzülüp iklimin değişerek zeminin tekrar suyla temas etmesi halinde hacimlerinde büyük artışlar meydana gelir. Bu tür zeminler üzerine inşa edilen havaalanı, karayolu, istinat duvarları gibi birçok hafif yapı düşük düşey basınç nedeniyle farklı oturmalara maruz kalmakta ve büyük hasarlar meydana gelmektedir (Holtz ve Kovacs, 2010; Bell, 2006). Dünyada birçok bölgede olduğu gibi bizim ülkemizde de killi zeminler mevcuttur. Ülkemizde Orta ve Güneydoğu Anadolu ile Batı Anadolu nun bazı kesimlerinde geniş bir alana yayıldığı dikkate alındığında, hızlı artan kentleşme, yapılaşma, demir yolu, karayolu inşası gibi faktörler nedeniyle şişen killerin hacim değişikliklerinin kontrol altına alınması gerekmektedir (Aydın, 2010). Bu tür zeminlerin iyileştirme yöntemleri arasında literatürde yaygın olarak kullanılan yöntem kimyasal iyileştirme metodudur. Bu metotta zemine kireç, çimento, cüruf, pomza vb., katkı maddeleri ilave edilerek mühendislik özellikleri iyileştirilmektedir. Dünya bor üretiminin büyük bir bölümü ülkemizde ve Amerika Birleşik Devletinde yapılmaktadır. Ancak bu değerli madenin ülkemizde kullanım alanı oldukça azdır. Bu nedenle Türkiye de bol miktarda bulunan bor mineralinin değişik kullanım alanlarının kazandırılması gerekmektedir. Ancak bu sayede ülke ekonomisine katkı sağlanabilecektir. Bu çalışmada yüksek şişme özelliği gösteren bentonit kilinin içine belli oranlarda bor grubu oksitlerden olan Kolemanit minerali karıştırarak mühendislik özelliklerine olan etkisi araştırılmıştır. 2. Materyal ve Yöntem 2.1. Bentonit Kili Bentonit, montmorillonit ailesinin bir parçası ve %500 ya da daha yüksek likit limit değerine sahip bir kil mineralidir. Alüminyum ve magnezyum içeriği zengin volkanik kül, tüf ve lavların kimyasal ayrışmasıyla veya bozulması sonucunda oluşurlar. Ticari anlamda ise gelişmiş sıvı emici ve kolloidal özelliği olan her kile bentonit denmektedir. Türkiye de bulunan bentonit yatakları Şekil 1 de görülmektedir (Akbulut, 1996;Önem, 2000;Mitchell ve Soga, 2005;Karakaya, 2013). Şekil 1. Türkiye de bulunan killer ve bentonit yatakları (MTA, 2013) Bentonitler su ile temasa geçtiklerinde az veya çok şişerler. Bentonitler şişme yeteneklerine göre fazla, orta ve az şişen bentonitler olmak üzere üçe ayrıldığı gibi içerdikleri değişebilir sodyum kalsiyum iyonlarına göre üç grupta sınıflandırılabilir Bu bentonitlerin oluşumları bakımından jeolojik özellikleri farklılık göstermektedir. Bunlar içerisinde ticari olarak önemi bulunan sodyum bentonittir. Ancak sodyum bentonitin tabiatta rezervi az bulunmaktadır. Bu nedenle fazla şişme özelliği göstermeyen kalsiyum ve sodyum-kalsiyum bentonitler çeşitli kimyasal yöntemlerle sodyum bentonite dönüştürülmektedir (Akbulut, 1996;Özdemir ve Özcan, 2005). Teknik Bilimler Dergisi 2014 4 (2) 12-17 13 Journal of Technical Sciences 2014 4 (2) 12-17

Bu çalışmada Karakaya Bentonit den temin edilen doğal sodyum bentonit kullanılmıştır. Doğal sodyum bentonite ait kimyasal ve fiziksel özellikler Çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 1. Doğal sodyum bentonitin kimyasal ve fiziksel özellikleri Kimyasal Analiz (%) SiO 2 61.28 Al 2 O 3 17.79 Fe 2 O 3 3.01 CaO 4.54 Na 2 O 2.70 MgO 2.10 K 2 O 1.24 Fiziksel Özellikler Nem (% ) 8.0 Elek Analizi (200 mesh) % 1.24 Viskozite 600 rpm de 46 Plastik Viskozite (PV) 15.6 YP(YieldPoint/plastic) 0.4 Ayrıca Karakaya Bentonit den alınan doğal sodyum bentonit üzerinde Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Geoteknik Anabilim dalı Zemin Mekaniği laboratuvarında kıvam limitleri, piknometre, standart kompaksiyon, sabit hacimli şişme ve serbest basınç deneyleri yapılmıştır. Bentonit numunesine ait kompaksiyon eğrisi Şekil 2 de diğer deney sonuçları Çizelge 2 de verilmiştir. Şekil 2. Doğal bentonitin standart kompaksiyon eğrisi Çizelge 2. Doğal sodyum bentonitin mühendislik özellikleri Özellikler LL(%) 640 PL(%) 28 PI(%) 612 γ kmax (gr/cm 3 ) 1.12 w opt (%) 48 Gs 2.69 q u (kg/cm 2 ) 1.87 Burada LL(likit limit), PL (Plastik limit), PI (Plastisite indisi), γ kmax (maksimum kuru birim hacim ağırlık), w opt (Optimum su muhtevası), G s (Özgül ağırlık), q u (Serbest basınç mukavemetini göstermektedir. 2.2. Bor Bor, yeryüzünde yaygın olarak bulunan bir elementtir. Yüksek konsantrasyonda ve ekonomik boyutlardaki bor yatakları borun oksijen ile bağlanmış bileşikleri olarak daha çok Türkiye ve A.B.D nin kurak, volkanik ve hidrotermal aktivitesinin yüksek olduğu bölgelerde bulunmaktadır (BOREN, 2013). Bor, periyodik tabloda B simgesi ile gösterilen, atom numarası 5, atom ağırlığı 10.81 olan metalle ametalarası yarı iletken özelliğe sahip bir elementtir. Periyodik cetvelin 3A grubunun ilk ve en hafif üyesidir. Çeşitli metal veya ametal elementlerle yaptığı bileşiklerin gösterdiği farklı özellikler, bor bileşiklerinin birçok endüstride kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Bor, bileşiklerinde metal dışı bileşikler gibi davranır, ancak, farklı olarak saf bor, karbon gibi elektrik iletkenidir. Kristalize bor, görünüm ve optik özellikleri açısından elmasa benzer ve neredeyse elmas kadar serttir. Bor, yerkabuğunda yaygın olarak bulunan 51. elementtir. Bor tabiatta hiçbir zaman serbest halde bulunmaz. Oksijenle bileşik halde( bor oksit olarak) bulunur. Kimyasal formülü B 2 O 3 olan bor oksit in Na, Ca, Mg gibi metal elementlerle yaptığı bileşiklere borat adı verilir. Dünyada en çok bulunan bor mineralleri bu boratlardır. Doğada yaklaşık 230 çeşit bor minerali Teknik Bilimler Dergisi 2014 4 (2) 12-17 14 Journal of Technical Sciences 2014 4 (2) 12-17

olduğu bilinmektedir. Bunlardan ticari önemi olan boratlar; Boraks (Tinkal), Kolemanit, Üleksit, Probertit, Kernit (Razorit), Hidroborasit ve Pandermittir (BOREN, 2013). muhtevası ilişkileri şekil 3 de verilmiştir. 2.2.1.Kolemanit Monoklinik sistemde kristallenir. Sertliği 4-4.5, özgül ağırlığı 2.42 gr/cm 3 dir. B 2 O 3 içeriği %50.8 dir. Suda yavaş, HCI asitte hızla çözülür. Bor bileşikleri içinde en yaygın olanıdır. Türkiye de Emet, Bigadiç ve kestelek yataklarında, Dünya da A.B.D de bulunur (Anonim,2001). Çizelge 3. Öğütülmüş kolemanitin kimyasal ve fiziksel özellikleri İçerik Birim Değer B 2 O 3 % 40.00+/-0.50 CaO % 27.00+/-1.00 SiO 2 % 4.00-6.50 SO 4 % 0.60 Max. As ppm 35 Max. Fe 2 O 3 % 0.08 Max. Al 2 O 3 % 0.40 Max. MgO % 3.00 Max. SrO % 1.50 Max. Na 2 O % 0.35 Max. Kızdırma Kaybı % 24.60 Max. Nem % 1.00 Max. Dökme yoğunluğu ton/m 3 1.00 Max. Şekil 3. Doğal bentonite kolemanit ilave edilmesiyle elde edilen likit limit değerleri Standart kompaksiyon deneyleri sonucunda elde edilen kompaksiyon eğrileri Şekil 4 de görülmektedir. 3.Deneysel Çalışmalara Ait Bulgular Doğal sodyum bentonitin mühendislik özelliklerini iyileştirmek için bentonite ağırlıkça %2, %4, %6, %8, %10 oranlarında kolemanit ilave edilerek kıvam limitleri, standart kompaksiyon, serbest basınç ve sabit hacimli şişme deneyleri yapılmıştır. Deneylerde kullanılan malzemeler kısaltılarak doğal bentonit (DB), kolemanit (KO) olarak kodlanmıştır. Likit limit deney sonuçlarına göre kolemanit miktarının artmasıyla bentonit kilinin plastisite indisi azalmaktadır. Deney sırasında elde edilen vuruş sayıları-su Şekil 4. Doğal bentonite kolemanit ilave edilmesiyle elde edilen kompaksiyon değerleri Katkısız bentonit üzerinde yapılan kompaksiyon deneyleri sonucunda maksimum kuru birim hacim ağırlığı 1.12 gr/cm 3 optimum su muhtevası % 48 olarak Teknik Bilimler Dergisi 2014 4 (2) 12-17 15 Journal of Technical Sciences 2014 4 (2) 12-17

belirlenmiştir. Katkılı numuneler üzerinde yapılan deneylerde ise %2 Kolemanit katıldığında maksimum kuru birim hacim ağırlığın arttığı, optimum su muhtevasınin azaldigi belirlenmiştir. Şekil 5 de numunelere ait serbest basınç değerleri ve gerilme şekil değiştirme eğrileri görülmektedir. Serbest basınç deneylerinde katkısız bentonit numunesi için serbest basınç mukavemet değeri 1,87 kg/cm 2 olarak belirlenirken %2 KO katkılı numunede bu değer 4,10 kg/cm 2 olarak belirlenmiştir. Sabit hacimli şişme deneyleri sonucunda ise katkısız numunenin 5,12 kg/cm 2 olan şişme basıncı değeri KO miktarının artmasına bağlı olarak 3,59 kg/cm 2 mertebelerine kadar azalmıştır. Kolemanit katkılı numuneler üzerinde yapılan kıvam limitleri, kompaksiyon, serbest basınç ve sabit hacimli şişme deney sonuçları Çizelge 5 de verilmiştir. Şekil 5 Doğal bentonite kolemanit karıştırılarak yapılan serbest basınç deneyleri Çizelge 4. Kıvam limitleri, standart kompaksiyon, sabit hacimli şişme ve serbest basınç deney sonuçları Numune Özellikleri LL(%) PL(%) PI(%) γkmax Pşişme qu (gr/cm 3 w ) opt (%) (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) Doğal Bentonit 640 28 612 1,12 48 5,12 1,87 %2 KO+%98 DB. 598 36 562 1,25 38 5,03 4,10 %4 KO+%96 DB. 570 31 539 1,20 40 4,29 3,31 %6 KO+%94 DB 522 32 490 1,13 46 3,86 2,31 %8 KO+%92 DB 530 31,5 499 1,16 40 3,67 2,72 %10 KO.+%90 DB. 512 32 480 1,20 38 3,59 2,72 4.Sonuç ve Öneriler Doğal bentonite %2, %4, %6, %8, %10 oranlarında kolemanit katıldığında likit limit ve plastisite indisi azalmaktadır. %2 kolemanit katkılı numunede en yüksek maksimum birim hacim ağırlık ve en az optimum su muhtevası elde edilirken serbest basınç mukavemeti de maksimum olmuştur. Kolemanit katkılı numuneler kendi içerisinde değerlendirildiğinde %2 kolemanit katkısının ideal olduğu belirlenmiştir. Şişme basıncının azaltılmasında ise kolemanitin daha yüksek oranlarda kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmada ülkemizde bol miktarda bulunan bor mineralinin farklı kullanım alanlarından biri olan zemin iyileştirmede kullanılıp kullanılamayacağı araştırılmıştır. Doğal bentonit kullanılarak yapılan çalışmada kolemanit ilave edildiginde likit limitin, plastik limitin ve şişme basıncının azaldığı, serbest basınç mukavemetinin arttığı belirlenmiştir. Optimum katkı miktarı ise %2 olarak belirlenmistir. Teknik Bilimler Dergisi 2014 4 (2) 12-17 16 Journal of Technical Sciences 2014 4 (2) 12-17

5.Teşekkürler Bu çalışmaya 3237-YL1-12 no lu proje kapsamında maddi destekte bulunan Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimine teşekkür ederiz. 6.Kaynaklar [1] Akbulut A., 1996. Bentonit. MTA Eğitim Serisi-32, 78s, Ankara. [2] Aydın, S., 2010. Yenikent (ANKARA) Yerleşim Alanı Killerinin Kireç Ve Uçucu Külle Geoteknik Özelliklerinin İyileştirilmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 198s, Ankara. [9] Önem, Y., 2000. Sanayi Madenleri. Kozan Ofset, 386s, Ankara [10] Özdemir, A., Özcan, E., 2005. Bentonitin Sondaj Mühendisliği Özellikleri. Erişim Tarihi:01.07.2013. http://www.adilozdemir.com/dosyalar/12789 20712_62.pdf [11] Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü (BOREN), 2013 Bor Elementi. Erişim Tarihi: 16.06.2013. http://www.boren.gov.tr/icerik.php?id=24 [12] Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü (BOREN), 2013 Bor Minerali. Erişim Tarihi: 16.06.2013. http://www.boren.gov.tr/icerik.php?id=25 [3] Bell, F.G., 2006. Mühendislik Jeolojisi ve İnşaat. Çev. Kayabalı, K.Gazi Kitabevi, 795s. Ankara [4] Devlet Planlama Teşkilatı (DPT), 2001 Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı. Erişim Tarihi:16.06.2013. http://ekutup.dpt.gov.tr/madencil/sanayiha/oi k619.pdf [5] Holtz, R., Kovacs, W.,2010. Geoteknik Mühendisliğine Giriş. Çev. Kayabalı, K. Gazi Kitabevi, 636s. Ankara. [6] Karakaya Bentonit, 2013.Bentonit Nedir. Erişim Tarihi:12.05.2012. http://www.karakaya.com.tr/?page_id=96 [7] Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA), 2013 Bentonit Yatakları. Erişim Tarihi:16.06.2013. http://www.mta.gov.tr/v2.0/images/turkiye_ maden/maden_yataklari/b_h/kil_bentonit.jpg [8] Mitchell, J.K., Soga, K., 2005, Fundamantals of Soil Behavior Third Edition. John Wiley & Sons, 577s, New York. Teknik Bilimler Dergisi 2014 4 (2) 12-17 17 Journal of Technical Sciences 2014 4 (2) 12-17