ATTERBERG LİMİTLERİ DENEYİ Bşluklardaki suyun varlığı zeminlerin mühendislik davranışını, özellikle de ince taneli zeminlerinkini etkilemektedir. Bir zeminde ne kadar su bulunduğunu (ω) bilmek tek başına yeterli lmamaktadır. Bu su içeriğinin belirli mühendislik davranışını veren standart değerler ile karşılaştırılması gerekmektedir. Atterberg limitlerine göre numunenin su içeriğinin nerede lduğunu bilmek, nun mühendislik davranışı hakkında bilgi sahibi lmak demektir. Dlayısıyla Atterberg limitleri, zemin davranışında belirli limitlerdeki veya kritik aşamalardaki su içeriğini ifade etmektedir (Şekil 1). Şekil 1 Atterberg Limitleri 1
LİKİT LİMİT DENEYİ AMAÇ Likit Limit, zeminin plastik katı halden sıvı hale geçtiği nktadaki su içeriğini ifade eder. Casagrande aletinin çanak kısmına knan zemin numunesinde luşturulan yarığın, çanağın 25 defa düşürülmesiyle kapanmasına karşılık gelen su içeriği larak hesaplanır. Pratikte yarığın 25 düşüşte belirtildiği kadar kapanmasını sağlayacak su içeriğini yakalamak çk zrdur. Bu sebeple, yarığın değişik düşüş sayılarında kapanmasını sağlayan su içerikleri ve vuruş sayıları grafiğe aktarılır; 25 düşüşe karşılık gelen su içeriği Likit Limit larak tespit edilir. ARAÇ Casagrande aleti (Şekil 2) Terazi (0,01 g duyarlılıkta) Oluk Açma Bıçağı Su İçeriği Tayini için Metal Kaplar Etüv (110 5 C) N40 Elek (0,425 mm açıklıklı) Şekil 2 Casagrande aleti 2
YÖNTEM Etüvden alınan kuru numune, taneleri kırılmayacak şekilde lastik tkmak ile bir miktar ezilir (Bu sayede tpaklaşmış haldeki kütleler ufalanır). 40 numaralı elekten geçen numuneden yaklaşık larak 100 g örnek alınır. Alınan numune karıştırma kabına knur ve macun kıvamına gelene kadar saf su eklenerek karıştırılır. Numune macun kıvamına geldikten snra karıştırma kabından azar azar alınarak Casagrande kabına kenarlardan rtaya gelecek şekilde yerleştirilir. Zemin örneğini Casagrande kabına yerleştirirken, örneğin içerisinde hava bşlukları bırakılmadan hmjen bir sıklıkta yerleştirilmesine ve yerleştirme esnasında Casagrande kabının, Casagrande aletinin tabanına turuyr lmasına dikkat edilmelidir. Yerleştirme işleminden snra kabın içindeki örneğin üst yüzeyi, aletin tabanına paralel lacak şekilde, karıştırma spatulası ile düzlenir. Oluk açma bıçağının her knumda aletin tasına dik lmasını sağlanır ve kabın içerisindeki örneğin rtasından bir luk açılarak örnek iki kısma bölünür. Düşme klu, Casagrande kabının 10 mm yükseklikten saniyede iki düşüş yapmasını sağlayacak hızda; zemin örneğinin rtasında açılan luk, tabandan itibaren 13 mm uzunluğunda kapanıncaya kadar çevrilir. Açılan luk, 40 üzerinde bir düşüş uygulandıktan snra hala kapanmadıysa örnek katı kıvamda demektir. Bu durumda deney durdurulur ve aletin kabındaki numune karıştırma kabına alınarak bir miktar daha su ilave edilir ve karıştırma işlemine devam edilir. Bu işlemden snra numune tekrar kaba yerleştirilir ve yukarıdaki işlemler tekrarlanır. Eğer açılan luk 10 dan çk az bir düşüş sayısında kapandı ise numuneye çk fazla su katıldı demektir. Böyle durumda örneğin kıvamını arttırmak için kesinlikle kuru örnek karıştırılmamalıdır. Bunu yerine numune kıvama gelinceye kadar kurumaya bırakılmalıdır. Daha snra numune tekrar kaba yerleştirilip aynı işlemler tekrarlanır. Oluğun 13 mm uzunluğunda kapanması için uygulanan düşüş sayısı deney föyüne nt edilir ve luğun kapandığı bölgeden numune alınır. Bş ağırlığı ve kap numarası deney 3
föyüne nt edilmiş lan örnek kabının içine knur ve Kap + Yaş Numune nt alınarak deney frmuna kaydedilir (Şekil 3 ve Şekil 4). Sn larak numune etüve knur ve kurutulur (Kurutulduktan snra su içeriği hesaplanır). Birinci düşüş için işlem snlandırılır. Su içeriği için örnek alındıktan snra Casagrande kabında kalan örnek, karıştırma spatulası ile tplanarak karıştırma kabına alınır ve Casagrande kabı temizlenir. Karıştırma kabındaki numuneye, düşüş sayısının 25-30 arasında lmasını sağlayacak kadar saf su ilave edilir ve hmjen bir karışım elde edilinceye kadar birkaç dakika karıştırıldıktan snra aynı işlemler tekrarlanır. Üçüncü tekrardaki düşüş sayısı 20-25, dördüncü tekrardaki düşüş sayısı ise 15-20 lacak şekilde saf su ilave edilerek aynı işlemler tekrarlanır. HESAPLAMALAR Her denemede elde edilen su içeriğine karşılık gelen vuruş sayısı, yarı lgaritmik bir grafik kâğıdı üzerinde işaretlenir. Bu işlem için, su içeriği değerleri rdinat ekseni (düşey eksen), vuruş sayısı değerleri ise lgaritmik apsis ekseni (yatay eksen) larak alınır ve karşılıklı değerler çakıştırılarak işaretlenir. Bu dğruya akma dğrusu adı verilir. Akma dğrusunun çiziminde pratik bir kural larak; dğrunun altında kalan nktalar ile üstünde kalan nktaların dğruya dik mesafelerinin birbirine eşit lmasına dikkat edilmelidir. Akma dğrusu çizildikten snra 25 düşüşün yer aldığı nktadan yukarıya dğru dikey larak çıkılarak akma dğrusunu kestiği nkta bulunur. Bu nktanın yatay dğrultuda su içeriği eksenine dğru gidilerek bu ekseni kestiği nktadaki su içeriği değeri kunur ve zeminin likit limiti larak belirlenir. 4
PLASTİK LİMİT DENEYİ AMAÇ Plastik Limit, zeminin yarı katı halden plastik hale geçtiği nktadaki su içeriğini ifade eder. Cam plaka üzerinde el ayası ile yğurularak inceltilen zemin silindirlerinin 3 mm çapa geldiklerinde parçalanmaya başladıkları su içeriğinin belirlenmesidir. ARAÇ Cam plaka Terazi (0,01 g duyarlılıkta) Etüv (110 5 C) YÖNTEM Su İçeriği Tayini için Metal Kaplar Likit Limit deneyi yapılırken 2. tespit öncesinde ya da deney snunda kalan numuneden plastik limit deneyi için 30-35 g kadar örnek ayrılarak bir kaba knur ve plastik limit deneyi yapılır. Karıştırma kabının içinde azar azar saf su ile karıştırılarak ele yapışmayacak kıvamda numune elde edilir. Cam plakanın üzerinde el ile yuvarlatılarak iplik haline getirilmeye çalışılır. Numune çapı 3 mm lunca tekrar yğurarak yuvarlatılır. Cam üzerinde yuvarlatma parmaklar bitişik halde yapılmalı, numune uzadıkça rtadan bölünüp yarısı alınmalı, kalanla işleme devam edilmelidir. 3 mm kalınlıkta numunede ufalanma, çatlama başlayınca deneme tamamlanmış demektir. Ufalanmış parçalar, bş ağırlığı ve kap numarası deney föyüne nt edilmiş lan örnek kabının içine knur ve Kap + Yaş Numune nt alınarak deney frmuna kaydedilir. Bu deneme en az 2 defa yapılmalıdır. Numuneler 105 C da etüve knulup 24 saat bekletilir. Kap + Kuru Numune Kütlesi de deney frmuna işlenir. HESAPLAMALAR Her 2 numuneye ait su içerikleri hesaplanır. Snuçta bulunacak 2 değerin aynı veya birbirine yakın lması gerekir. %2 den fazla fark lursa deneme tekrarlanır. 5
Şekil 3 Numune Tartma İşlemi Şekil 4 LL ve PL Deneyleri Snrası Numuneler Atterberg, zeminin plastik lduğu durumdaki su içeriği aralığını Plastisite İndisi larak tanımlar. PI ile gösterilen plastisite indisi; likit limit ve plastik limit değerleri arasındaki sayısal farka eşittir. PI = LL PL Plastisite indisi ince taneli zeminlerin sınıflamasında faydalıdır. Bir zeminde ne kadar su bulunduğunu (ω) bilmek tek başına yeterli lmamaktadır. Bu su içeriğinin belirli mühendislik davranışını veren standart değerler ile karşılaştırılması gerekmektedir. Bir zeminin dğal su içeriğinin kıyaslanmasında kullanılan indis Likitlik İndisi larak tanımlanır ve aşağıdaki denklem ile ifade edilir. LI = (ω n PL) PI ωn : Zemine ait dğal su içeriği LI < 0 ise zemin kesmeye maruz kaldığında çatlak gözlenir; 0 < LI < 1 ise zemin plastik gibi davranır; LI > 1 ise zemin kesmeye maruz kaldığında sıvı gibi davranır. 6