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

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

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

Zeminlerin Sınıflandırılması. Yrd. Doç. Dr. Saadet Berilgen

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

ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

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

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

ZEMİNLERİN SINIFLANDIRILMASI

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Ders: 4 Zeminlerin Sınıflandırılması. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

Ders Notları 2. Kompaksiyon Zeminlerin Sıkıştırılması

LABORATUVAR DENEYLERİ

AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

LABORATUVARDA YAPILAN ANALİZLER

DENEY 3 LİKİT LİMİT DENEYİ(CASAGRANDE YÖNTEMİ)

INM 305 Zemin Mekaniği

INM 305 Zemin Mekaniği

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

5. KONSOLİDAS YON DENEYİ:

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

INSA354 ZEMİN MEKANİĞİ

INM 305 Zemin Mekaniği

ZEMİNLERDE SU ZEMİN SUYU

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

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

Yapı veya dolgu yüklerinin neden olduğu gerilme artışı, zemin tabakalarını sıkıştırır.

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

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

Katı ve Sıvıların Isıl Genleşmesi

ZEMİN MUKAVEMETİ: LABORATUVAR DENEY YÖNTEMLERİ

3. MÜHENDİSLİK AMAÇLI TOPRAK SINIFLANMASI

GEOTEKNİK VE SAYISAL MODELLEME

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

INM 305 Zemin Mekaniği

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

2. TOPRAKLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ

2. Bölüm ZEMİNLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

2. TOPRAKLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ

TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD

NİĞDE ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, GEOTEKNİK ABD ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI

Açık hava basıncını ilk defa 1643 yılında, İtalyan bilim adamı Evangelista Torricelli keşfetmiştir. Yaptığı deneylerde Torriçelli Deneyi denmiştir.

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

Zemin Gerilmeleri. Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme),

DİYARBAKIR MERMER TOZ ARTIKLARININ TAŞ MASTİK ASFALT YAPIMINDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

TEMEL İNŞAATI ZEMİN İNCELEMESİ

TOPRAK İŞ KONU-5 SIKIŞTIRMA MAKİNELERİ

ZM-I FİNAL SORU ve CEVAPLARI SORU-1 [10]: Sıvılık indisi (I L ) ne demektir? Sıvılık indisinin 2.1, 0 ve -0.6 olması ne ifade eder?

ZEMİN MEKANİĞİ -1. Ders Notları. Öğr.Grv. Erdinç ABİ

BÖLÜM 5 ZEMİNLERİN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

Dolgu ve Yarmalarda Sondaj Çalışması ve Değerlendirmesi. HAZIRLAYAN Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

O )molekül ağırlığı 18 g/mol ve 1g suyun kapladığı hacimde

Isı Kütle Transferi. Zorlanmış Dış Taşınım

NİĞDE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ INS3003 ZEMİN MEKANİĞİ-I LABORATUVAR DENEYLERİ

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

ÇEVRE GEOTEKNİĞİ DERSİ

DENEYİN YAPILIŞI: cm lik küp kalıbın ölçüleri mm doğrulukta alınır. Etiket yazılarak içine konulur.

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

ZEMİN ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ ZEMİNLERİN KOMPAKSİYONU

BOŞLUK ORANINA GÖRE ZEMİN PRİZMASI ÇİZİLMESİ VE İLGİLİ FORMÜLLERİN ELDE EDİLMESİ

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

HİDROLOJİ. Buharlaşma. Yr. Doç. Dr. Mehmet B. Ercan. İnönü Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

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

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DÖNER SERMAYE HİZMETLERİ 2017 BİRİM FİYAT LİSTESİ GENEL HUSUSLAR

ZEMİN KÜTLE ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

taze beton işlenebilirlik

Sıvılaşma hangi ortamlarda gerçekleşir? Sıvılaşmaya etki eden faktörler nelerdir? Arazide tahkik; SPT, CPT, Vs çalışmaları

ZEMİNLERİN GERİLME-ŞEKİL DEĞİŞTİRME DAVRANIŞI VE KAYMA MUKAVEMETİ

Yrd. Doç.. Dr. Selim ALTUN

3.2 Bitümlü Bağlayıcılar

İLERİ YAPI MALZEMELERİ-2 MALZEME ÖZELLİKLERİ

INM 305 Zemin Mekaniği

BÖLÜM 7. RİJİT ÜSTYAPILAR

Zeminlerden Örnek Numune Alınması

İLLER BANKASI A.Ş. İHALE DAİRESİ BAŞKANLIĞI

ANTALYA - ARAPSUYU MEVKİİNDEKİ BİR BÖLGENİN GEOTEKNİK ÖZELLİKLERİ

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

Beton Yol Kalınlık Tasarımı. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

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

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

2015 YILI JEOLOJİK - JEOTEKNİK ETÜT VE HİZMET İŞLERİ, JEOFİZİK ETÜT İŞLERİ, ZEMİN VE KAYA MEKANİĞİ LABORATUVAR DENEYLERİ BİRİM FİYAT CETVELLERİ

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

Transkript:

0423111 Ders: 2 Zeminlerin Endeks Özellikleri-Kıvam Limitleri Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

Zeminlerin Endeks Özellikleri Zeminleri daha iyi tanımlayabilmek için kullanılan bazı basit fiziksel ve kimyasal özelliklerdir. Dane Özellikleri Dane biçimi Dane çapı Dane çapı dağılımı Mineralojik özellikleri Kütle Özellikleri Zemini oluşturan katı, sıvı ve gaz kısımların birbirine göre hacim veya ağırlık oranları, zeminin dokusu, Zemin kıvamı Zemin iç yapısı gibi özellikler. 2

İnce Daneli Zeminlerin Kıvamı ve Kıvam Limitleri Killi bir zeminin kıvamı, yalnızca içindeki su miktarı artırılarak, çok katı bir kıvamdan viskoz bir sıvı kıvama kadar çok geniş bir aralık içinde değişebilmektedir. Buna bağlı olarak da, mukavemet, yük altında şekil değiştirme ve sıkışma gibi mühendislik özelliklerinde su muhtevasına bağlı olarak meydana gelen değişiklikler, esas olarak daneleri oluşturan minerallerin kristal yapısına, zeminin arazideki çökelme koşullarına ve boşluklardaki zemin suyunun kimyasal özelliklerine bağlı olmaktadır. Bu açıdan, tabii zeminlerin kıvamında ve mühendislik özelliklerinde su muhtevasına bağlı olarak gözlenen değişimler büyük farklılıklar gösterebilmektedir.

İnce Daneli Zeminlerin Kıvamı ve Kıvam Limitleri Killerin kıvamının su muhtevasına bağlı olarak katı-plastik-viskoz sıvı kıvamları arasında değişmesinin nedenlerini anlayabilmek için, daneleri oluşturan minerallerin kristal yapısını ve daneler ile boşluklardaki suyun ve içindeki kimyasal maddelerin çökelme sırasında ve daha sonraki arazi koşullarında karşılıklı etikleşimini incelemek gerekmektedir. Bu üçlü etkileşim oldukça karmaşık bir problem oluşturmakla beraber, yapılan birçok araştırmalar sonucu konunun oldukça açıklığa kavuştuğu söylenebilir.

Kıvam Limitleri Killi zeminlerin danelerini oluşturan minerallerin ince plakalardan oluşan bir kristal yapısına sahip oldukları anlaşılmıştır. Bu nedenle kil daneleri plakalar şeklindedir. Bu plakaların genişlik, uzunluk ve kalınlık oranları mineral yapılarına bağlı olarak farklılıklar göstermektedir. Plaka şeklindeki kil danelerinin yüzeylerinde negatif elektrik şarjları, kenarlarında ise negatif veya pozitif elektrik şarjları bulunmaktadır. Su molekülleri ise, bir ucu negatif bir ucu pozitif elektrik yüklü çift polariteli bir karaktere sahiptir. Pozitif yüklü yüzü + + + + + + + Negatif yüklü yüzü Plaka şeklinde bir kil partikülü

İnce Daneli Zeminlerin Kıvamı ve Kıvam Limitleri Kil danelerinin yüzeyinde ve su molekülleri ile kimyasal maddelerde birbirinden farklı elektrik yüklerinin mevcut olması sonucu aralarında elektriksel çekim ve itki kuvvetleri ortaya çıkmaktadır. Bu kuvvetlerin şiddeti büyük oranda danelerin mineral yapısına bağlı olmaktadır.

Kil danelerinin yüzeyinde ve su molekülleri ile kimyasal maddelerde birbirinden farklı elektrik yüklerinin mevcut olması sonucu aralarında elektriksel çekim ve itki kuvvetleri ortaya çıkmaktadır. Bu kuvvetlerin şiddeti büyük oranda danelerin mineral yapısına bağlı olmaktadır. Zemindeki su oranı azaldıkça danelerin birbirine göre hareketi zorlaşır, bunun sonucunda da zemin katılaşır. Su oranı arttıkça danelerin hareketi kolaylaşır, zemin yumuşar.

Adsorbe su Elektriksel çekim kuvvetleri sonucu su molekülleri kil danelerinin yüzeyine yapışmakta ve daneler yüzeylerinin adsorbe su olarak nitelendirilen bir su tabakası ile kaplanmasına yol açmaktadır. Adsorbe su, yüksek viskositeye ve yoğunluğa sahip olmakla beraber dane yüzeyinden uzaklaştıkça elektriksel kuvvetlerin şiddeti uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak azaldığı için, özellikleri değişmekte ve belli bir uzaklıktan sonra boşluklardaki serbest suya dönüşmektedir. Serbest su İkinci tabaka su - - - - - - - - - - - - - - İnce bir su tabakası partikülleri sıkıca tutar kılıf gibi Adsorbe su 1nm 50 nm kalınlığı 1-4 molekül (1 nm) serbest sudan daha vizkozdur

Atterberg (Kıvam)Limitleri Killerin kıvamında su muhtevasına bağlı olarak meydana gelen değişimleri deneysel olarak saptayabilmek için bazı sınır su muhtevası değerleri tanımlamıştır. Kıvam limitleri olarak bilinen bu su muhtevası değerlerini belirlemek için kullanılan deney yöntemleri Atterberg (1911) tarafından geliştirilmiştir. Başlıca üç kıvam limiti (veya Atterberg limiti) tanımı kullanılmaktadır. Likit Limit (LL) Zemin malzemesinin akıcı (viskoz sıvı) kıvamdan plastik kıvama geçtiği sınır su muhtevası Plastik Limit (PL) Zemin malzemesinin plastik kıvamdan yarı plastik kıvama geçtiği sınır su muhtevası Rötre Limiti (SL) Zemin malzemesinin yarı plastik kıvamdan katı kıvama geçtiği sınır su muhtevasıdır.

Zeminlerde Su Muhtevası Hacim Değişimi Davranışı ve Kıvam Limitlerinin Tanımlanması Likit limit ile plastik limit arasında kalan su muhtevalarında zemin plastik davranış gösterdiği için, bu iki limitin farkı plastisite indeksi (I p ) olarak I p = (w L w p )

LİKİT LİMİT VE PLASTİK LİMİTİN DENEYSEL OLARAK SAPTANMASI Likit Limit deneyinde 40 No lu elekten geçen 150 gr. zemin kullanılmaktadır. ASTM D 4318 Deney, değişik su muhtevalarında hazırlanan zemin numunelerinin şekilde gösterilen kaba doldurulması, bu numune içinde standart boyutlarda bir yarık açılması ve aletin kolu çevrilerek kabın 1.0 cm yükseklikten birçok defa düşürülmesi yolu ile yapılmaktadır. Açılan yarığın 1.25 cm uzunluğunda kısmının kapanmasına yol açan düşüş sayısı ile zeminin su muhtevası arasındaki ilişki deneysel olarak saptanmakta ve 25 düşüşte yarığın bu kadar kapanmasına karşılık gelen su muhtevası değeri zeminin likit limiti olarak kabul edilmektedir.

Source: http://www.wku.edu/~matthew.dettman/matt/prof/ce410/ll.htm

Casagrande Likit Limit Aleti

Likit Limitin Belirlenmesi (LL) Log Scale

PLASTİK LİMİTİN DENEYSEL OLARAK SAPTANMASI Bu deney, zeminin plastik kıvamda olduğu durumdaki en düşük su içeriğini belirlemek için yapılır. Cam veya plastikten yapılmış düz bir yüzey üzerinde el ayasıyla veya parmaklarla muntazam bir şekilde yuvarlanan zemin örneğinin, 3 mm çapında ve yaklaşık 10 mm uzunluğundaki bir silindir şeklini kazandığında, su muhtevasından dolayı kırılıp çatlamaların meydana geldiği andaki su muhtevası, zeminin plastik limiti olarak tanımlanır (Holtz and Kovacs, 1981) ASTM D4318-95a, BS1377: Part 2:1990:5.3

Plastik Limit (devam )

Atterberg (Kıvam)Limitleri Zemin içinde mevcut su miktarı zeminin kıvamını ve davranışını belirlemektedir, Zeminlerin kıvamı dört şekilde tanımlanmıştır; Katı, yarı - katı, plastik ve likit.

Cassagrande Plastisite Kartı Plastisite indeksi, zeminin plastik davranış gösterdiği su muhtevaları aralığının genişliğini göstermektedir. Likit limit ve plastisite indeksinin birlikte değerlendirilmesi zeminin plastisitesinin bir ölçüsü olarak kullanılmaktadır. A-hattı genellikle killi zeminleri siltli zeminlerden ve organik zeminleri inorganik zeminlerden ayırır. U-Hattı genel olarak zeminler için üst sınırı oluşturur. Not: Eğer zemin için elde edilen değerler U hattının sol tarafında kalıyorsa veriler kontrol edilmeli.

Rötre Limiti Zeminin katı gevrek kıvamdan yarı plastik kıvam geçtiği su muhtevası değeridir. Deneysel olarak likit limit kıvamında hazırlanan (40 No lu elek altı) zemin numunesi rötre kabına yerleştirilerek 6-8 saat oda sıcaklığında bekletildikten sonra tartılır etüve konur. Kurutulan numune tartılır ve civa dolu bir kaba batırılarak hacmi belirlenir.

Zemin Hacmi: V i Zemin Kütlesi: M 1 Zemin Hacmi: V f Zemin Kütlesi: M 2

Kıvam Limitlerinin Mühendislikte Kullanımı Zeminin tabii su muhtevasının kıvam limitleri ile karşılaştırılması bize kayma mukavemeti hakkında fikir vermektedir. Plastisite İndeksi Likitlik İndeksi I IP = wl -wp L = w - I p w p Relatif Konsistans I c w - w I = L n p

Tipik Atterberg Limit Değerleri (Mitchell, 1993)

İnce Daneli Zeminlerin Kıvamı Zeminin Kıvamı Likitlik İndeksi Rölatif Konsistans (I L ) (I C ) Viskoz Sıvı I L >1 I C < 0 Plastik 0<I L <1 0<I C < 1 Katı I L <1 I C >1

Aktivite katsayısı A = I P Kil yüzdesi( 0.002 mm) Yüksek Aktivite: - Islandığında yüksek hacimsal değişimleri - Kuruduğunda büyük büzülme değerleri - Çok aktif (Kimyasal açıdan)

Killerin katılık derecesi ile serbest basınç mukavemeti (silindirik bir zemin numunesinin yalnızca eksenel doğrultuda yüklenmesi sonucu kırıldığı gerilme değeri) arasındaki ilişki gösterilmiştir. Serbest Basınç Mukavemeti q u (kn/m 2 ) Tabii Killerin Kıvamı Tabii killerin arazi koşullarındaki kıvamı yumuşak, orta katı, çok katı ve sert gibi terimlerle ifade edilmektedir. Katılık derecesinin ölçüsü olarak ise genellikle serbest basınç mukavemeti kullanılmaktadır. Katılık Derecesi <25 Çok yumuşak 25-50 Yumuşak 50-100 Orta katı 100-200 Katı 200-400 Çok katı >400 Sert

Sensitivite - Duyarlılık İnce daneli zeminler tabii su muhtevası değiştirilmeden yoğruldukları zaman katılık derecesinde büyük değişiklikler meydana gelebildiği gözlenmektedir. Yoğrulma sonucu meydana gelen yumuşamanın başlıca nedenleri arasında, danelerin yüzeyindeki adsorbe su tabakasında yer alan moleküllerin sıralanmasının ve çökelme sırasında oluşan kilin iç yapısının (danelerin konumları ve dane temas yüzeylerindeki çimentolanmanın) bozulması sayılabilir. Zeminin tabii durumdaki serbest basınç mukavemetinin yoğrulmuş durumdaki serbest basınç mukavemetine oranı sensitivite (yoğrulmaya karşı duyarlılık) olarak tanımlanmaktadır. 2 < St < 4 Normal Killer 4 < St < 8 Duyarlı killer St > 8 Aşırı duyarlı killer S t = q ( ) ( ) u q u tabii yoğrulmuş

İnce Daneli Zeminlerin Sınıflandırılması Sınıflandırma sistemi İnce daneli zeminleri # 200 nolu elek altına geçen tüm malzeme olarak adlandırmaktadır. (<0.075mm) Silt ve killeri tanımlarken aralarındaki farkı sadece dane boyutları ile ilişkilendirmemek gerekir çünkü aralarındaki en büyük fark dane boyutları değil yapılarındaki fiziksel ve kimyasal farklılıklardır. Silt ve killeri ayırmanın en pratik ve ucuz yolu kıvam değerlerinin belirlenmesidir. Plastisite özelliği önemlidir çünkü, zeminin değişen su muhtevası değerlerindeki davranışını tanımlamaktadır

Örnek Kohezyonlu zemin örneğinde yapılmış likit deneyi sonuçları aşağıdaki tabloda verilmiştir.