Zayıf Zeminlerin Güçlendirilmesinde Bazaltik Fiber Etkisinin Deneysel Yöntemlerle Araştırılması

Ali ATEŞ, Düzce Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü
Mahir TÜRKEL, Düzce Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü

Özet: Zemin iyileştirmesi, derin temel uygulamalarına kıyasla daha ekonomik olması ve ileri teknolojiye fazla ihtiyaç duymaması açısından zayıf zeminlerin güçlendirilmesinde uygun bir alternatif olabilmektedir. Zemin stabilizasyonunda, zeminin daha sıkı bir duruma gelmesi ve kayma direncinin artırılmasının yanı sıra sıvılaşma riskinin ortadan kaldırılması hedeflenmektedir. Bu bağlamda, zeminlerin geoteknik özelliklerinin iyileştirilmesinde katkı malzemelerinin kullanımı mühendislik uygulamalarında sıklıkla yer bulmaktadır. Zemin iyileştirmede kullanılan katkı malzemelerine verilebilecek örneklerden biri de doğal fiberler sınıfına giren bazalt liflerdir. Yerkabuğunda yaygın olarak bulunan bazalt kayaçlardan dolayı ham maddesinin ucuz ve üretim maliyetinin düşük olmasına karşın, çevre dostu bazalt liflerin geoteknik uygulamalarında kullanımına yönelik yeterli çalışmanın yapıldığı söylenemez.
Bu çalışma kapsamında, Düzce ili sınırları içinden elde edilen doğal kum zeminin fiziksel özellikleri ve zemin sınıfı belirlendikten sonra %1 ve %2 oranında (ağırlıkça) bazalt fiber katkılı numuneler üzerinde kompaksiyon ve direkt kesme kutusu deneyleri yapılarak bazalt fiber katkısının sıvılaşma potansiyeli olan kum zeminin kayma direnci ve kayma mukavemeti parametreleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Deney sonuçları incelendiğinde, artan oranlardaki bazalt fiber katkısıyla birlikte zeminin kayma direncinde artış olduğu gözlenmiştir. İçsel sürtünme açısı ve kohezyon değerinin maksimum olduğu bazalt fiber oranının %2 olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak, sismik yükler altında ciddi boyutta yanal şekil değiştirmelere maruz kalabilecek sıvılaşma potansiyeli olan zeminlerde bazalt fiberin, zemin iyileştirme uygulamalarında diğer katkı malzemelerine alternatif olarak düşünülebileceği ortaya konmuştur.
Anahtar Kelimeler: Bazalt fiber, Sıvılaşma, Zemin iyileştirme

Investigation of Effect of Basaltic Fiber in Strengthening Weak Soils by Experimental Methods
Abstract: Soil improvement can be a suitable alternative for strengthening weak soils in terms of being more economical and not requiring advanced technology compared to deep foundation applications. In the soil stabilization, it is aimed to make the soil more dense and to increase the shear strength of the soil as well as to eliminate the risk of liquefaction. In this context, the use of additives in improving the geotechnical properties of soils is frequently found in engineering applications. One of the examples that can be given to the additive materials used in soil improvement is the basalt fibers which are classified as natural fibers. Although the raw material is cheap and the cost of production is low due to the basalt rocks which are commonly found in the earth’s crust, it can not be said that sufficient work has been done for the use of environmentally friendly basalt fibers in geotechnical applications.
In this study, the effects of the basalt fiber additive on shear strength and shear strength parameters of liquefiable sandy soils obtained from the boundaries of the province of Düzce were investigated. After determining the physical properties and the soil class of the natural soil, compaction and the direct shear box tests have been conducted on the prepared specimens with the proportions of 1% and 2% (by weight of dry soil) basalt fiber. When the test results were examined, it was observed that there was an increase in the shear strength of the soil with increasing amounts of basalt fiber. The internal friction angle and the cohesion reached the highest value with 2% fiber additive sample. As a result, it has been shown that the basalt fiber may be considered as an alternative to other additives in soil improvement applications on soils with liquefaction potential under seismic loads.
Keywords: Basalt fiber, Liquefaction, Soil improvement

Makalenin tamamına Yapı Dünyası Dergisi 2018 Sayı: 270-271-273-274 den ulaşabilirsiniz.