Alkali dirençli cam elyafla rastgele donatılandırılmış kil zeminde kayma direnci değişiminin deneysel incelenmesi = Experimental investigation of change in shear resistance on clayey soil randomly reinforced with alkali resistant glass fiber

Abstract

Bu tez çalışmasında alkali direnci yüksek olarak üretilmiş AR cam fiber katkısının kil zeminin drenajsız kayma direncindeki etkisi incelenmiştir. Öncelikle Sakarya İli, Sapanca İlçesinden getirilen kil zeminin indeks ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Buna yönelik olarak 30 ve 42 mm boylarında üretilmiş alkali direnci yüksek cam fiberler 10 mm, 20 mm, 30 mm ve 40 mm boylarında olacak şekilde hazırlanmıştır. Bu fiberler doğal haldeki zemine kuru ağırlıkça %0,25, %0,5, %1, %1,5 ve %2 oranlarında rastgele dağılacak şekilde eklenmiş ve optimum su muhtevasında zemin fiber karışımı sağlanmıştır. Hazırlanan karışımlar, standart Proktor enerjisinin iki katına karşılık gelen sabit enerji ile iki farklı boyutta yaptırılan numune kalıplarında sıkıştırılmıştır. Çalışmada 20 tanesi doğal kil numune ve 350 tanesi AR cam fiber katkılı numune olmak üzere toplamda 370 tane silindirik numune üzerinde serbest basma deneyi (UC) yapıldı. Kil zemin ve AR cam fiberle güçlendirilmiş numunelerde makroskobik yapı incelenmiş, ayrıca mikroskopik yapının incelenmesi amacıyla taramalı elektron mikroskobu ile analiz yapılmıştır. Tüm numuneler üzerinde yapılan serbest basma deneylerine ait sonuçlar yorumlandığında alkali direnci yüksek olan cam fiber katkısının olumlu etki sağlayarak kil zeminin drenajsız kayma direncini artırdığı ve kırılmayı uzun zamana yayarak sünekleşmeyi sağladığı tespit edilmiştir. Sonuçlar alkali dirençli cam fiberin zemin iyileştirmesinde alternatif bir malzeme olarak kullanılabileceği şeklinde yorumlanmıştır.

In this thesis, the effect of glass fiber additive with high alkali resistance on the undrained shear strength of high plasticity clay soil was investigated. First of all, the physical and mechanical properties of the clay soil taken from the Sapanca District of Sakarya Province were determined. Then, glass fibers with high alkali resistance produced in 30 and 42 mm lengths were divided into 10 mm, 20 mm, 30 mm, and 40 mm lengths. These fibers were added to the natural soil at rates of 0.25%, 0.5%, 1%, 1.5%, and 2% by dry weight, randomly distributed, and soil-fiber-water mixtures were prepared in optimum water content. The prepared mixtures were compacted in sample molds of two sizes with a constant energy corresponding to twice the Standard Proctor energy. In the study, unconfined compression tests (UCS) were carried out on a total of 370 cylindrical samples, 20 of which are natural and 350 of which are glass fiber reinforced samples. The macroscopic structure of the glass fiber reinforced clay samples was examined, and Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis was made to examine the microscopic structure. When the results of the UCS tests performed on all samples were interpreted, it was determined that the glass fiber additive with high alkali resistance increased the undrained shear strength of the clay soil by providing a positive effect and ductility by spreading the failure over a long period. The results are interpreted as alkali-resistant glass fiber that can be used as an alternative material for soil reinforcement.