taŞ ve zimpara kaĞidi katkili kibris kİlİnİn mekanİksel ... · stone paper and sand paper...

12
TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ÖZELLİKLERİ MECHANICAL PROPERTIES OF STONE AND SAND PAPER REINFORCED CYPRUS CLAY Abdullah EKİNCİ* 1 Mehmet Burak KIN 2 ABSTRACT The Kythrea group clays are widely found clay formation in the North region of the Cyprus. Named region is under heavy construction activity where multi story buildings are built on such formation. The clay tested are undisturbed specimens obtained from the excavation in the Kyrenia region of Cyprus at a prestigious hotel construction from 17m depth. Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength and Indirect Tensile Strength. Furthermore, specimens have been prepared and tested at dry side and wet side of the optimum moisture content of maximum dry density. Results reveal that the inclusion of fibre reinforcement does not influence the peak strength of specimens where increase in the post peak strength of reinforced specimens has been monitored. Additionally, indirect tensile strength results revealed that the alignment of fibres influence the contribution of fibres and increased the indirect tensile strength of reinforced specimens when compared against unreinforced ones. ÖZET Değirmenlik grup killeri, Kuzey Kıbrıs’ın, Beşparmak sıradağlarının eteklerinde kuzey ve güney istikamete uzanan yaygın görülen killerdir. Bahsi konu bölge günümüzde hızlı yapılaşmanın yaşandığı bölgeler olarak görülmektedir. Bu çalışmada kullanılan kil numuneleri bu bölgelerden biri olan Girne şehrinin doğusunda bulunan prestijli bir otel inşaatının bodrum kazısının 17. metresinden elde edilen örselenmemiş numunelerden alınmıştır. Çalışma esnasında fiber katkılı ve katkısız numuneler serbest basınç dayanımı ve dolaylı çekme dayanımı deneylerine tabi tutulmuşlardır. Buna ek olarak numuneler maksimum kuru yoğunluğun a denk gelen optimum su içeriğinin üzerinde ve altında su miktarlarında hazırlanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu fiber katkılı malzemelerin zirve serbest basınç gerilmelerinin değişime uğramadıkları gözlemlenmiştir. Buna karşın fiber katkılı numunelerde zirve gerilmesinin daha yüksek deformasyonlar oluştuğu gözlemlenmişti. Yine çalışma kapsamında yapılan dolaylı çekme dayanımı deneylerinde, standart sıkıştırmanın uygulandığı taş kâğıt katkılı numunelerde çekme dayanımı artışı görülmüştür. * 1 Yard.Doç.Dr.Abdullah Ekinci Lefke Avrupa Üniversitesi, [email protected] 2 İnş Müh.Mehmet Burak Kın Lefke Avrupa Üniversitesi , [email protected] 299 7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Upload: others

Post on 13-Oct-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN

MEKANİKSEL ÖZELLİKLERİ

MECHANICAL PROPERTIES OF STONE AND SAND PAPER

REINFORCED CYPRUS CLAY

Abdullah EKİNCİ*1 Mehmet Burak KIN

2

ABSTRACT

The Kythrea group clays are widely found clay formation in the North region of the Cyprus.

Named region is under heavy construction activity where multi story buildings are built on

such formation. The clay tested are undisturbed specimens obtained from the excavation in

the Kyrenia region of Cyprus at a prestigious hotel construction from 17m depth. Stone Paper

and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined

Compressive Strength and Indirect Tensile Strength. Furthermore, specimens have been

prepared and tested at dry side and wet side of the optimum moisture content of maximum dry

density. Results reveal that the inclusion of fibre reinforcement does not influence the peak

strength of specimens where increase in the post peak strength of reinforced specimens has

been monitored. Additionally, indirect tensile strength results revealed that the alignment of

fibres influence the contribution of fibres and increased the indirect tensile strength of

reinforced specimens when compared against unreinforced ones.

ÖZET

Değirmenlik grup killeri, Kuzey Kıbrıs’ın, Beşparmak sıradağlarının eteklerinde kuzey ve

güney istikamete uzanan yaygın görülen killerdir. Bahsi konu bölge günümüzde hızlı

yapılaşmanın yaşandığı bölgeler olarak görülmektedir. Bu çalışmada kullanılan kil

numuneleri bu bölgelerden biri olan Girne şehrinin doğusunda bulunan prestijli bir otel

inşaatının bodrum kazısının 17. metresinden elde edilen örselenmemiş numunelerden

alınmıştır. Çalışma esnasında fiber katkılı ve katkısız numuneler serbest basınç dayanımı ve

dolaylı çekme dayanımı deneylerine tabi tutulmuşlardır. Buna ek olarak numuneler

maksimum kuru yoğunluğun a denk gelen optimum su içeriğinin üzerinde ve altında su

miktarlarında hazırlanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu fiber katkılı malzemelerin zirve

serbest basınç gerilmelerinin değişime uğramadıkları gözlemlenmiştir. Buna karşın fiber

katkılı numunelerde zirve gerilmesinin daha yüksek deformasyonlar oluştuğu gözlemlenmişti.

Yine çalışma kapsamında yapılan dolaylı çekme dayanımı deneylerinde, standart

sıkıştırmanın uygulandığı taş kâğıt katkılı numunelerde çekme dayanımı artışı görülmüştür.

*1 Yard.Doç.Dr.Abdullah Ekinci Lefke Avrupa Üniversitesi, [email protected] 2 İnş Müh.Mehmet Burak Kın Lefke Avrupa Üniversitesi , [email protected]

299

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 2: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

1. GİRİŞ

Belirli bir alanda karşılaşılan zemin inşaat için uygun olmadığında, tasarım mühendisleri

çeşitli seçeneklere sahiptirler. Kullanıma elverişli olmayan zeminler çıkarılıp yerine daha

uygun zeminler konulabilir. Yapıyı kötü koşul için yeniden tasarlayabilir veya zeminin

özelliklerini çimento, kireç, alçı gibi malzemelerle karıştırarak iyileştirilebilir. Bu

malzemelerin kullanımı zemine katkı sağlamasının yanında çevre sorunları oluşturmaktadır.

Oluşan bu çevre sorunlarının çözümü için farklı çözümler sunulmaktadır. Bu çözümlerden

biri, özellikle malzeme performansını artırmak için katkı maddesi olarak tasarlanmış sentetik

fiberlerin üretilmesidir.

(Mandal ve Murti., 1989) göre toprağı yüksek çekme mukavemetli liflerle karıştırarak elde

edilen fiber takviyeli toprağın mühendislik özellikleri iyileştirilebilir. Yıllar önce odun ve

saman gibi malzemeler, mühendislik özelliklerini geliştirmek için toprağa karıştırıldı (Xu ve

diğ., 2004). Sentetik fiberlerin geliştirilmesiyle, bu malzemelerin uygulanması zemin

takviyesi içi gelişmiştir. (Jiang ve diğ., 2010) ayrık polipropilen liflerin zemin mühendisliği

özelliklerine etkilerini anlatmıştır. Polipropilen destekli toprağın serbest basınç dayanımı,

kohezyonu ve içsel sürtünme açısı artış gösterdi ve bunu takiben lif içeriğinin artması ile

azalma izledi. Optimum polipropilen lif içeriği, güçlendirilmemiş toprağın ağırlığı ile % 0.5

olarak belirlenmiştir. (Consoli ve diğ., 2003), kumlu zemini güçlendirmek için çeşitli lif

içeriğindeki farklı uzunluk ve çaplara sahip polipropilen lifleri kullandı. Güçlendirilmiş zemin

numunelerinin basınç dayanımının, fiber uzunluğu, fiber boy oranı ve fiber içeriği arttıkça

arttığı ve tek başına fiber çapında bir artış ile azaldığı sonucuna varılmıştır. (Şahin., 2010) ve

(Chaosheng ve diğ., 2006) araştırmaları, polipropilen içeriği ile artan en önemli etkinin

süneklik üzerinde olduğunu ve daha yüksek bir polipropilen içeriği olan zeminlerde daha

büyük bir gerilme ile başarısız olduğunu gösterdi [5-af6]. (Akbulut ve diğ., 2007) yüksek

plastik kil zeminlerde hurda lastik kauçuk ve sentetik lifler (polietilen ve polipropilen)

kullanarak değişiklikleri anlattı. Toprak-kauçuk fiber karışımlarının serbest basınç değerleri

ilk olarak zirve değerine ve daha sonra düşme eğilimine sahiptir. Test sonuçlarına göre

optimum kauçuk fiber uzunluğu 10 mm ve optimum kauçuk fiber içeriği %0,2’dir.

Polipropilen liflerin hem uzunluğu hem de içeriği takviyeli numunelerin UCS değerlerini

değiştirdiği gözlemlenmiştir.

Çelik lifler çoğunlukla betonda kullanılır ve geniş bir yelpazede betonun mekanik

özelliklerini arttıran çeşitli şekil boyutlarda mevcuttur. Çelik liflerin ilavesi betonun

işlenebilirliğini değiştirir (Tadepalli ve diğ., 2009). Çelik lifler düz, kıvrımlı, tek çengelli,

harmanlanmış ve bükülmüş kancalı kullanılır. Çengelli çelik liflerin düz ya da kıvrımlı

liflerden daha iyi performans gösterdiği açıkça gösterilmiştir (Bayasi ve Soroushiah., 1992).

Çelik liflerin hafif betona karıştırılması, çekme özelliklerini daha da artırabilir (Campione ve

Mendola., 2004; Chen ve Liu., 2005). Bu makalede, Kıbrıs kiline taş kağıt karıştırılıp

mekanik özellikleri ve sonuçları sunulmaktadır. Taş kağıt kullanımının avantajları; üretiminde

doğa dostu bir süreç izlemekte ve karbon emisyonu minimize edilmektedir. Taş kağıt su ve

orman kaynaklarına zarar vermemektedir. Taş kağıt maksimum derecede geri dönüşüm

olanağı sağlar. Ayrıca güneş ışınlarına uzun süre maruz bırakıldığında çözünerek doğaya

zarar vermeden geri döndüğü kanıtlanmıştır.

300

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 3: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

2.DENEYSEL ÇALIŞMA

2.1 Kazı Alanı ve Kil Grubu

Laboratuvar testleri için, Kuzey Kıbrıs’ın Girne bölgesinde 535633E, 3910238N

koordinatlarında Şekil 1 de görülen otel inşaatı bodrum kazısının 17. Metresinden

örselenmemiş blok numuneler alınmıştır. Kazıdan alınan doğal su içeriğinin korunması amacı

ile streç folyo ile kaplanarak laboratuvara taşınmasının ardından mumlayarak numunelerin

hazırlanmasına kadar muhafaza edilmiştir.

Şekil 1. Numunelerin alındığı lokasyon.

Şekil 2. de görüleceği üzere numunenin alındığı alan kuzeyde Akdeniz, güneyde tarımsal

araziler ile birleşirken alan 8° lik eğime sahiptir. Miosen yaşlı Değirmenlik (Kythrea) gurubu

üzerine güncel birimler olarak bilinen Geç Kuvarterner yaşlı Denizel Sekiler bulunmaktadır.

Bahsi konu tabaka Şekil 2 de görüleceği üzere eğim açısı 60° dir.

Şekil 2. Örselenmemiş numune alımı.

301

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 4: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

Değirmenlik grubu killer çoğunlukla türbidit kayaçları içerir. Grup, genel olarak tebeşir,

marn, kireç taşı ve jipsle kaplanmış türbiditleri içermektedir. Kumtaşı silttaşı-marn-kiltaşı

arasında geçişler grup içinde yaygınlaşmıştır. Grup yayagın olarak Kıbrıs adasının Kuzey

kısmında görülür ve doğudan batıya doğru Girne dağılımının kuzey ve güney yamacını tam

olarak kapsar. Değirmenlik grubu Mia Milea (Haspolat), Skylloura (Yılmazköy), Lapatza

(Yazılıtepe) ve Lapatza (Yazılıtepe) oluşumlardan oluşur. Grubun farklı oluşumlarında birkaç

metreden on metre kalınlığa kadar olan kil birimleri farklı şişme potansiyeline sahiptir.

Özellikle numunenin alındığı bölgedeki birim %40 lara varan CaCO3 (Kalsiyum Karbonat)

içermektedir (Atalar, C., 2011).

Şekil 3. Numunelerin alındığı lokasyonda yapılan sondaj logu ve sandıkları.

2.2 Zemin Özellikleri

Alınan numuneleri üzerinde atterberg limit, özgül ağırlık ve tane büyüklüğü dağılımı testleri

yapılmıştır. Deneylerde TS 1900-1 Standardı kullanılmıştır. ASTM D 2487 ye göre

Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemi (USCS) olarak adlandırılan sınıflandırma

sistemine göre ilgili birim ‘CL’ sınıfına girmektedir. Bu birim Düşük ve orta Plastisiteli

inorganik killer, kumlu, çakıllı ve siltli killer olarak sınıflandırılmıştır. Bu testler, sonraki

analizlerde kullanılacak hesaplamalar için standart veri sağlamıştır. Yüksek kalsiyum

karbonat miktarı nedeniyle yapılan sedimantasyon deneyleri esnasında parçacıkların hızla

çökmesi gözlemlenmiş ve bahsi konu deneyin gerçekleştirilememesi nedeniyle granülometri

eğrisi oluşturulamamıştır.

302

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 5: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

Tablo 1. Kil Zeminin İndeks Özellikler.

Özellik Değer Birim

Likit Limit (LL) 40 %

Plastik Limit (PL) 21 %

Plastik Endeksi 19 -

Tane Yoğunluğu(ρs) 2.61 g/ml

Bahsi konu toprak için yapılan standart proktor deneyi Şekil 4 de görülmektedir. Yapılan

deneye göre malzemenin maksimum kuru yoğunluğunun (ρk )1,55 Mg/m3 optimum su

içeriğinin (Wopt) ise 22% olduğu görülmektedir.

Şekil 4. Numunenin alındığı zeminin ρk- Wopt ilişkisi.

2.3 Fiber Özellikleri

Çalışmada ayrık fiber katkısı olarak taş kâğıt ve zımpara kâğıdı kullanılmıştır. Taş kâğıt %80

nininCaCO3 içerikli ocak artığı malzemenin öğütülerek toz haline getirilip %20 toksin

içermeyen bağlayıcı malzemelerle karıştırılarak hamur haline getirilip kâğıt şekline getirilerek

üretilmektedir.

Taş kağıt Uzakdoğu’da üretilmekte olup ülkemizde defter imalatı için ithal edilmektedir. Bu

kağıtların üretiminde su kullanılmıyor. Yapılan su emme deneylerinde altı ay boyunca su

emmediği görülmüştür. Doğada 5 yıl kalması durumunda toz haline geliyor ve atık kalmıyor,

yine Kalsiyum Karbonat olarak toprağa karışıyor.

Yine bir diğer ayrık fiber olarak ISO 6344-3:2013 göre P 30 numaralı çok kaba 632 µm kum

taneli zımpara kağıdı kullanılmıştır. Zımpara kağıdının kullanılma amacı (Ekinci A., 2016) da

belirtilen parlak yüzeyli ayrık fiber katkılarının optimum su içeriği üzerinde sıkıştırılan

303

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 6: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

karışımlarda kayarak katkısız malzemeye istinaden gerilme kaybı yaşadığının gözlemlenmesi

olmuştur. Bu araştırmada kullanılan taş ve zımpara kâğıtları genişliği 5 mm uzunluğu ise 50

mm’dir.

Tablo 2. Zımpara kağıt sınıflandırma tablosu.

Tip/Açıklama Güncel

numaralandırma

(kum)

Parçacık

Çapı

(µm)

Çok kaba 30

36

632

530

Kaba 40

50

60

425

348

265

Orta 80

100

120

190

162

115

İnce 150

180

92

82

Cok ince 220

240

280

68

53

52

2.4 Numunelerin Hazırlanması

Kazı alanından alınan numuneler laboratuvar plastik çekiçle kırılarak 20-30cm büyüklüğünde

parçalar haline getiriliyor (Şekil.5). Kırma işleminin ardından parçalar kıyma makinesinden

geçirilip 16 numaralı elekten (1,19mm) geçiriliyor. Kilin optimum su içeriği ve maksimum

yoğunluk değerini elde etmek için toprak belirlenen su miktarı (optimumun altı ve üstü) ile

homojen olana kadar karıştırılıp standart sıkıştırma (3 kat 25 vuruş) uygulanıyor (Şekil.5).

Fiber katkılı malzemenin hazırlanmasında ise kil kuru ağırlığının %0.5 ağırlığında ayrık

fiberler elle karıştırılarak eklenmektedir. Sıkıştırma işlemi bittikten sonra numune kalıp

içerisinden çıkartılıp numune kesici bıçaklar aracılığı ile 50 mm çap ve 100 mm

yüksekliğinde kesiliyor.

Şekil 5. Kazı Alanından Alınarak Belli Boyutlara Getirilen Kil.

304

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 7: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

Hazırlanan numuneler Tablo 3 de görülen kodlar aracılığı ile isimlendirilip ASTM D2166 /

D2166M-16 standartlarına göre Serbest Basınç ve ASTM D3967-16 ya göre Dolaylı Çekme

dayanımı testlerine tabi tutulmuştur.

Tablo 3. Deney kısa kod açıklamaları.

Kısa Kod Açıklama

UCS Serbest Basınç Gerilmesi

ITS Dolaylı Çekme Dayanımı

SC Standart Sıkıştırma

MC Ağır Kompaksiyon

F Fiber Katkılı

NF Fiber Katkısız

MC Su İçeriği

Bahsi konu kodlara göre örneğin UCS SC NF MC 29 deneyinin açıklaması; Serbest Basınç

deneyine maruz kalan Standart sıkıştırma ile optimum su içeriğinin üzerinde 29% su içeriği

ile hazırlanmış fiber katkısız numune dir.

Şekil 6. Fiber Takviyesiz UCS Testi.

3. DENEY SONUÇ VE ANALİZLERİ Optimum su içeriğinden az ve yüksek miktarda su ile standart ve ağır sıkıştırma ile

hazırlanmış taş kâğıt katkılı kil numunelerin serbest basınç dayanım grafiği Şekil 2 de

görülmektedir. Yapılan deney sonuçlarına göre beklenen şekilde ağır sıkıştırmaya maruz

bırakılan numuneler standart sıkıştırmaya göre daha yüksek serbest basınç gerilimi

göstermiştirler. Yine beklenen şekilde optimum su içeriğinin altında su eklenerek sıkıştırılan

numuneler, yüksek miktarda su ile sıkıştırılan numunelere nazaran fiber etkeninden bağımsız

olarak yüksek gerilmeler göstermiştir. Yine benzer deney sonuçlarında sıkıştırma enerjisinden

305

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 8: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

bağımsız şekilde fiber katkılı veya katkısız numunelerin birbirine yaklaşık zirve gerilmesi

gösterdiği gözlemlenmiştir. Buna karşıt fiber katkılı numunelerin katkısız malzemelere

nazaran daha yüksek deformasyonda zirve gerilmesine ulaştıkları gözlemlenmektedir. Zirve

sonrası fiber katkısız numunede ani göçme yaşanırken, fiber katkılı malzemede gerilmede

yaşanan bir kısım azalma sonrası sabit gerilme ile deformasyonun devam ettiği

gözlemlenmiştir. Yapılan deneyler sonunda Şekil 6 da görülebileceği üzere fiber katkısız

numunelerde kayma yüzeyinin belirgin bir şekilde oluştuğu izlenirken fiber katkılı

malzemelerde birçok küçük dağınık açılarda kayma yüzeyinin oluştuğu görülmüştür.

Şekil 7. Taş Kâğıt Katkılı Kıbrıs Kilinin Serbest Basınç Dayanımı.

Beklenenin aksine taş kâğıt eklenen numunelerde gerilme artışı yaşanmaması dolayısı ile

fiber katkısının mat ve pürüzlü yüzeyle sahip zımpara kâğıdı ile güçlendirilmesi düşünülmüş

ancak beklenenin aksine Şekil 8 de görülmektedir ki gerilmelerde düşüş gözlemlenmiştir.

Deney sonrası numunelerde yapılan gözlemlerde kil yumaklarının zımpara yüzeyindeki kum

taneleri arasına sıkışıp zımparayı çevreledikleri farkedilmiştir. Bu nedenle zımpara yüzeyi kil

yüzeyi arasındaki sürtünme yerine kil yüzey- kil yüzeye sürtünme yaşanmış olup gerilmelerde

düşüşe neden olmuştur.

306

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 9: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

Şekil 8. Zımpara Kâğıdı katkılı Kıbrıs Kilinin Serbest Basınç Dayanımı.

Çalışma kapsamında optimum su içeriğinin altında yapılan dolaylı çekme dayanımı deneyleri

Şekil 9 da görülmektedir. Deney sonuçlarına göre standart sıkıştırmanın uygulandığı taş kâğıt

katkılı numunelerde çekme dayanımı artışı gözlemlenirken ağır sıkıştırma uygulanan

numunelerde tam tersi bir durum gözlemlenmiştir. Yine şekil 10 da zımpara kâğıdı ile

optimum su içeriğinin üzerinde hazırlanan numunelerde dayanım artışı gözlemlenmiştir.

Serbest basınç deneylerindeki sonuçların aksine çekme dayanımındaki bu artışların sebebinin

(Ekinci ve Ferreira 2012) polipropilin katkılı malzemelerin dinamik sıkıştırma nedeniyle

yatay şekilde sıralanışının neden olduğu düşünülmektedir. Bahsi konu çalışmada, dinamik

standart sıkıştırma yöntemi ile gelişigüzel 100 adet fiber lifinin numuneye eklenip, numune

dikkatlice kazılarak oluşturulup koordinat sisteminde her bir lifin X, Y, Z koordinatları

belirlenip sonuç olarak liflerin %80 ninin yatay düzlem ile 10 derecelik açı oluşturduğu

gözlemlenmişti. Bu çalışmada dolaylı çekme kuvveti dayanımı deneyi esnasında yaşanan

deformasyon deney düzeneği nedeniyle fiberlere dikey açıda yaşandığından fiberler Çekme

dayanımına katkı sağlamıştır.

Şekil 9. Taş Kâğıdı Katkılı Kilin Dolaylı Çekme Dayanımı.

307

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 10: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

Şekil 10. Zımpara Kâğıdı Katkılı Kilin Dolaylı Çekme Dayanımı.

4. SONUÇLAR

Yapılan çalışmalar sonucu fiber katkılı malzemelerin hazırlama su oranlarından bağımsız

olarak zirve serbest basınç gerilmelerinin değişime uğramadıkları gözlemlenmiştir. Ancak

fiber katkılı numunelerde zirve gerilmesinin daha yüksek deformasyonlar sonrası oluştuğu ve

zirve sonrasında fiber katkısız malzemelerde yaşanan ani göçme yerine azalan gerilmeleri

takiben gerilmelerin sabitlenerek deformasyon yaşandığı gözlemlenmişti. Yaşanan bu

olgunun sebebi numunelere yerleştirilen fiberin gerilerek numunenin ani çökme yaşamasın

engellemesinden dolayıdır.

Çalışma kapsamında yapılan dolaylı çekme dayanımı deneylerinde, standart sıkıştırmanın

uygulandığı taş kâğıt katkılı numunelerde çekme dayanımı artışı gözlemlenirken ağır

sıkıştırma uygulanan numunelerde tam tersi bir durum gözlemlenmiştir. Zımpara kâğıdı ile

optimum su içeriğinin üzerinde hazırlanan numunelerde ise dayanım artışı gözlemlenmiştir.

Serbest basınç deneylerindeki sonuçların aksine çekme dayanımındaki bu artışların, çekme

kuvveti dayanımı deneyi esnasında yaşanan deformasyonun deney düzeneği nedeniyle

fiberlere dikey açıda etki etmesi sebebiyle yaşandığı düşünülmektedir.

5. TEŞEKKÜR

Yazarlar bu çalışmanın gerçeklemesinde katkıları bulunan Lefke Avrupa Üniversitesi,

Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü asistanları Mohammed Hanafi ve Laith

Hasasnehe katkılarından dolayı teşekkürlerini sunar.

308

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 11: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

6. KAYNAKLAR

[1] Mandal, J. N. & Murti, M. V. R. (1989). Potential for use of natural fibres in geotextile

engineering. Proceedings, International Workshop on Geotextiles, Bangalore, India, pp. 251–

254.

[2] Xu, G. L., Liu, F. S. & Tang, H. M. (2004). Modern Technology Theory and Engineering

Practice Concerning Reinforced-Soil, China University of Geosciences Press, Wuhan, China,

pp. 2–15.

[3] Jiang, H., Cai, Y. & Liu, J. (2010). Engineering properties of soils reinforced by short

discrete polypropylene fiber. Journal of Materials in Civil Engineering, 22, No. 12, 1315–

1322.

[4] Consoli, N. C., Casagrande, M. D. T., Prietto, P. D. M. & Thome, A. (2003). Plate load

test on fibre-reinforced soil. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,

ASCE, 129, No. 10, 951–955.

[5] Sahin, A. (2010). “Freezing-thawing behaviour of fine-grained soils reinforced with

polypropylene fibres”, Cold Regions Science and Technology, vol.60, No.1, 63-65.

[6] Chaosheng, T., Yi, C., Bin, S., Charles, W. W. Ng. (2006). Effect of polypropylene fibre

and lime admixture on engineering properties of clayey soil, Department of Earth Science,

Nanjing University, China.

[7] S. Akbulut, S. Arasan and E. Kalkan (2007), Modification of clayey soils using scrap tire

rubber and synthetic fibers, Applied Clay Science, 38, pp. 23- 32.

[8] Tadepalli, P. R., Mo, Y. L., Thomas, T. C., Hsu, T. T. C. & Vogel, J. (2009). Mechanical

properties of steel fiber reinforced concrete beams. Proceedings of the 2009 Structures

Congress: Don’t Mess with Structural Engineers, ASCE, Reston, VA, USA, pp. 1039–1048.

[9] Bayasi, M. Z. & Soroushiah, P. (1992). Effects of steel fiber reinforcement on fresh mix

properties of concrete. Materials Journal, American Concrete Institute, 89, No. 4, 369–374.

[10] Campione, G. & Mendola, L. (2004). Behavior in compression of lightweight “

reinforced concrete confined with transverse steel reinforcement. Cement and Concrete

Research, 26, No. 6, 645–656.

[11] Chen, B. & Liu, J. (2005). Contribution of hybrid fibers on the properties of the high-

strength lightweight concrete having good workability. Cement and Concrete Research, 35,

No. 5, 913–917.

[12] Ekinci, A (2016) The mechanical properties of compacted clay from the Lambeth Group

using fibre reinforcement. Doctoral thesis, UCL (University College London).

[13] ASTM D2166 / D2166M-16, Standard Test Method for Unconfined Compressive

Strength of Cohesive Soil, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016,

www.astm.org

309

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 12: TAŞ VE ZIMPARA KAĞIDI KATKILI KIBRIS KİLİNİN MEKANİKSEL ... · Stone Paper and Sand Paper reinforced and unreinforced specimens have been tested for Unconfined Compressive Strength

[14] ASTM D3967-16, Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Intact Rock

Core Specimens, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016,

www.astm.orgInternational Journal of Geotechnical Engineering, 5, 1, 79-86

[15] Ekinci, A and Ferreira, PMV (2012) The undrained mechanical behaviour of a fibre-

reinforced heavily over-consolidated clay. In: Denies, N and Huybrechts, N, (eds.)

Proceedings of the ISSMGE Technical Committee TC 211 International Symposium on

Ground Improvement (IS-GI BRUSSELS 2012): Recent Research, Advances & Execution

Aspects of Ground Improvement Works. (pp. 53 - 62)

[16] Atalar, C. (2011). A review of the origin and properties of the soils of Nicosia, Cyprus,

International Journal of Geotechnical Engineering, 5, 1, 79-86

310

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul