KESME KUTUSU DENEYİ

KESME KUTUSU DENEYİ :


DENEYİN AMACI : Farklı sıkılıklardaki kum numunelerinin kesme etkisine maruz bırakarak numuneye ait kayma direncinin ve kayma açısının belirlenmesi amacıyla kesme kutusu deneyi yapılır.
DENEYİN TEORİSİ : Kesme kutusu deneyinde, zemin numunesi dikdörtgen veya dairesel kesitli ve iki parçadan oluşan rijit bir kutu içine yerleştirilmektedir. Uygulanan bir kesme kuvveti altında, kutunun üst parçası sabit tutulurken alt parçası yatay bir düzlem üzerinde hareket edebilmekte ve böylece numunenin ortasından geçen yatay düzlem boyunca zemin kaymaya zorlanmaktadır Numune üzerine normal gerilme uygulayarak, böylece kesmeden önce zeminin konsolide olması ve kesme sırasında normal gerilmelerin kontrol altında tutulması mümkün olmaktadır.
Bu deneyde zemin önceden belirlenmiş (numunenin ortasından geçen) yatay bir düzlem boyunca kırılmaya (göçmeye) zorlanmaktadır. Belirli bir normal gerilme altında uygulanan kesme kuvveti ile meydana gelen yatay yer değiştirmeler ölçülmektedir.
Eğrilerin şeklinin zeminin cinsine ve başlangıç durumuna bağlı olduğu gözlenmektedir Deney sırasında ulaşılan en büyük kayma gerilmesi veya göçme kabul edilebilecek şekil değiştirmelere yol açan kayma gerilmesi zeminin normal bir gerilme altında kayma mukavemetini vermektedir. Deney değişik normal gerilmeler altında yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi zeminin mukavemet zarfını elde etmek mümkün olmakladır Bu deney ile kesme sırasında zeminin drenajını kontrol etmek, ancak yükleme hızım zeminin permabilitesine göre ayarlamak ile mümkün olmaktadır
Permabilitesi yüksek zeminlerde (kumlarda) drenajlı koşullar geçerli olurken, düşük permabiliteli zeminlerde (killerde) normal yükleme hızlarında drenajsız, çok yavaş yükleme hızlarında drenajlı koşullar geçerli olmaktadır.
Kesme sırasında oluşan hoşluk suyu basıncı (BSB) artışlarını ölçmenin mümkün olmaması. göçmeye ulaşmadan önceki gerilme seviyelerinde asal gerilme doğrultularının belirsiz olması ve kırılma düzlemi boyunca gerilme dağılımının uniform olmaması deneyin kısıtlayıcı yönlerini oluşturmaktadır.
Uygulamada, kesme kutusu deneyi daha çok kumların kayma mukavemetini saptamak için kullanılmaktadır Kum Zeminler için elde edilen kayma mukavemeti açışı (-) drenajlı yükleme durumları için olup, Arazi koşulları ile uyumlu olduğu kabul edilir Deney numunesinin arazi boşluk oranına sahip olacak şekilde hazırlanmasına dikkat etmek gerekmektedir

DENEY DÜZENEĞİ VE DENEYİN YÖNTEMİ : Deneyde ilk olarak kum malzemesi kesme kutusu denilen 6x6 boyutunda kutu içerisine dolduruldu. Doldurulan numune düz bir yüzeyi bulunan cisimle düzeltildi. Numunenin toplam ağırlığı belirlendi ve not edildi. Daha sonra kutu deney düzeneği içerisine yerleştirildi. Deney düzeneğinde yük ve deformasyonların okunabildiği saatler bulunmaktaydı. Eksenel yük alt kısımda bulunan bir bölmeye bırakılan ağırlıklar yardımıyla belirlenebilmekteydi. Biz deneyimizi 1,2 ve 4 kg yükler için gerçekleştirdik. Kutu deney düzeneğine yerleştirildikten sonra kutudaki vidalar açıldı. İlk olarak 1 kg ağırlığındaki yük bölmeye yerleştirildi. Yükleme düğmesine basılarak boşlukların kaybolması sağlandı. Daha sonra saatler sıfırlanarak yükleme yapılmaya başlandı. Yük değerleri deney föyünde yer alan belli deformasyonlar için okundu. Belli bir noktadan sonra deformasyonlar artış gösterirken yükte azalma meydana geldi. Bu noktada zemin göçmüş oldu ve deney sonlandırıldı. 1 kg için yapılan deneyden sonra malzeme boşaltılarak yeniden kum ile dolduruldu. Deney 2 ve 4 kg ağırlıklar için tekrarlandı.