KOMPAKSİYON:
İnşaat mühendisliği uygulamalarında değişik amaçlar için toprak dolgularının kullanılması çok yaygın bir uygulamadır.Toprak dolgular inşaat sahasının yükseltilmesi, karayolları ve havaalanları kaplama altı dolgularında, toprak barajlar, su bentleri, akarsu bentleri gibi yapılarda sıklıkla uygulama alanı bulmaktadır. Bazı hallerde çok elverişsiz durumda olan tabii zemin kazılarak yerine mühendislik özellikleri daha yüksek temel altı dolgusunun konulması şeklinde de kullanılmaktadır.
Dolgu işlerinde kullanılacak olan malzeme, başka sahadan kazılarak elde edilmiş zemin olacaktır. Elde edilen dolgu malzemesinin özensizce gelişigüzel dolgu sahasına serilmesi ile yüksek poroziteye sahip, permeabilitesi yüksek, sıkışabilirliği yüksek ve düşük mukavemete sahip, heterojen bir zemin tabakası elde edilecektir. Bu olumsuzlukları önlemek amacı ile dolgunun istenilen mühendislik özelliklerini kazanabilmesini temin etmek amacı ile dolgular sıkıştırılması gerekmektedir.
Zeminin, kendisinden beklenilen mühendislik özelliklerinin kazandırılması amacı ile tabaka tabaka serilerek, silindirleme, titreşim uygulama, tokmaklama gibi işlemlere tabi tutarak sıkıştırılmasına kompaksiyon denir. Bu işlemle zeminin içerisinde boşlukların azaltılarak daha sıkı yerleşmiş bir zemin tabakası elde edilmesi amaçlanmaktadır. Zemin sıkıştırılması ile daha büyük bir birim hacim ağırlığı elde edilir ve buna bağlı olarak da mühendislik özelliklerinde artış sağlanır.
KOMPAKSİYON TEORİSİ
Kompaksiyon işlemi ile amaçlanan zemin içerisindeki boşlukların azaltılmasıdır. Teorik olarak zemin taneleri ve su sıkışmaz olduğundan Zeminin sıkışması boşlukların içerisindeki havanın sıkışarak dışarı çıkması ile oluşur. Bu da tanelerin birbirine yaklaşarak daha sıkı bir yapı elde etmeleri ile sağlanır. Tanelerin zemin içerisindeki boşlukları doldurarak birbirine doğru hareketleri, zemin tabakasına uygulanan statik veya dinamik yüklerle sağlanır. Tanelerin hareket yeteneği ise uygulanan yük (kompaksiyon enerjisi) ve zeminin su muhtevası ile ilişkilidir. Zeminin su muhtevası zeminin sıkışabilirliğine iki farklı türde etkide bulunur. Birinci durum zemin içerisindeki su muhtevası çok yüksek seviyelerde olması boşluklardaki havanın hapsolmasına ve dışarı çıkamamasına neden olur. Buna bağlı olarak sıkışan hava hacimlerinde basınç artışları meydana gelmekte ve sıkışma zorlaşmaktadır. Zeminin tamamen suya doygun olması durumunda da sıkıştırma mümkün olamamaktadır. Çünkü bu durumda uygulanan yükler neticesinde hidrostatik basınç meydana gelecek ve bu basınç zemin tanelerinin birbirine yaklaşmasını engelleyecektir. İkinci durumda ise zemin içerisindeki yeterli miktarda su olması taneler arasındaki sürtünme kuvvetini azaltacağından zeminin sıkışmasına yardımcı etkisi olacaktır. Zeminin içerisinde yeterli su olmaması da zemin taneleri arasındaki sürtünme kuvvetlerini artıracağından sıkıştırma zorlaşacak ve daha fazla enerji kullanımına sebep olacaktır.
Yukarıda sayılan sebeplerden dolayı zeminin en az enerji ile en fazla sıkışmasını sağlayan su muhtevasının elde edilmesi gerekmektedir. Bu su muhtevasına optimum su muhtevası denir.
KOMPAKSİYON (PROKTOR) DENEYİ
Amacı:
Belirli bir metotla sıkıştırılmış zeminde maksimum kuru birim hacim ağırlığı veren su muhtevası yakınlarında birim hacme sığacak en çok zemin ağırlığını bulmak.
Deney Aletleri:
• Metal kap
• Metal tokmak
• Terazi
• Palet Bıçağı
• Çelik cetvel
• Elek ve tavası
• Metal tepsi
• Kriko
• Su muhtevasının ölçümü için gerekli deney aletleri
Deneyin Yapılışı:
Deney için kurutulmuş tanelenmiş zemin numunesi kullanılır. Önce zemin numunesine bir miktar su ilave edilerek karıştırılır. Hazırlanan numune 3 tabaka halinde metal kap ( mold) içine her seferinde kabın 1/3 ü kadar tabakalar halinde ve her tabaka 25 defa metal tokmak ile tokmaklanarak sıkıştırılır. Zemin sıkıştırılırken metal tokmak zemin numunesinin değişik yerleri üzerinde serbest düşmeye bırakılır. Bu şekilde 3 tabaka halinde sıkıştırılarak doldurulan metal kap üzerindeki fazlalıklar traşlandıktan sonra tartılır ve su muhtevasının belirlenmesi için bir numune alınır. Bu numune önce yaş halde iken tartılır. Sonra etüvde kurutulduktan sonra kuru ağırlığı ölçülür.
Bu işlem 4- 5 defa tekrarlanarak değişik su muhtevaları için kuru birim hacim ağırlıkları tespit edilir. Deney tekrarının çoğalması kuru birim hacim ağırlık, su muhtevasın grafiği üzerinde daha fazla veri elde edilmesi anlamına geleceğinden deneyle daha hassas bir sonuç elde edilmesini sağlar
