ZEMİNLERDE ARAZİDE KAYMA DAYANIMININ KANATLI KESİCİ İLE SAPTANMASI DENEYİ (VEYN DENEYİ)

ZEMİNLERDE ARAZİDE KAYMA DAYANIMININ KANATLI KESİCİ İLE SAPTANMASI DENEYİ (VEYN DENEYİ)

Bu deney, killi zeminlerin, drenajsız koşullarda, kayma direncini ölçmek için laboratuarda veya arazide yapılan bir deneydir. Alet (sonda) birbirine dik olarak birleştirilmiş 4 metal plakadan oluşur.

Laboratuar sondasının çap ve yüksekliği 1-2 cm, arazi sondasının çap ve yüksekliği ise 10-20 cm kadardır. Laboratuvar sondası için örnek alıcı (tüp) içinde bulunan örselenmemiş zemin örneğine veya düzlenmiş zemin yüzüne gerek vardır. Sonda zemine batırılır, sonra döndürme momenti uygulanarak zemin, bir silindirin alt üst ve yan yüzleri boyunca kesilir.

Arazide deney yapmak için açılmış bir sondaj deliğine ihtiyaç vardır veya çakmalı tiplerde, sonda koruyucunun içinde zemine çakılır, sonra döndürme momenti uygulanır, zemin kesilir. Kesme anında uygulanan döndürme momenti, bir ölçme düzeni ile ölçülür. Döndürme momentini ölçmek için genellikle döndürmeye karşı lineer, elastik davranan, kalibre edilmiş yaylar kullanılır.

2.1.Deneyin Yapılışı

2.1.1. Deney Araç Gereç ve Ekipmanları Hazırlamak

Kanatlı kesici: Yüksek nitelikte paslanmaz çelikten yapılmış (Arazi sondasının çap ve yüksekliği ise 10-20 cm kadardır.)

Tijler: Boyları 90 cm dolayında ve eksenel kuvvetlere dayanabilecek sağlamlıkta olmalıdır.

Yatak: Sondaj borusu içinde çubukların tam ortadan geçmesini sağlayacak nitelikte olmalıdır.

Tork aleti: Bu aygıtın yerden yüksekliği ayarlanabilmeli ve aygıt istenilen durumda uzatma çubuklarına kenetlenebilmelidir. Aygıt 0-7 kg arasındaki burulma momentlerine %1 duyarlıkta ölçebilmelidir.

2.1.2. Sondaj Kuyusunu Açmak

 Sondaj yeri seçimi: Deney yapılacak arazide muhtelif bölgelerde arazinin durumuna, eğimine, üzerindeki doğal duruma göre yapının temelinden uzak noktalar seçilir.

 Sondaj sayısı: Zeminin özelliğine ve ihtiyaca göre belirlenir (en az 2).

 Sondaj derinliği: Sert zeminlerde 3-5 metreye daha yumuşak zeminlerde 6-7 metreye kadar burguyla sondaj yapılabilir. 7 metreden fazla derinlikte burguyu çıkarmak için sehpa kurulur.

2.1.3. Kesiciyi Sondaj Çukuruna İndirmek

Kanatlı kesici, uzatma çubuklarıyla birlikte, önceden delinmiş ve genellikle bütün derinliği boyunca koruma borusu ile donatılmış sondaj kuyusuna indirilir. Kanatlı kesici indirilirken çubuk bağlantılarının sıkı kalmasına özen gösterilmelidir. Çubukların eksen doğrultusundan sapmalarını önlemek için yeterli sayıda ortalayıcı yatak yerleştirilmelidir. Bu yataklar arasındaki uzaklık, çubukların sağlamlığına bağlı olarak 3 m ile 9 m arasında olmalıdır.

2.1.4. Zemine Kuvvet Uygulamak

Kanatlı kesici kuyunun dibine oturduktan sonra, döndürülmeden ve sürekli bir hareketle, örselenmemiş zemine itilir. Kesicinin zemine itilme miktarı, kuyu çapının 3 katı olmalıdır.

2.1.5. Burulma Momenti Aletini Kurmak ve Çalıştırmak

Burulma momenti ölçme aygıtı, en üstteki çubuğun üzerine geçirilip istenilen yüksekliğe ayarlanır ve bu çubuğa kenetlenir. Aletin tabanı yere sağlam bir biçimde saptanır. Ölçme göstergesi, aletteki boşluklar alındıktan sonra, sıfıra getirilir. Bundan sonra kanatlı kesici, zemin kesilene değin döndürülür. Deney boyunca çubukları döndürme hızı saniyede 0,1°- 0,2° (dakikada 6°-12°) sınırları arasında olmalıdır. Göstergenin maksimum değeri, zemini kesmek için gerekli burulma momentini verir.

2.1.6. Temizlik

Deney bitirildikten sonra kullanılan araç gereç usulüne uygun olarak temizlenir. Kullanılan ekipman laboratuarda ilgili yerlerine yerleştirilir.

2.1.7. Hesaplamaları ve Deney Raporunu Hazırlamak

Zeminin kanatlı kesiciyle ölçülen drenajsız kayma dayanımı Su şu formülden hesaplanır:

Burada:

M : Zemini kesmek için gerekli tork (kg.m)

K : Kanatlı kesicinin biçimine ve boyutlarına bağlı bir katsayı (cm3)

Kanatları dikdörtgen biçimde olan bir kesici için kayma dayanımı, silindir biçimindeki kesme yüzeyinin uçlarında ve çevresi üzerinde üniform kabul edilecek olursa:

Burada:

D : Kanatlı kesicinin eni (cm)

H : Kanatlı kesicinin boyu (cm)

Not: Kanatlardaki olası çarpıklıkları veya aşınmaları erken saptamak için bu boyutların belirli aralarla denetlenmesi gerekmektedir. Kanatlı kesicinin boyunun enine oranı 2/1 olduğu durumlarda K’yı veren denklem şöyle basitleştirilebilir.

K = 3,67 D3

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

İNŞAAT TEKNOLOJİSİ

TAŞIMA ORANI VE KAYMA DAYANIMI

582YIM505

Ankara, 2011

ZEMİNLERDE CALİFORNİYA TAŞIMA ORANI TAYİNİ DENEYİ (CBR)

ZEMİNLERDE CALİFORNİYA TAŞIMA ORANI TAYİNİ DENEYİ (CBR)

Bu deney, kesit alanı 19,35 cm3 olan silindirsel bir pistonu belirli bir hızla zemine iterek elde edilen yük- penetrasyon bağlantısının (Kaliforniya taşıma oranı) bulunmasını kapsar

Penetrasyonun herhangi bir değeri için ölçülen yükün standart bir yüke oranı olarak tanımlanan CBR genellikle 2,5 mm’lik penetrasyon için verilir. Ancak 5 mm’lik bir penetrasyon için daha büyük bir değer çıkarsa büyük olan değer verilir.

Pistonun boyutları nedeniyle deney sadece tane büyüklüğü en çok 20 mm olan malzeme için uygulanır. Numunenin hazırlanışı, CBR deneyinde elde edilen sonuçları büyük ölçüde etkiler. Su içeriğinin oldukça yüksek olduğu kohezyonlu zeminlerde (CBR değeri %5 den küçük) bu deneyin doğru değerler vermediği görülmüştür. Dolayısı ile bu deney daha çok yolların ve hava alanlarının tabanını oluşturan zeminlerin oldukça kuru olduğu tropik bölgelerde uygulanmaya elverişlidir.

1.1.Deneyin Yapılışı

1.1.1. Deney Araç Gereç ve Ekipmanları Hazırlamak

Bu deney için kullanılacak araç gereç aşağıdadır.

 Elekler: 5 ve 20 mm’lik elekler

 Silindirik metal kalıp: Çapı 15,2 cm, yüksekliği 12,7 cm, taban ve üst plaka 5 cm yüksekliğinde takıp çıkarılabilen yaka

 Metal disk ve sap: Numunenin statik sıkıştırılması için 15 cm çapında ve 5 cm kalınlığında 3 metal disk, disklere vidalanabilen bir sap

 Metal piston: Kesit alanı 19,35 cm2, uzunluğu 25 cm olan silindirik piston

 Deney sırasında uygulanacak yükü, piston aracılığı ile zemine aktaran bir makine, bu makinenin yükü ölçen bir aygıtı olması ve yükü denetlenebilen bir hızla vermesi gerekir.

 Mikrometre: Piston penetrasyonunun ölçülmesini ve penetrasyon hızının denetlenebilmesini sağlayacak 0,01 mm bölüntülü, 25 mm kapasiteli göstergeli

 Ağırlık: İç çapı 5,24-5,4 cm, dış çapı 14,60-14,92 cm ve her birinin ağırlığı 2,27 kg olan halka biçiminde 3 ağırlık

 Metal tokmak: 5,1 cm çapında dairesel tabanı olan 4,5 kg ağırlığında, tokmağın sert düşüşü 45,8 cm’ye kadar ayarlanabilmelidir.

 Basınç aleti: Statik sıkıştırma için en az 50 cm2 alanındaki iki yatay plakası arasında en az 30 cm’lik bir aralık bulunan ve 25000 kg kapasiteli

 Çelik çubuk: 13-20 mm çapında ve 38 cm uzunluğunda çelik bir çubuk

 Cetvel: 30x2,5x3 cm çelik cetvel

 Bir maket bıçağı

 Numunenin suda bekletilmesi sırasında yüzey hareketini ölçecek bir alet

 Terazi: 5 g duyarlıkta 25 kg kapasiteli

 Su içeriğinin saptanması için gerekli aletler

 15 cm çapında süzgeç kâğıdı

1.1.2 Deney Numunesini Hazırlamak

Deney 20 nu.lı elek altına geçen malzeme üzerinde yapılmalıdır. Deney, genellikle zeminin kazı anındaki doğal su içeriğinde yapılır ancak başka su içeriği değerlerinde de yapılması gerekebilir. Değişik su içeriklerinde deney yapılacağı zaman, numuneler açıkta kurutulmuş ve 5 mm’lik eleğin üstünde kalan topakları ufalanmış zemine istenilen miktarda su ilave edilerek elde edilir. Bu gibi durumlarda zemini çok iyi karıştırmak ve imkân varsa sıkıştırma işleminden önce kapalı bir kap içerisinde 24 saat bekletmek gerekir.

Kullanılmakta olan sıkıştırma metotları aşağıdadır:

 Statik sıkıştırma; 1. metot, 2. metot

 Dinamik sıkıştırma; 1. metot, 2. metot, 3. Metot

Numunenin suda bekletilmesi; CBR deney numunelerinin suda bekletilme işlemleri her zaman uygulanmaz ancak bazı koşullar altında böyle bir işleme başvurulması gerekebilir.

1.1.3 Numuneyi Basınç Aletine Koymak ve Penetrasyon Değerlerini Ölçmek

Kalıp, taban plakası takılmış ancak üst yüzeyi açık olarak içindeki numuneyle birlikte basınç aletinin plakası üzerine yerleştirilir. Numunenin üzerine gerekli görülen ağırlıklar konur. Penetrasyon pistonu, taşıma oranı % 30’un altında olan zeminler için 4,5 kg’lık bir yükle, taşıma oranı % 30’dan yüksek olan zeminler için ise 22,5 kg’lık bir yükle numunenin yüzeyine oturtulur ve dakikada 1,20 mm’lik hızla zemine itilir. Yük okumaları 0,625-1,25-1,875-2,50-5,00-7,50-10-12,5 mm’lik penetrasyonlarda alınır.

1.1.4 Numune Yüzeyini Düzeltmek

Piston kaldırılır ve numune yüzeyinde bırakmış olduğu girintiler doldurularak ve çıkıntılar çelik cetvelle kesilerek numunenin yüzeyi düzlenir.

1.1.5. Ters Yönde Penetrasyon Değeri Ölçmek

Numunenin her iki ucu da denenecekse taban plakası kalıbın altından üst ucuna takılır ve kalıp, içindeki numuneyle birlikte ters çevrilir ve 3 numaralı işlemler numunenin diğer ucu için de uygulanır.

1.1.6 Numunenin Su İçeriğini bulmak

Penetrasyon deneyleri tamamlandıktan sonra numunenin iki ucundaki yüzeylerin hemen altından her biri 350 g dolayında olan numuneler alınıp su içerikleri tespit edilir.

w1 : Yaş numune ağırlığı

wk : Kuru numune ağırlığı

w : Su muhtevası (Zemin içindeki su ağırlığının/ zemin kuru ağırlığına oranıdır.)

Ww : Su ağırlığı

1.1.7. Temizlik

Deney bitirildikten sonra kullanılan araç gereçler usulüne uygun olarak temizlenir. Kullanılan ekipman laboratuarda ilgili yerlerine yerleştirilir.

1.1.8 Hesaplamalar ve Deney Raporu Hazırlamak

 Yük- penetrasyon eğrisi

Penetrasyon değerleri ve bunlara karşılık olan piston yükleri bir grafik kâğıt üzerine işaretlenir ve elde edilen noktalar arasından düzgün bir eğri çizilir. Bu eğri, normal olarak dışarıya doğru dışbükeydir, eğrinin başlangıç kesimi yukarıya doğru içbükeyse bir düzeltme yapmak gerekir. Eğimin en yüksek olduğu noktadan bir teğet çizilir (Şekil 1.2). Penetrasyon eksenini kesecek şekilde uzatılır. Bundan sonra eğri, teğetle penetrasyon ekseninin kesişme noktası ile çakışacak biçimde sola kaydırılır. Bu CBR değerinin bulunacağı düzeltilmiş eğriyi verir.

 Kaliforniya taşıma oranı hesaplaması

%100 CBR değerine karşılık olan standart yük- penetrasyon şu değerlerle tanımlanır: 1,25 mm’lik penetrasyonda 860 kg 2,5 mm’de 1360 kg 5,0 mm’de 2040 kg, 7,5 mm’de 2585 kg, 10 mm’de 3130 kg ve 12,5 mm’de 3590 kgf. Belirli bir penetrasyonu sağlayan yükün aynı penetrasyonu standart eğri üzerinde sağlayan yüke oranı, o penetrasyondaki CBR değeri olarak tanımlanır.

CBR değeri 2,5 mm’lik ve 5,0 mm’lik penetrasyonlarda hesaplanır ve elde edilen bu iki değerden büyük olanı zeminin CBR değeri olarak kabul edilir.

Yük- penetrasyon eğrisini Şekil 1.3’teki çeşitli CBR değerleri için çizilmiş eğrilerin bulunduğu bir grafik kâğıdı üzerine çizmek büyük kolaylık sağlar. Bu durumda CBR değeri, herhangi bir hesaplama gerekmeksizin doğrudan okunabilir.

Şekil 1.4: CBR deney sonuçlarının değerlendirilmesinde kullanılan standart yük penetrasyon eğrisi

 Suda bekletilmiş numunelerin kuru birim ağırlığının hesaplanması:

Zeminlerin yaş birim hacim ağırlığı (γn) aşağıdaki formüller yardımıyla hesaplanır. Statik metotla veya titreşimle sıkıştırılmış numuneler için şu formül kullanılır:

γn = 0,000431 W1 (t/m3)

Burada W1: Kalıbı doldurmak için gerekli zemin ağırlığı (g)

Dinamik metotla sıkıştırılmış numuneler için şu formül kullanılır:

γn = 0,000431 (W3-W2) (t/m3)

Burada W2: Kalıpla taban plakasının ağırlığı (g)

W3 : Kalıp, taban plakası ve kalıptaki zeminin ağırlığı (g)

Zeminin kuru birim hacim ağırlığı:

γk =100 / 100-w

w: Zeminin su içeriğidir. (%)

 Sonuçların sunuluşu:

Kaliforniya taşıma oranı % 30’a kadar değerler için % 1 yakınlıkla % 30 ile % 100 arasındaki değerler için % 5 yakınlıkla, % 100’den büyük değerler için % 10 yakınlıkla verilir. Sıkıştırma metodu ile ilgili ayrıntılar, zeminin kuru birim hacim ağırlığı, deneyden sonraki su içeriği ve suda bekletilmişse bu bekletilme süresi ayrıca belirtilmelidir. Genellikle, deney sonuçları numunenin alt ve üst ucu için ilgili su içerikleri ile birlikte, ayrı ayrı verilir. Ancak sonuçlar, ortalama taşıma oranından %10’dan daha az bir sapma gösteriyorsa sonuçların ortalaması verilir.

Şekil 1.6: CBR deneyi için suda bekletilen numunenin yüzey hareketini ölçmeye yarayan alet

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

İNŞAAT TEKNOLOJİSİ

TAŞIMA ORANI VE KAYMA DAYANIMI

582YIM505

Ankara, 2011

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNDE LABORATUVAR DENEYLERİ

Hidrolik Deneyleri

VENTURİMETRE DENEYİ
Su Jeti Deneyi
Ölçme Savakları Deneyi
Orifis Deneyi



Zemin Mekaniği Deneyleri

Üç Eksenli Basınç Deneyi
Kesme Kutusu Deneyi
Serbest Basınç Deneyi
Kum Konisi Deneyi
Proktor Kompaksiyon Deneyi
Piknometre Deneyi
Rölatif Sıkılık Deneyi
Elek Analizi ve Granülometre Deneyi
TABLA DENEYİ
ZEMİNLERDE ARAZİDE KAYMA DAYANIMININ KANATLI KESİCİ İLE SAPTANMASI DENEYİ (VEYN DENEYİ)
ZEMİNLERDE CALİFORNİYA TAŞIMA ORANI TAYİNİ DENEYİ (CBR)



Yapı Mekaniği Deneyleri

Silindir Yarma Deneyi
Üç Nokta Silindir Deneyi
Standart Basınç Deneyi
Konsol Kiriş Eğilme Deneyi
Çelik Çubuk Çekme Deneyi
BETON AGREGALARINDA AŞINMAYA DAYANIKLILIK (AŞINMA ORANI) DENEYİ
ÇİMENTO DENEYLERİ
BETON AGREGALARINDA YÜZEY NEMİ ORANI TAYİNİ (TS 3523)
ÇİMENTO HARCININ PRİZ SÜRESİNİN BULUNMASI (VİCAT DENEYİ)
BETON / BETONARME BORU TESTLERİ (Tepe Yükü Dayanım Deneyi ve Sızdırmazlık Deneyleri)
KANALİZASYON MUAYENE VE PARSEL BACASI SFERO KAPAK MALZEME TESTLERİ VE KABULÜ

ÜÇ EKSENLİ BASINÇ DENEYİ

ÜÇ EKSENLİ BASINÇ DENEYİ


DENEYİN AMACI
Kayma mukavemeti, zeminin kırılmadan karşı koyabileceği en büyük kayma gerilmesidir. Zeminlerin kayma mukavemeti parametrelerinin belirlenmesinde kullanılan deney yöntemleri iki grupta toplanabilir.
• Direkt Kesme Deneyleri: Kesme Kutusu ve Veyn Deneyleri
• İndirekt Kesme Deneyleri: Serbest Basınç ve Üç Eksenli Basınç Deneyleri (Capper ve Cassie, 1984)
Önceleri direkt kesme deneyleri yaygın olarak kullanılırken, 30lu yıllarda A.Casagrande nin çalışmaları ile Üç eksenli basınç deneyi (eski adı ile silindirik basınç deneyi) önem kazanmıştır. Zeminlerin mühendislik özelliklerinin deneysel olarak belirlenmesinde, deney koşullarının arazi koşullarına mümkün olduğunca uydurulması gerekir. Üç eksenli basınç deneyinde numuneye yanal ve eksenel gerilmeler uygulanarak, zeminin arazi koşullarına yakın yüklemeler altında deneye tabii tutulması sağlanabildiğinden bu deney, kayma mukavemetinin saptanmasında kullanılan en gelişmiş deney yöntemlerinden biridir (Özaydın, 1999). Serbest basınç deneyinden farklı olarak numuneye hücre basıncı uygulanarak zeminin tabii koşullar altında olduğu gibi Üç boyutlu yüklenmesi sağlanır. Deney iki aşamalı olarak tarif edilebilir:

• Aşama 1: Zemin tabakaları arazi şartlarında belirli jeolojik yüklerin etkisi altındadır. Böyle bir ortamdan alınan numuneye, deneye tabii tutulmadan önce her üç doğrultuda hidrostatik gerilme uygulayarak arazi koşullarına yaklaşılmaya çalışılır. Hücre basıncı olarak adlandırılan bu gerilme, drenajlı yada drenajsız durumda uygulanabilir.
• Aşama 2: Numuneye tek doğrultuda eksenel basınç uygulanarak, gerilme deformasyon değişimleri kaydedilir. Kırılmanın gerçekleştiği gerilme belirlenir. Yükleme hızı zeminin permeabilitesine bağlı olarak belirlenir. Bu aşama da, drenajlı ya da drenajsız gerçekleştirilebilir. Drenaja izin verilmediği takdirde, boşluk suyu basıncında oluşan değişim; drenajlı durumda ise numunenin hacim değişikliği saptanmaktadır. Deney, farklı konsolidasyon ve drenaj durumları için uygulanabilir niteliktedir. Numune konsolidasyonlu drenajlı, konsolidasyonlu drenajsız ve konsolidasyonsuz drenajsız deney yöntemleri ile yüklenerek kırılmanın gerçekleşmesi sağlanır.

1. Konsolidasyonlu-drenajlı (CD veya S deneyi): Yavaş deney olarak da bilinir. Hidrostatik yükleme ve eksenel yükleme (kesme) aşamalarının her ikisinde de drenaja izin verilir. Kesme, boşluklarda ilave basınç oluşmayacak yavaşlıkta yapılır. Bundan dolayı, efektif ve toplam gerilmeler birbirine eşit olmaktadır. Hacim değişikliği ölçülebilir.
2. Konsolidasyonlu-drenajsız (CU veya R deneyi): Konsolidasyonlu-Çabuk deney olarak adlandırılabilir. Hidrostatik yükleme aşamasında drenaja izin verilerek numunenin konsolide Olması (yumuşaması) sağlanırken, eksenel yükleme aşamasında drenaj vanası kapatılır. Numune tamamen konsolide olduğunda eksenel yüklemeye başlanmalıdır.
3. Konsolidasyonsuz-drenajsız (UU veya Q deneyi): çabuk deney olarak da ifade edilebilir. Gerek hücre basınç mm uygulanmasında, gerekse eksenel yüklemede drenaja müsaade edilmez. Hücre basıncı uygulanır uygulanmaz eksenel yüklemeye başlanılmalıdır.


Üç eksenli basınç deneyi, genellikle kendini tutabilen, kohezyonlu zeminler için uygulanan bir yöntem olmakla birlikte, deney yönteminde yapılacak birtakım değişiklikler sayesinde kohezyonsuz, akıcı zeminlerde de tatbik edilebilir. Kohezyonsuz zeminlerde üç eksenli basınç deneyinin uygulanma yöntemine, "Deney Yönteminin Değerlendirilmesi" bölümünde yer verilecektir.
Deneyde, numuneye birbirine dik üç doğrultuda asal gerilmeler uygulanmaktadır. En büyük gerilme σ1, en küçük gerilme σ3, orta eksenel gerilme ise σ 2 olmak üzere, deney başında;
σ1 = σ2 = σ3 (8.1)
denklemine eşittir Deney süresince;
σ2 = σ3 (8.2)
olacaktır. σ1 ise kırıma gerçekleşinceye kadar arttırılacaktır. Deney sırasında en büyük gerilme olan σ1 uygulanan eksenel gerilme ile hücre basıncının toplamına eşittir. Numuneye uygulanan eksenel gerilme (σ1- σ3), deviator gerilme olarak adlandırılır. Kayma mukavemeti parametrelerini belirlemek üzere numuneye, konsolidasyonsuz-drenajsız üç eksenli basınç deneyi yapılmıştır. Oluşabilecek hataları minimum düzeye indirmek üzere numune üç kez deneye tabi tutulmuştur.

DENEYDE YAPILAN KABULLER
• Gerilme ve boy değişimleri üniformdur.
• Deney süresince numune hacmi sabit kalır.
• Numune ile alt ve üst başlıklar arasında sürtünme yoktur.
• Numune boyutunun

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.

Serbest Basınç Deneyi

SERBEST BASINÇ DENEYİ :

DENEYİN AMACI : zemin numunesine ait serbest basınç mukavemetinin belirlenmesi amacıyla yapılır. Aynı zamanda deformasyon-yük değişimi belirlenir.

DENEYİN TEORİSİ : Silindirik zemin numunesi yalnızca eksenel doğrultuda yüklemeye tabi tutulmaktadır. Eksenel yük artışları altında meydana gelen numunenin boy kısalması ölçülmekte ve gerilme- şekil değiştirme eğrileri elde edilmektedir. Eksenel gerilmenin en büyük değeri (veya göçme kabul edilebilecek şekil değiştirme seviyesine karşılık gelen değeri) zeminin serbest basınç mukavemeti değerini vermektedir. Numunede oluşan kayma düzleminin alt ve üst yükleme başlıkları ile kesişmemesi için, boy/çap oranının olarak seçilmesi uygun olmaktadır. Serbest basınç deneyi ancak herhangi bir yanal destek olmaksızın kendi kendini dik tutabilecek özelliklere sahip zeminler üzerinde uygulanabilmektedir. Bu yönden kumlar üzerinde uygulanması mümkün değildir. Yalnızca killi zeminler için kullanılan bir deney yöntemi olmaktadır. Deney sırasında numunenin drenaj koşulları kontrol edilmediği için hızlı yükleme yapılarak zeminin drenajsız kayma mukavemetinin elde edildiği kabul edilmektedir. Eksenel yüklemeden önce zemini konsolide etmek ve eksenel yükleme sırasında oluşan boşluk suyu basınçlarını ölçmek mümkün olmamaktadır. Bu kısıtlayıcı yönlerine karşın, serbest basınç deneyi killerin drenajsız kayma mukavemetini belirlemekte yaygın olarak kullanılan bir deney yöntemi olmaktadır. Bir serbest basınç deneyi sırasında göçme anındaki gerilme durumunu gösteren Mohr dairesi ve drenajsız kayma mukavemeti zarfı çizilebilir.

Bu deneyde ölçülen bir diğer özellik kilin yoğurulma sonucu direncinde beliren düşüştür. Yapısı hassas olan killer örselenmemiş durumda yüksekçe dayanım gösterirken su muhtevası değiştirilmeden yoğrulur ve tekrar sıkıştırılırsa direncin belirgin ölçüde düşük bir düzeye indiği görülür. Bu düşüşün ölçütü “Hassaslık Derecesi” dir.

DENEY DÜZENEĞİ VE DENEYİN YÖNTEMİ :
Deney sırasında kendini tutabilen olan zemin numunesi alındı. Numunenin yaş ağırlığı hassas tartı ile tartılarak not edildi. Serbest basınç deneyi aletinde iki pres başlığı altına numune yerleştirilerek numunenin alt ve üst kısmına plastik tabakalar yerleştirildi. Deney aletinde yüklemenin yapılabildiği 3 ayrı kademe yer almaktaydı. Bunlardan biri otomatik olarak yükleme yapılabilen kademeydi. Deney düzeneği kendi kendine yükleme işlemini bu kademede gerçekleştirmekteydi. Bir diğer kademede ise sistem boşa alınabiliyordu. Son kademede ise yükleme kol yardımıyla yapılabiliyordu. Biz kendi yüklememizde düzeneği otomatik olan kademeye getirdik. Boşlukların alındığından emin olduktan sonra yüklemeye başladık. Düzenek üzerinde yük ve deformasyonların okunduğu saatler bulunmaktaydı. Belli deformasyon değerleri için yük okumaları yapılarak bu değerler tablolara not edildi. Deneyde yük okumasının azalmaya başladığı kısımda deney sonlandırıldı.

KUM KONİSİ DENEYİ

1- KUM KONİSİ DENEYİ

Kum Konisi Yöntemi İle Arazide Sıkışmanın Kontrolü:

Kum Konisi metodu, zeminlerin birim ağırlıklarının yerinde tayini esasına dayanmaktadır. Bu yöntemde kullanılan kum konisinin çapı 15.24 cm (6") olup, en büyük dane boyutu 50 mm (2") ve daha küçük olan zeminler için uygundur.

Birim hacim ağırlığı kabaca bulmak istiyorsak ve zemin yeteri kadar kohezyonlu ise uygulanabilir 10*10 cm, 15*15 cm lik alan çizilir ve derine doğru 5-10 cm kazılarak inilir. Çıkan malzeme tartılır. Açılan çukurun küp veya prizma olmasın dikkat edilir. Şeklin boyutlarına göre çukurun hacmi hesaplanır Ağırlık hacme bölünürse yaş birim ağırlık bulunur Numunenin rutubeti bulunarak kuru birim ağırlık hesaplanır.

Diğer bir çukur açma yönteminde ise açılan çukur birim özgül ağırlığı bilinen malzeme ile doldurulur Çukurdan çıkan malzeme tartılır d=m/V den çukurun hacmi hesaplanır.Daha sonra çukurun hacmi ve çıkan malzemenin ağırlığından malzemenin birim hacim ağırlığı hesaplanır.

DENEYDE KULLANILAN ALETLER;

1- Kum Konisi: 4 litrelik cam bir kap ve buna bağlanabilen, arasında vana tertibatı bulunan biri küçük, diğeri büyük iki melal Huniden ibarettir. Vana üzerinde vanayı tamamen açık veya kapalı durumda tutabilecek bir düzenek mevcuttur. Alet Şekil - 43'de gösterilen özelliklere uygun olmalıdır. Bu cihaz dolu olduğunda yaklaşık 3 dm3 hacmindeki deney çukurları için kullanılabilir. Şekil 43'de gösterilen taban plakasının kullanılması zorunlu değildir. Bu plakanın kullanılması, aletin düz durmasını zorlaştırır, fakat daha büyük deney çukurlarının açılmasına olanak verir, yumuşak zeminlerde cihaza daha sağlam bir temel sağlar ve deney çukurundan kaba alınan malzeme kaybını azaltır.

2-Kum : 0.85 mm (No: 20) elekten geçip 0.59 mm (No: 30) elek üze rinde kalan temiz, kuru ve serbestçe akabilen, çimentolaşmamış temiz kum kullanılabilir. Deneyden önce bu kumun gevsek birim ağırlığı bulunmalıdır. Bunun için yapılan birkaç deneyin sonucunda bulunan gevşek birim ağırlıklar arasında ki fark % 1 'den fazla olmamalıdır.

3-Teraziler: 10 kg kapasiteli, 1 g duyarlı ve 1500 g kapasiteli, 0.1 g duyarlı iki terazi.

4-Kurutma Aletleri: 110+5°C sıcaklığa ayarlanabilen termostatik kontrollü fırın veya arazide kullanılabilen ocaklar.

5- Diğer Aletler: Çukur açmak için küçük kazma, keski, kaşık, rutubet, numunelerini kurutmak için uygun bir kap veya tava, acılan çukurdan rutubet numunesi birim ağırlık numunesi ve kumu almak için uygun kapaklı kaplar, suyun sıcaklığını ölçmek için termometre, boyacı tipi küçük fırça, v.b.

DENEYİN YAPILIŞI:

Vananın Üst Kısmında Kalan Huni ve Bağlantı Borusu Dahil Olmak Üzere Cam Kabın Hacminin (V) Bulunması:

Komple alet tartılır, ve tartım (W1)olarak kaydedilir. Daha sonra alet huni kısmı yukarıya gelecek şekilde yerleştirilir vana açılır ve su doldurulur. Su tamamen dolduktan sonra vana kapatılır ve fazla su alınarak su dolu aletin ağırlığı kaydedilir. Bu arada yoğunluk düzeltilmesi yapmak üzere suyun sıcaklığı ölçülür. Aynı işlem en az üç kere tekrarlanır. Sonunda Tablo - 14 yardımı ile alet içerisindeki suyun ağırlığı (G) düzeltme yapılarak cm3 olarak hacme dönüştürülür. Üç deney ortalaması alınarak hacim hesaplanır. Bu hesaplar sonucunda bulunan hacimler arasında en çok 3 cm3 sapma olmalıdır. Ayrıca cam kap ve bağlantısı aynı pozisyonda olduğu sürece yukarıda hesaplanan hacim sabittir. Bu parçalar birbirinden ayrılacak olursa yeniden bağlandıklarında aynı pozisyona getirilebilmeleri için bir işaret konmalıdır,

Deneyde Kullanılacak Kumun Gevşek pirim Ağırlığının Bulunması:

Alet sağlam bir zemin üzerine dik olarak yerleştirilerek vana kapatılır ve huni kum ile doldurulur. Daha sonra vana açılarak cam kap ve vananın altında kalan

Kısım tamamen doldurulur. Bu işlem sırasında, kumun döküldüğü huni devamlı olarak yarı yarıya dolu olmalıdır. Kum tamamen dolunca vana kapatılır ve fazla kum boşaltılır. Alet kum ile birlikte tartılır ve bu tartımdan boş alet ağırlığı (W1) çıkartılarak net kum ağırlığı bulunur.

Deney sırasında titreşim, kumun gevşek birim ağırlığının artmasına sebep olabilir ve bundan dolayı deneyin duyarlılığı azalabilir. Ayrıca, kumun gevşek birim ağırlığının tayini ve arazide kullanılması arasında fazla zaman aralığı olursa, kumun rutubetindeki değişim nedeni ile birim ağırlığında bir farklılık olabileceği unutulmamalıdır.

Kumun gevşek birim ağılırlığı arazi deneyi sırasında açılacak en büyük çukur hacmine yakın hacimdeki bir kap kullanılarak ta bulunabilir. Burada izlenecek yol, tepsi metodunda anlatılan, kumun gevşek ağırlığının bulunması gibidir. Bu işlem uygulandığında bulunan gevşek birim ağırlık, kum konisi kullanılarak bulunan gevşek birim ağırlığa eşit olmalıdır.

Aletin Hunisini Doldurmak İçin Gerekli Kumun Ağırlığının Bulunması :

Alet kum ile doldurularak tartılır, sonra huni kısmı aşağıda olmak üzere düz bir yüzeye konulan aletin vanası açılarak, kum akışı durana kadar beklenir ve akış durunca vana çabucak kapatılır. Katan kum ve alet birlikte tartılır. Arada ki fark huniyi doldurmak İçin gerekli olan kumun ağırlığıdır (W2). Boşalan kum tekrar alete doldurulup vana sıkıca kapatılır.

Arazi deneyi sırasında en büyük çukur hacmi ile çalışılacaksa, kumun gevşek birim ağırlığı hesaplandıktan sonra, kum cam kaba vibrasyonla yerleştirilmelidir. Bu durumda kumun toplam ağırlığı yeniden tartılarak bulunmalıdır. Eğer taban plakası kullanılırsa, bu plaka huninin bir parçası olarak düşünülmelidir.

Yerinde Kuru Birim Ağırlık Tayini:

Deneyin yapılacağı yerin yüzeyi tesviye edilir ve ters çevrilmiş alet bu yüzeye yerleştirilir.* Daha sonra huninin etrafı çizilerek işaretlenir. Bu İşareti taşmayacak şekilde çukur açılır. (En az çukur derinliği Tablo - 13'de verilmiştir.) Granüller zeminlerde bu işleme daha çok özen gösterilmelidir. Çukurdan çıkartılan bütün malzeme hiç bir daneciği kaybedilmeden bir kaba alınır ve tartılır. Ayrıca bu malzeme dikkatle karıştırılarak su içeriği için Tablo - 13'de verilen miktarda numune alınarak tartılır. Bu numune kurutulduktan sonra tekrar tartılır ve ağırlığı kaydedilir. Hazırlanmış çukurun üzerine alet yerleştirilir ve vana açılır, kum akışı durana kadar beklenir ve vana kapatılır. Alet içinde kalan kumla birlikte tartılır ve deney sırasında kullanılan kumun ağırlığı bulunur (W3)

PROKTOR DENEYİ (KOMPAKSİYON DENEYİ)

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

PİKNOMETRE DENEYİ

PİKNOMETRE DENEYİ

Amaç: kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerin dane birim hacim ağırlıklarını belirlemektir. Dane birim hacim ağırlığı, aralarında boşluk bulunmayan kompakt kütlenin hacme oranıdır.

Deneyde piknometre, saf su, etüv (şişe), vakum aleti, pipet ve kuru malzeme kullanılacaktır.

4 nolu elekten geçen malzeme etüvde kurutulur. Bu kuru malzemeden; kohezyonlu zeminde 50-75 gr. kohezyonsuz zeminlerde 150 gr kadar alınır. 0.01 gr duyarlıkta tartılan bu malzeme kalibre edilmiş piknometreye doldurulur Zemin içindeki havayı çıkarmak için piknometrenin ağzından vakum uygulanır. Bu arada havanın çıkmasını kolaylaştırmak için piknometre yavaş yavaş sallanır. Vakum işleminin sonuna doğru, piknometreye ince boyun kesimindeki kalibrasyon çizgisinin yaklaşık 1- 15 cm altına dek havası alınmış arı su eklenir Tamamen havası alınıncaya dek piknometreye vakum uygulanır. Piknometreye havası alınmış su eklenir. Piknometre içindeki süspansiyon ile birlikte tartılır Piknometre +numune + su ağırlığı (Wb) bulunur. Piknometredeki bütün malzeme bir buharlaşma kabına dökülerek kuru ağırlığının saptanması için etüve konur ve kurutulur.


Yaptığımız deneyde:

w1 = numune ağırlığı
w2 = piknometre ağırlığı
w3 = piknometre + su
w4 = piknometre + su + num. A.

RÖLATİF SIKILIK DENEYİ

2. RÖLATİF SIKILIK

Amaç : Rölatif sıkılık deneyinde amaç zeminin arazi ve laboratuar koşullarındaki sıkılıklarını, maksimum ve minimum sıkılığın oranını belirlemektir.

Deneyde 10 nolu elekten elenmiş malzeme, rölatif sıkılık kabı (mold), sıkıştırma çubuğu, kumpas, tartı, etüv ve bıçak kullanılacaktır.
10 no lu elekten elenmiş malzeme önce gevşek hal için kabın tamamı doldurulur daha sonra kabın yüzeyi bıçak ile tıraşlanır, dolu kap ağırlığı hesaplanır. Sıkı hal için kabın 1/3 ü doldurulur ve 25 defa iğnelenir daha sonra geriye kalan 2/3 lük kısmı doldurulur ve son doldurduğumuz kısım 25 defa iğnelenir son olarak kabın geriye kalan kısmı da doldurulur ve en son eklediğimiz kısmı 25 defa iğneleriz daha sonra kabın yüzeyini meyve bıçağıyla tıraşlarız ve dolu kap ağırlığını ölçeriz bu yapılan işlemler en az üç defa tekrarlanır İlk hazırlanan sıkıştırılmamış numuneye ait 3 adet ağırlık değerlerinin ortalaması kap hacmine bölünerek kum numuneye ait k min değeri bulunur. Daha sonra sıkıştırılarak hazırlanan numuneye ait 3 adet ağrılık değeri kap hacmine bölünerek k max değeri bulunur.
Daha sonra arazide ölçülen k değeri de kullanılarak numuneye ait rölatif sıkılık Dr değeri bulunur.
Bulunan sonuçlara göre aşağıda gösterilen sınıflandırma yapılır:

Dr_____________Sıkılık Derecesi
0- 15__________Çok Gevşek
15- 35__________Gevşek
35- 65__________Orta Sıkı
65- 85__________Sıkı
85- 100__________Çok Sıkı

ELEK ANALİZİ VE GRANÜLOMETRE EĞRİSİ

AGREGA DENEYLERİ / ELEK ANALİZİ 

(AGREGA GRADASYONU)

İnşaat alanında yapı taşına dolaylı veya dolaysız katılan agregaların gradasyonunu test etmek için elek analizi yapılır. Laboratuvar ortamında yapılan bu deneyde zeminde ve altyapı hendeklerinde kullanılan dolgudan en iyi sıkışılabilirliği sağlamak için veya betona katılacak agreganın en iyi mukavemeti sağlayacak granülometrik dağılışını elek analizi yöntemi ile belirleriz.

Zeminler farklı geometri ve boyutlardaki danelerin bir araya gelmesi ile oluşurlar. Zeminleri oluşturan bu danelerin zemin içerisindeki dağılımları zeminlerin mühendislik özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle zeminleri sınıflandırırken zemini oluşturan danelerin dağılımı da etken olmaktadır. Elek Analizi deneyi ile zeminleri oluşturan danelerin zemin içerisindeki dağılımı tespit edilir.

Zemini oluşturan danelerin zemin içerisindeki dağılımın tespit edilmesi amacı ile elek analizi yapılır. Bu deney ile zemin içerisindeki ince kum boyutunda ve daha iri tanelerin dane çapı dağılımları elde edilir. Ayrıca zemin içerisindeki kil ve siltin toplam miktarı da bu deney sonunda elde edilebilir.

Deneyde ASTM elek seti, terazi, tepsi, kürek, fırça ve 1500 gr zemin numunesi kullanılacaktır.

Granülometri deneyi veya elek analizi birbirini izleyen şu üç işlem sonucu yapılır:

• Numunenin Alınması

Deney tamamen kuru numuneler üzerinde yapılır. Agrega rutubetli ise etüvde kurutulduktan sonra deneye tabi tutulur. Kum ve çakıl yığınının etek ve tepe kısmından numune alınmamasına dikkat edilmelidir. Yığının orta seviyesinden alınan numune en iyi şekilde agregayı temsil eder.

Deney için alınacak malzeme miktarı çok önemlidir. Taneler büyüdükçe granülometri bileşim gerçek durumuna kabil olduğu kadar yaklaşması için daha fazla miktarda malzeme üzerinde deney yapmak lazımdır.

• Eleme İşlemi

Gerekli koşulları yerine getiren numune,boyutu en büyük olan elek üstüne konur ve elemeye başlanır. Elekten geçenler boyutu en büyük olan elek üstünde toplanır ve bu elekten elenir. Genel olarak eleme işe özel eleme makineleri ile yapılmaktadır. Bu amaçla bir seri elek en küçük boyuttan başlayarak sıra ile üst üste geçirilir. En üste bulunan en büyük boyutlu elek üzerine numune konulduktan sonra elek takımı makineye yerleştirilir. Makinenin meydana getirdiği sarsıntı ve sarsma hareketleri sonunda 10-15 dakika içinde eleme işi sona erer.

• Tartma İşi

Eleme işlemi sonunda her elek üstünde bir miktar malzeme kalmış bulunmaktadır. En büyük boyutlu elek üstünde kalan agrega tartılır. Bu elekten hemen sonra gelen daha küçük boyuttaki elek üstünde kalan bir üst elek üstünde kalana elenerek tartılır ve bu işe sonuna kadar aynı şekilde devam edilir. Bu maksatla 0,1gr. duyarlılıklı bir terazi kullanılması yeterlidir.

Tanelerin Biçim Bakımından Kontrolü

İri agrega tanelerinin biçimlerinin bu cins malzemelerin karakteristikleri üzerinde gayet önemli etkileri vardır. En uygun biçimli agrega taneleri küre ve küp şeklinde kabul olduğu kadar yaklaşanlardır. Bu şekillerden çok ayrılan elemanlara kusurlu taneler denir.

Bir agrega içinde kusurlu malzemenin ne miktarda bulunduğunu anlamak için muhtelif metotlar ileri sürülmüştür. Bunların biri Fransız standardı (AFNOR) da kabul edilen metottur. Burada iri agreganın hacimsel katsayısı denilen hacimsel katsayısı denilen karakteristiği saptanmaktadır. Bir tanenin hacimsel katsayısı şu şekilde tanımlanmaktadır