ZEMİNLERİN TAŞIMA GÜCÜ VE YÜK TAŞIMA DURUMUNA GÖRE ZEMİN TÜRLERİ

Zemİnİn Taşıma Gücü

Zemin, binadan gelen yükler altında, tanelerin sıkışması sonucu bir miktar oturma yapar. Buna genel anlamda tasman denilmektedir.

·          Tasman, taban basıncının belirli bir basınçtan aşağı tutulduğu durumlarda olur. Binaların tasmana uğraması istenmeyen bir olaydır. 20 mm.ye kadar olan oturma miktarı kabul edilmektedir. Bu oturmalar, müsaade edilen değerden fazla ise yapı tehlikeye girer. Oluşan gerilmeler sonucu, yapının dayanımı da azalır. Ayrıca oluşan çatlaklar, ayrılmalar vb. durumlarda yapının estetik değeri ve fonksiyonları da zayıflar. Tasman olayı farklı taşıma gücü özelliğine sahip binalarda daha çok olmaktadır. Genellikle binanın ekseninden sağa veya sola yatması şeklinde karşımıza çıkmaktadır. Farklı taşıma gücüne sahip zeminlerin, bundan sonraki konuda anlatıldığı üzere, stabilize edilmesi ve yüzeysel temel yerine derin temel sistemlerinden birinin seçilmesi gerekmektedir.

·         Tanelerin durumu bozulmadan zeminin, birim alandaki yükü taşıyabilme gücüne taşıma gücü denilir. Zeminde oluşacak gerilmeler, bir güvenlik sınırı içerisinde olmalıdır. Bunun, yani zeminin emniyetle taşıyabileceği yükün hesaplanması işi de zemin yükleme deneyleri ile yapılır. Zemin yükleme deneyleri, sonuçlarına göre iki şekilde yapılır. Birincisi, statik (durgun) yükleme deneyleri, ikincisi ise dinamik (hareketli) yükleme deneyidir. 

Zemin Danelerin Boyutlarına Göre Sınıflandırılması

Yerel Zemin Sınıfları

Deprem Yönetmeliğine Göre Zemin Grupları

Yük Taşıma Durumuna Göre Zemİn Türlerİ

Çürük Zemin

* Fazla yük altında kayan, sıkışmaya uygun ince kum, ıslak kil, killi toprak, batak arazi, bitkisel ve dolma toprak zeminlerdir. Basınca dayanımı 0,2-0,8 kgf/cm2 arasında değişmektedir.

Orta Zemin

* Sıkışmaya uygun, 3-4 m kalınlığında zemin taba-kalarından oluşur. Gravyer, kumlu ve killi zeminlerdir. Basınca dayanımı 0,4-0,5 kgf/cm2 arasında değişir.

Sağlam Zemin

* Sıkışmaya uygun olmayan, 2-3 m kalınlığında tabakalar halinde oluşmuş zeminlerdir. Basınç ve çekme gerilmelerine karşı oldukça dayanıklıdır. Bunlar arasında püskürük, tortul ya da metamorfik zeminler örnek olarak gösterilebilir. Konuyla ilgili olarak, yerel zemin sınıfları Tablo 7‘de ve Deprem Yönetmeliğine göre zemin grupları da Tablo 8‘de verilmiştir.

ZEMİNLERİN DANE BİÇİMLERİ

Zemİn Danelerİnİn Bİçİmİ

·         Daneleri oluşturan kayaların birbirinden farklı minerolojik yapılara sahip olmaları ve ayrışmaya yol açan faktörlerin çok çeşitli olması nedeniyle, tabi zeminler içinde farklı boyut ve biçimlerde daneler yer almaktadır. Kayaların içindeki daha duraylı mineraller, ayrışma sonucu iri ve cüsseli daneleri meydana getirirken, daha az duraylı mineraller kimyasal ayrışma sonucu bazı ikincil minerallere dönüşmekte, kırılgan ve plakalı bir yapıya sahip olan bu mineraller çok küçük parçalara bölünerek zeminlerdeki ince daneleri oluşturmaktadır. Bazı daneler aşınma sonucu yuvarlatılmış ve yaklaşık küresel bir biçime kavuşurken bazıları ise köşeli, yarı yuvarlak ve yarı köşeli biçimli olmaktadır.

·         İnce daneli zeminlerin dane biçimlerinin kalınlıkları ise diğer boyutlarına göre çok az olan ince plakalar şeklindedir. Danelerin yüzey alanlarının hacimlerine (veya ağırlıklarına) oranı spesifik (özgül) yüzey olarak tanımlanmaktadır. Yani, Özgül Yüzey=Yüzey Alanı/Hacim'dir.

ZEMİNLERİN KIVAM (ATTERBERG) LİMİTLERİ

Kıvam (Atterberg) lİmİtlerİ

Kıvam ile kohezyonlu zeminlerde, zeminin sertlik-yumuşaklık durumu belirtilir. Bu durumlar, böyle zeminlerin taşıma gücü vb. özelliklerini etkiler. Zeminin su içeriğine bağlı olan bu durumlar; kabaca yumuşak, orta sert, sert gibi adlar alırlar. İnce taneli (kohezyonlu) zeminler, su katılıp yoğrulduklarında, plastiklik özelliği gösterirler (plastik zeminler). Plastiklik veya plastisite, ince taneli zeminlerin bir özelliği olup; kırılmadan şekil verilebilmeyi ifade eder. Bu özellik, kum, çakıl gibi iri taneli ve taneleri arasında yapışma-çekme kuvvetleri olmayan zeminlerde görülmez (Plastik olmayan zeminler, NP).

·         Likit limit (wL veya LL), plastik ve likit durumları birbirinden ayıran sınır su içeriğidir. Başka bir deyişle, zeminin kendi ağırlığı altında akabildiği en düşük su içeriğidir.

·         Plastik limit (wp veya PL), plastik ve yarı katı durumları birbirinden ayıran sınır su içeriğidir. Diğer bir deyişle, zeminin, el altında, cam bir yüzey üzerinde, çubuk haline getirilirken, çubukların çapları yaklaşık 3 mm. olduğunda, kopmaların meydana geldiği durumdaki su içeriğidir.

·         Rötre (büzülme) limiti (ws veya SL), daha fazla su kaybının, zeminin hacminde artık bir azalma meydana getirmediği en büyük (maksimum) su içeriğidir. Diğer bir tanımla, zeminin suya tam doygun olabildiği en düşük su içeriğidir.

Plastisite (Plastiklik) indisi (Ip veya PI), aşağıdaki gibi tanımlanır.

Ip = wL – wP

Kıvam indisi; IC, aşağıdaki gibi tanımlanır.

IC = (likit limit- su muhtevası)/ Plastiklik İndisi

w: Kıvam indisi tanımlanacak zeminin su içeriği

IC = l zemin plastik limitte (w = wp), IC = 0 zemin likit limitte (w = wL),

IC >1 zemin yarı katı veya katı durumunda (w wL).

·         Yaş yoğunluk, ρn, zeminin yaş kütlesinin, tüm hacmine oranı olarak tanımlanır. Bu terim, doğal zeminler için, doğal yoğunluk adını alır.

·         Kuru yoğunluk, ρk, yaş veya kuru zemindeki kuru kütlenin (tane kütlesinin, Mtane veya Mkuru), tüm hacme (Vtüm) oranı olarak tanımlanır.

·         Doygun yoğunluk, ρd, suya tam doygun zeminlerde; tüm kütlenin, tüm hacme oranı olarak tanımlanır.

·         Tane yoğunluğu, ρs, tane kısmının (boşluksuz) yoğunluğu olarak tanımlanır ve tane kütlesinin, tanelerin toplam (boşluksuz) hacmine oranı olarak yazılır.

·         Özgül yoğunluk (tane), Gs, tane yoğunluğunun, suyun yoğunluğuna oranı olarak tanımlanır.

·         Boşluk oranı, e; boşluklu bir yapıya sahip olan zeminde, boşlukluluk durumunu yansıtan bir terimdir ve boşluk hacminin, tane hacmine oranı olarak tanımlanır.

·         Porozite, n, de, zeminin boşlukluluk durumunu yansıtır ve boşluk hacminin, tüm hacme oranı olarak tanımlanır.

·         Su içeriği, w, yaş zeminin taneler arası boşluklarında içerdiği su durumunu yansıtan bir terim olup, su kütlesinin, kuru kütleye oranı olarak tanımlanır.

·         Doygunluk derecesi, Sr, zemindeki boşlukların hangi oranda su ile dolu olduğunu yansıtan bir terim olup, su hacminin, boşluk hacmine oranı olarak tanımlanır.

·         Rölatif Sıkılık, Dr, İri daneli zeminlerin sıkılık derecesini tanımlamakta kullanılan bir başka kavram ise rölatif sıkılıktır. Zeminin tabii haldeki (arazideki) sıkılık derecesinin, aynı zeminin danelerinin en gevşek ve en sıkı yerleşim konumlarına karşılık gelen sıkılık dereceleri ile karşılaştırılması rölatif sıkılığı vermektedir.

·         En gevşek ve en sıkı yerleşimdeki boşluk oranları (veya kuru yoğunlukları), laboratuarda basit deneysel yöntemlerle saptanabilmektedir. Tablo 6'da iri daneli zeminlerin sıkılık derecesini tanımlamak için kullanılan terimler ve bunlara karşılık gelen rölatif sıkılık dereceleri gösterilmiştir.

ZEMİNLERİN ENDEKS ÖZELLİKLERİ

Zemİnlerİn Endeks Özellİklerİ

Zeminlerin belirli standart sistemlere göre sınıflandırılmasını sağlayan ve mühendislik özellikleri hakkında bazı önemli ipuçları veren bu özelliklerine, endeks özellikleri adı verilmektedir.

·         Dane Boyutu ve Dane Çapı Dağılımı

·         Zemin Danelerinin Biçimi

·         Kıvam ve Kıvam Limitleri

·         Su Muhtevası (w)

·         Boşluk Oranı (e)

·         Porozite (n)

·         Danelerin Yoğunluğu (ρs)

·         Zeminin Toplam (Tabii) Yoğunluğu (ρ)

·         Zeminin Kuru Yoğunluğu (ρk)

·         Rölatif Sıkılık (Dr)

·         Suya Doygunluk Derecesi (S)

·         Zeminin Suya Doygun Yoğunluğu (ρd)

·         Zeminin Su Altındaki Yoğunluğu (ρA)

BETON AGREGALARINDA AŞINMAYA DAYANIKLILIK (AŞINMA ORANI) DENEYİ

BETON AGREGALARINDA AŞINMAYA DAYANIKLILIK (AŞINMA ORANI) DENEYİ

Bu deney, iri agregaların parçalanma direncinin tayini için yapılacak işlemleri kapsar. Bu amaç için iki metot vardır:

Losangeles deneyi

Darbe deneyi (Alternatif metot)

Darbe deneyi, Los Angeles deneyine anlaşmazlık durumunda alternatif olarak kullanılabilir.

Direnç tayini metotları, yapı ve inşaat mühendisliğinde kullanılan yapay ve tabii agregalara uygulanır. Kütlesi bilinen agrega numunesi, tamburda çelik bilyalar ile birlikte döndürülür. Döndürme işleminden sonra 1,6 mm açıklıklı elekte kalan malzemenin miktarı belirlenir.

2.1. Deney Araç Gereçleri

2.1.1.Çeşitleri

Terazi

Hava dolaşımlı etüv

Deney elekleri

Los angeles deney cihazı

İlave kaplar

2.1.2.Özellikleri

Terazi: Deney kısmının kütlesini % 0.1 doğrulukla tartabilen.

Hava dolaşımlı etüv: (110±5)°C sıcaklığı sağlayabilen.

Deney elekleri: 1,6–10–11,2 (veya 12,5)- 14 mm göz açıklıklarına sahip olan.

Los angeles deney cihazı: 31 ile 33 devir/dakika arasında dönme hızına sahip aşındırma yapabilen.

Tambur: 12 mm kalınlıklı çelik levhadan şekillendirilmiş her iki ucu kapalı olmalıdır. İç çapı 711±5 mm, iç uzunluğu 508±5 mm ve tambur uzunluğu boyunca 150±3 mm genişliğinde bir açıklık olmalıdır. Bu açıklık deney sırasında tozu sızdırmayacak şekilde uygun bir kapakla kapatılmalıdır. Tambur, tamburun içine girmeyecek şekilde her iki kenarına tutturulmuş parallel destekler üzerine yerleştirilmeli ve yatay bir eksende dönecek şekilde monte edilmelidir. Uzunluğu tamburun uzunluğunda, genişliği 90±2 mm, kalınlığı 25±1 mm dikdörtgen kesitli raf tambura sabitlenmiştir.

Bilyalar: Her biri 45 mm ile 49 mm arasında çapa sahip 11 adet küresel çelikten oluşur. Ağırlıkları 400 g ila 445 g kütleye sahip ve toplam yük 4690 g ile 4860 g arasında olan.

Motor: Tambura 31 ile 33 devir/dakika arasında dönme hızı uygulayabilen.

Tepsi: Tamburun genişliğinde, tamburun altında, deneyden sonra malzeme ve bilya yükünü toplayabilen.

Devir sayacı: Gerekli devir sayısından sonra motoru otomatik olarak durdurabilen.

İlave kaplar: Paslanmaz çelikten imal edilmiş deney numunesini üzerinde taşıyabilen, korozyona dayanıklı ve deforme olmayan.

2.1.3.Kullanıldığı İşler

Terazi: Sabit kütleye kurutma işleminde, numunenin deney öncesi ve sonrası ağırlığının bulunmasında kullanılır.

Hava dolaşımlı etüv: Laboratuvar numunesinin 10 mm, 11,2 mm (veya 12,5 mm) ve 14 mm’lik deney elekleriyle elenmesinden sonra ve deney sonrası 1,6 mm’lik elek üstünde kalan malzemenin yıkandıktan sonra sabit kütleye kurutulmasında kullanılır.

Deney elekleri: Laboratuvar numunesinin 10 mm, 11,2 mm (veya 12,5 mm) ve 14 mm’lik eleklerle elenmesi işlemiyle deneyden sonra tepsideki malzemenin 1,6 mm’lik elekle elenerek yıkanmasında kullanılır.

Los Angeles deney cihazı: 5000 g deney numunesinin bilya yüküyle birlikte içine konularak 31–33 devir/dakika arası sabit bir hızla 500 devir döndürülerek malzemeyi aşındırma işleminde kullanılır.

İlave kaplar: Deney numunesinin etüvde kurutulması ve suda bekletme işlemlerinde kullanılır.

2.2. Deney Numunesi

2.2.1. Miktarı

Laboratuvar numunesi kütlesi en az 15 kg olmalı, 10 mm, 11,2 mm (veya 12,5mm), 14 mm açıklıklı eleklerle elenmeli, ayrı kaplara konularak yıkanmalı, sabit kütleye kurutulmalı ve karıştırılmalıdır. Bu işlemlerden sonra azaltılarak deney numunesi oluşturulmalıdır. Deney numunesinin kütlesi (5000 ± 5) g olmalıdır (İşlemler 2.2.3. Numune özellikleri’nde anlatılmıştır.).

2.2.2. Numune Tipi

Deney, 14 mm deney eleğinden geçen ve 10 mm deney eleğinde kalan agregalara uygulanır. Deney kısmının tane büyüklüğü dağılımı aşağıdaki şartlardan birine uygun olmalıdır:

12,5 mm deney eleğinden geçen agrega miktarı, % 60 ile % 70 arasında veya

11,2 mm deney eleğinden geçen agrega miktarı, % 30 ile % 40 arasında

Tane dağılımındaki ilave özellikler, deney kısmının 10/14 mm’den farklı üründen oluşturulmasına izin verir. Tablo 2.1’de değişik dar aralık sınıfları için kullanılacak bilya yükleri verilmiştir.

2.2.3. Numune Özellikleri

Laboratuvar numunesi, 14 mm’den geçen ve 10 mm’nin üstünde kalan fraksiyonları elde etmek için 10 mm, 11,2 mm (veya 12,5 mm) ve 14 mm’lik deney elekleriyle elenir (Fraksiyon: Agreganın elenmiş bölümlerinden her biri.).

Elenmiş numuneler (TS 3530 EN 933–1) şartlarına uygun olarak yıkanmalı ve sabit kütleye ulaşıncaya kadar (110 ± 5)°C’de etüvde kurutulmalıdır.

TS 3530 en 933-1’e göre yıkama ve kurutma işlemi:

Her bir fraksiyonu ayrı kaplara yerleştiriniz ve üzeri ötülünceye kadar su ilave ediniz. Yeterli şiddette çalkalayarak ince tanelerin tamamen ayrılmasını sağlayınız.

Islanan numuneyi elek üzerine dökünüz. Deney eleğinden geçen su tamamen berraklaşıncaya kadar yıkamaya devam ediniz.

Eleğin üzerinde kalan agrega kütle farkı ±0,1 toleransla sabit oluncaya kadar (110 ± 5)°C’de etüvde kurutunuz (sabit kütleye kurutma).

Fraksiyonları oda sıcaklığında soğutunuz. Yukarıda verilen (bk. 2.2.2 Numune Tipi) tane büyüklüğü dağılımı ilave özelliklere uygun 10 – 14 mm aralığında laboratuar numunesi elde etmek için her iki fraksiyonu karıştırınız.

Laboratuar numunesinin malzeme büyüklüğü 10 mm ile 14 mm arasında ve kütlesi en az 15 kg olmalıdır.

Karıştırılmış fraksiyonlardan hazırlanmış laboratuar numuneleri, “Laboratuar Numunelerinin azaltılması ile Deney Numunesi Hazırlama Metotları (TS EN 932–2)”ye uygun miktarda deney numunesi parçasına azaltılır. Standarttaki ana prensip, mümkün olan en az sayıda bölme işlemi ile deney kısmı elde ederek ve böylece operatörün deney kısmının üzerinde küçük düzeltmeler yapmasını ve deney kısmının içine girecek taneleri seçmesini engellemesidir.

Azaltma Metotları TS EN 932–2:

 Yarılama metodu: Laboratuar numunesinin yaklaşık olarak iki kısmi numuneye bölünmesi işlemidir. Bu işleme deney numunesi miktarına ulaşılıncaya kadar devam edilmelidir.

 ¾ Bölme: Numune kütlesinin yaklaşık ¾ ve ¼’üne eşit iki kısmi numuneye bölünmesi işlemidir.

 5/8 bölme: Numune kütlesinin yaklaşık 5/8 ve 3/8’ine eşit iki kısmi numuneye bölünmesi işlemidir.

 Çeyrekleme: Laboratuvar numunesi koni şeklinde karıştırılır ve kürekle numuneler alınmak süretiyle yeni bir koni oluşturulur. Bu işlem üç defa tekrarlanır. Her bir kürek dolusu numune yeni agrega tepesinden dökülerek tam dağılım sağlanır.

Küreği tekrar tekrar koninin tepe noktasından düşey olarak sokmak kaydıyla üçüncü koni eşit kalınlık ve çapa sahip olacak şekilde düzleştirilir. Düzleştirilmiş koni birbirini dik açılarla kesen iki çap boyunca çeyreklenir. Birbirine zıt olan çeyreklerin ikisi atılır ve kalan iki parça yığın hâline getirilir. Deney kısmı elde edilinceye kadar karıştırma ve çeyrekleme işlemi tekrarlanır.

NOT: Levha, tahta veya metal levhadan oluşan çapraz çeyrekleme aleti, malzemenin ayrışmaya eğilimli olması durumunda, yığından aşağı doğru bastırılarak çeyreklemenin yapılmasına imkân sağlar.

 Kütlesi önceden belirlenmiş metot ile azaltma: Numune karıştırılır ve çalışma yüzeyi boyunca sıralı olarak agrega yerleştirilir. Deney numunesi miktarı elde edilinceye kadar hattın bir ucundan düztabanlı kürek ile numune alınır.

2.3. Deneyin Yapılışı

2.3.1. Ağırlık Bilyeleri Sayısının Belirlenmesi

10–14 mm arasındaki 5000 ±5 g deney numunesi için 11 adet bilya yükü kullanınız.

Deney numunesinin özelliği, ‘2.2.2 Numune Tipi’nde anlatılan şartlara uymuyorsa alternatif dar aralıklı sınıflara göre bilya sayılarını Tablo 2.1’deki sayıda kullanınız.

2.3.2. Bilyelerin Alet İçerisine Konulması

Numuneyi yüklemeden önce tamburun temiz olup olmadığı kontrol ediniz. Makineye önce dikkatlice bilyeleri, sonra deney kısmını koyunuz.

2.3.3. Alet Hızının Ayarlanması

Kapağı kapatınız ve vidaları sıkınız. Makinenin devri, 31 devir/dakika ile 33 devir/dakika arasında olmalıdır. Sabit hızda 500 devir dönmesini sağlayınız.

2.3.4. Aleti Çalıştırarak Aşındırma Yapılması

Tamburun kapağını kapatıp vidalarını sıktıktan sonra numaratörü 500 devire ayarlayınız.

Başlama düğmesine basınız. Tambur dönmeye başlayacak ve 500 devire geldiğinde otomatik olarak dönme işlemi sona erecektir.

2.3.5. Aşınmış Numuneyi Eleme, Elek Üstünde Kalan Kısmın Ağırlığını Bulma

Agrega kaybını önlemek için tamburun kapak kısmını aşağıya doğru çevirerek açıklığı tepsinin tam üstüne getiriniz ve agregaları bilyelerle birlikte tepsiye dökünüz.

İnce tanelerin tamburun içinde raf etrafında kalmamasına dikkat ediniz. Bilyaları tepsiden alınız. Yıkama işlemine geçiniz.

Yıkama ve eleme işlemi (TS 3530 EN 933–1) agrega tane büyüklüğü dağılımına göre yapılır.

Deney numunesini bir kaba yerleştiriniz ve üzeri ötülünceye kadar su ilave ediniz. Yeterli şiddette çalkalayarak ince tanelerin tamamen ayrılmasını sağlayınız.

 Islanan numuneyi 1,6 mm göz açıklıklı (12 nu.lı) elek üzerine dökünüz. Deney eleğinden geçen su tamamen berraklaşıncaya kadar yıkayınız.

 1,6 mm’lik eleğin üzerinde kalan agregayı birer saatlik aralıklarla tartarak kütle farkı ± 0,1 toleransla sabit oluncaya kadar (110 ± 5)°C’de etüvde (sabit kütleye kurutma) kurutunuz. Tartınız (m). Kütleyi Çizelge 2.4.1’e yazınız.

2.3.6. Aşınma Oranının Hesaplanması

Los Angeles katsayısı aşağıdaki eşitlikten hesaplanır:

LA=(5000 – m) / 50

Burada;

m: 1,6 mm’lik elek üzerinde kalan fraksiyon, (g) kütlesidir.

Sonuç en yakın tam sayıya yuvarlatılarak verilir.

Elekten geçen miktar ne kadar az, başka bir deyişle LA ne kadar küçük ise agreganın aşınmaya karşı o kadar büyük bir mukavemeti vardır ve böyle bir agrega ayrıca yol betonu yapımına o kadar elverişlidir. Genellikle yassı ve uzun taneli agregaların kayıp yüzdesi, yuvarlak taneli agregalarınkinden daha büyük olur.

Los Angeles deney aleti ile 500 devirde en fazla kayıp % 40’ı geçmemelidir.

2.4. Deney Raporunun Hazırlanması

Deney raporu, Los Angeles deneyinin bu standarda uygun olarak yapıldığını göstermelidir.

Deney raporu aşağıdaki bilgileri ihtiva etmelidir:

 Numunenin kaynağı ve tanımı

 Deney kısmının elde edildiği tane büyüklüğü fraksiyonları

 Los Angeles katsayısı, LA

 T.C.  MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

İNŞAAT TEKNOLOJİSİ ALANI

AGREGA YÜZEY NEMİ VE AŞINMA

582YIM298

Ankara, 2011

BETON AGREGALARINDA YÜZEY NEMİ ORANI TAYİNİ (TS 3523)

BETON AGREGALARINDA YÜZEY NEMİ ORANI TAYİNİ (TS 3523)

Beton üretiminde kullanılacak doğal veya yapay agregaların yüzeyinde bulunan nemi oluşturan ve karışım hesaplarında su miktarını belirlemek üzere uygulanan deney yöntemidir.  (Yüzey nemi: Suya doygun durumdaki agreganın yüzeyinde bulunan serbest sudur.)

1.1. Deney Araç Gereçleri

1.1.1. Çeşitleri

* Terazi

* Isıtıcı

* Madenî kap

* Metal kalıp

* Spatula

* Sıkıştırma çubuğu

* Fırça

1.1.2.Özellikleri

Terazi: 0,1 g hassasiyetinde, 2 kg çekerli veya 1 g duyarlı, 20 kg çekerli olan terazi.

Isıtıcı: Sıcaklığı (105±5) °C’de tutulabilen, hava dolaşımlı bir etüv veya deney numunesinin yakın çevresindeki sıcaklığı (105±5) °C’ye çıkarabilecek güçte, elektrik ısıtmalı bir tabla.

Madenî kap: Küçük kenarı veya çapı, içine serilecek deney numunesi yüksekliğinin en az 5 katı büyüklükte olan, ısıya dayanıklı madenî bir kap.

Metal kalıp: Üst çapı 33 mm, alt çapı 89 mm, yüksekliği 73 mm olan kesik koni biçimli metal bir kalıp.

Spatula: İnce malzemenin kap içine serilmesini gerçekleştirecek şekilde ve paslanmaz çelikten imal edilmiş, ucu kütleştirilmiş tahta veya plastik saplı araç.

Sıkıştırma çubuğu: Kütlesi 340±15 g ve çapı 25±3 mm olan düzgün dairesel vurma yüzeyli metal bir çubuk.

Fırça: Yeterli yumuşaklığa sahip kıldan imal edilmiş ağaç ya da plastik saplı araç.

1.1.3. Kullanıldığı İşler

Terazi: Deney numunesinin deney başlangıcındaki ağırlığı ile doygun kuru yüzey hâlindeki ağırlığının bulunmasında kullanılır.

Isıtıcı: Numunenin doygun kuru yüzey durumuna getirilmesi için ısıtılmasında kullanılır.

Madeni kap: Tartılan numunenin ısıtma işleminde kullanılır.

Metal kalıp: İnce agreganın yüzey rutubetinin tespiti için koni deneyinin yapılmasında kullanılır.

Spatula ya da mala: Kurutma sırasında numunenin madenî kap içine yayılarak serilmesinde kullanılır.

Sıkıştırma çubuğu: Koni deneyinde ince agreganın serbest düşüşlerle koni içine sıkıştırma işleminde kullanılır.

Fırça: Numuneyi yüzeye serme işleminde spatula ya da mala üzerinde yapışmış olan agrega tanelerinin temizlenerek mevcut numuneye ilave edilmesinde ve koni deneyinde kullanılır.

1.2. Deney Numunesi

1.2.1. Miktarı

Deney iki deney numunesine uygulanır.

Deneyde kullanılacak numune miktarı en büyük tane büyüklüğüne bağlı olarak değişir. Gerekli deney numunesinin yaklaşık miktarları Tablo 1.1’de verilmiştir.

1.2.2.Özelliği

Deneyden doğru sonuç almak için numunenin rutubet miktarında değişme olmamasına dikkat edilmelidir. Bu yüzden numuneyi hava akımı ve ortam ısı farklılıklarından korumak gerekir. Laboratuar numunesi, doğal yüzey nemini kaybetmemelidir.

Deneylerin dört kez tekrarlanabileceği varsayılarak alınması gereken numune miktarı da deney numunesinin en az dört katı olmalıdır. Laboratuar numunesinden deney numunesi elde etmek için TS 707’ye uygun olan metot kullanılmalıdır. Dörde bölerek küçültme (çeyrekleme) yöntemi (TS 707) iki kez uygulanır. Numune Tablo 1.1’de verilen değere indirilir.

* Yeterli miktarda agrega iyice karıştırınız. Agrega dairesel bir alana her tarafı eşit yükseklikte olacak şekilde serilir (Dairenin çapı, serilen malzemenin yüksekliğinin yaklaşık dört katı olmalıdır.).

* Daire şeklindeki alanı, bir küreğin kenarı ile yaklaşık dört eşit parçaya bölünüz.

* Parçalardan karşılıklı ikisini numune oluşturulmak üzere yerinde bırakınız. Diğer parçalardan ikisini uzaklaştırınız.

* Yerinde bırakılan parçaları iyice karıştırınız, dairesel bir alana seriniz.

* Bir kez daha alanı dörde bölünüz. Bu bölümün karşılıklı parçalarını bir araya getirerek numuneyi oluşturunuz.

* Eğer numune bölgeç ile alınacaksa ocaktan alınan malzeme, el küreği ile bölgeç üzerine dökülerek herhangi bir müdahaleye gerek kalmadan eşit şekilde bölünmesi sağlanır.

* (TS 707 Agregadan Numune Alma Metodu)

1.3. Deneyin Yapılışı

1.3.1. Numunenin Tartılması

Tartım işlemi sırasında agreganın nemini kaybetmemesi için hızlı çalışınız. Yaklaşık olarak Tablo 1.1’de gösterilen miktarda oluşturulmuş deney numunesini tartınız. Değeri tabloya yazınız (M1).

1.3.2. Numunenin Doygun Kuru Yüzey Ağırlığının Bulunması

Doygun kuru yüzey; agreganın yapısındaki boşlukların su ile dolu, yüzeyinin kuru olduğu durumudur.

Tartılan numuneyi madenî kabın içine spatula ya da mala kullanarak seriniz ve ısıtıcının yardımıyla doygun kuru yüzey hâline getiriniz.

NOT: Agreganın tartıldıktan sonraki işlemlerde eksilmemesine dikkat edilmelidir. Bu yüzden kurutmanın madenî bir kap içerisinde yapılması daha uygun olacaktır. Fırça ile mala veya spatula üzerinde yapışan toz parçacıklarını numuneye ilave ediniz, ayırmayınız.

Ancak burada numunenin doygun kuru yüzey durumuna geldiğini anlamamız için koni deneyi yapmamız gerekir. Agreganın doygun kuru yüzey durumuna geldiğini şu yöntemler ile saptarız:

 Yüzey rutubeti için koni deneyi: Kalıbı su emici özelliği olmayan bir yüzey üzerinde büyük çaplı kısmı aşağı doğru olacak şekilde sıkıca bastırarak tutunuz. Kısmen kurutulmuş olan agreganın bir kısmını kalıp içine gevşek bir şekilde taşıncaya kadar doldurunuz (Kalıp üzerindeki fazla agrega avuç yardımıyla tutulur.).

Sıkıştırma çubuğu ile agregayı 25 kere hafif düşüş darbeleri ile sıkıştırınız (Her bir düşüş ince agrega yüzeyinin yaklaşık 5 mm yukarısından olmalıdır.). Her düşüşün yer çekimi kuvveti etkisi altında serbest bir düşüş olmasına dikkat ediniz (Sıkıştırma işlemi homojenliğin sağlanması maksadıyla değişik noktalara yapılmalı ve kuvvet uygulanmamalıdır.).

Kalıp etrafındaki ince agrega taneciklerini fırça kullanarak uzaklaştırınız.

Kalıbı düşey olarak yukarı doğru çekiniz (Şayet agrega yüzeyinde serbest rutubet mevcut ise agrega kalıptaki şeklini koruyacaktır. Agrega taneciklerinin yavaşça dökülmesi, agreganın doygun kuru yüzey durumunda olduğunun göstergesidir.).

İnce agrega içindeki bazı şekli bozuk tanecikler (yassı vb.) veya yüksek oranda ince madde olması koni deneyinde doygun kuru yüzey durumunun saptanmasında uygun olmayabilir. Bu bir avuç dolusu ince agreganın kesik koni deneyi sonrası 100 ile 150 mm yükseklikten bir yüzey üzerine bırakıldığında dağılması ile anlaşılır. Bu tür malzemelerde doygun kuru yüzey durumu; kesik koni şekilli kalıp kaldırıldıktan sonra agreganın bir kısmının döküldüğü durum olarak düşünülmelidir.

Not: Dökülme özelliğinin rahatlıkla saptanamadığı agregalarda aşağıdaki metotları deneyiniz.

*Şartlı koni deneyi: Kesik koni şekilli metal kalıp (ancak 10 düşüş yapmak suretiyle) doldurulur. Bir kısım ince agrega daha ilave edilerek sıkıştırma çubuğu ile 10 düşüşlü sıkıştırma işlemi tekrarlanır. Daha sonra, iki kere daha ince agrega eklenerek biri üç, diğeri iki düşüş yapılarak sıkıştırma işlemine devam edilir. Kalıp üzerindeki fazla malzeme sıyrılarak temizlenir. Kalıp etrafındaki gevşek ince agrega tanecikleri uzaklaştırılır. Ve kalıp düşey olarak yukarı doğru çekilir.

* Şartlı yüzey deneyi: Koni deneyinde ince agrega çökme vermez iken ince taneciklerin dağılması durumu gözleniyorsa, ince agreganın rutubeti bir miktar artırılır. Numunenin 100 g'lık bir kısmı düzgün, kuru, temiz koyu bir kap içinde veya kauçuk plaka, okside, galvanize, çelik yüzey ya da siyaha boyanmış metal yüzey üzerine serilir. 1-3 saniye sonra ince agrega yüzeyden alınır. Numunenin serildiği yüzeyde 1–2 sn. süreyle dikkat çekici bir rutubet gözlenmesi durumunda, agreganın yüzeyinde rutubet varlığı saptanmış olur. Bu, doygun kuru yüzey durumunun elde edilmesi için kurutma işlemine devam edilmesi gerektiği anlamına gelir.

* Kesme yöntemi: Numune yarım küre şeklinde bir yığın hâline getirilir. Yığın spatula veya mala ile düşey olarak ikiye bölünür. Bölünen yüzeyler kendini tutabiliyor ise kurutmaya devam edilir. Bu yüzeylerin yıkıldığı durumda doygun kuru yüzeye ulaşılmış demektir.

Doygun kuru yüzey hâline kısa sürede ulaşılmak isteniyorsa alkol kullanılabilir. Agreganın üzerine yeterli miktarda alkol dökülerek karıştırılır ve ateşlenir. Bir yandan yanan alkol, bir yandan ısıtıcının etkisi ile kuruma hızlandırılmış olur.

Agreganın yüzey nemini kaybettiğini gözlemledikten sonra numuneyi tartınız ve değeri Tablo 1.2’ye yazınız (M2).

1.4. Agreganın Yüzey Nemi Oranının Hesaplanması

Agreganın yüzey nemi oranı; yüzey neminin agreganın doygun kuru yüzey hâlindeki ağırlığına oranı olarak aşağıdaki bağıntı ile onda bir hanesine yuvarlatılarak hesaplanır.

n= [(Mı-M2)/ M2] xl00 (%)

Burada:

n: Agreganın yüzey nemi oranı

M ı: Deney numunesi deney başlangıcındaki ağırlığı (g)

M2: Deney numunesinin doygun kuru yüzey hâlindeki ağırlığı (g)

İki deney numunesi arasındaki fark 0,2 ya da 0,2’den küçük ise ortalamaları alınır. Fark 0,2’den büyük çıkarsa diğer bölümlenmiş kısımdan üretilen deney numunesine uygulanır. Farklar eşit ise üçünün ortalaması yüzey nemi oranıdır.

Değerlendirme: Agreganın yüzeyindeki nem birim ağırlığını etkiler. Üretilecek betonun karışım suyunu etkiler. Betonun su-çimento oranını değiştirir. Betondan beklenen özellikleri olumsuz yönde etkiler. Bulunan değer, beton karışım hesabındaki su miktarından çıkarılır.

1.5. Deney Raporunun Hazırlanması

Doğal ve yapay agregaların yüzey nemi oranı tayini için yapılan deneyin sonucunu belirlemek üzere bir rapor düzenlenmelidir.

Raporda aşağıdaki bilgiler bulunmalıdır:

* Numunenin ait olduğu iş

* Numunenin tanıtılması

* Deneyde kullanılan standartların numaraları ( TS 3523,TS 707,TS 3528)

* Varsa deney sonuçlarını değiştirebilecek etkilerin sakıncalarını önlemek üzere alınmış olan önlemler

* Uygulanan deney metodunda belirtilmeyen veya zorunlu kılınmayan fakat uygulamada yer almış olan işlemler

*Yüzey nemi oranı değerleri

* Rapor tarihi ve numarası

 T.C.  MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

İNŞAAT TEKNOLOJİSİ ALANI

AGREGA YÜZEY NEMİ VE AŞINMA

582YIM298

Ankara, 2011

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