Kumlu zeminlerin geoteknik özelliklerinin iyileştirilmesinde doymamış polyester kullanımı

Abstract

Zeminlerin mukavemetini ve fiziksel özelliklerini arttırmak için zemine kimyasal katkı maddeleri (çimento, kireç, bitüm vb.) eklenerek, zemin stabilize edilir. Ancak bu geleneksel iyileştirme malzemeleri uzun kürlenme süresi ve büyük çaplı iyileştirme için fazla miktarda malzeme gerektirirler. Bu yüzden araştırmacılar zemin iyileştirmesinde kullanılmak üzere alternatif malzemelere yönelmişlerdir. Bu malzemelerin en önemlisi de az miktarda kullanımıyla kısa sürede kür etkisi gösteren sıvı haldeki doymamış polyesterlerdir. Bu çalışma kapsamında, kumlu zeminlerin doymamış polyester ile iyileştirmesinde optimum oranları belirlemek amacıyla Taguchi yöntemine göre hazırlanan parametre ve seviyeler kullanılarak laboratuvarda numuneler hazırlanmıştır. Taguchi yönteminin kullanılmasının amacı, deney sayısını azaltarak zamandan ve maliyetten tasarruf etmektir. Taguchi yöntemine göre su, polyester, hızlandırıcı ve hızlandırıcı / sertleştirici oranları olmak üzere 4 parametre seçilmiştir. Parametrelere bağlı olarak da 4 adet seviye belirlenmiştir. L16 ortogonal dizilime sahip tablo oluşturulmuştur. Başlangıç su oranı ve polyester oranı, kuru kum ağırlığının yüzdesi, hızlandırıcı ve sertleştirici oranları ise kullanılan polyester miktarının yüzdesi olarak alınmıştır. Numuneler hazırlanırken sertleşme süreleri kaydedilmiş ve daha sonra bu numuneler üzerinde serbest basınç deneyleri ve yarmada çekme deneyleri yapılmıştır. Yapılan deneyler neticesinde ortaya çıkan sonuçlara göre belirlenen oranların dayanımları karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda polyester oranındaki artışa bağlı olarak serbest basınç mukavemetinin arttığı görülmüştür. Serbest basınç deneyi için yapılan optimizasyon çalışmalarına göre yapılan doğrulama deney sonuçlarının yaklaşık %95 oranında doğrulandığı tespit edilmiştir.

It is stabilized by adding chemical additives (cement, lime, bitumen etc.) to the soil to increase the strength and physical properties of soils. But, these traditional soil stabilizers usually require long curing time and excess of material for large scale improvement. Therefore, researchers have turned to alternative stabilizers to be used in soil stabilization. The most important of these materials are liquid unsaturated polyesters which have curing effect in a short time and are used in little amounts. In this study, in order to determine the optimum ratio of sandy soils stabilization with unsaturated polyester, samples were prepared in the laboratory by using parameters and levels prepared according to the Taguchi method. The purpose of using the Taguchi method is to save time and cost by reducing the number of experiments. According to Taguchi method, water, polyester, accelerator and accelerator/ hardener ratios are selected as 4 parameters. Depending on these parameters, 4 levels were determined. A table with orthogonal array L16 was made. Water and polyester content were taken as percentage of dry sand weight; accelerator and hardener ratios were taken as percentage of the amount of polyester used. Hardening times were recorded while preparing samples and then unconfined compressive test and split tensile strength test were performed on these samples. According to the results of the experiments, the strength of the ratios determined was compared. As a result of the comparison, it was observed that the unconfined compressive strength increased due to the increase in polyester ratio. According to the optimization studies for unconfined compressive strength, about 95% of the validation test results were verified.