Naftalin sülfonat esaslı yapı kimyasallarının jet grout kolonların performansı üzerindeki etkilerinin deneysel olarak araştırılması

Abstract

Dünyada ve ülkemizde artan nüfus gelişen endüstri ve sanayi sonucunda, ihtiyaç duyulan yapıları her türlü zemin ortamında inşa etmek zaruri bir durum haline gelmiştir. Bu nedenle yer seçiminde zeminin, yapı inşa etmek için mevcut teknik özellikleri ikinci planda kalırken; taşıma gücü zayıf zeminlerde zemin iyileştirme yöntemleri ön plana çıkmıştır. Zeminin mekanik mukavemet değerlerini, elastisite modülünü, taşıma kapasitesini arttırma ve zeminin geçirimliliğini azaltma, sıvılaşmayı önleme gibi mühendislik hizmetleri için geoteknik alanında sürekli bir gelişim gerçekleşmektedir. Zemin iyileştirme yöntemlerinden jet grout enjeksiyon yöntemi ile zemin iyileştirme yönteminde henüz kabul görmüş bir standart bulunmamaktadır. Bu nedenle naftalin sülfonat esaslı yapı kimyasallarının jet grout kolonları üzerindeki performansı bu tez çalışmasında incelenmiştir. Farklı su/çimento ve katkı malzemesi ile hazırlanan enjeksiyon harcı ile 16 farklı jet grout kolonu laboratuvar ortamında oluşturulmuştur. Genel olarak su/çimento oranı 1,00 ve 1,50 olan enjeksiyon harcı zemine enjekte edilebilirken, kullanılan naftalin sülfonat esaslı yapı kimyasalının süper akışkanlaştırıcı özelliği ile enjeksiyon harcının işlenebilirliği arttırılmış ve su/çimento oranı 0,60 olan yüksek dozajlı enjeksiyon harcı ile enjeksiyon işlemi başarılı bir şekilde gerçekleşmiştir. Kolonların imalatından 28 gün sonra kolonlar zemin içerisinden çıkarılmış ve kolonların boyut analizleri yapılmıştır. Boyut analizi yapılan kolonların homojen olan kısımlarından yeterli sayıda karot numuneleri alınarak mukavemet analizleri yapılmıştır. Yapılan deneyler neticesinde; su/çimento oranı aynı olan ve içerisine katkı maddesi konulan kolonların çap ve yüksekliğinin arttığı görülmüştür. Ancak katkı maddesi kullanımı ile enjeksiyon harcı ile birleşen kum tanelerinin miktarı ve içerisindeki boşluk oranı arttığından, standart basınç deneyi sonucunda kolonların maksimum taşıma kapasitesinin düştüğü görülmüştür

As a result of the growing industry and increasing population in the world and in our country, it has become necessary to build the necessary structure in all kinds of ground conditions. Therefore, ground improvement techniques have gained more significance than existing properties of the ground in case of site investigation. The continuous developments in geotechnical have been conducted to enhance strength capacity, elastic modulus and load carrying capacity of the soil as well as decrease permeability and liquidation of the soil. The code practice covering jet grout injection technique is yet to quantify. Therefore, this study critically investigated the effects of naphthalene-sulphate based chemicals on jet grout columns. Sixteen jet grout columns with the different water-to-cement ratio as well as different admixtures were cast in the laboratory. Naphthalene-sulphate based admixture instigated the increase in plasticity of the mix and injection process was successfully achieved with a water-to-cement ratio of 0.6, compared with injection process consisting of a water-to-cement ratio of either 1 or 1.5. Columns were removed from corresponding soil samples 28 days after casting and dimensional analysis was carried out on the columns. The adequate number of samples were taken from homogenous parts of the columns to determine strength values. The experimental results suggested the same water-to-cement ratio with admixture in the specimens caused the increase in column dimensions (diameter and height). However, usage of admixture instigated the increase in injection mortar and amount of sand grains as well as void ratio, and mitigated ultimate load carrying capacity of the columns.