2 Nisan 2007 Pazartesi

zemin mekaniği tane çapı

Laboratuar deneyleri

Laboratuarda alınmış sondajlar sonucunda elde edilen örselenmiş ve örselenmemiş olarak alınan numuneler zeminin geoteknik özelliklerini gösterir.

ELEK ANALİZİ DENEYİ
Elek analizi için bir miktar yaş zemin alınır etüvde kurutulur tanelenir.Böylece bir miktar zemin elekten elenmiş olur.Elek dizisinden elekler üstten aşağıya iri gözlüden ince gözlüye doğru sıralanır.Elek noları (3/8,3/16,7,18,36,72,100,200,)dür.Eleme elle veya sarsma aracıyla olur.Ağırlığı belli olan zemin dizinin en üstüne boşaltılır .sarsma sonucu eleklerde kalan malzeme miktarı ölçülür.her bir elekten geçen yüzde (%P)
(%P) elekten geçen zemin miktarı/Elemeye giren tüm zemin
Tane büyüklüğü dağılım eğrisi yatay eksende tane çapı düşey eksende geçen yüzdeleri olmak üzere çizilen bir eğridir.Yatay eksen logaritmiktir.’
’bunun sebebi şeklin düzgün çıkması yatay eksen de aralığın fazla olması aralık sayısını azaltmak içindir’’

***Elek analizi malzemenin %50 ‘den fazla sı 200 no lu elek çapından büyük malzemeler için kullanılır yani kum ve çakıl için önemlidir.
İnce malzemenin dane çapı diğer labrotuvar deneyleri ile bulunur.***

ISLAK ANALİZ

Zemin 74 mikron dan daha küçük taneli kısım için ıslak analiz kullanılır.Islak analizde 200 nolu elekten geçen zeminde belli miktar alınarak cam silindir içinde damık su içinde çökmeye bırakılırlar.Islak analiz hesabında stakes yasasından yararlanılır.

V=D²(s-su)18ή D:çöken tanenin çapı V:çöme hızı =birim hacim ağırlığı ή:sıvının viskozitesi
Suyun birim hacim ağırlığı 1g/cm³ olarak alınırsa çöken danenin çap mm olarak

D=√1800 ήv/(s-1)


**Bu yöntemde taneler küre olarak seçilir ancak kil ve silt gibi ince taneli malzemeler aslında küre şekilde olmayıp ince çubuk şeklindedir buda bu deneyin eleştirilen tarafıdır***

PİPET YÖNTEMİ
Bu yöntemde 200 no lu elekten geçen zeminden geçen bir miktar zemin alınır.Bununla cam bir tüp içine toplam 500cm^3 lük süspansiyon hazırlanır .Süspansiyona tanelerin kümeleşmesini önlemek için dağıtıcı katkı maddesi katılır.bir karışrtırıcıyla iyice karıştırlan süspansiyon cam tüp içine aktarılıer. Ve sıcaklığı sabit bir su banyosuna konulur.
Deney başladıktan sonra başlandıçtan itibaren belli süreler sonunda (1,2,4,15,30 dakikaka 1,2,4,15,316,24 saat gibi)pipet denilen bir aletle süspansiyon yüzeyinden itibaren 10 cm derinlikten 10 cm ^3 lük süspansiyon örnekleri alınır.Bu örnekler etüve konularak kurutulur. Wk kuru ağırlıklar hassas terazilede tartılarak belirlenir.
Başlangıçtan itibaren t1 zaman sonra süspansiyonda yüzden itibaren 10 cm lik derinlikte
Dı=√He/90t /
bağıntısıyla hesaplanan Dı çaplı veya daha büyük çaplı dane bulunmaz. Çünkü, Dı çaplı veya daha büyük çaplı taneler, Stokes Yasasına göre, en az i O cm çökmüşlerdir. Bu olaya, zemini Dı çaplı elekten eleme gibi bakılabilir. Dı çaplı geçen yüzde,
%P'=Alınan örnekte, 1 cm3 teki zemin miktarı/Başlangıçta, süspansiyonda 1 cm3 teki zemin miktarı.. .
200 No.lu elekten geçen zemine göre tanımlanan %P' nun, mekanik analize tabi tutulan tüm zemine göre,
%P=%P'(200 No.lu elekten gçen zemin miktarı/Elemeye tabi tutulan tüm zemin miktarı).. .(6)
şeklinde ifade edilir.
Islak analiz için kullanılacak zeminin elde edilmesinde; 2 mm lik elek (10 No.lu elrk) ten geçen zeminin; ince tanelerin, kum tanelerine yapışmış olması olasılığına karşı, 200 No.lu ele k üzerinde su ile yıkanması tavsiye edilmektedir. Yıkama suyuna bir miktar dağıtıcı katılır. 200 No.lu elek üzerinde kalan zemin kurutularak, takip eden eleklerde elenir. 200 no altına geçen süspansiyon kurutularak veya kurutulmadan ıslak analiz için kullanılır.
..Hidrometre yöntemi
200 nolu elekten geçen zeminden bir miktar alınarak, pipet yöntemindekine benzer olarak, silindirik cam kap içinde 1000 cm3" lük bir süspansiyon hazırlanır. Deney başlangıcından itibaren, belli süreler sonunda, süspansiyonun birim hacim ağırlığı, hidrometre denilen alet yardımıyla ölçülür. Hidrometre şekilde görüleceği üzere, bir gövde ve bir ince uzun boyun kısmından oluşan cam bir alet olup, sıvı veya süspansiyonların birim hacim ağırlığını ölçmede kullanılır.

Dane Birİm Hacim Ağırlığı

Dane kısmının (boşluksuz) birim hacim ağırlığı olarak tanımlanır ve ağırlığının tanelerin toplam (boşluksuz) hacmine oranı olarak ifade edilir.

s= W dane / V tane

Dane birim hacim ağırlığı belirlemede, iri taneli zeminler için yaklaşık 1 litrelik kavanoz biçimli ve ince taneli zeminler için daha kÜçÜk hacim li (50-100 cm3), piknometre denilen cam şişeler kullanılır. Deney için hassas teraziler(O,OO 1 gr hassaslıklı ) kullanılır. Kullanılan damıtık su veya karışımın içerisinde hava kalmamasına özen gösterilir. Bunun için vakum,karıştırma , sallama gibi işlemler uygulanır. Ayrıca suyun birim hacim ağırlığı, sıcaklıkla değiştiğinden ; deney sabit sıcaklık lı ortamda yapılılır ve suyun birim hacim ağırlığı kullanılan sıcaklığa göre dÜzeltilir. Piknometre damıtık su ile doldurulup dışı iyice kurulandıktan sonra tartılır (W ı). Kurutulmuş , elle ufalanarak veya sert lastik bir tokmakla bir kap içinde dövÜlerek tanelenmiş zeminden belli bir miktar alınır (W K). Miktarı belli olan bu zemin, piknometrenin içine kayıp sız olarak aktarılır, Üzerine damıtık su ilave edilerek tartılır(W 2). Aşağıdaki bağıntıdan zeminin tane birim hacim ağırlığı hesaplanır.


WK
γs = WK –(W2-W1)

Dane birim hacim ağırlığı, danelerin meydana geldiği kayaca (minerale) bağlı olarak değişik değerler alır. çoğu zeminler için 2.60-2.80 g/cm3 arasında değere sahiptir.

Gs=(ρs/ρw)=(γs/γw)

Rölatif Sıkılık

Zemini teşkil eden danelerin aralarında az veya çok boşluk bulunduğuna göre sıkılık çok veya az diye ifade edilir. Bir zemin ne kadar sıkı ise o zemin o kadar az sıkışabilir ve az oturur, içsel sürtünme açısı da büyük olur. Kum çakıl gibi ayrı k daneli (kohezyonsuz) zeminlerde zeminin sıkılık durumunu yansıtan rölatif sıkılık;

Dr=(emax-e)/(emax-emin)
bağıntısından hesaplanır.

Burada; eınax (maksimum boşluk oranı) zeminin en gevşek (en çok boşluklu) durumundaki boşluk oranı, emin 8minimum boşluk oranı) zeminin en sıkı (en az boşluklu) durumundaki boşluk oranı, e zeminin rölatif sıkılığının belirlenmek istendiği durumuna ait boşluk oranıdır. Birimsiz olarak gösterilen Dr, ondalık veya yüzdelik bir

Rölatif Sıkılık Deneyi

Minimum Birim Hacim Ağırlığı

1- Etüvde kurutulan malzeme, max dane çapı 3/8" veya daha az kuru malzeme ölçü kalıbı içerisine gevşek olacak şekilde huni ile devamlı bir akım halinde dökülür. Serbest düşüş yüksekliği 2 cm' dır. Yerleştirme sarsıntısı yapılmadan üniform kalınlıkta tabakalar halinde merkeze doğru spiral bir hareket verilerek yapılır. 3/8" den daha büyük çaplı malzemeler kepçe vasıtasıyla ölçü kabına boşaltılır ve birbiri üzerinden kayarak kaba yerleştirilir.

2- Ölçü kabının üst seviyesinden taşan fazlalık kaba bir sarsıntı vermeden dikkatli olarak alınır. Yani numune kabın üst seviyesinde tesviye edilir.

3- Zemin dolu kabın ağırlığı tartılıp, kaydedilir.

.Maksimum Birim Hacim Ağırlığı

1- Zemin numunesi su ile doygun hale getirilir ve yeteri derecede karıştırılır.
2- Doymuş numune ağır ağır ölçü kalıbı içine konulur, bu sırada vibratör çalıştırılarak titreşim sağlanır. Vibratör, doldurma yapıldıktan sonra minimum 1 dakika kadar çalıştınlır. Fazla su ve ince malzemenin kabın üstünden akması sağlanır.
3- Malzeme fazlaca doldurulduktan sonra seviye düzeltilir. Kabın etrafındaki su ve birikintiler temizlenir içi numune dolu olan kap tartılır ve sonuç yazılır.
4- Malzeme karıştırma kabına dökülerek kuru ve yaş ağırlıkları tartılır. Daha sonra etüve konularak numunenin su muhtevası bulunur.

Hesap Yöntemi

Wı= Ölçü kabı ağırlığı
v = Ölçü kabı hacmi
W 2= Min. birim hacim ağırlığı deneyinde Kuru Ağırlık + Kap Ağırlığı
W 3= Max. birİm hacim ağırlığı deneyinde Yaş Ağırlık + Kap Ağırlığı
ώ = Max. birim hacim ağırlığı deneyinde su muhtevasını belirtmek üzere; γ kmin, γkmax,
γkmin= (W 2 - W i) / V..
γkmax= [(W 3 - W ı)N] / (1 + ώ))..

Hiç yorum yok: