Abstract
Farklı mühendislik yapıları, farklı özelliklere sahip zeminlerle etkileşim hâlinde olduğundan, yapı güvenliğinin sağlanabilmesi için zemin parametrelerinin doğru bir şekilde belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Zemin koşullarının amaca uygun olmaması durumunda, zeminler çeşitli iyileştirme yöntemleri kullanılarak proje gereksinimlerine uygun hâle getirilmektedir. Ancak iyileştirilmiş zeminlerin mühendislik özellikleri, zaman içerisinde çevresel ve iklimsel etkiler nedeniyle değişime uğrayabilmektedir. Özellikle sıcaklık dalgalanmaları, su muhtevasındaki değişimler, donma–çözülme döngüleri, şişme–büzülme davranışı ve don kabarması, zemin mukavemetinde önemli azalmalara neden olabilmektedir. Bu çalışmada, İstanbul ili sınırları içerisinde bir inşaat projesinde dolgu malzemesi olarak kullanılan düşük plastisiteli çakıllı-kumlu–siltli–killi bir zemin kullanılmıştır. Araziden alınan zemin numunelerinin fiziksel özellikleri laboratuvar ortamında belirlenmiştir. Tüm deney numuneleri, laboratuvar koşullarında optimum su muhtevasında hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler üzerinde Kaliforniya Taşıma Oranı ve direkt kesme kutusu deneyleri gerçekleştirilmiştir. Donma–çözülme etkisini değerlendirmek amacıyla, aynı koşullarda hazırlanan numuneler 10 donma–çözülme döngüsüne tabi tutulmuş ve bu süreç sonunda zeminin mukavemetindeki değişimler belirlenmiştir. Deneysel sonuçlar, katkısız numunelerde donma–çözülme döngüleri sonrasında mukavemet kayıplarının yaklaşık %40 seviyelerine ulaştığını göstermiştir. Bu olumsuz etkinin azaltılması amacıyla zemin, optimum su muhtevasında kuru zemin ağırlığının %5’i oranında CaO ve MgO ilavesiyle ayrı ayrı iyileştirilmiştir. Her iki katkı maddesinin kullanılması, donma–çözülme uygulanmayan koşullarda zeminin mukavemetini iki kattan fazla artırmıştır. Donma–çözülme döngüleri sonrasında katkılı numunelerde de mukavemet kayıpları gözlenmekle birlikte, bu numunelerin nihai mukavemet değerlerinin katkısız zeminin başlangıç durumundaki mukavemetinden daha yüksek kaldığı belirlenmiştir. Bu sonuçlar, CaO ve MgO ile zemin iyileştirmenin donma–çözülme etkilerine karşı zemin mukavemetinin korunmasında etkili bir yöntem olduğunu ortaya koymaktadır.