ULAŞIM II DOÇ. DR. NESLİHAN SEÇKİN.

... konulu sunumlar: "ULAŞIM II DOÇ. DR. NESLİHAN SEÇKİN."— Sunum transkripti:

1 ULAŞIM II DOÇ. DR. NESLİHAN SEÇKİN

2 KIVAM LİMİTLERİ DENEYİ (ATTERBERG DENEYLERİ)
Atterberg (Kıvam) limitleri, zemin davranışında belirli limitlerdeki veya kritik aşamalardaki su içeriğini ifade eder. İnce taneli zeminlerin tanımlanmasında Atterberg limitleri doğal su içeriği ile beraber en önemli kavramları teşkil etmektedir. Atterberg limitlerinin zemin mekaniği laboratuarındaki önemi büyük olup ince taneli zeminin özelliklerinin saptanmasında kullanılır. Örneğin bir zeminin plastiklik özelliğinin düşük veya yüksek oluşu ile killerin yağlı veya yağsız oluşu Atterberg limitleri ile belirlenebilir. Atterberg limitleri; likit limit (LL), plastik limit (PL), ve rötre limiti (SL)’den oluşur. Zeminlerin kıvamı; tanecikleri arasındaki adezyon kuvvetini (veya bağ kuvvetini), yük karşısında kayma direncini ve stabilitesini, suyla değişen katılığını ve hangi su içeriğinde hangi katılığa sahip olacağını belirleyen en temel özelliktir. Tüm numuneleri birleştirilmiş zemin sınıflama sisteminde (USCS) sınıflayabilmek ve içerdikleri ince taneli malzemenin kıvamını saptamak amacı ile Atterberg deneyi yapılır.

3 Kalıba yapışan fazla kısımlar sıcak bir bıçakla alınır, kalıbın yan parçaları çıkarılır, deney briketi düktilometreye yerleştirilir. Burada 5 cm/dk’ lık sabit bir hızla çekilir. Asfalt ipliğinin kopmasına kadar kat edilen yol, düktilite ölçülür (cm). Deney 25 °C sabit sıcaklıktaki su banyosu içinde yapılır. Normal bir deneyde kopma, çekilmekte olan maddenin muayyen bir noktada ayrılması veya iplik şeklinde uzamakta olan numunenin kesit alanının sıfıra inmesi anıdır. Böyle üç normal deney sonuçlarının ortalaması, numunenin düktilitesi olarak bildirilir. Deney esnasında bitümlü madde suyun üst yüzeyine veya banyonun tabanına değerse bu normal bir deney olarak kabul edilemez (TS 119, 1964). Bitümlü karışımlar genleşme ve büzülmeler doğuran ısı değişikliklerine maruz kaldıklarından, bağlayıcıların belli bir düktilite özelliğine sahip olması gerekir. Bir asfaltın düktilitesi, belirtilen koşullar altında standart bir briketin kopmadan uzayabileceği (cm) cinsinden uzaklık olarak belirtilir. Düktilite, yavaş etkiyen yükler altında bağlayıcının esneme kabiliyetinin bir ölçüsüdür. Deneyde, eritilmiş numune” 8” şeklindeki kalıp içine doldurulur ve oda sıcaklığında soğumaya bırakılır. Briketin kesit alanı 1 cm2, dir. Soğuyan kalıplar deney sıcaklığındaki su banyosuna bırakılır.

4

5 Şantiyeden getirilen malzemelerin yeni yapılacak olan dizayn için uygun olup olmadığına karar vermek, amaçlı agregaların dane boyutunu hesaplamaktır.

6 Deneyin Yapılışı: Şantiye ortamından laboratuara getirilen agregaların
Deneyin Yapılışı: Şantiye ortamından laboratuara getirilen agregaların boyut ( dane ) analizi yapılır, şartnameye uygun olup olmadığı ölçülür. alınan numune maksimum büyüklükteki ( 37,5mm ) elekten başlayarak sırayla bütün eleklerden geçirilir, en son no 200 no’lu elekten geçirilir. her bir elekten geçen agrega miktarları belirlenerek o numuneye ait gradasyon eğrisi çizilir. bu işlemler yapılırken ‘’elek makinesi’’ kullanılır. bütün agregaların geçtiği en büyük elek genişliğine ‘’maksimum dane boyutu’’ adı verilir. Deneyin Amacı: Bu deney yapılan çalışmaların ilk aşamasını oluşturduğundan ayrı bir özenle yapılmalı. Görünüşte basit gibi görünmesine karşın dikkat gerektiren bir çalışmadır. Sonunda gradasyon eğrisi çizilmekte ve şartname ile karşılaştırılmaktadır.

7 İç çapı 711,2 mm ve iç uzunluğu: 508 mm olan içi boş ve iki yanı kapalı
çelik silindir. tambur, yatay ekseni etrafında dönebilecek biçimde iki ucundan tespit edilmiştir, Tamburun içine malzeme koyabilmek için bir kapağı mevcuttur. Tozun girip çıkmasına engel olmak için bu kapak bulonla sıkıca kapatılır. Kapak o şekilde yapılmıştır ki, kapandığında tamburun iç yüzünün silindirik şekli bozulmaz. Tamburun içinde silindirin bir doğrultmanı boyunca uzanan ve 9 cm’lik bir çıkıntı teşkil eden çelik siper mevcuttur. Bu çelik siper kapaktan (tamburun dönme yönünde) en az 127 cm ötede olmalıdır. Deney silindire aşındırıcı çelik küreler konur. Numune ve küreler alete konur. 500 devir yapılır (30-33 devir/dak). Tambur üniform bir hızla dönecek şekilde dengeli olmalıdır. Deneyden sonra 12 No. dan büyük elekle elenir. 12 No. da kalan kısmın hepsi yıkanır ve ( C0) da sabit ağırlığa kadar kurutulur. Hassas bir terazi ile tartılır. Numunenin ağırlık kaybı (ilk ve son ağırlıkları farkı) hesaplanır. Ağırlık kaybının ilk ağırlığa oranı aşınma (%) sini verir.

8 DENEYİN AMACI: Sürtünen hareketli parçaların bulunduğu aletler, üzerinden hareketli cisimlerin geçtiği yol, döşeme gibi malzemeler zamanla aşınma etkisine girerler. Bu nedenle bunları oluşturan malzemelerin aşınmaya karşı yüksek dayanıklı olmaları istenir. Bu dayanımı ölçmek, özellikle asfalt veya beton gibi kaplama malzemelerinin iskeletini oluşturan çakıl veya kırmataşların aşınma deneyleri için Los Angeles Deneyi uygulanır.

9 Özgül Ağırlık: Bir zeminin özgül yoğunluğu, belli hacimdeki zemin tanelerinin havadaki ağırlığının, aynı sıcaklıkta ve eşit hacimdeki saf suyun havadaki ağırlığına oranı olarak tanımlanır. Hem zemin sınıflamasına yardımcı olması açısından hem de mühendislik deneylerinde yapılan hesaplamalarda daha iyi sonuçlar elde etmek için özgür ağırlık deneyi tüm numuneler üzerinde yapılır. Bir bağlayıcının özgül ağırlığı başlıca iki bakımdan önemlidir. Birincisi; çok defa ağırlıkla hacim arasındaki bağıntının bilinmesi faydalıdır. Bitümlü kaplamalara ait şartnamelerde oranlar ağırlıkça yüzde cinsinden belirtilir. İkincisi; hidrokarbonlu bağlayıcının cinsinin bilinmesi açısından özgül ağırlık yararlıdır. Özgül ağırlık tayini için piknometre metodu kullanılır. Bu metotta, önce boş piknometre kabı kuru olarak tartılır, daha sonra su ile doldurulur ve tekrar tartılır. Piknometre kabı boşaltılır, kurutulur, içine uygun miktarda bağlayıcı genellikle 2/3 yüksekliğine kadar ya küçük parçalar halinde veya eritilmiş malzeme akıtarak konur. Eğer ısıtılmış malzeme akıtılacak ise malzeme içinde hava kabarcıkları kalmamasına dikkat edilmesi gereklidir. Piknometre içinde kalan boşluk su ile doldurulur ve tartılır. deneyde kullanılacak su saf su olmalıdır. Deney, genellikle 25 °C ‘de yapılır. Farklı sıcaklıklarda yapılacaksa 25 °C ‘ye çevirmek için çeşitli abaklardan yararlanılır.

10 Vakum Pompası Kaynatma işleminden sonra saf su ilave edilmesi

11 Etüv

12 Soyulma deneyinde, su ve sıcaklık etkisiyle agrega-bitüm adezyonundaki azalma belirlenir. Soyulma miktarı, kullanılan agrega cinsine ( kalker, bazalt vs.) ve bitümlü bağlayıcı tipine bağlıdır. Soyulma mukavemeti düşük agregalarda, kullanılacak asfalt çimentosuna katkı maddeleri deneyle belirlenen oranda katılarak soyulma mukavemeti artırılır. Aynı agrega ile menşei farklı, fakat aynı asfalt sınıfında yer alan asfalt çimentoları ile deney yapıldığında dahi soyulma miktarı değişkenlik göstermektedir. Bu nedenle uygulama sırasında Şantiyeye gelen her parti bitümlü bağlayıcı ile soyulma deneyi yapılmalı ve soyulma mukavemeti artırıcı katkı maddesi gerekip gerekmediği ve gerekli ise oranı doğru olarak belirlenmelidir. Den eyin Yap ıl ışı: 1 / 4 ile 3 / 8 arasında kalan elekteki agrega’dan 100 gram ve 5 gramlık bitüm alıyoruz. 100 gramlık agregalarımızı 150 C derecede etüvde 2 saat ısıtıyoruz. Bunun amacı agregalarımızda su muhtevası olmamasını sağlamak. 2 saat sonra etüvden çıkan agrega ile bitümümüzü birlikte iyice karıştırıyoruz. Agreganın sıcak olması ile bitüm ile agrega arasında bir aderans oluşuyor. Hazırlanan numunelerimizi 50 gram olmak şartıyla kaplara ayırıyoruz.

13 Kaplar oda sıcaklığına gelene kadar odada oda sıcaklığında bekletiyoruz. Oda sıcaklığına gelen numunelerimizi saf su katarak her tarafını suyla kaplıyor ve etüve koyuyor 24 saat etüvde bekletiyoruz. Etüvden çıkan kaplardaki suları boşaltıyoruz ve ışık tutarak agrega ile bitümün birbirlerinden ayrılıp ayrılmadığına bakıyoruz. Gayet ayrıldılarsa da ayrılma % yüzdesini buluyoruz.

14 Amacı: Bu deney sayesinde inşa ettiğimiz yollarımızın zamanla gerek su gerek kar gerekse diğer çevre koşulları yüzünden malzemelerinin birbirinden ayrılıp ayrılmadığına, ayrıldıysa da % kaç ayrıldığına karar vermek. Sonuçta inşa ettiğimiz yollarda ki asfalt içerisindeki agrega ve bitümün gerek su gerekse diğer sıvılar yüzünden birbirinden ayrışmamasını sağlamak.

15 Bu deneye göre bir malzemenin yassı kabul edilebilmesi için, deneye alınan herhangi bir agrega danesinin kalınlığının, nominal boyutunun 0,6’sından küçük olması gerekir. Agrega numunelerinin yassılık indeksi, belirli açıklıkları olan bir şablon kullanılarak ayrılan yassı danelerin ağırlığının toplam numune ağırlığına oranının % yüzdesi olarak ifade edilir. Yassı danelerden oluşan bir yapı, trafik yükü altında stabil değildir. Yassı daneler yük altında kolaylıkla kırılır ve karışımın mukavemeti azalır. Den eyin Yap ıl ışı: Bu deney yapılırken baz alınan bir alet var ve bu alet farklı büyüklükteki yassı şekillere sahip. Elimizdeki numuneleri sırayla bu aletin üzerinden geçiriyor ve sallıyoruz, hangi agrega hangi yassı şekilli boşluktan geçiyorsa ona göre yassıdır diyoruz ve ağırlığını ölçüyoruz. Örnek olarak No 4 eleğinden geçen 100 gramlık bir numuneyi alıyoruz ve bu tepsinin üzerine koyuyoruz, tepsiyi sallıyoruz No 4’e tekabül gelen boşluktan geçen agregaları tartıyoruz ve ilk baştaki agrega miktarına ( 100 gram ) bölüyoruz bunun sonucunda % yüzde şu kadar yassıdır diyoruz.

16 Amacı: Bu deney kullandığımız tepsi şeklindeki şablon sayesinde agregalarımızın yassı olup olmadığına yassı ise de % yüzde kaç yassı olduğunu anlayabildiğimiz basit ve kolay bir deney türümüz.

17 Yumuşama noktası genel olarak; bir su banyosu içine yerleştirilmiş ve üzerinde bir bilye bulunan standart bir kalıp içerisindeki bitümlü malzemenin, belirli bir hızla ısıtılması sonucunda yumuşayarak tabana değdiği anda termometreden okunan sıcaklık olarak tanımlanabilir. Amacı: Yumuşama noktası deneyi sayesinde malzememizin hangi sıcaklıkta; yük kaldıramaz hale geldiği, malzemenin iyice yumuşadığı sıcaklıkları hakkında bilgi sahibi oluyoruz.

18

19 Yol tabakalarının birim hacim ağırlık, su muhtevası ve sıkışma yüzdesinin tayininde kullanılan cihazdır. istenilen derinliğe (30 cm. kadar) murcun çakılmasından sonra ekranda o derinliğin birim hacim ağırlığı, su muhtevası ve sıkışma yüzdesi okunur. Kullanımı kolay sonuçlara çok çabuk ulaşılabilmesi gibi sebeplerle son yıllarda tüm dünyada tercih edilen bir cihazdır.

20 Optimum bitüm yüzdesinin tayin edilebilmesi için çeşitli bitüm yüzdelerinde hazırlanmış olan numunelere ait Marshall stabilite, birim ağırlık, bağlayıcı ile dolu agrega boşluğu yüzdesi ve boşluk oranını grafiklerinin çizilmesi gerekir. Asfalt çimentosunun Marshall stabilite değerini maksimum yaptığı değer, maksimum birim ağırlığı veren asfalt çimentosu oranı, şartnameye uygun olarak bağlayıcı ile dolu agrega boşluğu yüzdesini % 80 olarak sağlayan bağlayıcı oranı % 4 boşluk oranını (şartnamede belirtilen % 3-5 arasındaki sınır içinde kalan) sağlayan asfalt oranı grafiklerden bulunur. Bulunan dört asfalt oranının ortalaması optimum asfalt çimentosu oranını verecektir. Bu orana tekabül eden akma değeri akma-bitüm grafiğinden bakılarak, şartnamede belirtilen değerlerin (10-20) arasında olup olmadığı kontrol edilir. Bu şekilde saptanan bağlayıcı oranına göre gerçekleştirilen bir beton asfalt karışımı şartnamelerde aranan özellikleri taşıyacaktır.

21 POROZİTE DENEYİ Esası doğal taş olan agrega tanelerinde bir miktar boşluk bulunması doğaldır. Bir çok bakımdan bu boşluğun bulunmasında fayda vardır. Agrega tanelerindeki boşluk doğal taşlarda olduğu gibi su emme deneyi yapılarak sağlanır.

22 Kurutulmuş iri agrega tanelerinden P ağırlığında (P, 2 - 5 kg
Kurutulmuş iri agrega tanelerinden P ağırlığında (P, kg. arasında bir değerdir) malzeme alınarak 24 saat su içinde bırakılır. Sudan çıkarılan tanelerin içinde boşluklar su ile dolduğu gibi tanelerin yüzeyinden su alınır ve taneler kuru yüzey doygun duruma getirilir. Bu tanelerden P1 ağırlığında malzeme alınarak etüvde kurutulur. Kurutulan malzemenin P0 ağırlığı bulunur. Buna göre agreganın su emme miktarı: (P1 - P0) / P0 ifadesi ile yüzde cinsinden bulunur

23 Agreganın porozitesi p ise, ( ) tamamen kuru agreganın g/cm³ cinsinden özgül ağırlığı olduğuna ve P1 ve P0 gr. cinsinden ağırlıklar olduğuna göre şu denklem ile ifade edilir: İri agrega tanelerinin porozitesinin küçük olması bu tanelerin mukavetinin yüksek bir deger almasına sebep olabilir. Mukavemeti yüksek olan taneler kullanılmaklada betonların mekanik mukavemetini artırmış oluruz.

24 Koni Penetrasyon Deneyi (CPT)
Bu deney statik denge deneyidir.Deneyde plandaki izdüşüm alanı 10 cm² tepe açısı 60 derece olan bir metal konik ucun zeminlere itilerek batırılmasıdır. Deney, derinlik boyunca her 20 cm'de bir veya sürekli olarak yapılır.Deney, İri çakıllı sert zeminler için uygun değildir, daha çok kumlar İçin uygundur.Deney sırasında zeminden örnek alınamaz.Deney sonuçlarından, zeminin sıkılığı, kayma direnci parametreleri,taşıma gücü hakkında bilgi edinilebilir.

25

26 Konik uç yüzeydeki bir yükleme düzeneği ile zemine 4 cm itilir
Konik uç yüzeydeki bir yükleme düzeneği ile zemine 4 cm itilir.Zeminin bu itkiye karşı gösterdiği direnç hesaplanır. Sürtünme ceketli sondalarla yan sürtünme Fs de belirlenir Sürtünme ceketi, içi boş borudur. Sürtünme ceketi sonda da sadece ceketi batırmak İçin gerekli yanal kuvvet,ceket yanal alanına bölünerek yan sürtünme Fs elde edilir. Fs=Qyan,/Ayan (kg/cm2) Deney, derinlik boyunca her 20 cm'de bir veya sürekli olarak yapılır. Deney, İri çakıllı sert zeminler için uygun değildir, daha çok kumlar İçin uygundur.Deney sırasında zeminden örnek alınamaz.Deney sonuçlarından, zeminin sıkılığı, kayma direnci parametreleri,taşıma gücü hakkında bilgi edinilebilir.

27 Donmaya Karşı Dayanıklılık:
Agreganın donmaya karşı dayanıklılığında bize kesin sonuç veren bir genel deney metodu yoktur. Birçok ülkelerde kullanılan genel deney metodu: Deney için öncelikle 1 lt. suya en az 250 gr. Na2SO4 tuzu veya en az gr. kristal halinde konularak bir çözelti hazırlanır. Donmaya dayanıklılık bakımından muayene edileceği agregadan boyutları mm. arasında bulunan taneler ayrılır. Bu tanelerden 1 kg. malzeme elek içine konularak yukarıdaki şekilde hazırlanan sodyum sülfat çözeltisi içerisine daldırılır. 16 saat çözelti içinde tutulduktan sonra çıkarılır, bir etüvde 105°C de kurutulur, bir süre havaya terkedilir. Çözelti sıcaklığına yani 20°C ye kadar soğutulur.

28 Bunu izleyerek agrega tekrar çözelti içerisine bırakılmak suretiyle işlem tekrarlanır. Bu şekilde beş işlem, yani agrega beş defa yukarıdaki koşullar altında Na2SO4 çözeltisine daldırılır ve çıkarılır. En son işlem sonunda agrega kurutulduktan sonra 15 mm. lik elekten elenir. Na2SO4 çözeltisinin etkisi ile tanelerin parçalanması sonunda karışımın içinde 16 mm. den küçük taneler meydana gelmiştir. Eleme sonunda ayrılan bu tanelerin miktarı, deneye tabii tutulan agrega miktarının %12 sinden fazla değilse malzemenin donmaya dayanıklı olduğu kabul edilir.

29 Standart Penetrasyon Testi (SPT)
Deney önceden açılmış bir sondaj kuyusundan yapılan bir arazi deneyidir Sondajı çakma için standart bir deney uygulanır Bunun için 76 cm yükseklikten serbestçe düşen 63,5 kg ağırlığında bir tokmak kullanılır Sonda önce 15cm çakılarak kuyu tabanındaki örselenmiş derinlik geçilir, sonra 30 cm çakılır ilk 15 inç'den sonra, sondanın 60 cm çakılması için gerekli vuruş sayışma 'standart penetrasyon direnci' denir. Deney çakıllı ve çok sert zeminler için uygun değildir. Kum, ince çakıl, silt ve kil için uygundur.

30 Kohezyonsuz zeminlerden standart ve klasik numune alıcılarla örselenmemiş örnek almak hemen hemen olanaksız olduğu için bu tip zeminlerin mühendislik özellikleri laboratuar deneyleri ile belirlenememekte, bu yüzden bu tür zeminlerde SPT gibi arazi deneyleri tercih edilmektedir. Deney öncelikle kohezyonsuz zeminlerin izafi yoğunluklarını belirlemek için geliştirilmiş olup daha sonraları yumuşak killerde de uygulanmakla birlikte, killi zeminlerin deneyde belirlenen dinamik özelliklerine ilişkin sonuçlar pek güvenilir olmamaktadır.

31 SPT Deneyinin Amacı : Kohezyonsuz zeminlerin izafi yoğunluklarını belirlemek, Sığ temeller için zeminlerin taşıma kapasitelerinin hesaplanması, Zeminlerin indeks özelliklerini belirlemeye yönelik laboratuar deneyleri için örselenmiş örnek almak, Kumların sıkıştırılma (kompaksiyon) derecelerinin belirlenmesinde ve sıvılaşma potansiyelinin değerlendirilmesinde, SPT’den elde edilen verilerin zeminlerin diğer özellikleri ile karşılaştırılması sonucunda ; Kumların içsel sürtünme açısı (Ø) Killerin drenajsız kesme mukavemeti (Cu) Killerin hacimsel sıkışma indisi (mv) Kumların elastisite modülü (Es) gibi parametreler de dolaylı olarak tahmin edilebilmektedir.

32 SPT Deneyinin Uygulama Alanları :
Yapı temellerinin taşıma gücü hesaplamalarında, Kumlu zeminlerde inşa edilen temellerin oturma miktarının pratik olarak belirlenmesinde, Sıvılaşma potansiyelinin değerlendirilmesinde , Zeminlerin rölatif(bağıl) yoğunluğunun belirlenmesinde, Zeminin içsel sürtünme açısının tahmininde, Kohezyonlu zeminlerde tek eksenli basınç dayanımının yaklaşık olarak tahmininde uygulanır.

33 Kum konisi deneyi AMAÇ :
Kum konisi deneyi sıkıştırılmış zemin üzerinde yapılan bir deneydir.Yapılan sıkıştırmanın kalitesini ve devamlılığını belirler.Kum konisi deneyi ile doğal tabi birim hacim ağırlık tayin edilir. Deney 11 cm çapında bir kum boşaltma silindiri kullanılarak yerinde ölçümü ile ilgilidir.

34 KULLANILAN ARAÇLAR VE GEREÇLER :
Tabla Kum konisi Çivi Hassas terazi Poşet Çekiç Murç 10 nolu elek 4 nolu elek Kürek Kumpas Etüv Tava

35 DENEYİN YAPILIŞI : Boşaltma silindiri ağzına yaklaşık 1cm kalana kadar kumla doldurulur. Cihazın toplam başlangıç ağırlığı tartılarak bulunur. Zemine çapı yaklaşık 10cm ve derinliği 15cm’yi aşmamak üzere incelenecek tabakanın kalınlığına eşit bir çukur açılır. Çukurun içinde gevşek malzeme kalmaması, kazı sırasında kenardaki zeminin ezilmemesine özen gösterilmelidir. Ortasında deliği olan metal tepsi zeminin üzerine yerleştirilir ve tepsinin deliği kılavuz olarak kullanılarak çukur açılır. Kum boşaltma silindiri çukurun üzerine yerleştirilmeden önce kazılmış olan zemin özenle toplanır ve tartılır.

36 Kazılan zemin tümü ya da özelliğini yansıtan bir numune alınıp hava geçirmez bir kutuya konup su muhtevası ölçülür. Değişik bir yolda kazılan zeminin tümünü fırında kurutup tartmaktır. Boşaltma silindiri çukurun üzerine kapatılır. Bu işlem sırasında boşaltma silindirinin kapağı kapalı tutulmalıdır. Bundan sonra kapak açılıp kumun çukura akmaması sağlanır. Kumun akışı sırasında boşaltma silindirini veya çevredeki zemini herhangi bir biçimde sarsmamak gerekir. Kumun akışı durunca silindirin kapağı kapatılır. Boşaltma silindiri alınıp tartılır. Zeminin tabi birim hacim ağırlığı aşağıdaki formülden hesaplanır:  W= çukurdan çıkarılan kumun ağırlığı (g) w= çukuru doldurmak için gereken kumun ağırlığı (g) γ= kumun yaş birim ağırlığı (g) Zeminin kuru birim hacim ağırlığı aşağıdaki formülden hesaplanır. ω= zeminin su muhtevası.

37                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            <=""> HİDROMETRE DENEYİ Arazi dane büyüklüğü analizinde, çökme hızı, hazırlanan sıvının üst kısmının, daha büyük çaplı danelerin çökelmesi sebebiyle yoğunluğunun azalması ile tayin olunur. Yoğunluk, hidrometre ile ölçülür. Bu metoda esas, süspansiyonun özgül ağırlığının çökelme başladıktan sonra, değişik zamanlarda, bir hidrometre vasıtası ile ölçülmesidir. Burada, hidrometre gövdesinin hacim merkezinin, sıvının hakiki yüzü altındaki derinliği, özgül ağırlığın ölçüldüğü seviye olarak kabul edilir.

38 Deneyde, No. 200 eleğinden geçen 50 gr etüvde kurutulmuş numuneye ihtiyaç vardır.
Ayrıştırıcı sıvıda numune birkaç gün bekletilir. Daha sonra karışım bir mezüre alınır ve 1000 cm3 işaretine kadar su ile tamamlanır. Ağzına lastik tapa geçirilmiş olan mezür şiddetle çalkalanır ve bu iş bittikten sonra düz bir yere oturtularak kronometre çalıştırılır. Hidrometre karışıma dikkatle daldırılır ve 15 Sn. sonra ilk okuma alınır. Okumalar 30 sn, 1. ve 2. dakikada tekrarlanır ve hidrometre dışarı alınır. Hidrometre okumaları 4, 8, 15, 30 dakikalar ile 1, 2, 4, 8, ve 24 saatlerde tekrarlanmalıdır.

39 Deney boyunca sıcaklık mümkün olduğu kadar hassasiyetle kontrol edilmeli, mezür, güneş ışığından ve herhangi bir ısı kaynağından uzak tutulmalıdır. Buharlaşmayı önlemek için mezürün üstüne bir kapak kapatmak fayda sağlayabilir. Süspansiyonun sıcaklığı her okuma için kontrol edilmeli ve deney boyunca ortalama süspansiyon sıcaklığı 2 °C den fazla bir fark göstermemelidir, bu dane büyüklüklerinde % 2’den fazla hatanın olmamasını sağlar. Bu şart, oda sıcaklığında 8 °C den fazla bir fark olmadığı zaman yerine gelmiş olur. Hidrometre , bir sıvının yoğunluğunu ölçen alet. Hidrometre bir tarafı ağırlaştırılmış ve diğer tarafında ölçeklenmiş bir boru bulunan bir cam küreden ibarettir. Kullanılırken yoğunluğu ölçülecek sıvının içine konulur. Eğer sıvının yoğunluğu büyükse, hidrometre gövdesi dışarı çıkarak yüzer.

40

41 Kalirforniya Taşıma Oranının Tespiti(CBR):
Bu deney, kesit alanı 19,35 cm3 olan silindirsel bir pistonu belirli bir hızla zemine iterek elde edilen yük- penetrasyon bağlantısının (Kaliforniya taşıma oranı) bulunmasını kapsar. Penetrasyonun herhangi bir değeri için, ölçülen yükün standard bir yüke oranı olarak tanımlanan CBR genellikle 2,5 mm lik penetrasyon için verilir. Ancak 5 mm lik bir penetrasyon için daha büyük bir değer çıkarsa, büyük olan değer verilir.

42 Pistonun boyutları nedeniyle deney sadece tane büyüklüğü en çok 20 mm olan malzeme için uygulanır. Numunenin hazırlanışı, CBR deneyinde elde edilen sonuçları büyük ölçüde etkiler. Su içeriğinin oldukça yüksek olduğu kohezyonlu zeminlerde (CBR değeri %5 den küçük) bu deneyin doğru değerler vermediği görülmüştür. Dolayısı ile bu deney daha çok yolların ve hava alanlarının tabanını oluşturan zeminlerin oldukça kuru olduğu tropik bölgelerde uygulanmaya elverişlidir

43 Numuneyi Basınç Aletine Koymak ve Penetrasyon Değerlerini Ölçmek: Kalıp, taban plakası takılmış ancak üst yüzeyi açık olarak içindeki numuneyle birlikte basınç aletinin plakası üzerine yerleştirilir. Numunenin üzerine gerekli görülen ağırlıklar konur. Penetrasyon pistonu, taşıma oranı %30’un altında olan zeminler için 4,5 kg’lık bir yükle, taşıma oranı %30’dan yüksek olan zeminler için ise 22,5 kg’lık bir yükle numunenin yüzeyine oturtulur ve dakikada 1,20 mm’lik hızla zemine itilir. Yük okumaları 0,625-1,25-1,875-2,50-5,00-7, ,5 mm’lik penetrasyonlarda alınır.

44 %100 CBR değerine karşılık olan standart yük- penetrasyon şu değerlerle tanımlanır. 1,25 mm’lik penetrasyonda 860 kg 2,5 mm’de 1360 kg 5,0 mm de 2040 kg, 7,5 mm’de 2585 kg, 10 mm’de 3130 kg ve 12,5 mm de 3590 kgf. Belirli bir penetrasyonu sağlayan yükün aynı penetrasyonu standart eğri üzerinde sağlayan yüke oranı, o penetrasyondaki CBR değeri olarak tanımlanır. CBR değeri 2,5 mm’lik ve 5,0 mm’lik penetrasyonlarda hesaplanır ve elde edilen bu iki değerden büyük olanı zeminin CBR değeri olarak kabul edilir. SONUÇ: Bu deneylerden yararlanılarak zemin etüd raporu hazırlanmaktadır .

45 Pressiyometre Deneyi İstenilen derinliğe ölçen hücre (prob) indirilir.
Koruyucu Hücre İstenilen derinliğe ölçen hücre (prob) indirilir. Zemin mukavemet ve oturma özellikleri belirlenir. Her tür zemine uygulanabilir. Ölçen Hücre Pressuremeter was developed in France in late 1950s. It is one of the best in situ testing devices around today. It is a cylindrical probe with guard cells at both ends. The probe is lowered into the bore hole, to the desired depth, and is expanded using air. From the resistance to expansion, most geotechnical parameters can be obtained. It works well in sands and clays. It is quite popular in Europe. pressiyometre

46 Veyn Testi (VST) Burulma Momenti
Tipik Kanat genişliği d = mm’dir. Sondaj Kuyusu Genellikle yumuşak kil zeminlere uygulanır. Zemine girdirilen kanatçıkların zemini silindirik olarak kesecek şekilde döndürülmesine karşı okunan burulma momentinden zemin drenajsız dayanımı elde edilir. Burulma  Drenajsız serbest basınç mukavemeti, cu h2d d Vane shear test is very useful in determining undrained shear strength of clays, mainly soft clays. The vane consists of four rectangular blades, mounted perpendicularly to a shaft. This is pushed through the bottom of a bore hole for testing. A torque is applied to the vane, shearing the clay along a cylindrical surface, and thus freely rotating the vane. From the torque applied, the undrained shear strength can be determined. A scaled down version is used in the laboratory to determine the undrained shear strength of soil samples. Vane vane Yumuşak Kil

47 Kayma Yüzeyleri Deney Aşaması

48 Sık Kullanılan Arazi Deneyleri
SPT In summary the common in-situ testing devices are: Standard Penetration Test (SPT) <5sec> Vane shear test (VST) <10sec> Pressuremeter Test (PMT) <15sec> Cone Penetration Test (CPT) <22sec> Dilatometer Test (DMT) <27sec> VST PMT CPT CPTU

49 El Penetrometresi Kil zeminlerde serbest basınç dayanımının çok kolay olarak elde edilmesinde kullanılır (qu = 2 cu). Muayene çukurlarında ve örselenmemiş blok zemin numunelerinde kullanılır. Uygulamacı her Geoteknik Mühendisinde bulunmalı Pocket penetrometer to a geotechnical engineer is like a stethoscope to a doctor. It is an easily affordable and handy device all geotechnical engineers should have. It gives undrained shear strength of clays. Just push it into the clay and read off the scale. Being so cheap, it has a price. It is unreliable. Kile girdirilir ve .. ..mukavemet okunur

50 Maliyet-Hassas Ölçüm Karşılaştırması
Karşılaştırmalı Deney Hassasiyeti Deney Başına Maliyet Presiyometre Deneyi Dinamik Koni Penetrasyon Deneyi Good things no cheap. Cheap things no good. The most reliable and accurate tests often come at a cost. The pocket penetrometer and heel print tests cost nothing, but their use also is limited. May be, SPT strikes a good balance!! Statik Koni Penetrasyon Deneyi Standard Penetrasyon Deneyi El Penetrometresi Deneyi

51 Plaka Yükleme Deneyi Kare (daire) plaka (300 mm x 300 mm) göçene kadar yüklenir. Yük-Oturma grafiği çizilir. Temel boyutlarına dönüştürülür. Yükleme düzeneği oldukça pahalıya mal olur. Yol vb dolgular için idealdir. Deney düzeneği. Yük Oturma plaka In a plate load test, we incrementally load a square plate of say about 300 mm x 300 mm, and plot the settlement against the applied pressure. This gives an overall picture on what happens when we load a larger footing of say 5 m x 5 m.

52 Cilalanma Deneyi Agregaların, taşıt lastikleriyle sürtünmesi sonucunda aşınarak cilalanması oranının tespiti amacıyla yapılan bir deneydir. Cilalanma makinesinin alt tekerleğine 14 adet numune sabitlenir. Üstteki teker 6 saat süreyle bu numunelere temas eder. Tekerlekle agregalar arasına ince aşındırıcı maddeler eklenir. Deney sonucunda elde edilen cilalanma miktarı yoğun trafikli bir yolların birkaç ayda düşük yoğunluklu yolların ise birkaç yılda ulaşacağı aşınma miktarına tekabül etmektedir. Deney sonucunda ölçülen kayma direnci , ilk kayma direncine oranlanarak cilalanma katsayısı elde edilir. Beton asfalt kaplamalarda kullanılacak agregaların minimum cilalanma katsayısının % 50 olması gerekmektedir.