DANELER VE BOYUTU İRİ Dane biçimi Boyutu Dağılımı fiziksel/mekanik özellikleri etkiler Çakıl Kum Silt Kil Kolloid (<1) İri İnce ASTM BS DIN TAŞ >300 >200 >100 ÇAKIL 75 60 63 KUM 4.75 2 20 SİLT < 0.075 0.06 KİL <0.002 Çakıl 60 - 2.0 mm Kum 2.0 - 0.076 mm Silt 0.076 - 0.002 mm Kil < 2 m TS 1500/1987, 2000

DANE BOYUTUNUN ÖLÇÜMÜ Doğrudan Mekanik Mikroskop Dolaylı Elek Çöktürme

DANE BİÇİMİ Köşeli Yarı Köşeli Yarı Yuvarlak Yuvarlak Tam Yuvarlak

ZEMİNDE DOKULAR a) Kilde bireysel dane gruplanmaları b) kum ve siltte bireysel dane dizilimi c) kil grupları dizilimi d) kille kaplanmış silt ve kum dizilimi e) tam belirginleşmemiş dizilim

ELEK ANALİZİ Elekler büyük açıklıdan küçüğe doğru alt alta çaplar kabaca %50 azaltılarak dizilir ve en üstten dökülen numune sallanarak (mekanik sarsak) elenir.

ELEK ANALİZİ En ince elekten geçen malzeme alta koyulan tavanın içine birikir. Zemin mekaniği laboratuvarlarında 75 mikron elekten daha incesi killi örnekleri eleme işlemlerinde çıkan güçlüklerden dolayı kullanılmaz. *. Kuru eleme (temiz kum ve çakıllarda) **. Yıkamalı eleme (silt ve kil içeren numunelerde eleme yapılmadan önce numune 0.074 mm elekten yıkama yapılarak geriye sadece kum ve çakılın kalması sağlanır ve kurutulan numune elenir)

Bazı Metrik Elekler ve ASTM Karşılıkları Elek No No. 4 No. 10 No. 40 No. 100 No. 200 Metrik (mm) 4.65 2.00 0.425 0.147 0.074 Metrik elekler mm, ASTM elekleri kenarı bir inç olan karenin bir kenarına sığan delik sayısı şeklinde belirtilir

ÇÖKTÜRME ANALİZİ Silt ve kil boyutlu taneler çok küçük olduklarından eşdeğer çapları ancak dolaylı olarak ölçülebilir. Bu ölçümde kürelerin bir sıvı içinde çökelme hızının, sıvının gösterdiği viskozite kökenli dirençle karşılaştıran Stokes yasasından yararlanılır. Stokes yasası (0.1 - 0.001 mm, ve Brown hareketi olmayan durumlarda) Çökelme hızı ~ Çökelmeye direnç v = dz/dt : çökelme hızı r = çökelen kürenin yarıçapı rs = danenin birim hacım ağırlığı rl = sıvının yoğunluğu = çökelme sıvısının viskozitesi c = sabit sıcaklıkta değişmez sayı

ÇÖKTÜRME ANALİZİ Zamana karşı sıvı yoğunluğu (veya konsantrasyon) ölçümü dane boyutu ve yüzdesini verir. A. Hidrometre Yöntemi 1000 mL 20-50 g 25°C Sıvının yoğunluğunu ölçer Organik madde Dağıtma

B. Pipet Yöntemi 500 mL 15-30 g 10 cc sıvıdaki dane konsantrasyonunu ölçer

PİPET YÖNTEMİ İLE ÇÖKTÜRME ANALİZİ

Tipik Dane Dağılım Eğrileri Efektif Çap Örnek içinde ağırlık olarak %10’dan küçük bölümü oluşturan danelerin en büyük çapı Üniformluk Katsayısı Zeminin en iri %40’ının en küçük boyutunun efektif çapa oranı, bu oran dane dağılım eğrisinin eğimini gösterir, üniformluk katsayısı eşit çaplı küreler için 1 olacak, çok sayıda farklı çaplar içeren karışımda sonsuza yönelecektir Süreklilik Katsayısı Üniform veya düzgün dane dağılımlı bir zeminde bazı boyutların eksik veya fazlalığını gösteren katsayı

1,00 5,50 4,12 12,58 26,80 50,0

D (mm) KALAN AĞIRLIK (g) GEÇEN % GEÇEN 50.00 0,00 50,00 100 31.50 16.00 8.00 4.00 2.00 0.85 0.425 1,00 49,00 98 0.212 5,50 43,50 87 0.147 4,12 39,38 79 0.074 12,58 26.80 54 PAN 26,80 TOPLAM 50 49.00 - 5.50 = 43.50 (43.50 / 50)  100 = 87

İriler > İnceler  İRİ DANELİ %15 Çakıl, % 55 Kum, ve % 30 İnce (%10 Kil+%20 Silt) %15 Çakıl 100-(30+15): %55 Kum mm Geçen% 8.000 100.00 4.000 95.00 2.000 85.00 0.710 60.00 0.425 50.00 0.212 40.00 0.147 35.00 0.074 30.00 0.063 28.00 0.046 25.00 0.033 23.00 0.024 21.00 0.017 18.00 0.013 16.00 0.009 15.00 0.006 14.00 0.005 13.00 0.003 12.00 0.002 10.00 0.001 8.00 %30 İnce) %20 Silt %10 Kil İnce İri Kil Silt Kum Çakıl 0.002 mm 0.075 mm 2.00 mm

ZEMİN-SU İLİŞKİLERİ (KIVAM) 45o Hacim, V Su Muhtevası, w Vk wS wP wL KATI YARI PLASTİK SIVI IP wL : Likit Limit wP : Plastik Limit wS : Büzülme Limiti IP : Plastisite İndisi

Zemin-Su İlişkileri (Kıvam) Killer ve kil içeren kuru karışımlar suyla yuğrulduklarında toz görünümünden çamura, su miktarı daha da arttırılırsa sıvıya dönüşürler. Bu özellik değişimine “kıvam” denir. Viskoz akmanın üst limiti Viskoz akımın alt limiti (likit limit) Çamurun metale yapışma özelliğini yitirmesi (yapışma limiti) Kilin plastisite özelliğinin yitirdiği limit (plastik limit) Su kaybının hacım azalmasıyla doğru orantısını kaybı (büzülme limiti) Atterberg

Likit Limit (LL, wL) Kil-su karışımının sıvı halden plastiğe dönüştüğü su muhtevasıdır. CASAGRANDE CİHAZI İLE LİKİT LİMİT ÖLÇÜMÜ wL=%40 N:25

KONİK PENETROMETRE İLE LİKİT LİMİT ÖLÇÜMÜ P: 20mm wL=%40

Plastik Limit (PL, wp) Zemin-su karışımının şekil verildiğinde bunu çatlamadan aldığı ve bu şekli değiştirmediği en düşük su muhtevasıdır. Plastisite İndisi (IP) Kil-su karışımının plastik özellikler taşıdığı su muhtevaları plastisite indisiyle gösterilir.

Büzülme Limiti (ws) Bir kil-su karışımı sıvı halden başlayarak kurutulacak olursa likit ve plastik limit dolaylarında kaybolan su hacmine eşdeğer bir toplam hacim azalması gösterecektir. Su muhtevasında azalma sürecek olursa, bu belirli bir limitte hacimde azalmayla izlenmeyecektir. Bu limitte zemin artık katıya dönüşmektedir. Zeminin yarı katıdan katıya dönüştüğü alt su muhtevasına büzülme limiti denir. 45o Hacim, V Su Muhtevası, w Vk wS wP wL KATI YARI PLASTİK SIVI IP

Sıvılık İndisi, IL Zeminin hangi su muhtevasında ne durumda olduğunu gösterir. Sıvılık indisinin 1 olması zeminin arazide likit limite yakın bir su muhtevasını, sıfır olması plastik özelliklerinin alt limitini, sıfırdan küçük olması ise kuruluk durumunu yansıtır. IL=1 w=LL IL=0 plastik özelliklerin alt limiti IL<0 kuru

Aktivite, Ac >1.25 aktif 0.75-1.25 normal <0.75 inaktif KİL Ac Smektitler Ca-montmorillonit 1.5 Smektitler Na-montmorillonit 6.0 Smektitler( ?) İllit 0.5-1.0 Kaolinit 0.4-0.5 Halloysit sulu 0.1 Halloysit susuz 0.5 Attapulgit 0.5-1.2 Alofan Muskovit 0.3 n=5 (doğal) n=10 (yapay)

KIVAM LİMİTLERİ DENEY FÖYÜ PROJE   TÜBİTAK-104M387 ÖRNEĞİN ALINDIĞI YER Bekirpaşa - Adapazarı ÖRNEĞİN TANIMI Kahve NUMUNE NO SK-1 / SPT-2 DENEYİ YAPAN Aykut Aydın DERİNLİK 3.00-3.45 TARİH 2006.03.21  wn LİKİT LİMİT PLASTİK LİMİT Deney No 1 2 3 4 2  Kap No 857 380 367 310 348 319 369 Kap+YaşÖrnek, (g) 868.77 38.85 39.85 44.64 43.86 Kap + Örnek, (g) 30.86 27.98 Kap + Kuru Örnek, (g) 655.09 34.56 34.64 38.45 37.84 29.62 26.68 Kap Ağırlığı, (g) 63.49 21.20 19.03 20.85 21.27 25.04 21.85 Kuru Örnek Ağırlığı, Ws(g) 591.60 13.36 15.61 17.60 16.57 4.58 4.83 Su Ağırlığı, Ww (g) 213.68 4.29 5.21 6.19 6.02 Su Ağırlığı, Ww(g) 1.24 1.30 Su Muhtevası, w (%) 36 32 33 35 27 Darbe Sayısı, N  ---- 42 26 20 14 Plastik Limit, Wp (%)

Likit Limit Tayini Likit Limit, wL=34 4 3 wL=34 2 1 25 Deney No 1 2 3 Su Muhtevası, w (%) 32 33 35 36 Darbe Sayısı, N 42 26 20 14 4 3 wL=34 2 1 25 20 30 40 50 60 70 80 90 Likit Limit, wL=34

katsayılarını; ve çakıl, kum, silt-kil yüzdelerini bulunuz. PROBLEM 1. Kurutulmuş 500 g. zemin örneğinde yapılan elek analizinin alınan tartı sonuçlarına göre: Dane dağılımı eğrisini çiziniz; üniformluk, süreklilik katsayılarını; ve çakıl, kum, silt-kil yüzdelerini bulunuz. ASTM Elek 1” ½” ¼” No4 No10 No20 No50 No100 No200 Metrik Eşdeğer(mm) 25.4 12.7 6.35 4.76 2.0 0.84 0.30 0.149 0.074 Elekte Kalan (g) - 12.5 7.5 15.0 17.5 62.5 210 102.5 D (mm) KALAN (g) GEÇEN (g) % GEÇEN 25.4 0.0 500.0 100 12.7 12.5 487.5 97.5 6.35 7.5 480.0 96 4.76 15.0 465.0 93 2.00 17.5 447.5 89.5 0.84 430.0 86 0.30 62.5 367.5 73.5 0.149 210.0 157.5 31.5 0.074 102.5 55.0 11.9

Üniformluk katsayısı Süreklilik katsayısı G:%10.5 S:%77.6 C+M:%11.9

Kil+Silt Kum Çakıl % Kum % Çakıl %10.5 100-(11.9+10.5)=%77.6 %Kil %11.9 2mm Kil+Silt 0.075mm Kum Çakıl