Zeminlerde Don Kabarması ve Zeminlerin Donma-Çözünme Sonrası Davranışı


Işık A. , İyisan R., Çevikbilen G.

5. Geoteknik Sempozyumu, Adana, Türkiye, 5 - 07 Aralık 2013, ss.1-8

  • Basıldığı Şehir: Adana
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1-8

Özet

Soğuk iklim koşullarının hakim olduğu bölgelerdeki zeminler, mevsimsel sıcaklık

farklılıklarının fazla olması nedeniyle yapısal olarak etkilenmektedir. Bu bölgelerdeki

zeminler yılda en az birkaç kez donma-çözünme olayına maruz kalmaktadır. Zeminler,

donma-çözünme etkisi altında yapısal olarak değişime uğradıkları için fiziksel ve mekanik

özelliklerinde de değişimler meydana gelmektedir. Bu değişimler iklim şartlarına, zemin

türüne ve özelliklerine göre farklılık göstermektedir. Zeminlerde donma-çözünme sonrası

oluşacak fiziksel ve mekanik özelliklerindeki değişimler geoteknik mühendisliği açısından

büyük önem taşımaktadır. Zeminde donma olayının gerçekleşmesi ve donma-çözünme

olayının zeminde önemli değişimler meydana getirmesi için zeminin donmaya karşı hassas

olması, ortamda yeterli su bulunması ve ortamın donma sıcaklığında olması gerekir.

Donma olayı esnasında zeminin boşluklarındaki bulunan suda meydana gelen hacimsel

artış zeminlerde don kabarmasına neden olabilmektedir. Bu kabarmanın miktarı, zeminin

cinsi, dane çapı dağılımı, mineralojik yapısı, ince dane oranı, su muhtevası ile zemin

üzerindeki sürşarj yüküne ve ortam sıcaklığına bağlı olarak değişiklik göstermektedir.

Bu çalışmada zeminlerin donmaya karşı hassaslığını belirlemek için farklı geoteknik

özelliklere sahip numuneler üzerinde donma çözünme deneyleri yapılmıştır. Bir donma

çözünme deneyi -12°C ile +12°C değişen sıcaklıklarda yedi günlük bir çevrim sürecinde

tamamlanmaktadır. Deneyler sonucunda belirlenen don kabarma oranları ile numunelerin

kompaksiyon parametreleri arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Ayrıca numuneler üzerinde

donma-çözünme öncesi ve sonrası CBR deneyleri yapılarak zeminlerin mukavemet

kayıpları incelenmiştir. Pratik amaçlar doğrultusunda don kabarmasını; maksimum kuru

birim hacim ağırlık, optimum su muhtevası ve poroziteye göre tahmin edebilmek için

amaçlanmıştır. Yapılan çalışmada, numunelerin don kabarma oranlar artan maksimum

kuru birim hacim ağırlık ile azaldığı gözlenirken, optimum su muhtevası ve porozite ile

arttığı belirlenmiştir. Donma-çözünme sonrası CBR değerlerinde ise bir düşüş

kaydedilmiştir.