1.) Dane Birim Hacim Ağırlıklarının Belirlenmesi

Zemin numunelerinin dane birim hacim ağırlıklarının belirlenmesi TS1900 ve ASTM D854 standardında verilen Metot A’ya göre yapılmaktadır. Dane birim hacim ağırlık deneylerinde 100ml lik tapalı iki adet piknometre, 0,01gr hassasiyetli 5000gr kapasiteli elektronik tartı, 110±5°C’de sabit sıcaklık sağlayabilen zaman ayarlamalı etüv, 0,1°C hassasiyetle okuma yapabilen 30mm batma derinliği olan termometre, kaynatıcı, huni ve damıtık su kullanılmaktadır.

2.) Granülometri Eğrilerinin Belirlenmesi

Zemin numunelerin granülometri eğrilerinin belirlenmesi ASTM D222 standardına ve TS1900’e göre yapılmaktadır. Granülometri eğrisinin belirlenmesi deneylerinde, zeminin ince daneli bölümü için gövde çapı –5~60 gr/l ölçekli, 0-50gr/l ölçekleri arasındaki uzunluğu 8,40cm , gövde çapı 3,20cm ve 0gr/l ölçeğiyle gövde ucu arası uzunluğu 24,5cm olan ASTM E100 standardına uygun 152H tipi hidrometre kullanılmaktadır. Çökelme silindirleri olarak 460cm uzunluğunda ve çapı 6cm olan 1000ml lik hacim bölmeli cam silindirler kullanılmaktadır. Zeminin iri daneli kısmı için ise ASTM standartlarına uygun eleklerden yararlanılmaktadır. 0,5 °C hassasiyetle okuma yapabilen termometre, 0,01gr hassasiyetli 5000gr kapasiteli elektronik tartı, 110±5°C’de sabit sıcaklık sağlayabilen zaman ayarlamalı etüv, 250ml kapasiteli deney şişeleri, kronometre, damıtık su, 40gr/l çözünürlükte sodyum hekzametafosfat çözeltisi bu deneylerde kullanılan diğer aletlerdir.

3.) Likit limitlerin Belirlenmesi

Kil numunelerin likit limitlerinin belirlenmesi TS1900 ve ASTM D4318 standardında verilen “çoklu noktalar” yöntemine göre yapılmaktadır. Likit limitlerin belirlenmesi deneylerinde ASTM D4318 standardında tarif edilen Casagrande likit limit deney aleti, 0,01gr hassasiyetli 5000gr kapasiteli elektronik tartı, 110±5°C’de sabit sıcaklık sağlayabilen zaman ayarlamalı etüv, ıspatula, damıtık su ve porselen kaplar kullanılmaktadır.

4.) Plastik Limitlerinin Belirlenmesi

Kil numunelerin plastik limitlerinin belirlenmesi TS1900 ve ASTM D4318 standardına göre yapılabilmektedir. Bu deneylerde 0,01gr hassasiyetli 5000gr kapasiteli elektronik tartı, 110±5°C’de sabit sıcaklık sağlayabilen zaman ayarlamalı etüv, 30x30x1cm ebatlarında cam yuvarlama yüzeyi, damıtık su, ıspatula ve porselen kaplar kullanılmaktadır.

5.) Su Muhtevası ve Kuru Birim Hacim Ağırlık İlişkilerinin Belirlenmesi

Killerin su muhtevası ve kuru birim hacim ağırlık ilişkilerinin belirlenmesi, Standart Proctor deneyinin tarif edildiği TS1900, ASTM D698 standardındaki Metot A , Modifiye Proctor deneyi ise TS1900 ve ASTM D1557 standardındaki Metot A’ya göre yapılmaktadır.

Standart Proctor deneylerinde 2,50kg ağırlığında 304,8mm serbest düşme yüksekliğine sahip tokmak, 102,0mm çaplı 116,4mm yüksekliğinde sıkıştırma kabı, 0,1gr hassasiyetli 10200gr kapasiteli elektronik tartı, 110±5°C’de sabit sıcaklık sağlayabilen zaman ayarlamalı etüv, karıştırma kapları, ıspatula, damıtık su ve porselen kaplar kullanılmaktadır. Modifiye Proctor deneylerinde ise Standart Proctor deneylerinden farklı olarak tokmak ağırlığı 4.54kg ve serbest düşme yüksekliği ise 457,2mm dir.

6.) Kesme Kutusu ile Drenajsız Kayma Mukavemetlerinin Belirlenmesi

Kesme kutusu deneyleri konsolidasyonlu ve konsolidasyonsuz, drenajsızlı ve drenajsız şartlarda yapılabilmektedir. Zeminlerin kesme kutusu ile drenajlı ve drenajsız şartlarda kayma mukavemetini belirlenmesi TS1900 ve ASTM D3080-90 standardına göre yapılmaktadır. Deneylerde kesme kutusu aleti, numune alıcılar, damıtık su, 0,1gr hassasiyetli 10200gr kapasiteli elektronik tartı, 110±5°C’de sabit sıcaklık sağlayabilen zaman ayarlamalı etüv, damıtık su, ıspatula, karıştırma kapları kullanılmaktadır.

Kesme kutusu ASTM D3080 standardına uygundur. 6x6cm ebatlarında bronzdan yapılmış kesme halkalarına sahiptir. Yatay deformasyonu ölçme düzeneği deformasyonu 0,01mm hassasiyetle belirleyebilmektedir. Kesme kuvveti okuma düzeneği ile kesme kuvveti 1,5N hassasiyetle belirlenebilmektedir. Kesme kuvveti yükleme düzeneği deformasyon kontrollüdür ve ±%5 standart sapma sınırları içerisinde istenilen bir deformasyon hızı ile yükleme yapabilmektedir. Yükleme düzeneğinin deformasyon hızı ayarı 0,0015~1,30mm/dk sınırları içerisinde yapılabilmektedir. Normal kuvvet yükleme düzeneği yükü kısa sürede yükleme özelliğine sahiptir ve istenilen yükü ±%1 standart sapma sınırları içerisinde sağlayabilmektedir.

7.) Serbest Basınç Deneyi ile Drenajsız Kayma Mukavemetlerinin Belirlenmesi

Zeminlerin serbest basınç aleti ile drenajsız kayma mukavemetini belirlenmesi TS1900 ve ASTM D2166 standardına göre yapılmaktadır. Deneylerde serbest basınç aleti, Standart ve Modifiye Proctor deneyi setleri, numune alıcılar, damıtık su, 0,1gr hassasiyetli 10200gr kapasiteli elektronik tartı, 110±5°C’de sabit sıcaklık sağlayabilen zaman ayarlamalı etüv, damıtık su, ıspatula, karıştırma kapları kullanılmaktadır.

Serbest basınç aleti ASTM D2166 standardına uygundur. Eksenel boy kısalmasını 0,01mm hassasiyetle belirleyebilmektedir. Eksenel yük okuma düzeneği ile eksenel kuvvet 6,2N hassasiyetle belirlenebilmektedir. Eksenel yükleme düzeneği deformasyon kontrollüdür. Yükleme düzeneğinin deformasyon hızı ayarı 0,025~2,10mm/dk sınırları içerisinde yapılabilmektedir.

Atterberg limitleri:

ince taneli zeminler. su içeriklerinin değişmesi ile sıvı, plastik ve katı malzeme davranışlarına sahip olabilmektedirler. İnce taneli zeminlerin bu değişik hallerini belirleyen sınır su içerikleri, kıvam (Atterberg) deneyleri ile elde edilir

1- Likit Limit:

Zeminin sıvı gibi davranmaya başladığı minimum su muhtevasıdır. Bunun belirlenmesinde kullanılan deney aleti Casagrande Metodu) 1 cm yüksekten, sert tabana düşürülen küre parçası bir metal kaptan oluşur.

Gerekli aletler:

1. Likit limit aleti

2. Oluk açma bıçağı

3. Terazi (001 gr duyarlılıkta)

4. Etüv

5. Desikatör

6. Rutubet kapları

7. Porselen pota

8. Spatula

Deneyin yapılışı:

1. 40 no’lu elek altına geçen malzeme iyice karıştırılarak 100 gr alınır.

2. Bu malzeme üzerine damıtık su eklenerek macun kıvamına gelinceye kadar porselen potada Spatula ile karıştırılır.

3. Hazırlanan bu macun kıvamındaki zeminden bir parça alınarak likit limit aletinin yarım küre içerisine en derin kısmı 1 cm olacak şekilde sıvanır.

4. Oluk açına bıçağı kullanılarak zemin belirgin bir biçimde iki eşit kısma bölünür. Bu işlem sırasında oluk açma bıçağı, değme noktasında küre kapağına dik tutulmalıdır.

5. Saniyede iki dönme yapacak hızda yatay kol döndürülerek zeminin ayrık ki parçasının 1 cm boyunca birleşmesini sağlayacak darbe sayısı saptanır. Oluk tabanındaki kapanma, zeminin kayması şeklinde değil. akarak kapanması şeklinde olmalıdır.

6 Su içeriği belirlenmesi için, kapanan bölgeden yaklaşık 10 gr numune alınır.

7. Küre kapağında kalan malzeme porselen pota içerisine alınır. Su içeriği değiştirilerek yeni darbe sayısı saptanır Bu işlemlere 10-40 arasında en az 4 darbe sayısı saptanıncaya kadar devam edilir. Saptanan her darbe sayısı için su içeriği belirlenmesi yapılır.

Darbe sayıları ve bunlara karşılık gelen su içeriği değerlerinden akış eğrisi çizilir. Akış eğrisi numunenin belli bir su içeriği ve buna karşılık gelen darbe sayısı arasındaki bağıntıyı gösteren yarı logaritmik bir eğridir. Akış eğrisinde 25 darbeye karşılık gelen su içeriği değeri, o zeminin likit limitidir.

2- Plastik Limit:

Bir zeminin plastik limiti, 3 mm çapında silindir çubuk biçiminde yuvarlandıklarında, çubukların yüzeyinde çatlamalar ve kopmalar olduğu andaki su içeriğidir

Gerekli aletler:

Terazi (0.01 gr duyarlılıkta

Porselen kap

Rutubet kapları

Cam plaka

Spatula

Deneyin yapılış:

Likit limit deneyi için hazırlanan numuneden yaklaşık 15 gr alınır.

Alınan malzeme porselen kapta el ile yoğrulduğunda yapışmayacak, ancak kolayca yuvarlanabilecek kütle elde edilmesini sağlayacak arı su ile yoğrulur.

Bu kıvamdaki malzeme cam plaka üzerine konarak el ayası ile yuvarlanır. Bu işlem yapılırken 3 mm çapında çubuklar elde edebilmek için yeterince bastırılır.

Çubuklar üzerinde çap 3 mm olduğunda yüzeyde çatlamalar olmaz ise malzeme toplanır. Toprak haline getirilip yoğrulur ve işlem tekrarlanır.

Bu yoğurma ve yuvarlama işlemine, 3 mm çapındaki çubuğun çatlayıp birkaç parçaya ayrılıncaya kadar devam edilir.

ufalanan çubuk parçaları su içeriği belirlenmesi için numune kaplarına alınır ve tartılır.

Bu işlemler 3 kere numune olacak şekilde tekrarlanır. Bulunan bu 3 su içeriği ortalaması zeminin plastik limitidir.

Plastisite indisi:

Plastisite indisi = likit limit – plastik limit

Deneyde olan yanılgılar:

Deney için alınan malzeme numuneyi temsil etmelidir.

Deneyde saptanan su içeriği, doğrudan likit limit ve plastik limit değerini verdiğinden su içeriği belirlenmesine özen gösterilmelidir.

Likit limit aletinin kalibrasyonu yapılmış olmalıdır.

Bu deney rutubet odasında yapılmazsa deney süresince olacak nem kaybı, deney sonucunu etkiler.

el ayası yerine parmak ile yuvarlama, çubukların plastik limit kıvamından önce çatlayıp ufalmasına sebep olur.

ufalanan çubuk parçaları su içeriği belirlenmesi için numune kaplarına alınır ve tartılır.