Fiber İle Güçlendirilen Kum Zeminlerin Dinamik Özellikleri Ve Statik Davranışları

Abstract

Bu çalışma kapsamında fiber katılmış kum zeminin dinamik özellikleri ve statik davranışı laboratuvar deneyleri ile incelenmiştir. Dinamik üç eksenli deney sistemi, statik üç eksenli deney sistemi ile kesme kutusu deney sistemi kullanılarak zeminin davranışı belirlenmiştir. Temiz kum ve fiberle güçlendirilmiş kum için maksimum Elastisite Modulü, statik yük altında gerilme-deformasyon davranışı ve kayma mukavemeti parametreleri belirlenmiştir. Deneylerde kullanılan fiber ve kum çeşidi sabit tutularak çeşitli parametrelerin etkisi incelenmiştir. Öncelikle her deneyde fiberin zeminin davranışına etkisi incelenmiştir. Dinamik üç eksenli deney sisteminde, numunelerin maksimum Elastisite Modülleri iki farklı konsolidasyon basıncı altında belirlenmiştir. Statik üç eksenli deney sisteminde ise değişik deformasyon hızlarında doygun numuneler test edilmiştir. Numunelere, konsolidasyonlu drenajsız ve konsolidasyonlu drenajlı deneyler yapılmıştır. Aynı zamanda belirli bir su muhtevasında hazırlanmış ve doygunluğa ulaşmamış numunelerde de statik üç eksenli basınç deneyleri yapılmıştır. Deneysel çalışmanın ikinci bölümünde ise saf kum ve dağınık liflerle rastgele donatılı kumlar kesme kutusu deneyi ile test edilmişlerdir. Deneysel çalışmada farklı fiber oranlarının kumun davranışına etkisi incelenmiştir. Fiber eklemenin kayma mukavemeti parametreleri üzerine etkisi, üç eksenli deney ve kesme kutusu deney sonuçları karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Genel olarak, laboratuvar deney sonuçları fiber eklemenin kumun statik davranışını iyileştirdiğini ve bu iyileşmenin fiber miktarı ile deney çeşidine bağlı olduğunu göstermiştir. Bunun yanı sıra, üç eksenli deneyler test edilen hızlar için deney hızının sonuçlar üzerine önemli bir etkisi olmadığı gözlemlenmiştir.

In scope of this research, the dynamic properties and static behavior of fiber reinforced sand is determined by performing labaratory tests. Conducted laboratory tests are cyclic triaxial test, static triaxial test and direct shear test. The maximum Elasticity Modulus, the stress-strain response under monotonic loading and shear strength parameters are determined for unreinforced and reinforced sand specimens. While the type of fiber and sand is kept constant, effect of different parameters are tested in each test. The main aim is to find the effect of fiber inclusion on the behavior of tested sand. The cyclic triaxial test is performed to determine the maximum Elasticity Modulus at two different confining pressures. The static triaxial test is performed at different strain rates on saturated specimens. The consolidated undrained and consolidated drained triaxial tests are performed. Samples prepared at certain water content are subjected to static triaxial test. Direct shear tests are performed on unreinforced and randomly distributed fiber reinforced samples. The effect of different fiber contents on the behavior of sand is tested. The effect of fiber inclusion on the shear strength parameters are discussed by using the experimental results obtained from direct shear and triaxial tests. In general, the results obtained from laboratory tests showed that fiber reinforcement improves the static behavior of sand, depending on the test type and tested fiber content. On the other hand, the effect of strain rate on the triaxial test results can be considered insignificant.