Kıvam Limitleri (Atterberg Limitleri )-Likit Limit (Akma Limiti (LL)) Deneyi

Jeoloji deneyleri 28 Ekim, 10:10'de eklendi

Likit limit (akma limiti ), viskozitesi yüksek bir sıvı gibi, akıcı durumdaki zeminin plastik duruma dönüştüğü andaki su muhtevasıdır. Bir zemine ait likit limit, yaygın olarak kullanılan iki yöntemle (deneyle) belirlenebilmektedir.

1-Casagrande Yöntemi

Gerekli Aletler

  • Sert plastik tabanlı standart likit limit deneyi aleti(Casagrande)
  • Standart oyuk açma bıçağı
  • Yarı-logaritmik grafik kağıdı
  • Spatula
  • Kurutma kabı
  • Damıtık su dolu plastik şişe
  • Üzerleri numaralandırılmış küçük metal veya cam kaplar
  • 110(±5) °C sıcaklığındaki bir etüv
  • 40 numaralı elek ve tava
  • Metal veya plastik bir cetvel

Casagrande Aletinin Ayarlanması

Numune konulan kısmın sert plastiğe düşüş yüksekliğinin 1 cm olması gerekir. Bu yüksekliğin kontrolü için en kesiti kare, 1cm boyutlarında olan standart oyuk açma bıçağının sapı kullanılabilir. Deney aleti ve oyuk açma bıçağı her deneyden önce temiz, kuru ve çalışır durumda olmalıdır.

Gerekli Ölçümler

  • Düşüş sayısı
  • Su içeriği

Deney İçin Numunenin Hazırlanması

Likit limiti öğrenilmek istenen zemin kitlesinden, bu kitleyi temsil edebilecek bir miktar alınarak havada kurutulur. Kurutulan zemin 40 numaralı elekten elenerek bundan yaklaşık 250–300 gr numune alınır.

Numune bir kap içerisine konularak çok az miktarlarda damıtık su kademeli olarak numuneye ilave edilir  ve her defasında iyice karıştırılır.

Numune kabı, hava almaması için plastik bir örtüyle kapatılarak, nem odasına veya desikatör (hava almayan ağzı kapaklı cam kap) içerisine konulur. Burada 24 ya da 48 saat süreyle “kür” için bekletilir.

Casagrande Deneyinin Yapılışı

Deneye başlamadan önce Casagrande aletindeki , içerisine numune konulacak olan tasın sert plastiğe düşüş yüksekliğinin 1cm olup olmadığı kontrol edilmesi ve  iyice temizlenmesi gereklidir.

Kürünü tamamlamış olan numune, nem odası veya desikatörden alınarak tekrar spatula ile iyice karıştırılır. Bir miktar daha damıtık su ilave edilir.

Casagrande aletinin tası sert plastiğe oturtularak, içine hazır durumdaki numuneden ıspatula ile bir miktar alınarak tasın içersine yerleştirilir. Yerleştirme sırasında numunenin içinde hava kabarcıkları kalmamasına özen gösterilir. Tas içerisine yerleştirilen numunenin yüzeyi yatay olacak şekilde düzeltilir. Tas içine yerleştirilen numunenin en kalın kısmı yaklaşık olarak 1 cm olmalıdır.

Tas içerisine yerleştirilen numunenin ortasından standart oyuk açma bıçağı ile bir yarık açılır. Numune pastasının içerisinde yarık açılırken özen gösterilmeli ve yarığın gayet düzgün olması sağlanmalıdır. Bu işlem oldukça çabuk yapılmalı ve numune pastasının kurumasına müsaade edilmemelidir.

Aletin elle çalıştırılan bir türden olması halinde kolu saniyede 2 düşüş yapacak şekilde çevrilmeli ve düşüşler sayılmalıdır. Bu sırada numune pastasının ortasında açılmış olan yarığın tabanındaki kapanma dikkatle izlenmeli ve kapanmanın yaklaşık 1 cm olması durumunda çevirme işlemi durdurulmalıdır. Bu işlemin elektrikli aletle yapılması halinde düşüşlerdeki zaman aralığı ve düşüş sayısı (N) otomatik olarak alet tarafından yapılacağı için sadece yarığın tabanındaki kapanma izlenmeli ve kapanmanın 1 cm olması durumunda alet durdurulmalıdır.

Alet durdurulduktan sonra kuru ve temiz bir spatula kullanılarak 1 cm’ lik kapanmanın olduğu bölgeden bir miktar numune pastası alınarak küçük metal bir kaba konulur , 0.01 gr hassasiyetinde bir terazide tartılarak kütlesi kaydedilir ve su içeriğinin belirlenmesi için etüve konulur.

Aletin tasında kalan numune tamamen alınarak önceki kabına konulur. Tas tamamen temizlenir ve kurulanarak bir sonraki deneye hazır hala getirilir.

Kapta bulunan numuneye bir miktar daha damıtık su ilave edilerek iyice karıştırılır. İkinciden itibaren altıncı aşamaya kadar belirtilen işlemler tekrarlanır.

Deneyler en az dört kez tekrarlanarak, dört tane düşüş sayısı (N) ve bunlara karşılık gelen su içeriği (w) elde edilmelidir. N değerlerinden iki tanesi 25’den küçük iki tanesi de 25’den büyük olmalıdır. Bu sağlanamamışsa ilave deneyler yapılarak bu koşul yerine getirilmelidir.

Deneylerde numunenin su içeriği sürekli olarak arttırılarak yapılmalıdır. Fazla damıtık su ilave edildiği durumlarda su içeriğinin azaltılması için numuneye bir miktar kuru zemin ekleme yoluna gidilmemelidir.

Hesaplamalar, Sonuç ve Değerlendirme

Zeminlerin likit limiti, bu deneyde 25 düşüşe karşılık gelen özel bir su içeriğidir. Bu yöntemle 25 düşüşe karşılık gelen su içeriğini tek bir denemede bulabilmek mümkün olmadığı için, en az dört tane N ve dört tane de w bulunur. Yatay eksende N (düşüş sayısı) ve düşeyde w (su içeriği) olacak şekilde işaretlenerek, elde edilen dört noktadan geçen en uygun doğru geçirilir. En uygun doğrunun denklemini bulabilmek için basit bir bilgisayar programından yararlanılabilir. Bu, doğru akma doğrusu olarak adlandırılır. Eksen takımında N=25 bulunarak akma eğrisi kestirilir.

Deneyin rutubetli bir ortamda yapılması ve buharlaşmadan kaçınılması gerekir. Akma limiti, zemin cinsine göre oldukça değişik değerlerdedir. Kumlar için bunun değeri % 20 civarında değişir, zayıf killerde % 25 — % 40 arasında değişir. Yağlı killerde % 80 civarındadır. Organik zeminlerde ise bu değer % 250’ ye kadar çıkar. İnce ve kalın akma formlarının sınırlarını tayin etmek güçtür.

Örnek Problem

CASAGRANDE’ nin akma limiti (likit limit) deneyi ile sonuçlar elde edilmiştir. Zemin malzemesinin LL’ i (likit limit) neye eşittir? (Vuruş sayısı N=15, 20, 38 olarak alırsak.)

çözüm

Yatay eksenin, 25 vuruşu gösteren noktasından geçen düşey doğrunun grafiği kestiği nokta bulunur. Bu noktadan çizilen yatay doğrunun, düşey eşeli kestiği nokta, akma limitinin LL = % 30 olduğunu belirtir.

Casagrande deneyinin nasıl yapıldığını yukarıdaki videodan izleyebilirsiniz.

Düşen Koni Penetrasyon Yöntemi

Gerekli Aletler

  • Standart bir koni penetrasyon aleti
  • Su içeriği ölçümünde kullanılacak aletler
  • Kronometre
  • Üzerleri numaralandırılmış küçük metal veya cam kaplar
  • 110 (±) 5 °C sıcaklığındaki bir etüv

Gerekli Ölçümler

  • Islak zeminin üst yüzeyine temas durumunda olan penetrasyon konisinin 5 n. süre ile numuneye batma miktarının ölçülmesi
  • Batma işlemi tamamlanan numuneden alınan bir miktar ile su içeriğinin belirlenmesi.

Batma Miktarı – Su İçeriği İlişkisi Grafiği

Deneyin Yapılışı

Bu yöntemde, bir kabın içine yerleştirilen su ve zemin karışımına dokunma pozisyonuna getirilen 80 gr kütlesindeki koninin, kendi kütlesi etkisi ile 5 saniye süreyle zemine batması sağlanır. Batma miktarı aletin üzerinde bulunan bir deformasyon saatinden okunur. Aynı işlem zeminin değişik su muhtevalarında tekrarlanır. Deney konisinin 20 mm batmasına karşılık gelen su içeriği likit limit olarak tanımlanır. Bu yöntem Casagrande yöntemine göre daha az kullanılmasına rağmen, daha güvenilir sonuçlar vermektedir.

Tek Nokta Yöntemi

Düşen Koni Penetrasyon yöntemi ya da yedek yöntemin kullanılması halinde akma doğrularının elde edilebilmesi için en az üç defa deney yapılmalıdır. Buna göre, herhangi bir su içeriğinde (w) likit limit deney yapılarak buna karşılık gelen N vuruş sayısı tespit edilir.

Kaynak: MEGEP, İNŞAAT TEKNOLOJİSİ ,ZEMİN DENEYLERİ

Yorumlar

Henüz hiç yorum yapılmamış.