Modifiye Proktor ve Standart Proktor Test Yöntemleri
TOPRAK VE TOPRAK – ÇAKIL KARIŞIMLARININ KURU BİRİM AĞIRLIK – SU İÇERİĞİ İLİŞKİLERİNİN BULUNMASI:

Toprakların kuru birim ağırlık – su içeriği ilişkilerinin bulunmasındaki amaç, o toprağın belirli bir sıkıştırma enerjisinden maksimum kuru birim ağırlığını ve optimum su içeriğini bulmak
Toprakların kuru birim ağırlık – su içeriği ilişkileri laboratuarda 3 ayrı metodla bulunur;

A — Standart Proktor Metodu

B — Modifiye Proktor Metodu

C — Titreşimli Tokmak Metodu

Toblo - 10'da standart ve modifiye proktor deney metotlarının özellikleri verilmiştir.

Modifiye proktor enerjisi, standart proktor enerjisinin 4.5 katıdır. Kohezyonsuz granüller malzemelerde modifiye proktor metoduyla bulunan maksimum kuru birim ağırlık standart proktor ile bulunan değerden % 5 fazladır. Kohezyonlu malzemelerde bu fark % 10, hatta daha fazladır.

Kohezyonsuz granüller malzemeler için standart proktor ile bulunan değerler arazi sıkıştırma şartnameleri için yetersiz bir dayanaktır. Çünkü, genellikle bu metotlar arazi İçin uygun olan su içeriğinin üzerinde bir optimum su içeriği değeri verirler. Ayrıca bulunan maksimum kuru birim ağırlık çoğu Kez arazide kolaylıkla ulaşılabilen kuru birim ağırlığın çok altındadır.
Vibrasyonlu tokmak metodu, geçirgenliği yüksek granüller malzemelerde arazi ile iyi uyum sağlayan sonuçlar vermektedir.

Tablo - 10 Standart ve Modifiye Proktor Deneylerinin Özellikleri

Deney Metodu
Standart
Proktor
Modifiye
Proktor
Kalıp Çap, mm
Yükseklik, mm
Hacim, cm3
101.6
116.4
944
152.4
116.4
2124
101.6
116.4
944
152.4
116.4
2124
Tokmak Ağırlığı, kg
Düşüş yüksekliği, mm
Çapı, mm
2.49
305
51
2.49
305
51
4.54
4.57
51
4.54
457
51
Tabaka Sayısı
3
3
5
5
Malzemenin Maksimum Dane Boyutu, mm
A: 4.75
B: 4.75
C: 19
D: 19
A: 4.75
B: 4.75
C: 19
D: 19
Sıkıştırma Enerjisi
Darbe Sayısı
Enerji, Nm/m3
25
5.9x103
56
5.9x103
25
2.7x103
56
2.7x103

A - STANDART PROKTOR METODU:

Toprakların dane büyüklüklerinin dağılımına göre kuru birim ağırlık - su içeriği ilişkileri Tablo - 11'de gösterilen 4 ayrı metotla bulunur.

Tablo - 11 Toprağın Maksimum Dane Boyutuna Göre Kullanılan Metotlar

Metod Kullanılacak Kalıp Çapı Toprağın Cinsi

A

10.16 cm (4") lik

4.75 mm elekten geçen

B

15.24 cm (6") lik

4.75 mm elekten geçen

C

15.24 cm (6") lik

19.0 mm elekten geçen

D

16.24 cm (6") lik

19.0 mm elekten geçen (ikameli)

1 — KULLANILAN ALETLER :

1.1 - Kalıplar:

Hacimleri ve ölçüleri aşağıda gösterildiği şekilde silindir biçiminde ve metalden yapılmış olacaktır. İstenilen yükseklikte ve hacimde numunelerin hazırlanabilmesi için kalıpların yaklaşık olarak 8.3 cm yüksekliğinde ve iki tarafından bağlanıp çözülebilen ayrı bir yaka tertibatı vardır. Kalıp ve yaka tertibatının teşkili o şekilde olmalıdır ki, taban plakası üzerinde muntazam bir silindir teşkil edecek şekilde sağlamca yerleştirilebilsin.

Kalıpların Kapasitesi ve ölçüleri:

a) 10.16 cm (4") lik kalıp: İç çapı 10.16±0.013 cm ve yüksekliği 11.64 ± 0.013 cm, hacmi 944 cm3 (Şekil - 31)

b) 15.24 cm (6") lik kalıp: İç çapı 15.24±0.013 cm ve yüksekliği 11.64±0.013 cm, hacmi 2124 cm3 (Şekil - 30)

1.2 — Tokmaklar:

1.2.1 —El Tokmağı:

2.49 ± 0,01 kg ağırlığında ve 304.6 ± 1.6 mm yükseklikten serbest düşüş yapabilen 50.80 ± 0.13 mm taban çaplı, silindirik, metal bir tokmak.

1.2.2 — Mekanik Tokmaklar:

Taban çapı 50.50 ± 0.13 mm olan ve düşüş yüksekliği ayarlanabilen otoma tik tokmak. Bu tokmakların kalibrasyonu, ASTM D 2168'e göre yapılmalıdır.

1.3 — Numune Çıkarıcısı:

Sıkıştırılmış toprak numunelerini kalıptan çıkarmaya yarayan, krikodan yapılmış özel bir alet.

1.4 —Teraziler:

Biri en az 20 kg kapasiteli ve 1 g hassasiyette, diğeri en az 1000 g kapasiteli

001 g hassasiyette iki terazi.

1.5 — Kurutma Fırını;

Sıkıştırılmış numunelerde su içeriğinin tayini için 110 ± 5°C'ye ayarlanabilen fırın

1.6 — Aralık Diski:

15.08 cm çapında ve 6.14 cm yüksekliğinde metalden yapılmış bir silindir.

1.7 — Çelik Cetvel:
30.5 cm uzunluğunda ve bir tarafı kesici olan bir cetvel.

1. 8 — Elekler:

75 mm, 19.0 mm, 9.5 mm ve 4.75 mm açıklığında kare delikli elekler.

1.9 — Karıştırıcı Aletler ve Karıştırma Kapları:

Çelik tepsi, galvanizli leğen, kaşık, mala, spatüla gibi numuneyi su ile karıştırmaya yarayan aletler.

1.10 — Rutubet Kutuları:

Malzemeden alınan rutubet numunelerini koymak için yeterli büyüklükte paslanmaz kutular.

2 — DENEYİN YAPILIŞI:

2.1 — Deney Sırasında Ezilme Eğilimi Olmayan Topraklar: (Not. 1)

2.1.1 — Deneyi yapılacak numune nemli ise kolayca ufalanabilecek duruma gelinceye kadar açık havada veya 60°C'lik fırında kurutulur. Sonra agreganın esas yapısı bozulmadan toprağın içindeki iri daneler Lastik bir tokmakla havanda ezilir. Numune iyice ufalandıktan sonra Metot A ve B'de 4.75 mm elekten. Metot C ve D'e 19.0 mm elekten elenir. Metot D uygulanacak ise, 19.0 mm üzerinde kalan malzeme kadar 19.0 mm - 4.75 mm arasında. Bölüm 3'de verildiği şekilde ikame yapılır.

2.1.2 — Hazırlanmış numuneden motot A için 5 kg. metot B,C ve D için 10 kg kadar numune alınır. Toprağın cinsine göre uygun bir miktar su ile iyice karıştırılır. (Not. 2) Toprak su karışımı, yaka kısmı takılmış 10.16 cm (4") lik kalıpla 3 eşit tabakada ve her tabakaya 2.49 kg'lık tokmakla 25 darbe uygulanarak sıkıştırılır. 15.24.cm (6") İlk kalıpta sıkıştırma yapılıyorsa, 3 eşit tabakada ve aynı tokmakla hor tabakaya 56 darbe uygulanacak şekilde sıkıştırılır. Sıkıştırma esnasında kalıp, düzgün bir beton kütle üzerinde bulundurulmalıdır. Sıkıştırmadan sonra kalıbın ilave yakası çıkartılır ve dikkatli bir şekilde kalıbın üst kenarına kadar çelik bir cetvelle düzeltilir. Kesilip atılan bu zeminin yüksekliği 6 mm'yi aşmamalıdır. Kalıp ve içindeki yaş numune tartılarak ağırlığı kaydedilir.

2.1.3 — Sıkıştırılan toprak kalıptan çıkartılır ve malzemenin tümünü temsil edecek şekilde rutubet numunesi alınır. Alınacak olan numune kili topraklarda 300 g kumlu çakıllı topraklarda ise 500 g. olmalıdır. Rutubet numuneleri 110°C'lik fırında sabit ağırlığa gelinceye kadar (en az 12 saat) bekletilir. Kuru numune soğutulduktan sonra tekrar tartılarak ağırlığı deney formuna kaydedilir.

2.1.4 - Sıkıştırma kalıbından çıkartılan numune, karıştırma kabı içine alınarak ufalanır ve uygulanan metoda göre 4.75 mm veya 19.0 mm elekten geçirilir.

Bu şekilde elde edilen numuneye uygun artımlarda (Not.3) su katılarak

Karıştırılır ve aynı işlemler tekrarlanır. Deney en az beş değer verecek biçimde yenilenmeli ve kullanılan su içerikleri, maksimum kuru birim ağırlığı veren optimum su içeriğini içine alan sınırlar arasında değişmelidir.

2.2 DENEY ESNASINDA EZİLMEYE EĞİMLİ ZEMİNLER: ( Not: 1)

Bölüm 2.1'de belirtildiği gibi hazırlanan numuneden her biri metot A için 3kg.

Metot B, C, D İçin 6 kg/ ağırlığında beş veya daha çok numune alınır.

Numunelerin her biri maksimum kum birim ağırlığı veren optimum su içeriğini içine

alan sınırlar arasında olmak üzere değişik bir miktar su ile iyice karıştırılır ve bölüm 2.1'deki İşlemler aynen uygulanır. Sıkıştırılan her numunenin tamamı rutubet

numunesi olarak alınır.

3 — İKAME:

19.0 mm elek üzerinde kalan malzeme % 30'dan fazla ise bu metotlarla optimum

su içeriği ve maksimum kuru birim ağırlığı tayin edilemez. Ancak 19.0 mm 4.75 mm arasında kalan çakıl miktarı çok az olan zeminlerde % 40 veya % 50 oranına kadar ikame yapılabilir.

1) Metot A ve B : 4.75 mm elek üzerinde kalan malzeme % 7 veya daha az ise bu metotlar uygulanır. 4.75 mm elek üzerinde kalan malzeme atılır ve düzeltme

gerektirmez.

2) Metot C : 19.0 mm elek üzerinde kalan malzeme % 10 veya daha az ise

bu metotlar uygulanır. 19.0 mm elek üzerinde kalan malzeme atılır, herhangi bir

düzeltme yapılmaz.

3) Metot D: 19.0 mm elek üzerinde kalan malzeme % 10'dan fazla % 30'dan az ise bu metot uygulanır. 19 mm elek Özerinde kalan malzeme kadar19.0mm -4.75 mm elek arasına aynı boyutta malzeme ilave edilerek ikame yapılır. 19.0 mm etekte kalan malzeme miktarı % 30'dan fazla İse, deney 19.0 mm elek altına uygulanarak, bulunan maksimum kuru birim ağırlık değeri "Arazide iri Agrega Miktarına Göre Kuru Birim Ağırlık Düzelmesi" kısmında belirtildiği şekilde düzeltilir.

75 mm elek üzerinde kalan malzeme atılır. 75 mm ile 19,0 mm arasında kalan

Malzeme kadar 19.0 mm - 4.75 mm boyutlarındaki malzemeden,19.0 mm ile 4.75 mm arasına ilave edilir. (İkame yapılmadan önce. 75 mm elekten geçen

Malzeme % 100 olacak şekilde gradasyonu ayarlanır.)

örnek:

Malzemenin dane boyutu dağılımında

Elek Açıklığı (mm) : 37.5 19.0 9.5 4.75

% Geçen : 100 73 64 49

4.75 mm elek üzerinde kalan malzeme : % 51

37.5 mm - 19.0 mm arası malzeme : % 24

19.0 mm - 9.5 mm arası malzeme : % 9

9.5 mm - 4.75 mm arası malzeme : % 15

9x51
19.0 mm - 9.5 mm arası düzeltilmiş malzeme yüzdesi = ——------- = 19
24

15x51
9.5 mm - 4.75 mm arası düzetilmiş malzeme yüzdesi = ——---------- = 32
24

Malzemenin kuru birim ağırlık - su içeriği ilişkisinin bulunması için hazırlanacak numunenin % 19'u 19.0 mm - 9.5 mm arasından, % 32'si 9.5 mm - 4.75 mm arasından, % 49'u ise 4.75 mm elek altından alınacaktır.

ikame bu şekilde hesapla yapılabildiği gibi pratik olarak da yapılabilir. Şöyle malzeme iki kısma ayrılır. Bir kısmı 19.0 mm elekten elenir, üstte kalan tartılarak atılır, alta geçen malzeme saklanır. Malzemenin diğer yarısının ise 19.0 mm ile 4.75 mm elek arasında kalan kısmı ayrılır. Bu aradaki malzemeden 19.0 mm elek üzerinde kalan kısım kadar ilk numunenin 19.0 mm elek altına ilave edilir.

B- MODİFİYE PROKTOR METODU

Modifiye Proktor Deneyi de prensip olarak Standart Proktor Deneyi gibi yapılır. Her iki deney metodu arasındaki farklar aşağıda gösterilmiştir.

a = 45.7 cm yükseklikten serbest düşüş yapan 4.535 kg ağırlığında bir tokmak kullanılır.

Modifjye Proktor Deneyinde numune sıkıştırma kalıplarında 5 tabakada
sıkıştırılır ve her tabakaya 10.16 cm(4")’lik kalıpta 25, 15.24 cm(6")'lik kalıpta
56 darbe vurulur.

4 —HESAPLAR: Her bir deney için sıkıştırılmış numunenin su içeriği ve kuru birim ağırlığı şu formüllerden hesaplanır.

1 — Su içeriği:


Su içeriği
m = ——————————— x100 m = % Su içeriği
kuru numunenin ağırlığı

2 — Kuru birim ağırlık;

W2—W1
wצ = ——— wצ = Yaş birim ağırlık, t/m3
V

W2 = Kalıp+yaş numune ağırlığı (gr.)
W1 = Kalıp ağırlığı (gr.)
V = Kalıbın hacmi (cm3)

x 100
dצ = ————— dצ = Kuru birim ağırlık, t/m3
100 + m

Yukarıda verilen formüller ile sıkıştırılmış toprak numunelerinin her biri için su içerikleri ve kuru birim ağırlıktan hesaplanır. (Form - 7) Aritmetik bölüntülü grafik kâğıdı üzerinde apsise su içerikleri, ordinata kuru birim ağırlıkları yazılarak noktalar İşaretlenir ve elde edilen bu noktalar üzerinden düzgün bir eğri çizilir. (Grafik - 6) Eğri üzerindeki maksimum noktadan (tepe noktası) optimum su içeriği ve maksimum kuru birim ağırlığı bulunur. Karşılaştırma amacıyla aynı grafik üzerine sıfır, % 5 ve % 10 hava boşluğu yüzdelerini gösteren eğriler çizilir.

5 —RAPOR: Hazırlanacak raporda

1 — Kullanılan Metot (Metot A, B, C veya D)

2 — Optimum su İçeriği (0.1 yakınlıkla verilir)

3 — Maksimum kuru birim ağırlık (0.001 t/m3 yakınlıkla verilir) (Not. 4)

4 — 19.0 mm elek üzerinde kalan malzeme miktarı (% 1 yakınlıkla)

5 — Uygulanan işlemde "tek numune" veya "ayrı ayrı numuneler" diye belirtilmelidir.

Not 1- Malzeme tokmağın darbeleri altında ufalanabilecek yumuşaklıkta örneğin, kireçtaşı veya kumtaşı türünden taneler içeriyorsa, sıkıştırma sırasında ezilmeye eğitimli olarak nitelenmelidir. Ezilmeye eğimli zeminler için bölüm 2.2 de verilen işlem uygulanır. Bu İşlem genellikle Metot C ve D İçin uygulanın

Not 2- Deneyin başlangıcında toprağa ilave edilecek su miktarı, toprağın cinsine ve uygulanan deney metoduna göre aşağıda verildiği şekilde değişir.

Yaklaşık olarak uygulanan

Deney Metodu Malzeme Cinsi Başlangıç su İçeriği

Standart Proktor Kumlu - Çakıllı % 4 -%6

Standart Proktor Kohezyonlu % (PL-8) ile % (PL -10)

Modifiye Proktor Kumlu - Çakıllı % 3 - % 5

Modifiye Proktor Kohezyonlu % (PL - 12) ile % (PL - 16)

İlave edilen suyun toprağa iyice karıştırılması önemlidir. Yüksek plastisiteli malzemelerde suyun homojen bir biçimde dağılması sadece karıştırılarak sağlanamaz. Bu nedenle karıştırılmış numune deneyden önce kapalı bir kap İçinde en az 16 saat bekletilmelidir.

Not 3 - Deneyin her evresinde eklenen su miktarı, optimum su içeriğini İçine alan sınırlar arasında kalacak şekilde ayarlanmalıdır. Genellikte kumlu çakıllı topraklar için su içeriğini % 1 - 2, kohezyonlu topraklar içinde %2 - 3 miktarında artırmak yerinde olur. Sonuçların güvenirliğini artırmak için optimum su içeriği dolayında, katılan su miktarını daha da azaltmak gerekir.

Yorumlar (0)add
Yorum yazın
Yazı Alanını Küçült | Yazı Alanını Büyüt

busy
 
S  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15 - NBA - NBA Forum
Reklam Gizlilik Politikası