Determination of The Shear Strength of FRP Fiber Reinforced Silty Sand Using Large Scale Direct Shear Test

Abstract

İnşaat ve geoteknik projelerinin birçoğunda saha zemininin gerekli teknik ve mekanik özelliklere sahip olmaması zeminin iyileştirilmesi gerekliliğini kaçınılmaz kılmaktadır. Zemin iyileştirme ve güçlendirme yöntemleri arasında zeminin rastgele dağılımlı lifler ile güçlendirilmesinden bahsedilebilir. Bu araştırmada, laboratuvar ortamında rastgele dağılmış FRP lifleri ile güçlendirilmiş siltli kumun kayma mukavemeti, kesme kutusu deneyi ile incelenmiştir. Büyük boyutlu numunelerin daha gerçekçi olması ve davranışları zeminin sahadaki gerçek davranışıyla daha uyumlu olması nedeniyle, çalışmada, büyük ölçekli (300*300 mm) kesme kutusu deney cihazı kullanılmıştır. Zemini güçlendirmek için 30 ve 40 mm uzunluğunda lifler kullanılmıştır. Zemin-lif karışımlarında liflerin ağırlıkça yüzdeleri %0,1, 0,2, 0,3 ve 0,4 olarak alınmıştır. Liflerin ağırlık yüzdesi, liflerin ağırlığının zeminin kuru ağırlığının oranıdır. Saf zeminin sürtünme açısı 27,7 derece ve kohezyonu 15 kPa iken, güçlendirilmiş zeminin maksimum sürtünme açısı 40,7 dereceye, kohezyon ise 18 kPa'a kadar yükselmiştir. İçsel sürtünme açıları karşılaştırıldığında %47’lik bir artış görülmektedir. Deney sonuçlarından elde edilen verilerden hareketle lif içeriğinin artmasıyla zeminin kayma mukavemetinin önce arttığı ve daha sonra azaldığı gözlemlenmiştir. Lif içeriği %0,3 ve lif uzunluğu 30 mm olan karışımlarda maksimum kayma mukavemet elde edilmiştir. Dolayısıyla çalışmada optimum lif içeriği ve lif uzunluğu sırasıyla %0,3 ve 30 mm olarak elde edilmiştir.

Keywords

• shear strength
• frp fiber
• soil reinforcement
• silty sand
• large scale direct shear test
• kayma mukavemeti
• frp lifi
• zemin güçlendirmesi
• siltli kum
• büyük ölçekli kesme kutusu deneyi