Hocalarim, abilerim, TUBITAK projemde geçen ki tartismada aktivite-mineraloji eslesmesinin sinirlarini gormüştük. Simdi bir alternatif yöntemi düşünüyorum: CEC (cation exchange capacity, katyon değişim kapasitesi) ile mineraloji tahmini.

CEC olcumü amonyum asetat yontemi (USDA prosedurü) veya methylene blue absorpsiyonu ile yapilir, lab'da nispeten ucuz ve hizlidir. XRD'ye göre cok daha erisilebilir. Mitchell & Soga (2005) Bolum 3'te kil mineralleri icin CEC araliklarini veriyor:

- Kaolinit: 3-15 meq/100g

- Halloysit (4H2O): 40-50

- Illit: 10-40

- Smektit (Na): 80-150

- Smektit (Ca): 80-120

- Vermikulit: 100-150

Bu CEC araliklarini Skempton aktivite ile birlikte kullanirsak XRD'siz daha guvenilir mineralojik tahmin yapilabilir mi? CEC olcumü ile aktivite arasinda bilinen bir korelasyon var mi? Tecrubesi olan var mi?

Begum, mukemmel bir fikir. CEC ile aktivite arasinda dogrusal bir korelasyon var: Mitchell & Soga'da ve daha once Farrar & Coleman (1967, J. Soil Sci.) kapsamli analiz etmis. CEC arttikca aktivite artıyor, kil minerallerinin yuzey alanı (specific surface area) ile her ikisi de ilişkili.

Genel kural: A ≈ 0.01 × CEC_smektit, A ≈ 0.02-0.03 × CEC_illit, A ≈ 0.05-0.07 × CEC_kaolinit. Yani aynı CEC degeri farkli minerallerde farkli aktiviteye karsi gelir, mineraloji-spesifik bir scaling factor var.

Iki olcumu birlikte kullanirsan: 1) Aktivite nominal mineraloji araliği verir, 2) CEC bu araliği teyit eder veya rafine eder. Birbirini destekleyen iki bagimsiz olcum, XRD'ye olduğunca yaklasik tahmin verir.

Begum, methylene blue absorpsiyonu testi (Methylene Blue Value, MBV) CEC'den daha hizli ve ucuz, cogu yol-zemin labinda standart. ASTM C837 ve TS EN 933-9 standartlari var. MBV ile CEC arasindaki donusum yaklasik 1 mL MB ≈ 1 meq/100g, yani direkt rakam okuyabilirsin.

Pratik: lab'da MBV cihazi varsa CEC olcumu yerine onu kullan, sonuc neredeyse aynı. Tum kucuk laplar yapabilir, methylene blue solusyonu ucuz. Senin akademik calisman icin ideal.

MAYilmaz_Inz yazdi:

Methylene Blue Value, MBV) CEC'den daha hizli ve ucuz

Mehmet abi, MBV cihazimiz var lab'da, agrega testleri icin kullaniyoruz. Kil numunelerinde de MBV ile CEC vekili olarak kullanmak mantikli. Onumuzdeki hafta 38 numuneme MBV ekleyecegim, mevcut Atterberg + hidrometre + XRD + simdi MBV dortlu veri seti olur.

Ezgi ablamin verdigi A vs CEC scaling factor mineraloji-spesifik analiz icin uygulanabilir. Smektit/illit/kaolinit ayri ayri kalibrasyon gercekleştiririm.

Begum, KTU'da gecen sene volkanik bozunma killerinde MBV testi yaptik, halloysit + alofan numunelerinde MBV 35-45 araliginda cikti — kaolinit (15 alti) ile smektit (80 ustu) arasi orta deger. Bu volkanik kil davranisini bilmek icin MBV iyi bir araç.

Senin aktivite çalışmanda halloysit/alofan ayrimi icin MBV cok yararli olabilir, cunku Skempton aktivite halloysit'te dramatik dusuk (0.05-0.15) ama davranis kaolinitten farkli. MBV bu durumda devreye girer, "aktivite dusuk ama MBV orta = halloysit" kombinasyonu net taniii verir.

Pratik bir uyari: MBV testinde numune hazirlama disiplini kritik. ASTM C837'ye gore numune 75 µm elek'ten gecirilmis, kuru kutle bazinda, dispersant (sodyum hexametafosfat) ile suspansiyon yapilmis olmali. Eger lab'in MBV prosedurunu yol-zemin agregasyonu icin kullaniyorsa kil testine gecerken numune hazirlamasini revize etmesi gerek.

Begum, lab'in MBV prosedurünü once kontrol et, agrega icin mi kil icin mi standart? Eger agrega ise kil icin yeniden kalibre et.

Ayse ablam, kontrol ettim — bizim MBV cihazimiz agrega icin kalibre, 75 µm elek'ten gecirme yapmiyor, fraksiyon ayrimi yok. Kil testi icin yeniden prosedur yazacagim, ASTM C837 ile uyumlu. Bir hafta laboratuvar duzenleme gerekli, sonra olcum baslar.

Izmir labinda biz CEC amonyum asetat yontemi ile yapiyoruz, MBV degil. Ozellikle kıyı bolgesi tuzlu numunelerde amonyum asetat daha guvenilir cunku NH4+ degisimi sodyum-kalsiyum-magnezyum tum dengeli iyonları gosterir. MBV sadece toplam yuzey alanına bakar, iyon profili vermez.

Begum, eger projende iyon profili (Na, Ca, K, Mg ayri ayri) onemli ise CEC amonyum asetat tercih et. Sadece toplam mineraloji tahmini ise MBV yeterli.

izmir_geo_deniz yazdi:

iyon profili (Na, Ca, K, Mg ayri ayri) onemli ise CEC amonyum asetat

Deniz ablam, Karapinar numunelerimde tuzlu yer altı suyu vardi, Na+/Ca++ ayrımı sismik tasarim icin onemli. MBV ile bunu goremeyiz, demek ki Konya'nın tuzlu numunelerinde amonyum asetat CEC mantikli — ama lab'imizda amonyum asetat prosedurü yok, dis lab'a gondermek zorundayim ya da yeni prosedur kurmaliyim.

Iki yontemi birlestirme planim: tum 38 numuneye MBV (hizli, lab içi), tuzlu yer altı suyu olan 8 numuneye ek olarak amonyum asetat CEC (ITU lab'a gondererek). Iyon profili o 8 numunede onemli, geri kalanlarda MBV yeterli.

Pratik bir gozlem: Ankara kililerinde MBV genelde 20-35 araliginda, illitik karaktere uyumlu. Aktivite ile birlikte degerlendirildiginde mineraloji tahmini XRD'siz yaklasik %85 dogruluk veriyor (5 numune XRD ile teyit edilmis). Begum'un onerdigi cift-yöntem yaklasimi pratik labta cok degerli olur.

Begum, makaleye donusturecegin zaman cift-yontem (Aktivite + MBV) yaklasimi tablosunu sunmali — her zonun (kaolinit-illit-smektit-halloysit) olasi kombinasyonu ve teyit kriteri. Mesela:

- A < 0.5 + MBV < 15: kaolinit (yüksek teyit)

- A < 0.2 + MBV 30-50: halloysit (orta teyit, su tipi onemli)

- A 0.7-1.2 + MBV 15-40: illit (yüksek teyit)

- A > 1.5 + MBV > 60: smektit (yüksek teyit)

- A > 2.5 + MBV > 80 + tuzlu su: Na-smektit (cok yüksek teyit, dramatik plastik)

Bu tablo pratisyenler icin altin, makaleye eklersen makale tek başına bir referans araç olur.

Methylene blue dedigine bakmadim ben, aklima sadece muzeyyen senar geliyor. Mavi mavi mavi metilen mavisi. Cok mavi.

Bizim Manisa labinda MBV cihazi var, agrega icin kullaniyoruz, kil testi icin hic kullanmadik. Begum ablamin tarif ettigi 75 µm elek prosedurunu uygularsak biz de aktivite-MBV kombinasyonu yapabiliriz. Bolgesel kalibrasyon icin Manisa numunelerimi de paylasabilirim 8-10 tane.

Begum hanim, sondajci tarafindan bakarsam: lab'a gelen numune sayisi cok, her birine XRD yapamayiz pahali. CEC veya MBV ucuz ve hizli ise tipik sondaj projelerinde standart hale gelir mi onumuzdeki yillarda? Yoksa hala XRD lux mu kalır?

KarotCu_Murat yazdi:

tipik sondaj projelerinde standart hale gelir mi

Murat abi, kuvvetle umuyorum standart hale gelir. MBV testi 1 numune icin yaklasik 30 dakika, 50 TL malzeme. XRD 1 numune 1-2 hafta bekleme, 800-1500 TL. Maliyet farki 30 kat civarinda. Tipik proje icin MBV + Aktivite kombinasyonu ekonomik ve yeterli, XRD sadece akademik veya kritik sismik tasarim projelerinde gerekli.

Plan: makaleyi bitirdikten sonra TMMOB'a oneri olarak teslim edecegim, kil mineralojisi tahmini icin standart protokol — Aktivite + MBV varsayilan, XRD secime bagli. Sektorun erisilebilir mineraloji bilgisini buyuk olcude artirir.

Yapı denetim acisindan: kil mineralojisi su an raporlama zorunluluğunda yok, sadece sınıflandirma (CL, CH, ML, MH) zorunlu. Ama smektit-baskin sismik bolgelerde aktivite + MBV daha sıkı kontrol gerekli. Begum'un makalesi cikinca yapı denetim teknik dokumana ek madde olarak alinabilir, sismik 1-2 bolgelerde MBV zorunlu test sınıfına gecirilebilir.

Plan netlestirildi:

1. 38 numuneye MBV ekle (lab içi, 1 hafta hazirlik sonrasi)

2. Tuzlu su 8 numuneye ek amonyum asetat CEC (ITU dis lab)

3. Aktivite-MBV cift-yöntem tablosu (Ezgi ablanin formatı)

4. Bolgesel kalibrasyon — Konya + Ankara (Suat) + Manisa (jr) + Karadeniz (Harun)

5. TMMOB protokol onerisi (Mehmet abi, Murat abi)

6. Yapı denetim ek madde sismik bolgelerde MBV zorunluluk (Okan)

Cok degerli oldu, tartisma surekli ileri gidiyor. Onumuzdeki yıl bu projeden uc ayri makale cikabilir — aktivite, MBV, ve cift-yöntem tablosu. Tesekkurler hepinize.