Hocalarim, abilerim — TUBITAK projemde aktivite + MBV + XRD üclu veri seti tamamlandi 38 numune için. Simdi sonuclarımi Casagrande plasticity chart üzerinde noktalayinca ilginc bir desen gördüm, sizinle paylasıp gorus istiyorum.

Holtz & Kovacs (1981) "An Introduction to Geotechnical Engineering" 3. bolumde Casagrande chart üzerinde kil mineralojisinin kabaca nerede yer aldıgı gösterilir. Genel kural: smektit grubu A-hattinin üzerinde ve uzaginda (yüksek PI), illit grubu A-hatti üzerinde orta uzaklıkta, kaolinit grubu A-hattine yakın veya altinda.

Benim 38 numune verisi: 14 numune (XRD ile kaolinit baskin) chart'ta A-hattinin hemen üzerinde sıkışmış, ortalama LL 38, PI 16. 11 numune (XRD ile illit baskin) A-hattinin 5-10 birim üzerinde, ortalama LL 45, PI 22. 8 numune (XRD ile smektit baskin) A-hattinin 15-25 birim üzerinde, ortalama LL 75, PI 45. 5 numune (halloysit baskin) A-hatti yakininda veya altinda, ortalama LL 50, PI 18.

Soru: Casagrande chart pozisyonundan mineralojik yorum yapmak ne kadar guvenilir? Holtz & Kovacs 40 yıl onceki kitap, gunumuzde bu generalisation hala gecerli mi? Tersine, sadece chart pozisyonundan mineraloji tahmini yapmak (XRD'siz) güvenilir mi?

Begum, çok güzel bir veri seti. Holtz & Kovacs'in chart üzerinde mineralojik bölgeleme kavramı hala gecerli, sonraki çoğu kitap (Mitchell & Soga 2005, Lambe & Whitman 1969) benzer çerçeveyi vermiş. Ana fikir: kil mineralinin spesifik yüzey alanı (specific surface area) ve katyon değişim kapasitesi PI'yi belirler.

Smektit yüzey alanı 700-840 m²/g, illit 65-100, kaolinit 10-20. Yüzey alanı arttıkca su tutma kapasitesi artar, dolayisıyla PI artar, A-hattinden uzaklasır. Bu mekaniks degismedi 40 yılda.

Ama tek başina chart pozisyonundan mineraloji "tahmini" guvenilir DEGIL. Cunku zeminler genelde birden fazla kil mineralinin karısımı, ayrıca organik içerik ve ince kuvars/feldspat unu PI'yi etkiler. Senin verisinde XRD ile mineraloji bilinirken chart pozisyonunu eslesik gormek mantikli ama tersine "sadece chart'a bakarak XRD yokken mineraloji tahmini" tehlikeli.

Begum, Ezgi'nin son uyarısı kritik. Sahada/laboratuvarda XRD yokken sadece Atterberg ile "smektit baskin" demek hatalı olur. Bir Sivas'ta yıllar onceki bir vakam: LL = 80, PI = 50 numune A-hatti üzerinde 18 birim, "smektit" tahmin etmistik. Sonradan XRD yapilinca aslen sepiyolit cikti — lif şeklinde mineral, yüzey alanı çok yüksek ama smektit grubu degil.

Yani chart pozisyonu mineraloji "ailesi" hakkında ipucu verir ama tek tanı değildir. Senin makalende "chart pozisyonu + XRD bilinen veri seti üzerinden bölgeleme" diye yazılırsa, ileride başka çalışmalar için referans çerçeve olur. Tersine "chart-only mineraloji tahmini" olarak satilamaz.

MAYilmaz_Inz yazdi:

sepiyolit cikti — lif şeklinde mineral, yüzey alanı çok yüksek ama smektit grubu degil

Mehmet abi, sepiyolit ornek cok güzel — yüksek PI ile "smektit" çağrıştırıyor ama farklı mineral grubu. Sivas-Eskişehir bölgesi sepiyolit yatakları biliniyor, XRD olmasa şaşırtırdı.

Ezgi ablam ve Mehmet abinin çerçevesi netletici: chart pozisyonu mineraloji "ailesi" bölgelemesi olarak yazılabilir, "tahmin" olarak satılamaz. Makale dilini buna göre düzelteceğim.

Begum, makale çerçevesi için Casagrande'nin kendi 1948 makalesini referans göstermen değerli — orijinal kaynaktan başla. "Classification and identification of soils, Trans. ASCE 113, 901-930". Casagrande chart'ı tanımlarken mineralojik bölgeleme kavramını kendisi de kabul etmişti.

Sonra Lambe-Whitman 1969 "Soil Mechanics" 3. bölüm, Holtz-Kovacs 1981/2011 3. bölüm, Mitchell-Soga 2005 3. bölüm — bu üç kitap chart üzerinde mineralojik bölgeleme kavramının evrimini gösterir. Senin makaleyi bu üç referansla baglarsan tarihsel süreklilik gösterir.

Begum, Karadeniz tarafinda volkanik bozunma killerinde halloysit baskın olur, senin halloysit numunelerin cogu Karadeniz mı yoksa baska bölge mi? Halloysit chart'ta A-hattine yakin veya altinda olmasi karakteristik — yüksek su tutma kapasitesine ragmen yüzey alanı tubuler yapı nedeniyle özel.

Senin makalende "halloysit (4H2O) — A-hatti yakini bolge, kaolinit ile karistirilabilir, MBV ile ayırt edilir" notu eklenirse pratisyene yararli olur. Halloysit'i kaolinit gibi muamele edenler tasarımı yanlış yapar (halloysit aktivitesi farkli, kuruyunca bozulabilir).

Harun, halloysit numunelerimin 3 tanesi Karadeniz (Trabzon-Of), 2 tanesi Iç Anadolu (Konya-Karapinar volkanik bölge). Her ikisi de A-hatti yakininda, biri hatta hafif altinda (LL = 48, PI = 14, A-hatti @ LL=48 = 20.4 yani PI 6 birim altinda). Kaolinit ile chart pozisyonu cok benzer, ayırt etmek zor.

MBV kombinasyonu kritik: halloysit MBV 35-45, kaolinit MBV 5-15. Sayisal fark net. Senin önerdigin not’u makaleye ekleyecegim, halloysit tanı önemli.

Begum, Izmir labinda biraz farkli bir gözlem: aktif zon (active zone) zemininde mevsimsel kuruma-ıslanma döngüsü PI'yi etkileyebilir, chart pozisyonu mevsimsel sapar. Smektit baskin numune yaz aylarinda kurutulup tekrar nemlendirilirse PI dusebilir 5-10 birim, "smektit chart pozisyonu" illit gibi gorunebilir.

Yani chart pozisyonu numunenin tarihce (history) bagimli da olabilir. Senin numunelerinde aktif zonda olanlar var mı, varsa hangi mevsimde alindi onu da kayit etmen lazım.

izmir_geo_deniz yazdi:

aktif zonda olanlar var mı, varsa hangi mevsimde alindi onu da kayit etmen lazım

Deniz ablam, 38 numuneden 11'i aktif zon (ust 2 m), tum sondaj tarihleri farkli mevsim. Kuruma-ıslanma tarihce etkisi varsa veriler dağilır. Ama benim aktif zon numunelerinin chart pozisyonu derin numunelerle istatistiksel benzer cikmis, yani mevsimsel etki sınırli kalmis sanırım. Yine de makaleye "mevsimsel etki kontrol edilmeli" notu eklerim.

Sepiyolit, halloysit, smektit, illit, kaolinit. Bana kalsa hepsine "kil ailesi" deyip geçilir. Casagrande nineye soyleseniz "ben sadece chart cizdim, mineralojiye bulasmadim, beni bu işe karistirmayin" derdi.

Pratik bir oneri: Begum, makalende chart üzerinde her mineral ailesi icin "renkli bant" cizersen okuyucuya görsel olarak çok kolay olur. Smektit kırmızı bant, illit yesil, kaolinit-halloysit mavi gibi. Holtz-Kovacs'da boyle gosterim var ama eski siyah-beyaz, simdi renkli yapilirsa daha net.

Ben Suat olarak makalenin Türkiye-spesifik versiyonunu istesem, Ankara-Konya-Manisa-Trabzon-Izmir bolgelerinin nokta dağılımını chart üzerinde gormek isterim. Bölgesel desen Türkiye geoteknik haritası yapabilir.

Suat abi, renkli bant fikrı çok güzel, makale figüründe yapacagim. Bölgesel dağılım önerisi de değerli — Ankara, Konya, Manisa, Trabzon, Izmir verisini chart'ta farkli sembollerle gösterirsem bölgesel desen ortaya cikar. Bu Türkiye'nin "kil mineraloji haritasi" temeli olabilir.

Begum ablam, Manisa numunelerimi paylasıyorum, chart'a koyarsanız bölgesel desen genişler. 8 numune göndericem, hepsinde aktivite + MBV + Atterberg yapildi, XRD yok ama chart pozisyonu bilinir.

Manisa'nin volkanik temele yakın yerleri ile alüvyon bölgeleri farkli desen verir muhtemelen.

Yapı denetim acisindan: chart üzerinde mineralojik bölgeleme rapora pratik katkı verir. "Numune chart'ta smektit bölgesinde, sismik tasarımda dikkat" diye not görmek tasarımcıyı uyandırır. Mevcut raporlarda bu yorum yok, sadece USCS sınıfı yazılir. Begum'un makalesi rapor formatına ek bilesen olarak eklenirse fayda büyük.

Sondajci tarafindan: bu kadar ayrıntılı mineraloji yorumu sondaj sırasında işime yaramayabilir ama numune paketleme sırasında "smektit suspekti, ozellikle dikkat" gibi not düşmek mümkün olur. Lab'a giderken sondajcının ön notu lab'in bekleme süresini azaltır, hızlı triaj. Begum'un makalesi bunun altyapısını verir.

Ozet, tartısma cok zengin oldu:

1. Casagrande chart pozisyonu mineraloji "ailesi" bölgelemesi verir, "tahmin" değil (Ezgi, Mehmet abi)

2. Sepiyolit gibi karısıklık örnekleri var, XRD ile teyit kritik (Mehmet abi)

3. Casagrande 1948 + Lambe-Whitman 1969 + Holtz-Kovacs 1981/2011 + Mitchell-Soga 2005 referans zinciri (Ayse ablam)

4. Halloysit-kaolinit ayrımı MBV ile yapılır, chart'ta benzer pozisyon (Harun)

5. Mevsimsel kuruma-ıslanma etkisi PI'yi sapabilir, kayit önemli (Deniz ablam)

6. Renkli bant gösterimi + bölgesel sembol dağılımı makale figürü (Suat abi)

7. Manisa numuneleri eklenecek, bölgesel desen geniştirilecek (manisa_jr)

8. Yapı denetim ve sondajci pratiğine entegre edilebilir (Cagri abi, Murat abi)

Cok değerli oldu, makale çerçevesi bu tartışmadan büyük katkı aldı. Tesekkurler herkese.