Kahve aldim, oturdum, tartisma niyetiyle bir konu acmak istiyorum. Cumartesi ogleden sonra, isim yok, fikrim cok.

Bir genc muhendis stajyer dun bana sordu: "Deniz abla, Modifiye Proctor'da tokmak vurdugumuzda zemin nasil sikisiyor? Daneler birbirine yaklasiyor sadece mi, yoksa baska bir mekanizma var mi?" Cevap verirken farkettim ki ben de bunu hep "darbe enerjisiyle daneler paketler" diye basit anlatiyorum, ama mekanizmanin detayi kafamda da bulanik.

Kil dolgu icin Hilf 1959 (USBR Technical Memorandum) makalesinde "wedge action" diye bir terim gecmis, yani kompaksiyon sirasinda tokmak altindaki zemin parcaciklari kama gibi hareket ederek alt katmanlara basinc geciriyor. Sahada da silindirajin "borded rolling" (tekerlek-zemin kontak alanindaki gerilme transferi) etkisi var. Bu mekanizmalari hangi orijinal makaleler en iyi anlatir, sahada hangi gozlemlerle desteklenir?

izmir_geo_deniz yazdi:

Hilf 1959 (USBR Technical Memorandum) makalesinde "wedge action" diye bir terim

Deniz, Hilf 1959 referansin tam yerinde. O memorandumda Hilf zemin sikistirmasinin uc faz davrandigini tanimlar: (1) elastic kismen, (2) wedge-action ile parcaciklarin yeniden yerlesmesi, (3) compression of solid skeleton. Wedge action ozellikle ikinci asamada belirgin, daneler birbirinin altina kayarak kama eklenir.

Ben bunu ogrencilere anlatirken kuyruklari kasmaktan oluk olusan bisiklet zincirine benzetirim, daneler birbirinin altina kama gibi giriyor.

Hilf'in calismasi USBR Earth Manual 1960 ve sonra 1974 ediltionlarinda detaylanmis. Wedge action konseptini matematiksel olarak Lambe (1958) "Compaction of Soils" (TASCE 124) makalesinde flocculated vs dispersed yapi cercevesinde ele almis. Lambe der ki: dry-of-optimum tarafta daneler flocculated (rasgele yonlu) yapi alir, wet-of-optimum tarafta wedge action sonrasi daneler dispersed (yatay yatik) yapi alir.

Sahada borded rolling ise Forsblad 1965 (Acta Polytechnica) ve sonra Yoo & Selig 1979 (TRR Record) makalelerinde detayli — silindiraj tekerlegi altindaki kontak basinci dikey degil, on-arka asimetrik dagilim.

Lambe 1958 hem klasik hem etkileyici bir makale, simdiki literaturde halen referans. Bir guncel ekleme: Mitchell & Soga (2005) "Fundamentals of Soil Behavior" 3. baski 6. bolumunde tum bu mekanizmalari yeniden ele almis, mikroyapi diagramlari ile zenginlestirmis. Wedge action tartismasini compaction induced anisotropy konusuna baglamis, kompaksiyon sonrasi zeminin yatay-dusey yon farki olusumunu aciklamis.

Pratik onemi: wedge action ile dispersed yapi olusan dolgu yatay yonde daha kucuk modul gosterir, dusey yonde daha buyuk. Tasarimda anizotropik analiz gerekiyor.

KGM saha gozumden bakarsam, borded rolling etkisi pratikte cok onemli. Vibratory silindiraj kullaninca tekerlek-zemin kontaginda titresim asimetri olur, on tekerlegin getirdigi dinamik enerji arka tekerlek pasosunda daha yogun. Bu yuzden silindiraj pasosunu cift yon yapmak (forward + backward) onerilir, asimetriyi dengelemek icin.

Yoo & Selig 1979 makalesinin saha bulgulari KGM teknik notlarinda da yer aliyor.

Wedge action mekanizmasinin belirgin olarak gorebileceginiz bir saha gozlemi var: kompaktor pasosu sonrasi zemin yuzeyini incelerseniz, mikroskopla degil ciplak gozle, "kabuksu" (crusty) bir yuzey katmani olusmustur. Bu kabuk wedge'lenmis daneler arasinda mineraloji ve nem etkilesimi sonucu kapaklayan ince bir tabaka. Sahada "kompaksiyon kabuk olusumu" diye gecer.

ITU Geoteknik Lab'inda gosterirler, kil numune Modifiye Proctor sonrasi yuzey kazidiginda saglam-sert hissedilir, alt katmanda daha gevsek. Bu wedge action'un bir is yansimasi.

ayse_can_ist yazdi:

kompaksiyon kabuk olusumu

Ayse abla, "kompaksiyon kabugu" terimini hic duymamistim. Sahada gozardı edilen bir gozlem. Bizim Izmir labinda da yarin Modifiye Proctor sonrasi numuneye dikkatlice bakacagim, fotograflarini cekip buraya yuklerim.

Bu konuyu stajyer arkadasa anlatabilecegim, somut bir orneklem oldu.

Wedge action denince aklima ayakkabidaki dolgu agacin tabani gibi geliyor, bos kalan yere bir parca ahsap kama vuruyorsun. Ayakkabicilarin Modifiye Proctor anlamasi gerekirmis demek.

Anizotropi konusu cok önemli, biz simdi DEM (Discrete Element Method) simulasyonlariyla bu mekanizmalari sayisal olarak gozluyoruz. Itasca PFC2D/PFC3D yazilimi ile Hilf'in wedge action'unu "yapay" gormek mumkun, daneler birbirinin altina kayinca dane temas vektorleri yatay yonde yogunlasiyor.

TUBITAK projemde bu konunun bir alt kismini calisiyorum, yil sonunda Geotechnical Frontiers konferansina yollayacagim makaleyle. Ilgilenen olursa preprint paylasirim.

Begum, preprint istiyorum. DEM ile compaction simulation gormek istedigim bir konu. Eskisehir Anadolu Universitesi'nde guncel calismalar var mi haberim varsa, baglanti kuralim olur.

Dolayli bir gozlemim: Trakya tarafinda kil dolgu sahalarinda yuzeyde olusan kabuk catlamasi yagistan sonra net gorunur. Wedge action sonrasi olusan o yuzey katmani gevsek alttan ayrilarak catlak yapiyor olabilir mi diye dusunuyorum simdi. Boyle bir baglanti var mi literaturde?

trakya_egemen yazdi:

kil dolgu sahalarinda yuzeyde olusan kabuk catlamasi

Egemen, bu konuyu Holtz & Kovacs (1981) "An Introduction to Geotechnical Engineering" Bolum 5'te kismen ele almislar, "desiccation cracking" terimi altinda. Wedge action sonrasi olusan dispersed yapi yuzey katmani daha az permeabilite gosterir, kuruma sirasinda yatay buzulme yasar, catlak olusur. Senin gozlemin kabugun mekanigine baglilik tasiyor olabilir.

Bu tartisma teknik olarak guzel topladiniz. Deniz'in ilk sorusunu hatirlatayim: stajyere ne diyecek? Cevap kisaca:

"Modifiye Proctor sirasinda zeminde dort sey olur: (1) hava bosluklarinin azalmasi, (2) wedge action ile danelerin birbirinin altina kayarak yeniden yerlesmesi, (3) wet-side'da dispersed yapinin olusmasi (Lambe 1958), (4) yuzeyde kompaksiyon kabugu olusumu. Bu mekanizmalari hep birden gormek lazim, tek bir resim eksik kalir."

Iyi yanit verdin Deniz, basitlik adina karmasiklik feda olmasin diye.

Mehmet abi son cumlen tabela. Stajyerin sorusunu odu sebebiyle cumartesi anlamlandirdim, simdi sayfayi yazdirip notebook'una vereceğim. Cok tesekkurler herkese, "borded rolling" konusunu da cogu eskisi referansla teyit etmek guzel oldu.

Forsblad 1965 ve Yoo & Selig 1979 indirip okurum, tartismanin bilim suresi bitmedi.

Deniz abla, ben de bu wedge action ve kompaksiyon kabugu konularinin pratik karsiligini Eskisehir labinda gozlemleyecegim hafta. Stajyere ne anlattiysan bana da yolla, kalipta yazıp lab teknisyenlerine afiş yapacam, "Modifiye Proctor sirasinda olan dort sey" diye. Hilf 1959 ve Lambe 1958 referanslarini PDF olarak nereden bulabilirim, USBR site arsivinde mi?