Lisansustu derslerde Proctor egrisini anlatirken her sene ayni soruyla karsilasiyorum, bu sefer ayrintili dusunelim diye buraya yaziyorum.

Standart Proctor (ASTM D698) tokmak 2.5 kg / 305 mm dusus / 3 tabaka × 25 darbe (4 inc kalip) — enerji yogunlugu E = (3 × 25 × 24.5 N × 0.305 m) / 0.000944 m3 ≈ 593 kJ/m3. Modifiye (ASTM D1557) tokmak 4.54 kg / 457 mm / 5 tabaka × 25 darbe (4 inc kalip) — E ≈ 2693 kJ/m3. Yani modifiye standartin yaklasik 4.54 katı enerji uygular.

Sorum cok temel: bu 4.54x enerji artisi gamma_d_max'da ne kadar artisa, w_opt'ta ne kadar dususee karsilik gelir, zemin tipine baglilik nasildir? Ogrencilere "tipik degerler" diyebilecegim genellestirilmis bir aralik var mi literaturde, yoksa her zemin kendine ozel mi? Pratik labrota tecrubesini de duymak isterim, kuru sayilara gomulmek istemiyorum.

ank_ezgi yazdi:

4.54x enerji artisi gamma_d_max'da ne kadar artisa karsilik gelir

Ezgi, guzel temel soru. Tipik araliklari paylasayim 30 yilin laboratuvar verilerinden ortalamayla.

Ince daneli plastik zeminler (CL/CH): gamma_d_max ~0.08-0.15 g/cm3 artar, w_opt ~3-5 puan duser. Kil agirligi arttikca enerji ekleme verimi azalir cunku su filmleri kuvvetli.

Dusuk plastisiteli silt/kumlu silt (ML, SM): gamma_d_max ~0.10-0.18 g/cm3 artar, w_opt ~2-4 puan duser. Bu grupta enerji en verimli kullanilir.

Iyi dereceli kum-cakil (SW, GW, GW-GM): gamma_d_max ~0.05-0.12 g/cm3 artar, w_opt ~1-3 puan duser. Daneler zaten paketlenmis, yer azalmasi sinirli — Lambe-Whitman kitabinin Sekil 8.4 civari net gosterir.

Mehmet abi araliklari verdi, mekanizma uzerine ek not.

Lambe (1958) "The structure of compacted clay" makalesinde mikroyapi acidan: dusuk enerjide flocculated yapi (kart-evleri, raslantisal yonelim) baskin, yuksek enerjide dispersed yapi (paralel diziilim) baskin. Modifiye enerji w_opt civarinda zaten dispersed yapiya zorluyor, optimum su orani daha az ihtiyac haline geliyor — bu yuzden w_opt asagi kayiyor.

gamma_d_max kaymasinin teorik usttabani zero-air-voids egrisi: gamma_d_sat = Gs × gamma_w / (1 + w × Gs). Modifiye gamma_d_max bu egriye yaklasir ama kesismez, tipik olarak ZAV egrisinin altinda %2-4 oraninda kalir (degree of saturation %80-90 civari). Yani enerji eklemek bir limit etrafinda azalan verim yasayan bir surec, dogrusal degil.

zeminci_burak yazdi:

flocculated yapi (kart-evleri, raslantisal yonelim) baskin, yuksek enerjide dispersed yapi

Burak, Lambe makalesini geri donup okuyacagim, mikroyapi argumanini ders notuma eklemek istiyorum. Bir soru: dispersed yapinin baskin olmasi sahada hangi muhendislik sonuclarina yol acar? Sadece "daha siki" demekten ote bir sey var mi?

Var, hem de cok onemli sonuclar. Dispersed yapinin pratik etkileri:

1) Permeabilite asimetrisi: paralel kil plakalari yatay yonde dusuk, dusey yonde nispeten yuksek permeabilite verir. Modifiye sikistirilmis kil dolguda yatay drenaj yavas, kapakli yapilarda problem olabilir.

2) Sismik dayaniklilik: dispersed yapi statik yuk altinda iyi performans gosteriyor ama tekrarli/dinamik yuk altinda strain softening egilimine girebilir. Seed & Chan (1959) makalesi bunu gozlemledi.

3) Sislenme/kuruma cevrim hassasligi: dispersed kil su aldiginda flocculated'tan daha cok sisme egilimi gosteriyor, sebep parallel plakalar arasi hidratasyon kuvvetinin yonelmis olmasi. Klyl dolgularda dikkat.

Ezgi, tipik aralikleri ders notuna koyacaksan bir tablo sablonu onereyim, ogrencilere net gelir:

Zemin / Standart gamma_d_max / Standart w_opt / Modifiye gamma_d_max / Modifiye w_opt — sutun bicimi, satirlarda CL, CH, ML, MH, SM, SC, SW, GW, GP. Lambe-Whitman 1969 Tablo 8.1 ve Holtz-Kovacs 1981 (An Introduction to Geotechnical Engineering) icindeki tablolar bu yapidadir, ogrenci karsilastirmali okuyabilir.

Bizim Ankara labinda son 5 yil verisinden ortalama: CL standart 1.74-1.82 / w_opt 14-16, modifiye 1.86-1.95 / w_opt 11-13. Gercek saha hissi icin bizim veri ogrencilere yardimci olabilir, istersen excel pasalarim.

Suat, Excel cok faydali olur, ozelden gonderir misin tesekkurler. Ders kaynagina senin verini "anonim Anadolu kil verisi" olarak referansli kullanmak isterim, atif gerekirse soyle.

Ezgi ablam, ben de bu konuyu kafamda toparlamaya calistim son 6 ayda. Bir gozlemim oldu, dogru mu degil mi sorayim sizlere.

Manisa OSB'de calistigim 12 numuneli bir veri setinde standart vs modifiye farki en buyuk ML grubunda gozlemlendi (gamma_d ~0.16 g/cm3 artis), en kucuk CH grubunda (~0.07 g/cm3 artis). Yani ne kadar plastik zemin = enerji ekleminin verimi o kadar dusuk gibi geldi bana. Bu izlenim genel literatur ile tutarli mi?

manisa_jr yazdi:

ne kadar plastik zemin = enerji ekleminin verimi o kadar dusuk

Manisa'nin gozlemi tutarli. Mekanizma: yuksek plastisiteli kilde su filmleri kalin ve yapisal olarak guclu. Daneler arasi temas alanlari su tarafindan dolayisli, enerji bu su filmlerini "sikis amayacak kadar" tutuyor. PI dustugunde su filmleri inceliyor, daneler arasi mekanik temas baskin oluyor, enerji daha verimli kullaniliyor.

Skempton ile Holtz makalelerinde benzer gozlem var, "compaction sensitivity" terimiyle. Yuksek plastisiteli zeminler enerjiye daha az duyarli, dusuk plastisiteli daneli zeminler daha duyarli.

Ezgi ablam, soyle bir deneysel calisma onerebilirim ders icin: ayni numuneden 4 farkli enerjiyle Proctor egrisi cizdir. Mesela enerji %50 standart, %100 standart (=593 kJ/m3), %200 standart, %450 standart (=modifiye). 4 egriyi ayni grafikte cizen ogrenci, gamma_d_max'in enerjiyle nasil arttigini ve w_opt'in nasil azaldigini direkt gorur, hem ZAV egrisine yaklasimi gorur. Sridharan & Sivapullaiah (2005) Geotech Test J makalesinde benzer bir grafik var, kaynak olabilir.

Ders projesi olarak ogrencilere 1 zemin numunesi verip 4 enerjiyle Proctor cizmek 2 hafta is, ama ogretici. Konya'da bu denemeyi yaptik, gamma_d_max enerjinin logaritmasiyla yaklasik dogrusal artiyor (ln-bagimliligi).

Begum ablanin onerdigi 4 enerjiyle Proctor calismasini yapan ogrenciler bittiginde nasil gorunecek hayal etmeye calistim. Mektubu birlikte hocaya verirler "hocam parmaklarimiz suya sungerlere bati gibi olduk".

Ezgi, Sarki haklid biraz da, ama Begum'un onerisi ogretici. Pratik kisaltma: ogrencilere modifiye + standart iki egri yaptirmak yeterli, dordune gerek yok. Bizim Izmir labinda lisans projelerine bu cifti istiyoruz, 2 hafta yetiyor.

Bir ek not: enerji-gamma_d_max iliskisi Begum'un dedigi gibi log-dogrusal, formul gamma_d_max ≈ a + b × log(E) seklinde fit ediliyor cogu zeminde. Birkac doktora tezinde bu gorulduu, b katsayisi zemin tipine bagli, %0.05-0.15 g/cm3 / log10 enerji birim araligi.

Yapi denetim acisindan da ogrencilere bir saha gercegi anlat Ezgi: rapor okuyan denetciler "modifiye Proctor" yaziyor mu yazmiyor mu diye bakar, ic ic enerji ayrintisina pek girmez. Bu yuzden rapor disiplini onemli, "ASTM D1557 Method A/B/C" acikca yazilmali. Ogrenciler ileride mezuniyetlerinde bu format disiplinini kazandiklarinda saha hayatlari kolaylasir.

Cagri, format disiplinini ogrenci sorumluluk listesinin ilk maddesine alacagim. ASTM D1557 Method A/B/C ayrimini ders konusuna eklemeyi de dusunecegim.

Ozet aliyorum:

1) gamma_d_max enerjinin logaritmasiyla yaklasik dogrusal artar, b katsayisi zemin-spesifik

2) Plastisite arttikca enerji ekleminin verimi azalir (su filmleri etkisi)

3) Mikroyapi standart'ta flocculated, modifiye'de dispersed — saha permeabilite, sismik, sisme acisindan farkli sonuclar

4) ZAV egrisi ust limit, modifiye genelde %2-4 altinda kalir

5) Suat'in Ankara verisi + Begum'un Konya 4-enerji denemesi pratik referans

Tesekkurler herkese, ders notu zenginlesti.

Sondaji 25 yildir yaparim ama bu enerji aciklamasini ilk defa bu kadar net dinledim. Modifiye tokmagi elime alip 18 inc cikariyorum sahada, kafamda sadece "agir tokmak" diye dusunurdum. Su saatte ogrendim ki hesaplandiginda standart'in 4.54 kati cikiyormus, sayinin nereden geldigini anladim simdi.

Murat usta, sen bunu kahvelerde anlat, dinleyenler dusunsun. Saha bilgeligini akademik temele oturtmak boyle olur. Ezgi konuyu guzel kapatti, bizim gibi yaslari bile yeniden ders dinlemis gibi hissettirdi.