İnce Madde Oranı Tayini Deneyi Nedir?

İnce madde oranı tayini deneyi, zeminde ince taneli malzemelerin (genellikle 0.075 mm’den küçük partiküller) miktarını belirlemek için kullanılan bir deneydir. Bu deney, özellikle zemin sınıflandırmasında ve malzemenin mühendislik özelliklerinin belirlenmesinde önemli bir yer tutar. İnce taneli malzemelerin zemin içerisindeki oranı, zeminin geçirgenliği, sıkışabilirliği ve mukavemeti üzerinde doğrudan etkili olduğundan, bu tayin geoteknik çalışmalar için oldukça önemlidir.

Deneyin Amacı

İnce malzemelerin zemin içerisindeki miktarını belirlemek, zeminin sınıfını ve özelliklerini anlamak için gereklidir. Yüksek miktarda ince madde, zeminin su tutma kapasitesini, drenajını ve şişme potansiyelini artırabilir. Ayrıca, ince malzemeler zemin mukavemetini olumsuz etkileyerek, stabilite sorunlarına yol açabilir.

Deneyin Prensibi

İnce malzeme oranı tayini genellikle 0.075 mm (No. 200) elekten geçen malzemenin miktarını belirlemeye dayanır. Bu deneyde, zemin numunesi su ile yıkanır ve ince malzemeler süspansiyon halinde su ile taşınarak ayrılır. Daha sonra zemin kurutulur ve ince malzeme miktarı hesaplanır.

Deneyin Yapılışı:

Numune Hazırlığı:

• Zemin numunesi kurutulur ve tartılır. Bu başlangıç ağırlığı, numunenin toplam ince ve iri malzeme miktarını belirlemek için önemlidir. Genellikle 500 gram veya 1000 gram numune kullanılır.

Elekleme Öncesi Yıkama:

• Numune, ince malzemelerin iri malzemelerden ayrılması için su ile yıkanır. Bu işlem sırasında numune kap içerisine yerleştirilir ve su eklenerek karıştırılır.
• Su ile karıştırma işlemi, ince malzemelerin su içinde süspansiyon haline gelmesini sağlar. Daha sonra bu su, ince malzemelerle birlikte kap üzerinden süzülür. Yıkama işlemi birkaç kez tekrarlanır ve kaba kalan iri taneli malzeme, yıkama suyu temizlenene kadar yıkanmaya devam edilir.

No. 200 Elek ile Eleme:

• Yıkanmış numune, No. 200 (0.075 mm) elek üzerine yerleştirilir. Eleme işlemi ile su ve ince malzemeler elek altına geçerken, iri taneli malzemeler elek üzerinde kalır.

Kurutma ve Tartma:

• Elek üzerinde kalan iri taneli malzeme kurutulur. Kurutma işlemi genellikle fırında 105-110°C sıcaklıkta yapılır. Kurutulan numune, soğutulduktan sonra tekrar tartılır.

İnce Madde Oranının Hesaplanması:

• Deney sonunda elde edilen tartım sonuçları kullanılarak ince madde oranı hesaplanır. İnce malzeme oranı, başlangıçta alınan toplam zemin numunesi ile elekten geçen ince malzemenin farkı ile belirlenir

Deney Sonuçları ve Yorum

Yüksek İnce Madde Oranı: Eğer zemin numunesinde %50’den fazla ince madde varsa, zemin ince taneli (örneğin kil veya silt) sınıfına girer. Bu durumda zemin, su geçirgenliği düşük ve şişme potansiyeli yüksek olabilir.

Düşük İnce Madde Oranı: Eğer zemin numunesinde %50’den az ince madde varsa, zemin daha çok granüler bir yapıya sahiptir (kum veya çakıl). Bu tip zeminler genellikle daha yüksek drenaj kapasitesine sahip olur.

Uygulama Alanları

Geoteknik Mühendisliği: Temel tasarımı, şev stabilitesi ve kazı işleri sırasında zeminin ince madde oranının belirlenmesi, zemin davranışını tahmin etmek için kritik öneme sahiptir.

Yol İnşaatı: Dolgu malzemesi olarak kullanılacak zeminlerde ince madde oranının belirlenmesi, malzemenin sıkışma ve drenaj kapasitesi açısından değerlendirilmesini sağlar.

Zemin Sınıflandırması: Zemin sınıflandırma sistemlerinde (örn. Birleştirilmiş Zemin Sınıflama Sistemi – USCS) ince malzeme oranı, zeminin genel sınıfını belirlemek için önemli bir kriterdir.

Sonuç

İnce madde oranı tayini, zeminin fiziksel özelliklerinin belirlenmesinde ve zemin sınıflandırmasında önemli bir yöntemdir. İnce taneli malzemelerin miktarı, zeminin mühendislik davranışını (dayanım, geçirgenlik, sıkışma potansiyeli) doğrudan etkilediği için, bu deney geoteknik çalışmaların vazgeçilmez bir parçasıdır.