Zemin Türleri ve Yapısal Özellikleri

Zemin daneleri, boyutlarına göre çakıl, kum, kil ve silt olmak üzere dört ana gruba ayrılabilirler.

Dane Çapı (D) Nedir?

Dane çapı (D), karesel gözlü eleklerden oluşan bir elek seti vasıtasıyla elenen zeminin bir danesinin geçebileceği en küçük elek çapıdır. Örneğin 3*6*8 mm boyutlarında prizmatik bir cismin geçebileceği en küçük elek açıklığı D=6 mm olacaktır.

• Zeminlerin dane çapı değişim aralığı 100 mm ile 10^-5 mm arasında olup en büyük dane çapı  en küçük dane çapının 10^7 katı kadardır.

Dane Çapına göre etkili olan kuvvetler

1. D>2µm iken Yerçekimi kuvvetleri
2. 10Å<D<2µm iken elektriksel kuvvetler
3. D<10Å iken moleküler kuvvetler

etkilidir. (1Å=10^-8 cm ve  1 µm=10^-4 cm)

MIT’ye göre Zeminlerin Dane Büyüklüğüne Göre Sınıflandırılması:

Zeminlerin Yapısal Özellikleri

Yapısal özellikleri iki grupta incelemek mümkündür. Bu gruplar ‘Kum’ ve ‘Kil’ gruplarıdır.

  Kum davranışı gösteren zeminler

• Kumlar
• Çakıllar
• Plastik olmayan(non-plastik) siltler.

  Kil davranışı gösteren zeminler

• Killer
• Plastik Siltler

Kum Grubunun Temel Olarak Yapısal Özellikleri

Kumlar fiziksel ve mekanik parçalanma ile oluşurlar ana kayanın yapısal özelliklerini taşırlar .Dane büyüklükleri değişkenlik gösterir. Dane şekilleri köşeli, yuvarlak ve bunların ara sınıfları olarak gösterilebilir.

Kum danelerinin boyutları üç yönde de yaklaşık eşit olarak kabul edilebilir. Kum danelerinin doğadaki dizilişleri tekil daneli yapı ile temsil edilir. Bu dizilişte daneler arası bir kohezyon veya bağ yoktur, daneler komşu danelere doğrudan temas halindedirler.

Kil Grubunun Yapısal Özellikleri

Bu grubu mineral yapısı ana kayanın mineral yapısından farklıdır. Kil mineral danelerinin çoğunluğu plaka şeklindedir. Kil minerallerinin büyük kısmının temel yapısal birimini silika tetrahedronu ve alumina oktahedronu oluşturur.

Bu temel birimler birleşerek yaprak yapılarını oluştururlar. Yaprak yapılarının değişik kombinasyonlar ve bağlar ile birleşmesi ile çeşitli kil mineralleri oluşur.

Dane Yüzey Yükleri ve Yapısal Diziliş

Kil minerallerinin yüzeyinde negatif yük mevcuttur.

Killerin özgül yüzeyleri(1gr kuru zemindeki danelerin yüzey alanlarının cm^2 biriminde toplam değeri) oldukça büyüktür. Örneğin;

• Kaolin 10^6 cm^2/gr ve Montmorillonit 10^7 cm^2/gr iken kumlarda bu değer 10^2 cm^/gr mertebesindedir.

Killerin özgül yüzeylerinin büyük olması hasebiyle, dane yüzeylerindeki kuvvetler kil davranışını etkiler.

-Dispers ve flok yapı: Kil daneleri arasında net itme baskın ise Dispers yapı(b) gözlenir. (Tatlı su çökelleri)

Kil daneleri arasında çekme baskın ise Flok yapı(a) gözlemlenir (Tuzlu su çökelleri). Dispers yapıda tabakalar birbirine daha paralel olduğundan kaymaya daha müsait bir yapıdır.

Diğer yazılarıma ulaşmak için tıklayınız.