İzmir Körfezi organik zeminlerinin geoteknik karekterizasyonu ve sıkışabilirlik davranışları ve stabilizasyon için çözüm önerileri

Dip tarama genel olarak, açık denizlerde, iç sularda veya kanallarda sığlaşmış, kirliliğe maruz kalmış bölgelerin derinliğinin arttırılması ve dip temizliği için yapılan kazı işlemlerini ifade eder. Bunların yanı sıra iç su ve deniz yollarının korunması, liman havzalarının yapımı/derinleştirilmesi, kanalların açılması/derinleştirilmesi ve kıyıların düzenlenmesi gibi çalışmaların yürütülmesi işlemidir. Dip tarama işlemi sonucunda çok büyük miktarlarda dip tarama malzemesi çıkarılmaktadır. Bu yüzden bu malzemenin bertarafı veya yeniden kullanılması ekonomi ve çevre sağlığı bakımından çok önemlidir. Tarama malzemeleri inşaat sektöründe, yapı malzemesi, yol ve temel dolgusu olarak kullanılabilir. Ancak tarama malzemeleri organik madde içeriğine sahip olduğu için, inorganik zeminlere kıyasla oldukça farklı sıkışma ve dayanım davranışlarına sahiptir. Düşük taşıma kapasiteleri ve zamana bağlı büyük düşey deformasyonlar yapabilmeleri nedeniyle geoteknik açıdan potansiyel tehlike oluşturmaktadırlar. Bu çalışma kapsamında İzmir Körfezi tarama malzemesinin geoteknik özellikleri ve sıkışma davranışları laboratuvar şartlarında incelenmiştir. İlk olarak organik madde tayini yapılmış ve malzemenin doğal organik madde miktarı %11 olarak bulunmuştur. Daha sonra malzeme 440°C’de 24 saat, 70 dakika ve 20 dakika yakılarak sırasıyla, %0, %4 ve %7 organik madde miktarına sahip numuneler elde edilmiştir. Bu işlem organik madde miktarının zeminlerin indeks ve sıkışma özellikleri üzerindeki etkisini incelemek amacıyla yapılmıştır. Elek analizi, özgül ağırlık, Atterberg limitleri ve pH deneyleri ile her bir numunenin indeks özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi analizleri ile malzemenin içyapısı ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Daha sonra tek eksenli konsolidasyon deneyi ile numunelerin sıkışma parametreleri elde edilmiştir. Son olarak zemine çeşitli katkı malzemeleri (kireç, termik santral uçucu külü, silis dumanı, volkan cürufu) ağırlıkça %5, %10, %15 ve %20 oranlarında numunelere karıştırılarak malzemenin sıkışma davranışlarında meydana gelen değişiklikler incelenmiştir. Deneyler sonucunda, doğal numunelerde organik madde miktarı arttıkça özgül ağırlık değerinin azaldığı, likit limit, plastik limit, boşluk oranı değişimi ve sıkışma indisinin ise organik madde miktarı arttıkça arttığı görülmüştür. Katkılı numunelerde kireç, düşük katkı içeriklerinde kireç sıkışma davranışlarını daha çok iyileştirirken, yüksek katkı içeriklerinde termik santral uçucu külünün daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Kirecin endüstriyel malzeme, termik santral uçucu külünün ise atık malzeme olduğu göz önüne alındığında hem çevresel hem de ekonomik açıdan termik santral uçucu külünün daha uygun bir seçenek olduğu düşünülmektedir. Ayrıca silis dumanının ve volkan cürufunun sıkışma davranışını olumsuz etkilediği belirlenmiştir.