ELEK ANALİZİ DENEYİ

Deneyin amacı

Elek analizi deneyinin amacı zeminleri oluşturan danelerin zemin içerisindeki dağılımını belirlemektir. Elek analizi deneyi ile çakıl, kum miktarları ve kil ile silt miktarı toplamı belirlenmiş olur. Aynı zamanda kaba dane oranı ve ince dane oranı da elde edilir.

Konu

Zemini oluşturan daneler çok değişik geometriye sahip ve çok çeşitli boyutlardadır. Zemin içerisindeki dane dağılımlarını bilmek zeminlerin endeks özelliklerini belirlemede önemli rol oynar. Dane dağılımı çeşitli çaplardaki danelerin ağırlıklarının zeminin toplam kuru ağırlığına oranının yüzde olarak belirlenmesidir. Zeminler dane büyüklüklerine göre kaba daneli zeminler (Çakıl ve kum) ve ince daneli zeminler (kil ve silt) olmak üzere 2’ye ayrılır. Kaba daneli zeminlerin çaplara göre dane dağılımını belirlemek için elek analizi deneyi yapılırken, ince daneli zeminlerin çaplara göre dane dağılımını belirlemek için hidrate deneyi yapılır. Zeminlerin dane boyutlarına göre sınıflandırılması aşağıda verilmiştir.

Zemin cinsiDane Boyutları (mm)Blok-Taş75.6DÇakıl 75.6D>4.75Kum4.75D0.075Silt0.075D0.002KilD0.002

NOT: Bu dane boyutları Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemine (USCS) göredir.

Analiz ise mekanik analiz ve ıslak analiz olmak üzere 2 türlüdür. Mekanik analiz araziden alınan numunenin kurutulduktan sonra elek analizi yapılmasıdır. Islak analiz ise numune yıkanıp kurutulduktan sonra elek analizi yapılmasıdır.

Elek analizi sonucunda zeminin No 200’lü eleğe kadar olan granülometri eğrisi elde edilir. Granülometri eğrisinin geri kalanı hidrometre deneyi sonucunda elde edilir. Eğrinin genel eğilimi zemin bileşimdeki dane çaplarını kapsar. İyi derecelenmiş zemin, kötü derecelenmiş bir zemine göre daha kuvvetli ve sağlamdır. Zeminlerin granülometri özelliklerinden en önemli danelerin %10’nun geçtiği efektif çap D10 ve %30 ile %60 geçtiği D30 ve D60 çaplarıdır.

D10, D30 ve D60 değerlerine göre uniformluk katsayısı Cu ve derecelenme katsayısı Cc değerleri aşağıdaki gibi hesaplanır.

Cu=D60 / D10 ve Cc= ((D30)^2)/ (D60 x D10)

Deney Düzeneği

Deney için gerekli araç ve gereçler şunlardır.

Elek seti: ASTM E11 standartlarında

Sarsma tablası

Etüv: Sürekli olarak 105° (-+ 5°) sıcaklık sağlayabilen fırın

Terazi: 0.01 g hassasiyetli ölçüm yapan elektronik

Tepsi, kürek ve fırça

Deney esnasında numune kaybı yapılmadan elekler üzerine dökülmesine ve elek üzerinde kalan numuneler tartılırken elek üstündeki tüm numunelerin tartılmasına özen gösterilmelidir.

Deneyin Yapılışı

Elek analizine başlanılmadan önce numunenin ilk ağırlığı tartılır. Daha sonra elek analizi kaba daneli zeminlere uygulanacağı için numune No 200 eleği içerisinde yıkanır. No 200 eleğinden geçen numunenin toplamı ince dane miktarını (silt + kil miktarı) verir. Silt + kil miktarını bulmak için numuneyi yıkamak yeterlidir.

No 200 eleği üzerinde kalan kaba daneli zemin numunesi etüv makinasında kurutulur.

Etüvde kurutulan malzemeden (kum ve çakıl) bir yığın yapılır ve bu yığından elek analizi için numune yapılır. Kum ve çakıl yığının etek ve tepe kısmından numune alınmamasına dikkat edilmelidir. Yığının orta seviyesinden numune alınmalıdır.

En altta pan olacak şekilde elek seti büyük çaptan küçük çaplı eleğe doğru dizilir. Dizilen elek seti sarsma tablası üzerine yerleştirilir. Sarsma tablası yaklaşık 10 dakika çalıştırılarak eleme yapılır.

Eleme sonrası elekler sıra ile çıkartılarak tek tek elekler üzerinde kalan numuneler tartılır ve deney föyüne kayıt edilir.

elek-analizi-deneyi

elek-analizi-deneyi

Sonuç

Deney sonucunda elekten geçen numune miktarı gr ve yüzde(%) cinsinden hesaplanır.

Elekten geçen numune (gr)= Ana numune – Elek üzerinde kalan

Elekten geçen numune (%)= (Elekten geçen miktar / Ana numune) x 100

Bu sonuçlara göre çap ve elekten geçen numune (%) göre granülometri eğrisinin No 200 eleğine kadar çizimi yapılabilir. Elek analizi sonucuna göre çakıl, kum ve kil+silt yüzdeleri belirlenir.

Bütün bu sonuçlar elek analizi deney föyünde ve granülometri eğrisinde de gösterilmiştir.

granülometri-eğrisi

granülometri-eğrisi