Bu yazıda sıkıştırmanın tanımını ve bu işlemin ne için kullanıldığını bulacaksınız. Daha spesifik olarak toprak sıkışmasının ne olduğunu ayrıntılı olarak açıklamaktadır.
Sıkıştırma nedir?
Sıkıştırma, katının yavaş yavaş gözenekliliğini kaybettiği bir süreçtir. Toprağı sıkıştırmak için yüksek basınç uygulanarak boş alanlar azaltılır ve böylece yoğunluğu artırılır. Ayrıca toprağın sıkıştırılması mekanik özelliklerini iyileştirir.
Jeoteknikte sıkıştırma, makine kullanılarak toprağa önemli bir yük uygulanarak toprak hacminin azaltılmasını içerir.
Jeolojide ise sıkışma, çökeltilerin gözenekliliğini azalttığı doğal bir süreçtir. Aynı şekilde iki tür sıkıştırma vardır: mekanik sıkıştırma ve kimyasal sıkıştırma.
Ancak bu yazıda sıkıştırmanın teknik anlamına odaklanacağız, yani toprak sıkışmasının nelerden oluştuğunu inceleyeceğiz.
Toprak sıkıştırma
Toprak sıkıştırma, toprağın toplam hacmini azaltmak için büyük bir çaba sarf edildiği bir işlemdir, yani toprak sıkıştırma, topraktaki gözeneklerin mümkün olduğu kadar ortadan kaldırılmasını içerir.
Toprağın sıkıştırılmasının nihai amacı teknik özelliklerini iyileştirmektir çünkü daha sıkıştırılmış topraklar daha dirençlidir ve daha az deforme olur.
Benzer şekilde, inşaat mühendisliğinde toprağın sıkışması kavramı çok önemlidir, çünkü sıkıştırılmış toprak daha büyük yükleri destekleyebildiğinden daha ağır yapıların inşa edilmesine olanak tanır.
Toprak sıkıştırma yöntemleri
En iyi toprak sıkıştırma yöntemini seçmek için öncelikle bir çalışma yapılması gerekir. Bu, toprağı sıkıştırmak için en iyi tekniği belirlemenizi sağlayacaktır.
Bu nedenle toprağın türüne bağlı olarak sıkıştırmak için aşağıdaki yöntemlerden biri seçilecektir:
- Statik basınç : Büyük makineler kullanılarak zemine çok yavaş bir şekilde kuvvetli basınç uygulanmasından oluşur.
- Çarpma yoluyla : Bu, tek seferlik çok önemli bir çaba uygulanarak toprağın sıkıştırılmasını içerir. Bunu yapmak için zemin yüzeyine birkaç kez büyük bir kütle düşürülür.
- Titreşimle : Titreşimler yüksek frekansta yer yüzeyine iletilir.
- Döndürme : Statik yük ekseni etrafında dönen bir zemine aynı yönde sabit bir kuvvet uygulanır. Bu yöntem çok yaygın olmasa da bazı durumlarda oldukça faydalıdır.
- Yoğurma : Çok yüksek değerlerde ancak daha küçük arazilere lokalize basınç uygulanmasından ibarettir. Bu yöntemin tipik bir örneği, dolgulu ayak silindirleri kullanılarak gerçekleştirilen çöplüklerdeki atıkların sıkıştırılmasıdır.
- Yuvarlanarak : Bu, makine zeminde ilerlerken silindirin preslenmesi ve sıkışması için yerde bir silindirin yuvarlanmasını içerir. Örneğin spor sahaları sıklıkla bu metodoloji kullanılarak sıkıştırılmaktadır.
Toprak sıkıştırmanın faydaları
Teknik açıdan bakıldığında toprak sıkıştırmanın birçok avantajı vardır:
- Zemin daha yüksek yükleri destekleyebilir. Mantıksal olarak eğer toprakta çok sayıda gözenek varsa dış yüklere karşı daha az dayanıklı olur. Toprağı sıkıştırarak boş alanları azaltır ve dolayısıyla mukavemeti artar.
- Toprağın batmasını sağlarlar. Bir bina düzgün olmayan bir zemin üzerine inşa edildiğinde, zemin çöker ve yapının deformasyonuna neden olur, bu da binanın çatlamasına ve hatta çökmesine neden olabilir.
- Su penetrasyonunu azaltır. Toprak sıkıştırıldığında gözenekliliği azalır ve suyun nüfuz etmesi daha zor hale gelir. Bu sayede yapının temeli yağışlı veya kurak mevsimlerden etkilenmez.
- Donma hasarı riskini azaltır. Bu avantaj bir öncekiyle bağlantılıdır, çünkü toprakta daha az su varsa donma hasarı riski açıkça daha düşüktür. Suyun donmasından kaçınmak önemlidir çünkü katı veya sıvı olmasına göre hacmi değişen, toprakta düzensizliklere neden olan bir maddedir.
Toprak sıkışma derecesi
Toprağın sıkışma derecesi, inşaat sahasındaki toprağın özgül ağırlığı ile laboratuvar işlemiyle elde edilen maksimum özgül ağırlık arasındaki ilişkidir.
Bu nedenle toprağın sıkışma derecesini hesaplamak için özgül ağırlığının laboratuvarda elde edilen özgül ağırlığa bölünmesi gerekir.
Altın
şantiyede sıkıştırıldıktan sonra toprağın özgül ağırlığıdır ve
laboratuvarda elde edilen özgül ağırlıktır. Sıkıştırma derecesinin sonucu sonuç olarak ifade edilir.
Mantıksal olarak toprağın sıkışma derecesi ne kadar yüksek olursa o kadar iyidir, çünkü bu, toprağın özgül ağırlığının laboratuvar sıkıştırma işlemiyle elde edilen ideal değere daha yakın olduğu anlamına gelir.
Toprak sıkışmasının kalite kontrolü
Seçilen yöntem ne olursa olsun, toprak sıkıştırıldıktan sonra, elde edilen sonucun yeterli ve dolayısıyla üretilebilir olduğundan emin olmak için bir kalite kontrolü gerçekleştirilmelidir.
Kalite kontrolünü gerçekleştirmek için normalde rastgele bir dizi nokta seçilir ve bu noktalardaki toprak özellikleri analiz edilir. Daha spesifik olarak çalışma noktalarında zeminin özgül ağırlık ve taşıma kapasitesi değerleri genel olarak belirlenmekte ve daha sonra değerlerin uygun olduğu doğrulanmaktadır.
Diğer taraftan zeminin özelliklerini bilmek için en çok kullanılan testler Proktor sıkışma testi, plaka yükleme testi ve girinti testidir.
Sıkıştırma Uygulamaları
Bu makale boyunca gördüğünüz gibi, bir binanın temelinin sağlam olması çok önemli olduğundan, bir bina inşa ederken toprağın sıkıştırılması çok önemlidir.
Bu nedenle sıkıştırma esas olarak bir yapıyı desteklemeye yarar. Bu nedenle bu prosesin ana uygulaması toprağın sıkıştırılmasıdır.
Ancak toprak sıkışması çalışması tarım için de geçerlidir. Bu durumda tam tersi olmasına rağmen, birçok durumda havalandırmayı ve drenajı teşvik etmek ve böylece tarımsal verimliliği artırmak için toprağın sıkıştırmasını azaltmak tercih edilir.