Beril ( Beryl )

Beril (Beryl) :

Akumarin

Heliodor

Kimyasal Formülü : Be3 Al2 Si6 O18

Aksesuar mineral; normalde sarımsı yeşil, bazen mavi, sarı veya pembe renklerde ve yari saydamdan saydama kadar yapılarında bulunur; camsı parlaklıkta; hegzagonal; kristalleri hegzagonal prizmalar halinde yüzeyleri çizgili ayrıca masif olarakda bulunur. (001)'de mükemmel bazal dilinimi, granitlerin gözeneklerinde, pegmatitlerde, mikaşist ve gnayslarda ve rutil ile beraber bulunur. Berilyum cevher mineralidir. Saydam yeşil türleri (zümrüt, mavimsi yeşil olanlara akuamarin, sarı renkli olanı helodor ve pembe olanları morganit olarak bilinir. önde gelen beril üreticileri ABD, Rusya, Çin, Brezilya, Uganda, Mozambik, Arjantin, Madagaskar ve Portekiz; Türkiye'nin beril potansiyeli hakkında yeterli çalışma mevcut değildir.

Akumarin

Goshenite

morganit

Red beryl (Kırmızı Beril)

Zümrüt (Emerald)

Zümrüt (Emerald) 


Kıymetli taş kalitesinde beril olup bileşiminde krom varlığı nedeniyle parlak yeşil renge sahiptir.
Bknz. Ayrıca Beril

Zümrüt Kesimi (Emerald-cut)

Zümrüt Kesimi (Emerald-cut)

Bir kıymetli taş kesim tekniği olup, mücevher taşı birbirine parelel kuşaklar halinde kare veya dikdörtgen şeklinde basamak kesimi ile kesilir. Dört Köşe de ayrıca kenar şeklinde kesilir.

Opal

Opal ( opal ,ing)

Kalsedon türü silika jeli (SiO2.nH2O). Su Molekülleri içeren bir katman, mineral yüzeyine yakın seviyede kapanlandığı için, opal için tanımlayıcı özellik olan gökkuşağı-benzeri bir yapıya (opalesasns) sahiptir. Özgül ağırlığı 1,99-2,25 g/cm3 ve sertliği 5,5-6,5 arasında değişir, amorf; renksiz veya süt beyazından griye,kırmızı,kahverengi, mavi, yeşil, ve neredeyse siyaha değişen renklerde bulunur. reçinemsi parlaklığa sahiptir. Normalde masif fakat sarkıtık, batriyoidal ve ayrıca damarcıklar halinde, mineralce içerilensu miktarına bağlı olarak değişik çeşitlerde bulunabilir; su miktarı %6 ila % 10 arası değişir, dilinimsizdir; konkoyidal kırılma yüzeylerine sahiptir. Normalde düşük sıcaklıklarda silika/silis içeren sularda çökelir ve özellikle gayzer ve sıcak su kaynakları civarında her çeşit kayaçta çatlak/mikroçatlak dolgusu olarak bulunurlar.

Değerli opal olarak bilinen çeşidi, süt beyazı veya genellikle mavi, kırmızı ve sarıdan oluşan prizma renkleri gösteren siyah gövde rengine sahiptir.

Mineral hava ile temas edince su kaybı nedeniyle renkler çoğunlukla kaybolur.

,

Kalsit ( Calcite ) CaCO3

Kalsit ( Calcite ) CaCO3

Oldukça yaygın, kayaç yapıcı bir karbonat minerali olup, kalsiyum karbonatın iki türünden (polimorf) birisidir (diğeri Aragonit); özgül ağırlığı 2,7 gr/cm3 ve sertliği 3'tür. Trigonal sistemde kristallenir; genellikle renksiz veya beyaz, fakat sarı, gri, yeşil, kırmızı, ve hatta kahverengi veya siyah tonlarda da bulunabilir. çizgi rengi beyaz; camsı parlaklıkta; kristalleri yaygın, sık olarak tabüler, prizmatik veya romboedral, fakat lifsi agregalar veya daneli (granüler) kütleler halinde de bulunabilir. 10i1 de mükemmel romboedral dilinim verir, dilinim rombları çift kırılma gösterir; yaygın ikizlenme (iki ayrı ikiz kanununa göre (I) taban pinakoyidi ve (II) romboedral yüzey iki düzlemini oluşturur.); mermer gibi kalkerli sedimanter kayaçların ana bileşinidir, kalsit deniz suyunda çökebilir ve omurgasız organizma kabuklarının yaygın bileşenidir; geç-evre hidrotermal çözeltiler bazaltlar gibi bazı kor kayaç gözeneklerinde kalsit çökebilir. seyreltik hidroklorik asitte çözünür; yapı taşı olarak, gübre ve çimento sanayinde kullanılır.

Rhombohedral kristallenme  (kalsit) Calsite

Fay (fault)

Yüzeyleri boyunca parçaları arasında parelel ve nisbi yer değiştirme gerçekleşmiş olan kırık yada kırık zonu, Hareket cm'den km'ye kadar varabilir. Çoğu faylar yan bloğun atım yönüne göre kabaca sınıflandırılırlar;
Eğim atımlı, doğrultu atımlı, verev (oblik) - atımlı olmak üzere üç çeşittir.

Sondaj ( Drilling )

Genellikle yerin derinliklerine doğru delik açma işlemi için kullanılan genel bir terim. Değişik Amaçlarla (maden arama, zemin etüdü veya su arama gibi) için açılabilir. Genellikle iki çeşidi vardır. Darbeli (sığ sondajlar için) ve rotari (döner) sondaj (çok derin sondajlar için)

JET-GROUTING UYGULAMA TEKNİĞİ

Yer altı yapılarının yapımında karşılaşılan zemin ile ilgili problemler zemin iyileştirme çalışmalarını zorunlu olarak gündeme getirmiştir. Tünelcilikte de yeni yeni yer bulmaya başlayan jet-grout çalışmaları bunlardan biridir .Ulaşım amaçlı veya değişik amaçlar için açılan tüneller ile açık kazı yapıların da oldukça geniş bir yer bulan jet - grout çalışmalarından bahsedeceğiz Yeni bir yapının inşası ve/veya mevcut bir yapının güçlendirilmesi için en önce yapının üstünde yer aldığı zeminin kuvvetlendirilmesi ve ıslahını gerektirir. 

Proje öncesi yapılan zemin etütleri, yapının kendine ait ve diğer ekstra yüklerin taşınmasını mümkün göstermiyorsa, yapının taşınması ya kazıklı temelle ya da taşıma gücü arttırılmış zeminle (bazı durumlarda her ikisi ile) mümkündür. Teknoloji ilerledikçe yeni yöntemler kullanılmaya başlanmıştır. Bunlardan en güncel olanı da JET-GROUTING yöntemidir. 

Jet-grouting yöntemi ilk olarak 70'li yılların başında Japonya'da denenmiş, başarılı olmuştur, yine 70'li yılların sonunda İtalya'da ve diğer Avrupa ülkelerinde uygulanmaya başlanmıştır. Ülkemizdeki ilk uygulaması 1986 yılında Haliç Kolektörleri Projesi kapsamında Ayvan saray tünel aynasının zemin ıslahında yapılmıştır., Zemin ıslahı, ana işlev olarak zeminin mekanik mukavemet değerlerini arttırmayı hedefler, dolayısıyla taşıma kapasitesi ve elastisite modülü artar, geçirgenlik azalır. Jet-grout bu maksatlara ulaşmakta en başarılı olan metottur.

Bu metot zeminin, min. 300 bar basınçla püskürtülen bir stabilizerle kanştınlmasıdır. Stabilizerler, genellikle su-çimento karışımıdır (grout). Yüksek basınç, sevk edilen nozzle(lar) dan geçerken yüksek bir kinetik enerji (hız) kazanmasını sağlar. Yüksek hızlı (200-250 m/sn) grout, zemini "yırtarak", zeminle bir karışım sağlar (Soilcrete). Bu karışım, homojen ve sürekli bir yapı özelliğindedir.

Bu çok basit tarifiyle jet-grouting, hemen hemen hertür zayıf zemin tiplerinde ve kum, çakıl, kil gibi doğal zemin elemanlarının oluşturduğu kombinasyonlarda, diğer iyileştirme metodlarından daha hızlı, güvenilir, kalıcı ve ekonomik bir çözüm alternatifidir.

 JET-GROUTING METODUNUN UYGULAMASI 

Delme: Delme işleminin çeşidi, delinecek zeminin özelliklerine bağlı olarak seçilir. Buna göre de bilinen tüm rotary ve darbeli-rotary metodlan kullanılır. Darbeli-rotary metodunun en yaygını da harici çekiçli sistemlerdir. Delme işleminin kolaylaştırılması, uç takımının soğutulması ve zeminin enjeksiyona ön hazırlanması maksadıyla delme sırasında çok çeşitli akışkanlar kullanılmaktadır. Bunlar su, hava, bentonıt şerbeti, çimento şerbeti (grout) olabilmektedir. Uç takımı olarak, yumuşak karakterli zeminlerde genellikle kil bitleri, sert karakterlerde ise "tricone" bitler kullanılmaktadır. Delme borusu (tij) olarak da jet grout tijleri kullanılmakta, bunlar yüksek basınca dayanaklı malzeme ve imalat tekniği ile imal edilmektedir. Bağlantı (ek) manşonlarında da 500-600 bar'a dayammlı sızdınnazlık elemanları kullanılmaktadır.

Enjeksiyon: Projede belirlenen derinliğe ulaşıldığında delme ve su (akışkan) basma işlemi durdurulur, çelik bir bilya delme borusuna yollanacak grout'un yönü "monitor" diye adlandırılan ve jet grout nozzle'lannı taşıyan takıma çevrilmiş olur. Yüksek basınçlı grout pompalanmaya başlanır ve enjeksiyon fazı baş­ lamış olur. Yüksek basınç, grout'a nozzle'lardan geçerken yüksek hız kazandırır. Yüksek hızlı grout, zeminin doğal yapısını yırtarak zeminle karışır. Delici takımın dönel hareketi sayesinde bu karışım daire kesitli bir kolon formunda oluşur ve bu yolla tabii zeminden çok farklı mekanik değerlere sahip bir karışım (soilcrete) elde edilmiş olur. Delici takımın dönme hareketi, önceden belirlenmiş ve sabit bir hızla çekme hareketi ile birleşince düşey kolon(lar)dan oluşan bir yapı oluşturulur. Delici boru takımının, çekilmesi esnasında, dönme hareketinin kısmi olarak tatbiki de mümkün olup, bu yolla çeşitli kesitlerde "thin grout curtains" (ince çimento perdeler) elde edilebilir. Oluşacak kesitlerin ebatları, zeminin özelliklerine bağlı olduğu gibi;

• Dönüş hızı,
• Çekme hızı,
• Grout basıncı,
• Grout debisi (dakikada stroke sayısı), 
• Nozzle çap ve adedi, gibi jet-grouting ana parametrelerine de bağlıdır.

Basınçlı enjeksiyon esnasında, delici takımın etrafından dışarıya belirli bir miktar zemin materyali taşması uygun görülür. Bu durum groutla karış­ tırılan zemin içinde aşın basınç oluşmadığına işaret eder, çünkü aşın basınç oluşması halinde, basıncın fazlası delme borusu çapı ile delinen delik çapı farkından oluşan boşluktan dışarı kaçar. Aşırı basınç oluşmamalidir, çünkü aşırı basınç zeminde kınlmalara ve ayrıca zeminin kaldınlmasına sebep olur. Bu durum oluşturulan kolonlarda süreksizliğe ve mevcut yapılann konstrüksiyonlarında problemlere yol açar. Bu türden sorunlann yaşanmaması için uygulamada şu türden tedbirler yararlı olur;

• Debi miktarının azaltılması,
• Enjeksiyon basıncının düşürülmesi,
• Özellikle masif kil özellikli zeminlerde, ön yıkamalı delme işlemi.

Basınçlı enjeksiyon esnasında taşan materyal miktarı, zeminin geçirgenliğine ve türüne bağlıdır. Bu miktar, killi zeminlerde daha fazla, kumlu-çakıllı zeminlerde daha az olacaktır, ortalama olarak enjekte edilen miktann %10'u alınabilir.

JET-GROUT TEKNİKLERİ 

Çeşitli türden bağlayıcı materyalin yüksek hızla ve önceden belirlenmiş miktar ve dozda zemine enjekte edilmesi işlemini anımsatmakta ama bunu sağlamanın da çeşitli yolları vardır.

JET 1

En basit ve yaygın kullanılan tekniktir. İlk olarak 70'li yılların başında Japonya'da, 70'lerin ortalarında ise İtalya'da denenmiştir. Delme-enjeksiyon takımı tek çeperli bir borudan ibaret olup, grout bu borudan 300-600 kg/cm2 (bar) basınçla basılır. Bu metodla oluşan kolonlar zemin türlerine ve parametre aralıklarına göre yaklaşık olarak killi zeminlerde 600-800 mm, kumlu-çakıllı zeminlerde 1000mm. olarak oluşur.

JET 2 

Çift çeperli bir boru takımının delici olarak kullanıldığı, çift akışkan kullanılan metottur. Grout orta borudan, basınçlı hava (8-12 bar) dış borudan geçer. Basınçlı hava, jet l'deki kinetik enerji sürtünme kayıplarını kısmen azalttığı için, bu metotta oluşan kolon çaplan jet 1 'e kıyasla %60-80 daha büyük olur.

JET 3

İçice 3 borulu takım kullanılan bu metotta, 400-600 bar basınçlı su ortadaki borudan, 8-12 bar basınçlı hava ara borudan, tıpkı jet 2'deki gibi, nozzlelardan basılır. 30-80 bar basınçlı grout ise en dış borudan ayrı bir nozzle'dan, su-hava karışımı içine enjekte edilir. Soilcrete kolonlarının çaplan bu metotla 2 metrenin üzerine kadar çıkar.

ÇALIŞMA PARAMETRELERİ:

Jet-Grouting yöntemi; Zemin özelliklerine, elde edilmek istenen kolon çapına, kolonunun taşıma kapasitesine ve seçilen jet-grouting metoduna göre seçilir. Değişik çalışma parametreleri ve bunların elde edilecek sonuca etkilen aşağıda görülebilir.

Basınç: 

Enjeksiyon basıncının çalışma aralıklarına göre, jet-grouting işlerini genel olarak sınıflandırmak daha kolay olur;

• 200-250 bar aralığında çalışma DÜŞÜK BASINÇLI . 
• 300-400 bar aralığında çalışma ORTA BASINÇLI 
• 400-700 bar aralığında çalışma YÜKSEK BASINÇLI 

işleri olarak tanımlanabilir.

Basınç, elde edilmek istenen çapın oluşmasında en önemli parametredir. Basınç ile grout jeti yarıçapında direk bir bağlantı vardır; basınç arttırıldığı zaman kolon çapı artar.

Bununla beraber;

• Ulaşılmak istenen çapta homojen bir kolon elde etmek için basınç de­ ğeri gerekli fakat yeterli değildir, aynı çap ve homojenlikte kolon oluşması zaman faktörü ile de ilişkilidir. 
• Bazı zemin şartlarında, basınç arttırmak, çapın artmasını sağlayamayabılir.

Dönme ve Çekme Hızı: 

Zemin materyali ile bağlayıcı materyalin (grout) homojen bir karışım oluşturabilmesi için, takım dönüş hızı belirli bir değerden fazla olmamalı, takım çekme hızı da ıslah edilen bölgenin tamamında sürekliliği sağlayacak şekilde ayarlanmalıdır. Dönüş hızı genellikle 10-20 d/dk değerleri arasında değişir, bazı özel durumlarda 30 d/dk'ya kadar çıkabilir.

Takım çekme işlemi, iki şekilde olabilir;

1. Kademeli çekme. 
2. Sürekli çekme. 

Bu iki ayrı tip çekme metodu, genellikle delici makinenin imal yöntemine bağlı olarak seçilir. Bazı makinelerde sadece kademeli, bazılarında ise hem kademeli, hem sürekli çekme düzeneği bulunmaktadır. Kademeli çekmede, her kademede 4 cm. ilerleme ve her kademede 6- 10 sn. bekleme şantiye tecrübelerinde en iyi neticeyi sağlamıştır. Çekme hızı, zeminin özelliklerine ve birim hacime enjekte edilecek grout miktarına bağlıdır.

Bağ dokusu kuvvetli (cohesive) zeminler, jet huzmesinin gerekli yırtma işlçmini ve homojen karışım oluşumunu sağlayabilmesi için genellikle daha uzun süreler gerektirirler. Dönme ve çekme hızı adaptasyonu (optimizasyonu) ıslah edilecek zemine ve kullanılan jet-grouting metoduna çok sıkı bağlıdır. Jet 2 ve jet 3 metodlan, daha büyük çaplar hedeflendiği ve dolayısıyla ıslah edilen zemin hacmi daha büyük olduğu için, daha uzun sürelere ihtiyaç duyarlar.

Düşeylik

Jetgrout kolon deliğinin oluşturulması esnasında, delgi ucu mümkün olduğunca düşey bir konumda tutulmalı ve düşeyden sapma 1/75'den daha fazla olmamalıdır.

Toleranslar 

Tüm jetgrout kolonlar, uygulama projelerinde gösterilen konumlarından en fazla 75 mm mesafe içinde kalacak şekilde oluşturulmalıdır.

Dozaj:

Standart su/çimento oranı s/ç=l, özgül ağırlığı ise  l410-1570 kg/m3 ' dür.

Bu oran seçilen metod, uygulanan ıslah yöntemi ve kolonların final mukavemetlerine göre değişebilir. Su/çimento oranının, su geçirmez plastik grout perde teşkili için karışımında bentonit kullanımı hali hariç, 0,7' nin altına inmesi uygun görülmez. İm3 ıslah edilmiş zemin içindeki çimento miktarı 350-700 kg/m3 arasında değişir. Genelde, bu değer ortalama 450 kg/m3 arasında alınabilir. Grout karışımı içerisine bazı katkılar ilave etmek de mümkündür, örneğin yüksek debili zemin suyu bulunan durumlarda (high substratum water flow), 1-3 oranlarında sodyum silikat ilavesi tavsiye edilebilir. Bir jet-grouting kolonun mekanik karakteristikleri: Islah işlemi 2 önemli sonuç sağlar;

1. Direk etki, stabilizer ile karıştırılmış zeminin mukavemeti artar.
2. Endirek etki, ıslah edilmiş hacim, bitişiğindeki işlem görmemiş zeminin özelliklerini de iyileştirir.

Su/çimento oranı=l ve ıslah edilmiş zemin içindeki çimento dozajı ortalama 450 kg/m3 olan, farklı tabii zeminlerde oluşturulmuş "soilcrete"lerin taşıma kapasiteleri aşağıdaki gibidir;

Organik içeriği çok zemin                                             3           kg/m3

Kil                                                                                 18-30       kg/m3

Silt                                                                                 30-45      kg/m3

Kum                                                                              60-90      kg/m3

Çakıl (daneli)                                                                100         kg/m3

JET GROUT EKİPMANLARI

Jetgrout ekipmanı aşağıdaki ekipmanlardan oluşmalıdır.

Jetgrout delgi makınası : 

Uygulama projesinde öngörülen derinliğe kadar jetgrout kolon teşkil edebilecek kapasitede delgi makinasıdır.

Jetgrout pompa ünitesi : 

Jetgrout enjeksiyon karışımını istenen çapta jetgrout kolon teşkil edebilecek basınçta basabilecek yüksek basınçlı pompadan oluşacak jetgrout pompa ünitesidir.

Jetgrout mikser ünitesi : 

Jetgrout enjeksiyon karışımını istenen karışım oranında elektronik olarak tartarak karıştıracak mikser ve dinlendiriciden oluşan, jetgrout pompa ünitesini beslemeye yeterli kapasitede mikser ünitesidir.

Çimento silosu : 

En az 50 ton kapasiteli dökme çimento depolayabilen ve jetgrout mikser ünitesini yeterli düzeyde besleyecek çimento silosu ve konveyörüdür. Seçilen ekipman gerektiğinde zeminin kabarmasına mani olmak veya istenen kazık çap ve mukavemetine ulaşmak üzere "prewashing" (ön yıkama) gerçekleştirilebilecek nitelikte olmalıdır.

JET -GROUTING YÖNTEMİNİN DİZAYN ESASLARI: 

Jet-groutun uygulamalarının artmasıyla sadece granüler zeminlerde başarılı olacağı öngörülen bu uygulamanın ince daneli zeminlerde de başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Jet-grout yöntemi dizaynı arazide elde edilen deneyimlerden yararlanılarak yapılmaktadır. Yöntem dizaynında esas mesele güvenli, ekonomik ve tatminkar bir çözüme ulaşmak için uygulanacak metodun iyi seçilmesi, prosedür ve detayların adım adım hesaplanmasıdır. Bilinmesi gerekenler ;

• Zemin hakkında elde edilecek tüm bilgilerin toplanması.
• Zeminin mekaniksel modellenmesi.
• Yükleme şartlarının belirlenmesi
• Yüklerin hesaplanması.
• İyileştirilmiş zeminin spesifik dayanımı dahil malzemelerin seçilmesi. 

Tasarımcı yöntemin zemin iyileştirilmesi veya yapısal taşıyıcı eleman olarak tasarlanacağı konusunda karar verecek ve ikinci aşama olarak dizayn için önemli olan aşağıdaki özellikler belirlenecektir;

• Zemin cinsi ve parametreleri
• Enjeksiyon özellikleri
• Zemm-Enjeksıyon karışımları ( kısa ve uzun süreli dayanımlar )
• Çelik donatı, tip ve geometrisi
• Katkı malzemesi
• Taş tozu  

Taşıyıcı olarak tasarlanacak stablize edilmiş kolonların kapasite hesaplarında ,tekil kazık taşıma gücü hesaplarında ki esaslar geçerli olup toplam güvenli taşıma kapasitesi uç ve çeper sürtünmesi ile belirlenecek olmakla beraber , zemin -çimento (soil-crete ) malzemede zemin cinsi ,dozaj ve iş­ letme parametrelerine ve karot deneylerine dayanarak güvenli olarak saptanacak değerden daha büyük bir gerilme olmaması sağlanmalıdır.

Hesaplama yönteminde gurup şeklindeki taşıyıcı elemanların toplam taşıma kapasitesinin tüm tekil kazıkların toplam taşıma kapasitelerine eşit olacağı göz önüne alınacaktır. Yapısal yük rijit bir gövde ile taşıyıcı tabaka içine girdiği taktirde ,tüm yük güvenli bir şekilde sağlam tabakalara aktarılmış

olup, bu şekilde oluşacak oturma da elastik kısalma ile sınırlı kalmış olur. Yük rijit bir gövde ile taşıyıcı olmayan bir zemin içersinde yüzen kazıklarla taşıtılıyor ve kazıklar taşıyıcı tabakaya girmiyorsa yükün büyük bir kısmı kolonlara aktarılmakla beraber yükün bir kısmı zemine intikal eder ve reel oturma kolonlarının elastik oturma değerinden daha büyük olarak gerçekleşir.

Esnek bir zeminde uniform bir yük taşıyıcı zemin tabakasına girecek şekilde aktarılıyorsa farklı oturmalar meydana gelir. -326- Yükle temel arasında yeterli kalınlıkta gronüler bir tabaka varsa yükün bir kısmının kolonlarla taşınması gerçekleşirken, önemli bir kısmı da zemin tarafından taşınır.Gronüler dolgu malzemesi jet-grout kolonların davranışını daha uniform yapar. Kolon boyu arttıkça zemin gerilmesinin önemli kısmını jet-grout kazıklar taşımış olur.Yapısal yükün rijit bir gövde ile sağlam tabakalara aktarılması durumunda jet-grout kolonunun davranışı kazık uygulamalarında olduğu gibidir.

Diğer tüm şıklarda kolonların varlığı yükle ilgili zemin davranışına göre değişen özel bir zemin iyileştirilmesi durumundadır. Jet -grout yöntemiyle zemin iyileştirilmesi taşıma kapasitesi kazıkları çevreleyen sınırlar içindeki alanın hesaplanmasıyla belirlenir.Doğal zeminlerle bu tür iyileştirilmiş zeminler arasındaki fark kompozit zeminler tanımlamasıyla belirlenmektedir.Sonuç olarak zemin iyileştirilmesi yüklerin önemli bir bölümü jet-grout kolonlarla taşıttırılmış ve oturmalarda azalma sağlanmış olmaktadır.

İmalat sırasında yapımla ilgili tüm bilgiler düzenlenen formlara işlenmelidır.imalatta kullanılacak su/çimento ve katkı maddeleri Önceden kontrol edilmeli , enjeksiyon esnasında çalışma koşullarındaki değişikliklerden kaynaklanacak hususlar ,harcın kusması gözlenmeli ve not edilmelidir.Zemin üst düzeyine kadar yükselen kolonların son kısımlan 50 cm kadar istenilen nitelikte olmayacağından kırılmalı ve gerekirse beton dökülerek düzenlenmelidir.

Yapımı tamamlanan kolonun üç çap kadar yanına en az iki günden önce yeni bir kolon yapılmamalı , yüksek basınçlı püskürtmenin pirizini tamamlamamış kolonda tahribat yapabileceği göz önüne alınarak planlama yapılmalıdır.

KONTROL ve TESTLER 

Jet-Grouting yöntemi ile yapılacak kolon inşa veya zemin ıslah işlemleri uygulamanın yapılacağı zemin ile ilgili tüm etüd ve testlerin yapılmış ve bunlarla ilgili değerlerin elde edilmiş olmasını gerektirir.

Aynca, her uygulama Öncesi, sahada test kolonları inşası ve bunların hesaplanmış değerleri karşılayıp karşılamadığı gözlemlenmeli, parametrelerde gerekli optimizasyonlar yapılmalıdır. Islah işleminin başarısı açısından aşağıdaki testlerin yapılması önerilir;

• Elastisite modülünün hesaplanabilmesi için, basit basınç- şekil değiş­tirme testi. 

Uygulama öncesi elastisite modülünün tespiti için basınç deneyleri yapılarak

• Deformasyonlann hesaplanması 
• Beton çekme mukavemeti tayini (Brezilya testi) 
• Drenajsız kayma dayanım testi, yaptırılması önerilir. 

İmalat sonrası yapılması gereken deneyler ise aşağıda yazılanlardır.

• Zemin -Çimento karışımı malzemelerin kalitesi ve dayanımı 
• Kolon boyu ve sürekliliği 
• Zemin -Çimento karışım kolonunun geçirimsizliği 
• Jet-Grout kolonunun taşıma kapasitesi 
• Diğer kontroller ; 

1. Jet-Grout kolonunun kalitesini denetlemek amacıyla yapımından 28 gün geçtikten sonra kolonlardan temsili olarak karot alınarak daha sonra bu karotlar üzerinde bazı testlerin yapılması 
2. Kolon boy ve kesitinde ki olası düzensizlikleri saptayabilmek amacıyla Pile Integry ve Sonic Test yönteminden yararlanılabilinir. 
3. Jet-Grout kolonunun yapım tarihinden 1 ay sonra alınacak yükseklik/çap oranı en az 2 olacak numuneler üzerinde serbest basınç ve elastisite modülü tayini deneyleri yapılmalıdır. 
4. Geçirimsizlik amacıyla açılan Jet-Grout kolonlarında zemin -çimento kolon kalitesini kontrol etmek için karot deliklerinden sabit permaibilite deneyleri yapılarak geçirimsizlik denenebilinir. 
5. Taşıma amaçlı Jet -Grout kolonları üzerinde göçertmeli veya kabul edilebilir max oturmaya kadar yükleme yapılır. Kontrol deneylerinde ise proje kazıkları üzerine proje yükünün en az birbuçuk katı yüklenmelidir. 

JET-GROUTING UYGULAMALARINA ÖRNEKLER 

Yöntemin en çok uygulandığı alanlar ;

• Derin temeller, 
• Tünel kazısı öncesi zemin ıslahı ve tünel duvar takviyeleri, 
• İksa duvarları, 
• Zemin suyuna geçirimsiz perdeler, 
• Şev stabilizasyonu zemin ankrajlarıdır. 

Kaynak : Evtek Zemin Sondaj Mart 2015

Fore Kazık Nedir ?

Fore Kazık Nedir ?
Fore Kazık Ne işe Yarar ?

Bu Konumuzda size bunu anlatıcağız.

Fore Kazık, Betonarme yerinde dökme kazıklar, muhafaza borulu veya muhafaza borusuz sondaj deliği içinde imal edilir. Ucu açık olan bir muhafaza borusu zemine sokularak ve muhafaza borusu içi temizlenerek yeri hazırlanan kazıklar kısaca sondaj kazığı veya fore kazık olarak isimlendirilir.

Muhafazanın ucu kapalı olan ise hidrolik veya çakma çekici ile zemine sokulmasıyla oluşan kazıklara ise yerinde dökülen çakma betonarme kazık denir.

Yerinde Dökülen Betonarme Kazıklar

• Muhafaza borusuz kazıklar ( Zemin içinde silindirik bir çukur açan çelik bir çarığın çakılması ve meydana gelen çukurun veya kendini tutabilen çukurun betonlanması ile imal edilen kazıklar),
• Muhafaza borusu yerinde bırakılan kazıklar,
• Muhafaza borusu çıkarılan kazıklar,

olarak üçe ayrılır.

Yerinde dökme kazıkların birçok çeşidi vardır. Bunlar arasında birisinin seçilmesinde kazık çakılacak arazinin geoteknik özellikleri ve o tip kazığın imal olanakları rol oynar.

TS 3168 uzunluklarına göre yerinde dökme kazıkların çaplarının en küçük değerleri tabloda verilmiştir.

Kazık Boyu L, (m.)	En Küçük Kazık Çapı D,(mm.)
L ≤ 10	300
10 < L ≤ 15	350
15 < L ≤ 20	400
20 < L ≤ 30	500

Yerinde dökme, betonarme kazıklar donatısı, önceden hazırlanmış donatı kafesinin, genellikle betonlama işlemine başlanmasından önce kazık çukuruna yerleştirilir. Betonlama, tremi borusu ile kazık çukurunun altından başlanarak veya beton pompası hortumuyla yapılır. Betonun kazık çukurunun altında başlanarak tamamen doldurulması ve araya yabancı maddelerin karışmaması çok büyük önem arz etmektedir. Betonlamada bu tarz durumların yaşanması halinde kazıkta bütünlük ile ilgili problemler çıkacaktır.

Yerinde dökme kazıkların bütünlüğünü etkileyen nedenler şöyle sıralanabilir.

• Beton kalitesi yetersizdir; Beton dökülmesi sırasında beton segregasyona uğramış ve bu yüzden mukavemeti düşmüştür.
• Öngörülen kazık testi sağlanamamıştır; Beton içinde yabancı madde karışmış, kılıfın hızlı çekilmesi yüzünden kesite su hücum gibi nedenlerle istenilen kazık kesiti her derinlikte sağlanamamış
• Kazık ucunun oturduğu zeminde örselenme meydana gelmiştir; Kazık çukurunun açılması sırasında, kazık ucunun yerleştirileceği zemin örselenmiş veya kazık döküntülüleri ile dolmuştur. Kazık ucu altındaki örselenme, geniş bir kesimi kapsıyor olabilir.
• Donatı kafesi yerinde değildir.
• Yerinde dökme betonarme kazıklarda imalat sırasında kullanılan muhafaza borusu, bazı kazık tiplerinde içeride bırakılabilir, bazı tiplerde ise kazık betonlandıktan sonra zeminden çıkarılabilir.

Fore Kazıkların Yapımlarında Dikkat Edilecek Hususlar

1. Fore kazık çukurunun stabilizesi sağlanmalıdır. Özel olarak yeraltı su seviyesi altındaki veya zeminde artezyen bulunması durumundaki fore kazık çukuru içine su doldurularak veya uygun başka sıvılar kullanılarak en az 1 metrelik bir hidrolik yük farkı oluşturulmalıdır.
2. Fore kazık çukuru betonlanmadan önce iyice temizlenmeli, zemin döküntüsü ve yabancı maddelerin betona karışması önlenmelidir.
3. Fore kazık çukuru hazırlanması ile betonlanması arasında geçen zaman en aza indirilmelidir.
4. Fore kazık çukurun muhafaza borusunun 1 metre altına kadar sürülmelidir. Donatı kafesi, fore kazık çukurunun tabanına kadar indirilir, bu şekilde muhafaza borusunun 1 m. aşağısına uzatılır. Betonlama sırasında bir yandan muhafaza borusu çekilirken çevreden zemin ve zemin suyunun betona girmesi engel olunurken bir yandan da muhafaza borusunun yukarı çekilmesi kolaylaşır.
5. Betonlamayı kolaylaştırmak için etriyeler arasındaki uzaklıklar, pas payları uygun değerlerde seçilmeli ve donatı kafesinin muhafaza borusuna dokunmaması için pas payı takozları kullanılmalıdır.

Fore Kazık Yapımı Yöntemleri

Fore kazık yapımında yapım yöntemleri 4 şekildedir.

1. Bu yöntemde zemin kendini tutabilen kazık çukuruna donatı indirilmesi ve çukurun betonlanması ile kazık yapılmasıdır. Yer altı suyu bulunması ve çukurun çeperlerinin kendini tutmaması halinde bu yöntem uygulanamaz. Özellikle, kuyuya sızması ve çukur dibinde birikmesi durumunda bu yöntemle yapılacak imalar ciddi mahzurlar ortaya çıkarır. Suyun içine dökülen beton segregasyona uğrar. Beton dökülmesine devam olunursa yukarıdaki beton alttaki betondan daha önce priz yapar. Aşağıdaki betonun kolayca sıkışıp oturması sonucu, kazığın alt kesimi ile daha yukarıdaki kesimi arasında boşluk oluşur. Su sızması, çoğu kere çeperlerden zemin parçalarının düşmesine ve betona karışmasına yol açar.
2. Diğer bir yapım yöntemi, fore kazık çukurunun çeperlerinin stabilizesini sağlamak için muhafaza borusu kullanılmasıdır. Muhafaza Borusu, fore kazık çukuru kazıldıkça aşağıya sürülür. Kılıf kullanılması halinde ortaya çıkabilecek sorunlar, betonlama sırasında kılıfın hızlı çekilmesi ve bu yüzden suyun veya zemin parçalarının betona karışması, öngörülen kazık kesitinin elde edilmemesidir. Kalıcı muhafaza kullanılması ise, ekonomik nedenlerle, genellikle başvurulan son çaredir.
3. Başka bir yapım yöntemi, bentonit süspansiyonun kullanarak çukur çeperlerinin stabilizesinin bozulmasının önlenmesidir. Özellikle geniş çaplı kazıkların yapımında yararlı bir yöntemdir. Kazık başının üst kısmına bir yaka muhafaza borusu yerleştirilir. Kuyu içindeki bentonit seviyesi, zemin yüzüne yakın ve her halde yer altı su seviyesinden 1,00 ila 1,50 m. daha yukarıda tutulur. Bu yöntemle çalışırken çukur tabanının iyice temizlenmesine dikkat edilmelidir. Beton tremi borusu ile dipten başlanarak dökülüyorsa, süspansiyon ile birlikte gelen zemin parçaları ve yabancı maddelerin kazığın üst tarafında betona karışması önlenmelidir.
4. Burgu (Auger) ile yapılan kazıklarda çukur istenilen derinliğe kadar açıldıktan sonra burgu geri alınırken beton dökülür. Bu yöntemde, burgunun geri alınması ile beton dökülmesi eş zamanlı olmalıdır.

Fore Kazık Betonarme Demir Donatı Özellikleri

TS 31 68’e göre yerinde dökme kazıklarda boyuna donatı en az 5 adet 14mm. Çaplı demir olmalıdır; donatı alanı, kazık kesit alanının %0,8 inden küçük olmamalıdır. Boyuna donatı aralıkları betonun kolayca kesite yerleşmesine engel olmayacak şekilde düzenlenmelidir. Enine donatı aralıkları en çok 150 ila 200 mm. olmak üzere spiral şekilde konulmalıdır.

Pas payı, kazık çapı 0,60 m’den büyük olan kazıklarda 60 mm. çapı 0,60 m. ye eşit veya daha küçük kazıklarda 50mm. olabilecektir. Aşağıdaki gibi durumlarda pas payı 75 mm. çıkarılabilir.

·         Kazığın muhafaza borusuz olarak yumuşak zeminlerde imal edilmesi,

·         Donatının beton döküldükten sonra yerleştirilmesi,

·         Fore Kazık çukur çeperlerinin düzensiz olduğu durumlar,

·         Betonun su altında ve en büyük agrega çapı 32 mm. olduğu durumlar

Bu durumlarda pas payı 75 mm. yapılmalı, kalıcı kılıf bırakılması halinde pas payı 40 mm. düşürülebilir. Buna karşılık TS 31 68, pas payı en az 30 mm. olmasını, zararlı suların söz konusu olduğu durumlarda en 50 mm. olması yeterli görülmektedir.

Fore Kazık Beton Özellikleri

Yerinde dökme kazık olan fore kazıklarda kullanılacak beton özellikleri;

·         Segregasyona karşı yeterli dayanıklılığı bulunmalı,

·         Yüksek plastisiteli olmalı,

·         Yıkıcılığı fazla olmalı,

·         Kendi kendine sıkışabilmeli

·         Yerleştirme ve Muhafaza borusu çekilmesi sırasında işlenebilirliği yeterli olmalıdır.

Tablo gelecek

Yerinde dökme fore kazık yapımında, kazık çukurunun yıkılmaması için, kayma mukavemeti yeterli süspansiyonlardan yararlanılır. Bunlar arasında bentonit süspansiyonu, polimer süspansiyonları bulunmaktadır.

Fore Kazıklarda Soket Yapılması

Yerinde dökme kazıklarda kazıkların çukurunun kazılması sırasında döküntü zemin veya taban kabarması ile ortaya çıkan zayıf zeminin dışarı çıkarılmasında güçlük olabilir, ya da kazığın uç mukavemetinden tam olarak yararlanılması istenebilir

Bu durumlarda, kazı ucunda soket yapılması düşünülebilir. Soket yapılması için uygun bir yöntem, donatı kafesini içine çimento enjeksiyonu yapılması elverişli borular monte edilmesi, kazığın betonlanması tamamlandıktan sonra bu borulardan basınçlı çimento harcı püskürtülerek soket yapılmasıdır. Enjeksiyon boruları yerine, günümüzde yaygın uygulama alanı bulmuş olan (tube a mashettes) kullanılarak da soket betonu püskürtülür.

Kazık gövdesinin betonlanmasında en sekiz gün geçtikten sonra enjeksiyon borularından su/çimento oranı 3/5 olan çimento harcı basılır.

Soketli kazıklarda yüksek uç mukavemeti, uçtaki zeminin sıkıştırılması ile sağlanmaktadır. Bu yüzden enjeksiyon basıncının doğru seçilmesi gerekmektedir. Çok yüksek basınçlar uygulanması halinde zemin bozulabilir ve bu durum enjeksiyon basıncının ani düşmesi ile anlaşılır. Tecrübe, sıkı kumlarda dakikada 1 – 2 litre enjeksiyon yapılması sağlayacak basıncı uygun olduğunu göstermektedir.

Bunun dışında soket yöntemi olarak kaya soketi yöntemde uygulanmaktadır. Bu yöntemde aksi belirtilmediği sürece yumuşak olan kil, kum, silt gibi malzemelerin altındaki sağlam kayalara en az 3 m. kaya Auger veya karotiyer gibi malzemeleri kullanarak delgi ile girilip sağlam kayanın uç mukavemetini kullanmaktır. Bu değer proje ve kaya kalitesi, serbest basınç direnci ile değişebilir.

Fore Kazıkların Avantajları

·         Sondaj kazıklarının yapımı sırasında çevrede genellikle büyük sarsıntılar olmaz.

·         Fore Kazık çukurunun açılması sırasında nüme almak mümkün olduğu için geçilen tabakaların mükemmel bir profili çıkarılabilir.

·         Çatı altı vb. gibi çalışma yüksekliği az olan yerlerde dahi imalatı yapılabilir.

·         Kazık uzunluğu zemin koşullarına göre ayarlanabilir.

·         Muhafaza borusu vasıtası ile istenilen derinliğe kadar inilebilir, Boylar Makine kuvveti yettiğince uzatılabilir.

Fore Kazıkların Dezavantajları

·        Fore kazık yeri zeminin oyulup çıkarılması ile hazırlandığı için muhafaza borusu çevresindeki zeminde gevşeme olabilir. Fore kazık kazı işlemi, muhafaza borusunun alt uçundan 0,30 – 0,50 m derine kadar sürdürülmektedir ve bu yüzden de killi zeminlerde dahi bir miktar gevşeme meydana gelebilmektedir.

·        Küçük çaplı kazıkların beton dökümünde sıkıntılı durumlar söz konusu olabilmektedir.

·        Muhafaza borusu çıkarılan sondaj kazıklarında yeni betonun da çekilmesi ihtimali söz konusudur.

·        Muhafaza borusunun çekim hızı çok hızlı olması veya çok devirli olması durumunda gereken özen gösterilmez ise zemin betonun içine hücum ederek kazıkta daralmalar yani kazık çapında düşüklük oluşabilecektir.

·        Beton dökümü sırasında tremi borusu kullanılmaması durumunda betonun içindeki iri malzeme ile ince malzeme ayrılır ve kötü bir beton oluşacaktır.

Fore kazıklar genellikle uç kazığı olarak kullanılırlar. Gevşek, akıcı kumlarda, basınçlı yer altı suyu bulunması durumlarında mümkün mertebe fore kazığı kullanmaktan kaçınılmalıdır.

Fore Kazık Animasyonu