Investigation of the biopolymer additives effect on permeability and shear strength of clayey and sandy soils
Hasan Fırat Pulat1, Başar Taytak2, Yeliz Yükselen-aksoy31İzmir Katip Çelebi University, Faculty Of Engineering And Architecture, Department Of Civil Engineering, İzmir, Turkey2Celal Bayar University, Faculty Of Engineering, Department Of Civil Engineering, Manisa, Turkey
3Dokuz Eylül University, Faculty Of Engineering, Department Of Civil Engineering, İzmir, Turkey
Many methods are used to improve the engineering properties of the soils. While the some of the developed methods cannot produce an effective solution, some of them are not economical for practical solution. In this study, permeability and shear strength behaviors of natural kaolin, bentonite and sand mixtures have been investigated in the presence of three different biopolymers (xanthan gum, chitosan and chitin) and different concentrations (0.25-0.50-0.75 and 1%). The results have shown that, the xanthan gum and chitosan addition decreased the permeability coefficient almost 30 hold. While the biopolymer effect on shear strength behavior is investigated, 1% xanthan gum and chitosan concentration addition provided 15-10% increase in angle of internal friction. The obtained test results have shown that, biopolymers can be used in dams and landfills at impermeable clay liner applications.
Keywords: Biopolymers, Chitin, Chitosan, Permeability, Shear strength, Xanthan gumBiyopolimer katkıların killi ve kumlu zeminlerin permeabilite ve kayma dayanımına etkisinin araştırılması
Hasan Fırat Pulat1, Başar Taytak2, Yeliz Yükselen-aksoy31İzmir Katip Çelebi Üniversitesi, Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İzmir2Celal Bayar Üniversitesi, Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Manisa
3Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İzmir
Zeminlerin mühendislik özelliklerini iyileştirmek amacıyla birçok metot kullanılmaktadır. Geliştirilen metotların bazıları etkili bir çözüm üretemezken bazılarıysa pratik amaçlar için ekonomik olmayabilir. Bu çalışmada doğal kaolin, bentonit ve kum karışımlarının permeabilite ve kayma dayanımı davranışları üç farklı tür biyopolimerin (zantan gam, kitosan ve kitin) %0.25, %0.5, %0.75, %1 konsantrasyonları varlığında incelenmiştir. Deney sonuçları incelendiğinde zantan gam ve kitosanın permeabilite katsayısında 30 katı bulan azalmalara neden olduğu görülmüştür. Biyopolimerlerin kayma dayanımına etkisine bakıldığında %1’lik zantan gam ve kitosan konsantrasyonunun içsel sürtünme açısı değerinde %10-15 oranında bir artış sağladığı belirlenmiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar biyopolimerlerin geçirimsiz kil bariyerlere ihtiyaç duyulan baraj gövdelerinde ve çöp depolama alanlarında kullanılabileceğini göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Biyopolimer, Kayma dayanımı, Kitin, Kitosan, Permeabilite, Zantan gamCorresponding Author: Hasan Fırat Pulat, Türkiye
Manuscript Language: Turkish