Proktor (Kompaksiyon) Deneyi

Proktor (Kompaksiyon) Deneyi nedir, nasıl yapılır, neden yapılır?

Proktor (Kompaksiyon) Deneyi, içinde taş bulunduğu için Zemin yerine kum doldurma metodu (ince ve orta daneli zeminler için küçük
boşaltma silindiri metodu) uygulanması güç olan tabii veya sıkıştırılmış zeminde, kuru
birim kütlenin yerinde belirlenmesi ile ilgilidir. İnce ve orta daneli zeminlerde, Zemin yerine kum doldurma metodu (ince ve orta daneli zeminler için küçük
boşaltma silindiri metodu) yerine uygulanabilir
ve 15 cm’yi aşan ancak 25 cm’den kalın olmayan tabakalarda Zemin yerine kum doldurma metodu (ince ve orta daneli zeminler için küçük
boşaltma silindiri metodu) yerine uygulanması zorunludur. Bu
metot, aynı zamanda yollarda taban malzemesi olarak kullanılacak zeminlerin birim hacim ağırlığının
ölçümünde de kullanılabilir.

Proktor (Kompaksiyon) Deneyi Ekipmanları

Boşaltma silindiri,
Zeminde küçük çukurlar açmaya yarayan cihazlar, örneğin Şekil 21’dekine benzer bir çukur açma cihazı,
büyük bir tornavida veya yaklaşık olarak 25 cm uzunluğunda, (8 – 10) mm çapında, sivri uçlu, tahta saplı çelik
bir çubuk,
Kalibrasyon kabı,  silindir biçimli, metal, iç çapı 20 cm, iç derinliği 25 cm olan ve
ağzının çevresinde 7,5 cm eninde, 4,5 mm kalınlığında, bir kenarı bulunan,
Terazi, 1 g doğrulukla tartma yapabilen,
Cam bir plâka, kenar uzunluğu 45 cm, derinliği 5 cm olan kare biçiminde,
veya
Herhangi bir düz yüzey,
Metal kaplar, kazılan zemini ve boşaltma silindirine doldurulacak kumu koymaya yarayan,
Metal bir tepsi, kenar uzunluğu 46 cm, derinliği 5 cm olan ve ortasında 20 cm çapında bir deliği bulunan,
kare biçiminde.
Elek, 600 µm (veya 630 µm), 300 µm (315 µm)
Ayrıca, su muhtevasının tayini için belirtilen cihazlar.

Malzeme
Yıkanmış tabii kum, 600 µm elekten geçip 300 µm elekte kalan içinde, organik madde, bulunmayan, etüvde
kurutulup su muhtevası, havadaki nemle dengeye gelene, kadar (yaklaşık bir hafta) bekletilmiş bir malzeme.
Proktor (Kompaksiyon) Deneyi Aletinin kalibre edilmesi
Boşaltma silindirinin konik bölümünü dolduran kum miktarının tayini
Boşaltma silindirine, belirli kütlede (M1) kum doldurulur. Kalibrasyonun kullanılacağı deneylerde
bu miktar değiştirilmemelidir. Kazılan zeminin hacmine yakın (veya kalibrasyon silindirinin hacmine eşit) bir
miktar kum dışarıya akıtılır. Bundan sonra, boşaltma silindirinin kapağı kapatılır ve cihaz, cam bir plâka gibi
düz bir yüzey üzerine oturtulur.
Boşaltma silindirinin kapağı açılıp kumun alta akması sağlanır. Kumun akışı sırasında, boşaltma
silindirini herhangi bir biçimde sarsmamak gerekir. Kumun akışı durunca, silindirin kapağı kapatılıp cihaz,
kum yığını üzerinden özenle alınır.
Boşaltma silindirinin konik bölümünü doldurmuş olup düz yüzey üzerinde yığılı kalan kum,
toplam kütlenin %1’ine eşit bir duyarlıkla tartılır.
Yukarıdaki işlem en az üç kez tekrarlanır ve konik bölümü doldurmak için gereken kumun
ortalama kütle (M2) bulunur.

Kumun yaş birim hacim ağırlığın bulunması
Kalibrasyon kabını doldurmaya yeten suyun kütlesinden, bu kabın iç hacmi (V) bulunur
Boşaltma silindiri önceden belirlenen (M1) kütlesinde kumla doldurulduktan
sonra, merkezleri bir eksene gelecek biçimde kalibrasyon kabının üzerine yerleştirilir. Bu işlem sırasında,
boşaltma silindirinin kapağı kapalı tutulmalıdır. Bundan sonra, kapak açılıp kumun alta akması sağlanır.
Kumun akışı sırasında, boşaltma silindirini herhangi bir biçimde sarsmamak gerekir. Kumun akışı durunca,
silindirin kapağı kapatılır. Boşaltma silindiri alınıp içinde kalan kum, başlangıçtaki kütlesinin % 0,1’ine eşit bir
duyarlıkla tartılır
Yukarıdaki işlem en az üç defa tekrarlanır ve boşaltma silindirinin içinde kalan kumun ortalama
kütlesi (M3) bulunur.

Zeminin yaş birim kütlenin bulunması
İncelenecek zeminin düz bir kesiminde, kenar uzunluğu yaklaşık olarak 60 cm olan kare biçiminde
bir alan, temizlenip düzlenir.
Zeminde, çapı yaklaşık olarak 20 cm ve derinliği 25 cm’yi aşmamak üzere, incelenecek katmanın
kalınlığına eşit bir çukur açılır. Çukurun içinde gevşek malzeme kalmamasına özen
gösterilmelidir. Ortasında deliği olan metal tepsi, açılan çukurun üzerine yerleştirilir ve tepsinin deliği kılavuz
olarak kullanılarak çukurun çapı genişletilir. Kum boşaltma silindiri çukurun üzerine yerleştirilmeden önce
delikli tepsi çukurun üzerinden alınmalıdır. Kazılmış olan zemin, özenle toplanıp, toplam kütlenin % 0,1’ine
eşit bir duyarlıkla tartılır (Mw).
Kazılan zeminin yansıtan bir numune alınıp hava geçirmez bir kutuya konur ve Deney 1 yardımıyla
su muhtevası (w) ölçülür.
Kum boşaltma silindiri, belirlenen (M1) kütlesinde kumla doldurulup
merkezleri bir eksene gelecek biçimde, çukurun üzerine kapatılır. Bu işlem sırasında boşaltma silindirinin
kapağı kapalı tutulmalıdır. Bundan sonra, kapak açılıp kumun çukura akması sağlanır. Kumun akışı
sırasında, boşaltma silindirini veya çevredeki zemini herhangi bir biçimde sarsmamak gerekir. Kumun akışı
durunca, silindirin kapağı kapatılır. Boşaltma silindiri alınıp içinde kalan kum, başlangıçtaki kütlesinin % 1’ine
eşit bir duyarlıkla tartılır (M4).

Hesaplamalar

 Kalibrasyon kabını doldurmak için gereken kumun kütlesi (Ma), aşağıdaki eşitlikten hesaplanır: Ma = M1 – M3 – M2  (g)

Burada;

M1     Boşaltma silindiri ile içindeki kumun, kalibrasyon kabına kum akıtılmadan önceki kütlesi, (g),

M3     Boşaltma silindiri ile içindeki kumun, kalibrasyon kabına kum akıtıldıktan sonraki ortalama kütlesi, (g),

M2     Boşaltma silindirinin konik bölümünü dolduran kumun ortalama kütlesi, (g)

dir.

Burada;

V kalibrasyon kabının iç hacmi, (cm3) dir.

• Kazılan çukuru doldurmak için gereken kumun kütlesi (Mb), aşağıdaki eşitlikten hesaplanır: Mb = M1 – M4 – M2 (g)

Burada;

M1         Boşaltma silindiri ile içindeki kumun, çukura kum atılmadan önceki kütlesi, (g), M4  Boşaltma silindiri ile içindeki kumun, çukura kum akıtıldıktan sonraki kütlesi, (g), M2                   Boşaltma silindirinin konik bölümünü dolduran kumun ortalama kütlesi, (g)

dir.

• Zeminin tabii birim hacim ağırlığı (rn) aşağıdaki eşitlikten hesaplanır:

rn =M .r Mb (kN/m3)

Burada;

M       Çukurdan çıkarılan zeminin kütlesi, (g),

Mb         Çukuru doldurmak için gereken kumun kütlesi, (g),

r          Kumun yaş birim ağırlığı, (kN/m3) dir.

• Zeminin kuru birim hacim ağırlığı (gk) aşağıdaki eşitlikten hesaplanır:

rk =100.rn.100 + w

Burada;

w       Zeminin su muhtevası, (%) dır.

Kazılan zeminin tamamı etüve konup kurutulmuş ise, (rk) aşağıdaki eşitlikten de hesaplanabilir:

r   = Md r

Mb

Burada;

Md         Kazılan zeminin kuru kütlesi, (g),

Mb         Çukuru doldurmak için gereken kumun kütlesi, (g),

rs           Kumun yaş birim ağırlığı, (kN/m3) dir.

Sonuçların gösterilmesi

Zeminin kuru birim hacim ağırlığı, kN/m3 olarak en yakın 0,01 hanesine yuvarlatılarak ve zeminin su muhtevası % olarak en yakın 0,1 hanesine yuvarlatılarak verilir.

Sonuçların elde edilme metodu “Küçük boşaltma silindiri metodu” biçiminde belirtilmelidir.

• Kumun yaş birim hacim ağırlığı (gs), aşağıdaki eşitlikten hesaplanır:

r   = Ma  x 9,81 (kN/m3)