İnşaat Mühendisliği Uygulamalarında Geofoam Blok Kullanımı

Daha önce geofoam bloklar hakkında bir giriş yapmıştım. O yazımı buraya tıklayarak okuyabilirsiniz.

Şimdi geofoam blokların inşaat mühendisliğindeki uygulamalarına göz atalım.

Geofoam bloklar inşaat mühendisliği uygulamalarında giderek daha fazla kullanılmaya başlıyor. Birçok Avrupa ülkesinde, çoğu asya ülkesinde ve amerikada sıkça kullanılıyorlar.

Günümüzde bu malzeme kil zeminlerin rijitliği ve durabilitesini oldukça arttırdığı için daha çok tercih ediliyor. Pahalı zemin iyileştirmeleri yerine geofoam blok kullanmak hem maliyetleri daha azaltacak hem de daha hızlı ve kolay imalat sağlayacaktır. Bu konuda çalışan mühendis sayısı arttıkça, uygulamaların sayısı artacak ve daha sık görmeye başlayacağız.

Fig 1’de gösterildiği gibi, Japonyada yıllar içinde geofoam block kullanımı katlanarak artmaktadır.

Horvarth, 1992’de Eps geofoam blokları 4 ana fonksiyonuna göre sınıflandırmıştı. Daha sonra 1999’da 2 tane daha ekleyerek 6 fonlsiyon belirlemiştir. Bunlardan 5 ana fonksiyon Tablo 1’de gösterilmiştir. Bunlar;

• Yoğunluk,
• Sıkışabilirlik
• Sönümleme
• Yalıtım,
• Kohezyon

fonksiyonlarıdır.

APPLİCATİON	Yoğunluk	Sıkışabilirlik	Sönümleme	Yalıtım	Kohezyon
Şev Stabilitesi	✓		✓		✓
Dolgular	✓		✓	✓	✓
Köprü yaklaşım yapıları	✓		✓	✓	✓
Zemin dayanma yapıları	✓	✓	✓	✓	✓
Köprü kenar ayakları	✓	✓	✓		✓
Gömülü boruları		✓	✓	✓
Peyzaj mimarlığı	✓				✓
Plaza güvertesi*	✓				✓
Taban yalıtımı				✓
Demiryolları			✓		✓

EPS Geofoam blokların, inşaat mühendisliği alanındaki uygulamalarda hangi fonksiyonlar için kullanıldığını gördük. Şimdi biraz daha ayrıntıya inelim.

Şev Stabilitesinde kullanımı

Hafif dolgu malzemesi olan EPS geofoam şevdeki zemin baskısını azaltmak için kullanılabilir.

Bu konuda birçok avantajı vardır.

Bunlardan bazıları ;

• Kullanılabilecek alanı maksimuma çıkarma,
• Trafik etkilerini ve inşaat yoğunluğunu azaltmak,
• Nispeten su yollarının yanındaki inşaatlarda temiz bir inşaat imkanı sunar,
• Daha az işçilik ve bakım maliyeti,

dir.

1994’de Hawaii’de 21 metre yüksekliğinde bir tır kaçış rapması yapıldı. Bu projede stabilite problemlerinin üstesinden gelmek ve oturmayı azaltmak için geotekstil güçlendirme kullanılmıştı. Ancak yüzey koşulları inşaat sırasında daha kötüye gitti ve 13500 m^3 geofoam toprak dolgu malzemesi ile değiştirelerek bu sorun çözüldü.

Oturmayı azaltmak için Dolgularda kullanımı

Yumuşak zeminlerde, geleneksel methodlar kullanıldığı zaman oldukça fazla oturma oluşabildiğini biliyoruz. Toprak dolgunun bir kısmını yada tamamının yerine geofoam blok yerleştirilirse bu etkilerin azalacağı düşünülmüştür.

Wasginhton Issaquah kentinde bir köprü yaklaşım yapısında , 0.3 ~ 0.54 m oturma tahmin edilmiştir. Bu oturmayı azaltmak için toprak dolgu yerine geofoam blok yerleştirildiğinde dolgudan 180 gün sonra bile 1.25 cm oturma gözlenmiştir. Bu da gösteriyor ki Eps geofoam bu konuda oldukça işe yaramıştır.

Dolgu setlerinin genişletilmesinde kullanımı

Sınırlı geçirgenlik için Eps geofoam blokları kullanılabileceği düşünülmüştür. Şev’in stabilitesi geofoam bloklar sayesinde dayanma yapısı olmadan da bu şekilde sağlanabilir.

Gömülü Boru sistemlerinde gerilimi azaltma işlevinde kullanımı

1993’de Vaslesrad geofoam blokları farklı betonarme menfezlerin üzerine yerleştirerek bazı testler yaptı.

• İlk testte, 114 m yükseklikteki kaya dolgunun altına 1.95 m çapında bir boru yerleştirdi.
• İkinci testte, 15 m yüksekliğindeki kaya dolgunun altına 1.71 m  çapında bir boru yerleştirildi.
• Üçüncü testte ise 11 m’lik siltli zeminin altına 2 m kutu menfez yerleştirildi.

Her 3 testte de düşey gerilmenim %30-50 oranında azaldığını gözlemlenmiştir. Maliyetleri de %30 civarında azaltması da Gefoaom blokların bu amaçlar kullanılabileceğini gösterir.

Köprü Destek yapılarında kullanımı

1996’da Frydenlund an Roald Aabøe Norveç’de köprü ayaklarında Geofoam kullanımı ile ilgili çalışmaya başladılar. Hem tek açıklıklı hem de çok açıklıklı köprülerde EPS geofoam bloklar oldukça işe yaramıştır. Bu kapsamda kullanılması maliyetleri arttırmasına ragmen, gereken taşıma gücünü elde etmek için kullanılmak zorunda kalınabilir.

Kaldırım, Otoyol ve Demiryollarında kullanımı

Donma ve erime etkileri otoyollar ve demiryolları için oldukça önemlidir. Zemin donduğunda şişer ve eridiğinde de çökelir. Böyle küçük etkilerde bile geofoam bloklar güvenlik ile endişeleri gidermeye yardımcı olur.