Kum Konisi Deneyi
Kum konisi toprak dolgusu veya yol dolgusu gibi dolguların arazi kompaksiyonu sonuçlarınının kontrolünde de kullanılır.
Dolgunun sıkışma durumu, sıkışma yüzdesi, dolgu malzemenin kuru birim hacim ağırlığı gibi dolgu kalitesinin tespit edilmesine olanak sağlayan bir arazi deneyidir.
Sıkıştırılmış dolgu malzemenin bulunduğu alana gidilir ve hangi noktaların test edilmesi gerektiği planlanır. İnceleme alanına gidilerek kum konisi deneyine başlanır. Ölçü noktasındaki sıkışmış malzemeden örnek alınır ve laboratuara götürmek üzere poşetle konulur. Daha sonra kum konisi deney setindeki hazneden açılmış olan çukura koni yardımıyla kurutulmuş kum boşaltılır. Boşaltma işleminin bitmesi beklenir ve hazneden artan kum tartılarak bir poşete konur. Çukurda kalan kum ise diğer ölçülerde kullanılması için geri poşete alınır. Bu ölçü noktasından alınan numune için çukur hacmi hesaplanır. Bu şekilde işlem her ölçü noktası için yapılarak arazi çalışması tamamlanmış olur.
Kum Konisi Deneyinde Kullanılan Araçlar:
- 3 veya 4 litrelik cam bir kap ve buna bağlanabilen biri küçük, diğeri büyük iki metan huni.
- Çimentolaşmamış temiz kum.
- Duyarlı terazi. (8-10) kg kapasiteli, 1 g duyarlı ve 1500 g kapasiteli, 0.1 g duyarlı iki terazi))
- Ocak veya fırın (110+5°C sıcaklığa ayarlanabilen termostatik kontrollü fırın veya arazide kullanılabilen ocaklar.)
- Kazma, keski, kaşık, nemlendirmeyi azaltmak için kap ve boya için kullanılan küçük kap.
- Suyun sıcaklığını ölçmek için termometre.
Deneyin Yapılışı:
- Silindir yeterince kumla doldurulur ve tartılır. (W1)
- Silindir yatay zemine koyulur üzeri açılır. Kum akışı durana kadar beklenir ve kapağı kapatılır ve tartılır. (W2)
- Boşalan kumun ağırlığı hesaplanır teraziyle.
- Silindir tekrar doldurulur ve tartılır ve kum kom konisinin oturtulacağı alan düzenlenir. Düzelttiğimiz alanda 8-10 cm olacak şekilde çukur açılır.
- Kazılan zemin tartılır.
- Silindir çukurun üzerine yerleştirilir ve açılır.
- Kum akışı durana kadar beklenir durduktan sonra kapatılır ve silindir kalan kumla beraber terazide tartılır.Kazıp çıkardığımız kumun su içeriği belirlenir ve elde ettiğimiz değerler ile kuru birim hacim ağırlıkları belirlenir.
Kum konisi deneyi İnşaat Mühendisliğinde Toprak Bilgisi ve Zemin Mekaniği derslerinde görülen sıkça kullanılan deneylerden biridir.
Cam Kabının hacminin bulunması:
Komple alet tartılır, ve tartım (W1) olarak kaydedilir. Daha sonra alet huni kısmı yukarıya gelecek şekilde yerleştirilir vana açılır ve su doldurulur. Su tamamen dolduktan sonra vana kapatılır ve fazla su alınarak su dolu aletin ağırlığı kaydedilir. Bu arada yoğunluk düzeltilmesi yapmak üzere suyun sıcaklığı ölçülür. Aynı işlem en az üç kere tekrarlanır. Sonunda yardımı ile alet içerisindeki suyun ağırlığı (G) düzeltme yapılarak cm3 olarak hacme dönüştürülür. Üç deney ortalaması alınarak hacim hesaplanır. Bu hesaplar sonucunda bulunan hacimler arasında en çok 3 cm3 sapma olmalıdır. Ayrıca cam kap ve bağlantısı aynı pozisyonda olduğu sürece yukarıda hesaplanan hacim sabittir. Bu parçalar birbirinden ayrılacak olursa yeniden bağlandıklarında aynı pozisyona getirilebilmeleri için bir işaret konmalıdır
Kumun gevşek birim ağırlığının bulunması:
Alet sağlam bir zemin üzerine dik olarak yerleştirilerek vana kapatılır ve huni kum ile doldurulur. Daha sonra vana açılarak cam kap ve vananın altında kalan Kısım tamamen doldurulur. Bu işlem sırasında, kumun döküldüğü huni devamlı olarak yarı yarıya dolu olmalıdır. Kum tamamen dolunca vana kapatılır ve fazla kum boşaltılır. Alet kum ile birlikte tartılır ve bu tartımdan boş alet ağırlığı (W1) çıkartılarak net kum ağırlığı bulunur.
Deney sırasında titreşim, kumun gevşek birim ağırlığının artmasına sebep olabilir ve bundan dolayı deneyin duyarlılığı azalabilir. Ayrıca, kumun gevşek birim ağırlığının tayini ve arazide kullanılması arasında fazla zaman aralığı olursa, kumun rutubetindeki değişim nedeni ile birim ağırlığında bir farklılık olabileceği unutulmamalıdır.
Kumun gevşek birim ağılırlığı arazi deneyi sırasında açılacak en büyük çukur hacmine yakın hacimdeki bir kap kullanılarak ta bulunabilir. Burada izlenecek yol, tepsi metodunda anlatılan, kumun gevşek ağırlığının bulunması gibidir. Bu işlem uygulandığında bulunan gevşek birim ağırlık, kum konisi kullanılarak bulunan gevşek birim ağırlığa eşit olmalıdır.
Hangi alanlarda kullanılır?
Demir yolları, kara yolları ve hava alanı pistleri, bina, ticaret alanları, depo, yükleme boşaltma alanları gibi sıkıştırılmış dolgu imalatı yapılan alanlarda kullanılır.
