Kum konisi deneyi ile yerinde yoğunluk ve sıkışma derecesi

Kum konisi ile yerinde yoğunluk deneyi – koni ve taban plakası

Dolgu, taban zemini, alt temel ya da kanal geri dolgusu serilip silindirlendikten sonra sorulan soru hep aynıdır: tabaka yeterince sıkıştı mı? Kum konisi deneyi bu soruyu, sahada ölçülen kuru yoğunluğu laboratuvarda belirlenen Proktor referansıyla karşılaştırarak yanıtlar. Bu rehberde deneyin ne zaman gerektiğini, nasıl yapıldığını, sıkışma derecesinin (%) nasıl hesaplandığını ve Kıbrıs koşullarında sık karşılaştığımız hataları anlatıyoruz.

Kum konisi deneyi ne zaman gerekir?

Proje şartnamesi tabaka kabulünü sıkışma derecesine bağladığında kum konisi deneyi gerekir. En sık karşılaştığımız uygulamalar:

  • bina ve saha platformlarında kontrollü dolgu tabakaları,
  • yol ve otopark işlerinde taban zemini, alt temel ve temel tabakaları,
  • su, kanalizasyon ve kablo kanallarında katman katman yapılan geri dolgu,
  • istinat duvarı arkası ve temel çevresi dolguları.

Deney sıklığı şartnamede tanımlanır. Tanım yoksa genellikle her tabakada yaklaşık 1.000 m² alana bir deney uygularız; kanal geri dolgularında ise noktalar her serme katında, kanal boyunca dağıtılır. Hizmet kapsamını kum konisi ile yerinde yoğunluk sayfamızda bulabilirsiniz.

Deney sahada adım adım nasıl yapılır?

Deneyi ASTM D1556/D1556M-24 ve TS 13872:2019+T1:2026 standartlarına göre yapıyoruz:

  1. Kalibrasyon: Deney kumunun birim hacim kütlesi ve koni ile taban plakasını dolduran kum kütlesi önceden kalibrasyonla belirlenir. Kum kuru, temiz ve serbest akışlı olmalıdır.
  2. Yüzey hazırlığı: Noktadaki gevşek malzeme alınır, yüzey düzeltilir ve taban plakası yerleştirilir.
  3. Çukur açma: Plakanın deliğinden, test edilen tabakanın kalınlığı kadar bir çukur açılır. Çıkan malzemenin tamamı su kaybetmeyecek şekilde kapalı bir kaba alınır ve tartılır.
  4. Hacim ölçümü: Kum konisi plakanın üzerine ters yerleştirilir, vana açılır ve kalibre kum çukuru doldurur. Harcanan kum kütlesinden çukur hacmi hesaplanır.
  5. Su içeriği: Çukurdan çıkan malzemenin su içeriği laboratuvarda etüvde kurutma ile TS EN ISO 17892-1:2014+A1:2022’ye göre belirlenir.
  6. Hesap: Yaş yoğunluk = malzeme kütlesi / çukur hacmi; kuru yoğunluk = yaş yoğunluk / (1 + w).

Neden laboratuvar Proktor deneyi referanstır?

Yerinde kuru yoğunluk tek başına iyi ya da kötü değildir. Aynı değer killi bir dolgu için yüksek, kırmataş bir alt temel için düşük olabilir. Bu yüzden her malzemenin kendi referansı gerekir. Proktor deneyinde (TS EN 13286-2:2013) aynı malzemeden hazırlanan numuneler farklı su içeriklerinde, tanımlı bir enerjiyle sıkıştırılır; sonuçta maksimum kuru yoğunluk ve optimum su içeriği elde edilir. Standart ya da modifiye Proktor seçimi şartnameye bağlıdır.

Referans, sahada serilen malzemeyi temsil etmelidir. Ocak, malzeme türü ya da granülometri değişirse yeni bir Proktor deneyi gerekir. Proktor deneyini zemin laboratuvarımızda yapıyoruz; numuneyi saha deneylerinden önce getirmeniz işi hızlandırır.

Sıkışma derecesi (%) nasıl hesaplanır ve ne zaman çıkar?

Sıkışma derecesi (%) = yerinde kuru yoğunluk / maksimum kuru yoğunluk × 100

Örneğin yerinde kuru yoğunluk 2,05 Mg/m³, maksimum kuru yoğunluk 2,15 Mg/m³ ise sıkışma derecesi yaklaşık %95,3 olur. Kabul değeri evrensel değildir; tabakaya, malzemeye ve Proktor türüne göre proje şartnamesinde verilir. Raporumuzda her nokta için yaş yoğunluk, su içeriği, kuru yoğunluk, sıkışma derecesi ve kullanılan Proktor referansı yer alır. Bazı şartnameler ayrıca sahadaki su içeriğinin optimuma göre belirli bir aralıkta olmasını ister; bu nedenle iki değeri birlikte okumak gerekir.

Kuru yoğunluk su içeriğine bağlı olduğundan ve su içeriği etüvde kurutma ile belirlendiğinden sonuçlar genellikle 6–48 saat içinde raporlanır.

Sahada hazırlanması gerekenler ve sık yapılan hatalar

Deney gününden önce şunların hazır olmasını rica ediyoruz: sıkıştırması tamamlanmış ve son kotunda bir tabaka, kilometre, aks ya da grid bilgisi, tabakanın ve malzemenin tanımı, şartnamedeki kabul değeri ve Proktor türü. Yol işlerinde trafik güvenliği sağlanmalı, deney sırasında noktanın yakınında silindir çalıştırılmamalıdır.

Kıbrıs koşullarında en sık gördüğümüz hatalar:

  • Sulamadan hemen sonra deney: Yaz sıcağında yüzey hızla kurur ve çoğu zaman deneyden hemen önce sulama yapılır. Üst kısım ıslak, alt kısım kuru kalır; ölçülen su içeriği tabakayı temsil etmez. Su, sıkıştırmadan önce verilmelidir.
  • İri taşlar: Çukurda Proktor numunesinde bulunmayan iri taşlar varsa kuru yoğunluk olduğundan yüksek çıkar. Standart aparat, yaklaşık 38 mm’den iri taneleri önemli oranda içeren malzemeler için uygun değildir; böyle durumları raporda belirtiriz.
  • Yanlış tabaka: Çukur test edilen tabakanın altına inerse ya da üstte gevşek malzeme kalırsa sonuç iki tabakanın karışımı olur.
  • Temsil etmeyen noktalar: Yalnızca silindirin en çok geçtiği orta şeritten nokta seçmek. Kenarlar, kanal duvarı dibi ve menhol çevresi gibi zor sıkışan yerler atlanmamalıdır.
  • Titreşim ve nemli kum: Kum akarken yakında çalışan silindir ya da nem almış deney kumu çukur hacmini yanlış gösterir.

Kum konisi ile LWD arasındaki fark

ÖzellikKum konisiLWD
Ölçtüğü büyüklükYerinde yoğunluk ve su içeriğiEvd (dinamik deformasyon modülü)
ReferansProktor maksimum kuru yoğunluğuŞartnamede verilen Evd değeri
Sonuç süresiGenellikle 6–48 saatSahada nokta başına yaklaşık iki dakika
StandartASTM D1556/D1556M-24, TS 13872:2019+T1:2026ASTM E2835-21(2026)

LWD yoğunluk ölçmez; şartname sıkışma derecesi istiyorsa kum konisinin yerini tutmaz. İki yöntemi birlikte kullanmak verimlidir: LWD ile sıkışma kontrolü çok sayıda noktada zayıf bölgeleri hızla bulur, kum konisi ise şartnamenin istediği sıkışma derecesini verir.

Sık sorulan sorular

Kaç deney yapılması gerekir?

Sayıyı şartname belirler. Tanım yoksa her tabakada yaklaşık 1.000 m²’ye bir deney uygularız; dar kanallarda ve küçük platformlarda en az birkaç noktayla alanın tamamını temsil etmeye çalışırız.

Sıkışma derecesi %100’ün üzerinde çıktı. Bu mümkün mü?

Saha enerjisi laboratuvardakinden yüksekse olabilir, ama çoğu zaman Proktor referansının sahadaki malzemeyi temsil etmediğini ya da çukurda iri taş bulunduğunu gösterir. Böyle bir sonuçta referansı birlikte gözden geçiririz.

Başarısız çıkan bölge ne olur?

Bölge yeniden sıkıştırılır, gerekiyorsa su içeriği düzeltilir ve aynı yerde tekrar deney yaparız. Tekrar deney sonuçları raporda ayrıca gösterilir.

Dolgu ya da yol tabakanızın kabulü için kum konisi deneyi hizmetimizi inceleyebilir, iş programınızı ve şartnamenizi iletişim sayfamızdan bize iletebilirsiniz. Hafta içi ve hafta sonu sahaya geliyoruz.