Sahada birbirine benzeyen iki kil, ıslandığında çok farklı davranabilir. Bu farkın en basit laboratuvar ölçüsü Atterberg limitleri (likit limit ve plastik limit) ile bunlardan hesaplanan plastisite indisidir. Bu değerler ince taneli zeminlerin sınıflandırılmasında, şişme potansiyelinin işaret edilmesinde ve dolgu malzemesinin şartnameye uygunluğunun kontrolünde kullanılır. Bu rehberde limitleri zemin laboratuvarımızda nasıl belirlediğimizi ve sonuçların nasıl okunacağını anlatıyoruz. Teknik sorumlumuzun doktora çalışması Kıbrıs killi zeminlerinin plastisitesinin istatistiksel modellenmesi üzerinedir.

LL, PL ve PI ne anlatır?

İnce taneli bir zemin kurudukça önce sıvı durumdan, çatlamadan şekil verilebildiği plastik duruma geçer, ardından yarı katı ve katı hâle gelir. Atterberg limitleri bu sınırlardaki su içerikleridir.

Terim	Tanım	Ne gösterir
Likit limit (LL)	Plastik durumdan sıvı duruma geçişteki su içeriği	İnce tanelerin akmadan önce ne kadar su tutabildiği
Plastik limit (PL)	Altında yuvarlanan zemin silindirinin ufalandığı su içeriği	Plastik davranışın alt sınırı
Plastisite indisi, PI = LL − PL	Zeminin plastik kaldığı su içeriği aralığı	Temel sınıflandırma değeri
Kıvam indisi, Ic = (LL − w)/PI	Doğal su içeriği w’nin limitler arasındaki yeri	Ic ≥ 1: w, PL’de veya altında, katı; Ic 0’a yakın: w, LL’ye yakın, çok yumuşak
Likidite indisi, IL = (w − PL)/PI	Aynı konumun PL’den ölçülmesi	IL = 1 − Ic

TS EN ISO 14688-2:2018 her iki indisi de bu biçimde tanımlar. İndisler doğal su içeriğine dayandığı için numune laboratuvara kapalı ve kurumadan ulaşmalıdır; numunenin nasıl torbalanacağını Proktor, CBR ve su içeriği deneyleri rehberimizde anlatıyoruz.

Limitleri nasıl belirliyoruz?

TS EN ISO 17892-12:2018+A2:2022’ye uyarız ve deneyi yaklaşık 0,4 mm’den küçük kısım üzerinde yaparız (ASTM D4318-26 aynı amaçla 425 µm eleği kullanır):

Likit limit: Standart iki yönteme izin verir: standart bir koninin zemin hamuruna belirli bir derinlikte battığı düşen koni yöntemi ve pirinç kaptaki zemine açılan oluğun 25 darbede kapandığı Casagrande yöntemi. Biz Casagrande aletini kullanır, LL’yi farklı su içeriklerinde denenen birkaç noktadan okuruz.
Plastik limit: Zemin cam plaka üzerinde elle yuvarlanarak yaklaşık 3 mm çapta ufalanana kadar ince bir silindir hâline getirilir; belirleme tekrarlanır ve ortalaması alınır.
Rapor: LL, PL, PI, yöntem, numune hazırlığı ve 0,4 mm’den küçük kısmın yüzdesi.

İki yöntem aynı sonucu vermez; standardın kendisi de deneyin uygulayıcının yargısına bağlı olduğunu ve bir miktar değişkenlik görüleceğini kabul eder.

Numune hazırlığı: kurutma neden önemli?

Mümkün olduğunda deneye doğal su içeriğinden başlar, zemini ıslatıp homojen olana kadar karıştırırız. Önce kurutmak daha hızlıdır, ancak bazı zeminlerde limitleri değiştirebilir: ASTM D4318-26 ıslak hazırlamayı esas alır; ASTM, etüvde kurutmanın organik zeminlerde likit limiti belirgin biçimde düşürdüğü konusunda da uyarır. Kıbrıs’ta iki malzeme özel dikkat ister:

Karbonatça zengin marnlar: Topaklar ıslatılarak ve hafifçe ezilerek dağıtılmalıdır; sert öğütme zayıf karbonat tanelerini kırıp yapay ince tane üretebilir.
Ayrışmış veya karışık malzeme: Aynı torbaya giren marn, kil bantları ve çimentolu parçalar hiçbir tabakaya ait olmayan limitler verir. Her tabakadan ayrı numune alıp ayrı torbalayın.

Plastisite kartı ve sınıflandırma

İnce taneli bir zemin, PI’nın LL’ye karşı işaretlenmesiyle adlandırılır. A çizgisi, PI = 0,73 (LL − 20), üstündeki killeri altındaki siltlerden ayırır. TS EN ISO 14688-2:2018 ince taneli zeminleri plastisiteye göre sınıflandırır; şartnameler ise çoğu zaman kartı LL = 50’de ikiye ayıran ASTM D2487-17(2025) Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemi sembollerini kullanır:

Sembol	Karttaki yeri	Zemin
CL	LL < 50, PI > 7, A çizgisi üzerinde veya üstünde	Düşük plastisiteli kil
CL-ML	PI 4 ile 7 arası, A çizgisi üzerinde veya üstünde	Siltli kil
ML	LL < 50, PI < 4 veya A çizgisinin altında	Silt
CH	LL ≥ 50, A çizgisi üzerinde veya üstünde	Yüksek plastisiteli kil
MH	LL ≥ 50, A çizgisinin altında	Elastik silt

Önce tane dağılımına bakılır: plastisite ince taneleri adlandırır, zeminin ince mi iri taneli mi olduğuna ise ince tane miktarı karar verir. Bu sisteme göre 75 µm’den geçen kısım %50 veya fazlaysa zemin ince tanelidir; ince tane oranı %12’yi aşan kum veya çakıl, ince tanesinin adını alır, örneğin SC (killi kum); %5–12 arasında çift sembol kullanılır. ISO’da ince tane sınırı 0,063 mm’dir. Kuru elemede kil iri tanelere yapışık kaldığı için killi zeminleri TS EN ISO 17892-4:2016’ya göre elerken yıkarız.

Plastisite ve şişme: ölçüm değil, gösterge

Smektitçe zengin killerde yüksek LL ve PI, büyük hacim değişimleriyle birlikte görülür; bkz. Kıbrıs’ta zemin: marn ve şişen killer. Klasik kaynaklar indeks değerlerini şişmeyle ilişkilendirir:

Holtz ve Gibbs (1956, Transactions of the ASCE, cilt 121) şişmeyi kolloid içeriği, PI ve büzülme limitiyle ilişkilendirmiştir: PI 18’in altında düşük, 15–28 orta, 25–41 yüksek, 35’in üzerinde çok yüksek. Aralıklar örtüşür; sınıfı tek başına PI belirlemez.
Seed, Woodward ve Lundgren (1962, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, cilt 88), standart Proktor optimumunda sıkıştırılmış killerin 1 psi (6,9 kPa) sürşarj altındaki şişmesini kil içeriği ve aktiviteyle ilişkilendirmiştir.
BS 1377-2:2022’ye göre lineer büzülme, likit limite yakın su içeriğinde hazırlanan bir zemin çubuğunun kururken ne kadar kısaldığını ölçer; killerde çoğu zaman ekleriz.
Limitler yalnızca 0,4 mm altındaki kısmı tanımladığı için Birleşik Krallık konut rehberi (NHBC Standards, Bölüm 4.2) PI’yı 425 µm’den geçen oranla çarparak ‘düzeltilmiş plastisite indisi’ elde eder.

Bunlar belirli zeminlerden ve deney koşullarından türetilmiştir; hiçbiri her yerde geçerli değildir ve hiçbiri şişmeyi ya da şişme basıncını ölçmez. Sıkıştırılmış dolguda, ıslatılmış CBR deneyinde (TS EN 13286-47:2021) kaydedilen şişme doğrudan bir ölçümdür; temel altındaki doğal kilde şişme deneyi gerekip gerekmediğine geoteknik mühendis karar verir.

Kıbrıs killeri değişkendir: tek değer değil, aralık

Kıbrıs’taki killi ve marnlı birimler kısa mesafede kil ve karbonat içeriği ile ayrışma bakımından değişir; bu yüzden tek bir likit limit bir tabakayı değil, bir numuneyi anlatır. Her tabaka için farklı nokta ve derinliklerden birden çok deney öneririz ve şunları raporlarız:

her sonuç, derinliği ve tanımıyla,
her tabaka için deney sayısı, en küçük, en büyük ve ortalama değer, sayı yeterliyse standart sapma,
farklı tabakaların ve aykırı değerlerin görülebilmesi için tüm sonuçlar tek bir plastisite kartında; aykırı değerler kontrol edilir, malzeme kaldıysa deney tekrarlanır.

İki istatistiksel nokta önemlidir. PI iki ölçümün farkıdır, bu nedenle bağıl belirsizliği LL’ninkinden büyüktür. Yayımlanmış korelasyonlar, bölgesel olanlar da dahil, yalnızca türetildikleri zeminler ve veri aralığı için geçerlidir. Karakteristik ya da tasarım değerinin seçimi projenin geoteknik mühendisinin yargısıdır; raporumuz ona tüm veri setini sunar.

NP sonuçları, metilen mavisi ve şartname limitleri

Plastik limit belirlenemiyorsa ya da likit limite eşit veya ondan büyükse zemin, ASTM D4318-26’da olduğu gibi, plastik olmayan (NP) olarak raporlanır. NP geçerli bir sonuçtur; kumlu ve kırmataş kökenli ince tanelerde sık görülür.

NP ince taneler yine de yüksek metilen mavisi değeri verebilir (TS EN 933-9:2022; bkz. Kıbrıs’ta agrega deneyleri: elek ve Los Angeles). Limitler ince tanelerin bir bütün olarak suyla davranışını gösterir; 0/2 mm kısım üzerinde yapılan metilen mavisi deneyi ise az miktarda olsa bile kil minerallerine tepki verir. NP ince tanelerle birlikte yüksek MB değeri bu yüzden tane kaplaması ya da kayaç içi dolgu gibi bir miktar kile işaret eder; kaynağın başka bir yerinden alınacak yeni bir numuneyi denemek yararlıdır.

Dolgu, alt temel ve temel malzemeleri için LL veya PI sınırlarını deney standardı değil, proje şartnamesi belirler. Hangisinin geçerli olduğunu bildirin, sonuçları ona göre raporlayalım.

Nasıl yardımcı olabiliriz?

Atterberg limitleri, lineer büzülme, su içeriği, tane dağılımı ve sınıflandırma deneylerini zemin laboratuvarımızda; getirdiğiniz numunelerde ya da saha etüdü ve geoteknik sondaj sırasında aldığımız numunelerde yaparız. Tane dağılımı ile Atterberg limitleri için genellikle 3–5 kg ince taneli zemin, çakıllıysa 10–15 kg yeterlidir. Şartnameyi iletişim sayfamızdan gönderin, programı birlikte belirleyelim.

Sık sorulan sorular

Yüksek plastisite indisi kötü bir sonuç mudur?

Tek başına değil; kullanım yerine bağlıdır. Hafif yapıların ve döşemelerin altında, dolgu ve alt temelde yüksek plastisite genellikle dikkat gerektirir. Kabulü şartname ve proje mühendisi belirler.

İki laboratuvar neden farklı likit limit verdi?

Önce iki rapordaki yöntemi (düşen koni ya da Casagrande) ve hazırlığı (doğal ya da kurutulmuş) karşılaştırın. Numune farkları ve uygulayıcı yargısı da rol oynar.

Plastisite indisi zeminin ne kadar şişeceğini söyler mi?

Hayır. PI, lineer büzülme ve ince tane oranı potansiyeli gösterir. Gerçek şişme ayrıca inşaat sırasındaki su içeriğine, yüke ve sahadaki su koşullarına bağlıdır; mühendis gerek görürse ölçülmelidir.