Bir zeminin “ne zaman aktığını” laboratuvarda sayısal bir sınıra bağlamak, ilk bakışta göründüğünden daha titiz bir işlemdir. Aynı numune, aynı operatör tarafından, farklı günlerde test edilse bile tekrarlanabilir bir sonuç vermelidir; bu yüzden likit limitLikit Limitİnce daneli bir zeminin plastik hâlden sıvı gibi akan bir hâle geçtiği sınır nem içeriği. deneyi, hem cihazın hem de işlem adımlarının milimetre düzeyinde standartlaştırıldığı bir deneydir.

Bu yazı, likit limitin laboratuvarda hangi yöntemlerle ve hangi adımlarla ölçüldüğünü ele alıyor.

Casagrande Yöntemi

En yaygın kullanılan yöntem Casagrande yöntemidir. Deney düzeneği, bir kolla belirli bir yüksekliğe kaldırılıp sert bir kauçuk blok üzerine serbestçe düşürülen pirinç bir tastan oluşur[3]Casagrande, A. (1932). Research on the Atterberg Limits of Soils. Public Roads, Cilt 13, No. 8.. Türkiye’de bu deney TS 1900-1 Madde 5.1.2.2’de “Deney 2 (B)” olarak, uluslararası düzeyde ise ASTM D4318’de tanımlanır[1]Türk Standartları Enstitüsü (2006). TS 1900-1: İnşaat Mühendisliğinde Zemin Laboratuvar Deneyleri, Madde 5.1.2.2 ve 5.1.2.3 (Likit Limit). TSE, Ankara.[2]ASTM International (2017). D4318-17: Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils..

Genel işlem şu adımlardan oluşur:

  1. No. 40 elekten geçirilmiş numune (yaklaşık 250 g) porselen kaba konur, su eklenerek macun kıvamına getirilir.
  2. Karışım Casagrande tasına yerleştirilip yüzeyi yaklaşık 1 cm kalınlıkta düzeltilir.
  3. Bir spatula ile tasın ortasından standart bir oyuk açılır.
  4. Kol, saniyede 2 düşüş olacak şekilde çevrilir; tas 1 cm yükseklikten düşürülürken oyuğun iki yakasının 13 mm uzunlukta birleştiği düşüş sayısı kaydedilir[4]Erciyes Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü. Zemin Mekaniği Laboratuvarı Deney Notu: Casagrande Likit Limit Deneyi.Kaynağa Git.
  5. Aynı numune farklı su muhtevalarında en az dört veya beş kez tekrarlanır; her ölçümdeki su muhtevası ile düşüş sayısı yarı logaritmik bir grafiğe işlenir. Bu grafikte 25 düşüşe karşılık gelen su muhtevası likit limit olarak okunur[4]Erciyes Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü. Zemin Mekaniği Laboratuvarı Deney Notu: Casagrande Likit Limit Deneyi.Kaynağa Git.

Düşen Koni (Fall Cone) Yöntemi

Bazı ülke standartlarında Casagrande cihazı yerine düşen koni (fall cone) yöntemi tercih edilir: standart ağırlıktaki bir koninin kendi ağırlığıyla numuneye 5 saniyede battığı derinlik ölçülür; 20 mm penetrasyona karşılık gelen su içeriği likit limit olarak kabul edilir[5]Karakan, E. ve Demir, S. Düşen Koni ve Casagrande Deneyleri ile Çeşitli Kum-Kil Karışımlarında Likit Limit Hesaplaması.Kaynağa Git. Düşen koni yönteminde sonucu etkileyen tek değişken numunenin kendi direncidir; Casagrande yönteminde ise tasın düşürülme hızı, kauçuk bloğun sertliği gibi operatöre ve cihaza bağlı değişkenler de sonuca karışır. Bu nedenle düşen koni yöntemi, operatörden operatöre değişkenliğin daha az olması sebebiyle bazı araştırmacılarca Casagrande yöntemine tercih edilir[5]Karakan, E. ve Demir, S. Düşen Koni ve Casagrande Deneyleri ile Çeşitli Kum-Kil Karışımlarında Likit Limit Hesaplaması.Kaynağa Git.

Tek Nokta Yöntemi

Çok noktalı yöntemde akma eğrisini kurabilmek için deney farklı su muhtevalarında en az dört veya beş kez tekrarlanır. Daha kısa bir uygulama gerektiğinde ASTM D4318 ve TS 1900-1’in tanımladığı tek nokta yöntemi kullanılabilir; uygulamada birbirine yakın iki sonuç alınarak ortalaması kullanılır[2]ASTM International (2017). D4318-17: Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils.[6]Özaydın, V. (2021). Zemin Mekaniği Laboratuvar Deney Yöntemleri, Formları ve TS EN ISO/IEC 17025'e Göre Belirsizlik Hesapları (3. baskı), Madde 8.2.1.2.2. DSİ Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol Dairesi Başkanlığı.. Numunenin su muhtevası, oluğun 20–30 düşüş arasında kapanacağı biçimde ayarlandıktan sonra likit limit şu bağıntıdan bulunur:

LL=wn(N25)0,121LL = w_n \left(\frac{N}{25}\right)^{0{,}121}

Bağıntıdaki wnw_n, ölçülen su muhtevası; NN ise oluğun 13 mm kapandığı andaki düşüş sayısıdır. Üs terimi, ölçümü 25 düşüşe karşılık gelen değere dönüştürür. Dönüşüm katsayısı 20, 25 ve 30 düşüş için sırasıyla yaklaşık 0,974, 1 ve 1,022’dir[6]Özaydın, V. (2021). Zemin Mekaniği Laboratuvar Deney Yöntemleri, Formları ve TS EN ISO/IEC 17025'e Göre Belirsizlik Hesapları (3. baskı), Madde 8.2.1.2.2. DSİ Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol Dairesi Başkanlığı..

DSİ Zemin Mekaniği Laboratuvarı uygulamasında tek nokta yönteminin esas alınması, yöntemin rutin deneylerde sağladığı zaman avantajına örnektir[6]Özaydın, V. (2021). Zemin Mekaniği Laboratuvar Deney Yöntemleri, Formları ve TS EN ISO/IEC 17025'e Göre Belirsizlik Hesapları (3. baskı), Madde 8.2.1.2.2. DSİ Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol Dairesi Başkanlığı.. Bununla birlikte sonuç, tek bir ölçüm bölgesine dayandığı için kabul koşullarının sağlanması önemlidir.

Sonuç

Likit limit deneyinin hangi yöntemle yapılırsa yapılsın amacı aynıdır: zeminin plastik durumdan likit duruma geçtiği su muhtevasını, tekrarlanabilir bir ölçütle belirlemek.

  • Casagrande yöntemi: Standart bir cihazla belirli bir düşüş sayısında oyuğun kapanması esasına dayanır; en yaygın kullanılan yöntemdir.
  • Düşen koni yöntemi: Bir koninin numuneye battığı derinliği ölçer; operatör bağımlılığı daha düşüktür.
  • Tek nokta yöntemi: Tek bir ölçümden, bir düzeltme katsayısıyla likit limiti hesaplayan hızlı bir alternatiftir.

Elde edilen likit limit değeri, plastik limitle birlikte plastisite indisini oluşturur ve zemin sınıflandırmasının temel girdilerinden biri olur.

Sıkça Sorulan Sorular
Likit limit deneyi nedir?

Likit limit deneyi, zeminin plastik durumdan likit duruma geçtiği su muhtevasını belirler. Elde edilen değer, plastik limit ile birlikte plastisite indisinin ve zemin sınıflandırmasının girdilerinden biridir.

Casagrande yöntemiyle likit limit deneyi nasıl yapılır?

Numune suyla macun kıvamına getirilir, Casagrande tasına yerleştirilir ve ortasında standart bir oyuk açılır. Tas düşürülürken oyuğun iki yakasının 13 mm boyunca birleştiği düşüş sayısı kaydedilir ve farklı su muhtevalarıyla sonuçlar değerlendirilir.

Likit limit hangi düşüş sayısına göre belirlenir?

Çok noktalı Casagrande yönteminde su muhtevası ile düşüş sayısı yarı logaritmik grafiğe işlenir. Likit limit, grafikte 25 düşüşe karşılık gelen su muhtevası olarak okunur.

Casagrande ve düşen koni yöntemleri arasındaki fark nedir?

Casagrande yöntemi, oyuğun kapanması için gereken düşüş sayısını izler. Düşen koni yöntemi ise koninin numuneye battığı derinliği ölçer ve operatöre bağlı değişkenliğin daha düşük olması nedeniyle bazı araştırmacılarca tercih edilir.

Tek nokta yöntemi hangi durumda kullanılır?

Tek nokta yöntemi, çok farklı su muhtevalarında tekrar gerektiren yönteme göre daha hızlı sonuç almak için kullanılır. Numune tek bir su muhtevasında hazırlanır, düşüş sayısı 20 ile 30 arasında tutulur ve düzeltme katsayısıyla likit limit hesaplanır.