Performance of granular soils reinforced with obsidian (volcanic glass) additives in different proportions subjected to freeze-thaw

The use of natural materials to increase the poor engineering properties of soils has become more common today. The main reasons of this situation are the economy, sustainability and environental impact. The aim of this study is to determine the usability of the obsidian, which is a volcanic rock that is spreading mostly in the Eastern Anatolia Region, on the soils and foundation strenghtening in the areas where the freeze-thaw events are frequently experienced.
5%, 10% and 15% pulverized obsidian were added to the granular soil and unconfined compressive strengths were determined before and after freezing. Experiments were carried out on granular soil samples prepared by compression under standard proctor energy. At the end of the 28 day curing period where the highest unconfined compressive strength was obtained, the granular soil + 5% Obsidian mixture increased 63.50% before the freeze-thawing and% 52.62 after freezing-thawing compared to the granular soil which is the main material. As a result, it was concluded that the highest strength increase of granular soil+ 5% obsidian mixture can be used especially in cold climatic zones.

Donma-çözülmeye tabi tutulan farklý oranlarda obsidiyen (volkanik cam) katký maddesi ile güçlendirilmiþ taneli zeminlerin performansý

Zeminlerin zayýf mühendislik özelliklerini artýrmak için doðal malzemelerin kullanýmý günümüzde daha yaygýn hale gelmiþtir. Bu durumun temel sebeplerini ekonomi, sürdürülebilirlik ve çevresel etki oluþturmaktadýr. Bu çalýþmada özellikle, Doðu Anadolu Bölgesinde yayýlým gösteren volkanik bir kayaç olan obsidiyenin (volkanik cam) özellikle taneli zeminlerin iyileþtirilmesi ve donma-çözülme olaylarýnýn sýkça yaþandýðý bölgelerdeki mühendislik yapýlarýnýn temel ve alt temel uygulamalarýnda kullanýlabilirliðinin belirlenmesi amaçlanmýþtýr.

Taneli zemine, %5, %10 ve %15 oranlarýnda öðütülmüþ obsidiyen ilave edilerek elde edilen numunelerin donma-çözülme öncesi ve sonrasý serbest basýnç mukavemetleri belirlenmiþtir. Deneyler standart proktor enerjisi altýnda sýkýþtýrýlmasý ile hazýrlanan taneli zemin numuneleri üzerinden yürütülmüþtür. En yüksek serbest basýnç mukavemetin elde edildiði 28 günlük kür sonunda, taneli zemin+%5 Obsidiyen karýþýmý, ana malzeme olan taneli zemin ile karþýlaþtýrýldýðýnda donma-çözülme öncesi %63.50, donma-çözülme sonrasý ise %52.62 oranýnda mukavemet artýþý meydana gelmiþtir. Sonuç olarak, en yüksek mukavemet artýþlarýnýn elde edildiði taneli zemin+5% obsidiyen karýþýmýnýn özellikle soðuk iklim bölgelerinde kullanýlabileceði kanaatine varýlmýþtýr.