In the engineering field, sand bentonite mixture is frequently used as a liner or
barrier material for projects like hydraulic and waste containment construction
whenever there exists a dearth of naturally existing clay at a particular site. The
engineering properties of sand-bentonite mixtures are an active area of study. This
study aims to develop methods for producing sand bentonite mixture which can be
used as a waste-disposal liner. In the study, bentonite was chosen to be the admixture
and the beach sand taken from the Famagusta Bay in North Cyprus was the main
material. Different sand-bentonite mixes (10% B - 90% S (M1), 15% B - 85% S (M2),
and 20% B - 80% S (M3)) were created by increasing the sand-bentonite mixture's
bentonite concentration from 10% to 20% by dry weight. The Atterberg’s limit
compaction, swelling and compressibility attributes of sand-bentonite mixtures were
studied. Furthermore, the hydraulic-conductivity, suction, and volume change
characteristics of sand-bentonite mixtures were investigated. The ASTM standard was
used for all testing. Test results indicate that M3 (the mixture with the highest bentonite
content) had the highest values for percentage swell, coefficient of vertical
consolidation (cv), hydraulic conductivity (k) and suction values. Increased
unconfined compressive and tensile strength was attained with higher bentonite
concentration. A raise in the bentonite content also increases the volume change of the
sand-bentonite mixtures. The most significant shift in the volume of the sand-bentonite
mixtures was obtained for M3 soil. Findings indicate that all geotechnical features of
sand-bentonite mixtures were shown to be affected by an increase in bentonite
concentration.
ÖZ:
Mühendislik alanında, bir sahada doğal olarak oluşan kil eksikliği olduğunda,
hidrolik ve atık muhafaza inşaatı gibi projeler için genellikle bir astar/bariyer
malzemesi olarak kum-bentonit karışımları kullanılır. Kum-bentonit karışımlarının
mühendislik özellikleri aktif bir çalışma alanıdır. Bu çalışmanın amacı, atık bertaraf
astarı olarak kullanıma uygun kum-bentonit karışımlarının üretilmesi için yöntemler
geliştirmektir. Bu çalışmada katkı maddesi olarak bentonit seçilmiş ve ana malzeme
Kuzey Kıbrıs Gazimağusa Plajı'ndan alınan sahil kumu olmuştur. Bentonit içeriği
kum-bentonit karışımının kuru ağırlığının %10'dan %20'sine kadar değiştirilerek farklı
kum-bentonit karışımları (%10 B - %90 S (M1), %15 B - %85 S (M2) ve %20 B - %80
S (M3)) hazırlanmıştır. Kum-bentonit karışımlarının Atterberg limitleri, sıkışma,
şişme ve sıkıştırılabilirlik özellikleri incelenmiştir. Ayrıca kum-bentonit karışımlarının
hidrolik iletkenlik, emme ve hacim değiştirme özellikleri araştırılmıştır. Tüm testler
için ASTM standardı kullanıldı. Test sonuçları, M3'ün (en yüksek bentonit içeriğine
sahip karışım), şişme yüzdesi, dikey konsolidasyon katsayısı (cv), hidrolik iletkenlik
(k) ve emme değerleri için en yüksek değerlere sahip olduğunu göstermektedir.
Bentonit içeriğindeki artışla birlikte serbest basınç ve çekme mukavemetinde artış elde
edilmiştir. Artan bentonit içeriği, kum-bentonit karışımlarının hacim değişimini de
artırmıştır. Kum-bentonit karışımlarının hacmindeki en yüksek değişim M3 zemin için
elde edilmiştir. Bulgular, kum-bentonit karışımlarının tüm geoteknik özelliklerinin
bentonit konsantrasyonundaki artıştan etkilendiğini göstermektedir.
