Çimento enjeksiyon uygulaması zemin iyileştirme, temel güçlendirme.

ZEMİN İYİLEŞTİRME ÇİMENTO ENJEKSİYON NEDİR?

Zeminlerde çimento enjeksiyon uygulaması, başlıca akışkan malzemelerin basınç uygulanarak zeminde bulunan boşluklara basılmasına (enjekte) denir. Bu uygulamada amaç yer altında bulunan kaya parçalarının veya zeminde boşlukların özelliklerini iyileştirmek için uygulanmıştır. Bu yapılan zemin iyileştirme uygulaması, zemin dayanımı mekanik özellikleri ile geçirimlilik gibi özellikleri değiştirerek elde edilir.

Çimento enjeksiyon uygulamasının başlangıcı diğer zemin iyileştirme çalışmaları gibi eskiye dayanmaktadır. Bu tarz uygulamalarda hem yeni enjeksiyon ürünleri hem de bu ürünlerin zemin içerisine nüfuz ettirilmesi bakımından sürekli bir değişim ve yenilik içerisinde olduğunu belirtmek isterim.
Enjeksiyon sistemleri uygulamaları, ilk etapta su sızıntılarını önlemek ve dayanımın arttırılması için maden sektörü ve baraj temellerinde su sızdırmazlık duvarını oluşturmak için uygulanmaya başlamıştır.
İlerleyen süreçte aşağıda verilen örnekler ile zaman ilerledikçe yapılan uygulama alanları fazlalaşmıştır.

Çimento enjeksiyon ile iyileştirme uygulamaları:

• İnşaat mühendisliğinde tünel imalatı çalışmaları esnasında yumuşak gevşek zeminlerin stabilizasyonu için veya kaya, taş parçalarının sabitlenmesinde kullanılmaktadır.
• Sondaj çalışmaları ve numune alma zamanında karşılaşılan su problemlerinin giderilmesinde.
• Zemin içerisindeki boşlukların doldurularak zemin iyileştirme, aşırı oturmaların engellenmesinde.
• Yapılmış veya yeni yapılacak yapılarda zemin gerilmesinin iyileştirilmesi ve artırılmasında.
• Tünel imalatı kazı çalışmaları zamanında yakın çevrede bulunan yapılarda meydana gelebilecek zararlı oturmaların olmaması için çimento enjeksiyon uygulaması yapılmaktadır.
• Deprem olması durumunda zeminde sıvılaşma olmaktadır. Gevşek suya doymuş zeminlerde sıvılaşmanın azaltılması için enjeksiyon uygulaması kullanılmaktadır.

Burada dikkatle üzerinde durulması gereken nokta, bütün bu uygulamalar için aynı enjeksiyon malzemesinin ve enjeksiyon parametrelerinin kullanılamamasıdır. Enjeksiyon malzemesi ve enjeksiyon parametreleri (enjeksiyon basıncı, enjeksiyon hızı, enjekte edilen hacim vs.) zemin koşullarına (dane) çapı dağılımı, rölatif sıkılık, geostatik gerilmeler vs.) ve uygulama amacına yönelik olarak tasarlanmalıdır. Dolayısıyla bu çalışmanın amacı farklı enjeksiyon tekniklerini, uygulama bazında ve enjeksiyon parametreleri ile zemin iyileştirme koşullarıyla olan ilişkileri doğrultusunda karşılaştırmaktır.
Yukarıda sözü edilen bu karışımlar çok ince daneli çimentolar (microfine cements) ve değişik katkı malzemeleri kullanılarak elde edilmiştir. Bu sayede elde edilen karışımlar için segregasyon (karışım içerisindeki çimento veya katkı malzemesi danelerinin zamanla çökmesi ve karışım suyundan ayrılması). Filtrasyon oranları (karışım içerisindeki danelerin zemin tanecikleri tarafından tutulması ve enjeksiyonun engellenmesi) çok daha az. Vizkozite parametrelerinden olan akma değeri belli bir süre boyunca sabit ve daha düşük, uzun vadedeki dayanım daha yüksek ve geçirimlilik daha azdır.