LAZER KIRINIM YÖNTEMİYLE ZEMİNLERİN TANE BÜYÜKLÜĞÜ DAĞILIMININ BELİRLENMESİ: GENEL İLKELER VE ÖRNEK HAZIRLAMA YÖNTEMİ

Yıl 2007, Cilt: 22 Sayı: 2, 0 - , 15.02.2013

Mustafa Özer , Mehmet Orhan

Öz

Bu çalışmada, lazer kırınım yönteminin genel ilkeleri ve bu yöntemle zeminlerin tane büyüklüğü dağılımınınbelirlenmesinde dikkat edilmesi gereken konular ele alınmış ve örnek alma yöntemi, sonuçlarıntekrarlanabilirliği ve analizlerde çeşme suyunun kullanılabilirliği araştırılmıştır. Lazer kırınım analizlerinde 0.1 –0.5 g arasında değişen çok az bir örnek yeterli olmaktadır. Ancak, bu kadar az bir örneğin bütünü temsil edecekşekilde alınması veya azaltılması için uygulanan standart bir yöntem henüz bulunmamaktadır. Bu çalışmada,örnek alınması için bir yöntem önerilmiş ve bu yöntemin uygulanabilirliği tartışılmıştır. Önerilen yönteme görealınan örneklerin d10, d50 ve d90 parametrelerinin değişim katsayıları hesaplanıp ISO 13320’de belirtilen üst sınırdeğerlerle karşılaştırılmış ve önerilen yöntemin uygulanabilir olduğu ortaya konulmuştur. Önerilen yönteminherhangi bir cihaz gerektirmeden basit araç gereçlerle uygulanabilmesi gibi avantajları da bulunmaktadır.Bununla birlikte, lazer kırınım analizlerinde damıtık su, havası alınmış damıtık su, çeşme suyu ve havası alınmışçeşme suyu kullanılmasının analiz sonuçları üzerindeki etkisi de araştırılmıştır. Sonuçta, lazer kırınımanalizlerinde çeşme suyu kullanılmasının bir sakıncasının olmadığı ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Lazer kırınım yöntemi, tane büyüklüğü dağılımı, zemin, örnek alma yöntemi.

Kaynakça

• Wen, B., Aydın, A., Aydın-Duzgoren, N.S., “A
• comparative study of particle size analysis by
• sieve-hydrometer and laser diffraction methods”,
• Geotechnical Testing Journal, Cilt 25, No 4, 434
• – 442, 2002.
• ASTM D 2487 (American Society for Testing and
• Materials), Standard Practice for Classification of
• Soils for Engineering Purposes (Unified Soil
• Classification System). Annual Book of ASTM
• Standards, A.B.D., 2000.
• TC Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Karayolları
• Genel Müdürlüğü, Yollar Fenni Şartnamesi,
• Karayolları Genel Müdürlüğü Matbaası, Yayın
• No.170/2, Ankara, 2002.
• Bardet, J. P., Experimental Soil Mechanics,
• Prentice-Hall, Inc., New Jersey, A.B.D., 1997.
• ASTM D 422 (American Society for Testing and
• Materials), “Standart test method for particle-size
• analysis of soil”, Annual Book of ASTM
• Standards, A.B.D., 1998.
• BS 1377: Soils for Civil Engineering Purposes,
• Part 2: Classification Tests, 4. Determination of the
• Liquid Limit, British Standard Institution,
• England, 1990.
• Lu, N., Ristow, G.H. and Likos, W.J., “The
• accuracy of hydrometer analysis for fine-grained
• clay particles”, Geotechnical Testing Journal,
• Cilt 23, No 4, 487 – 495, 2000.
• Zhang, Z., and Tumay, M.T., “Granulometric
• evaluation of particle size using suspension
• pressure during sedimentation”, Geotechnical
• Testing Journal, 18 (1): 121 – 129, 1995.
• Vitton, S.J and Sadler, L.Y., “Particle size analysis
• of soils using laser light scattering and X-Ray
• absorption technology”, Geotechnical Testing
• Journal, Cilt 20, No 1, 63 – 73, 1997.
• Beuselinck, L., Govers, G., Poesen, J., Degraer,
• G., Froyen, L., “Grain-size analysis by laser
• diffractometry: comparison with the sieve-pipette
• method”, Catena, Cilt 32, 193 – 208, 1998.
• Ma, Z., Merkus, H. G., de Smet, J.G.A.E., Heffels
• C., Scarlett, B., “New developments in particle
• characterization by laser diffraction: size and
• shape”, Powder Technology, Cilt 111, 66 – 78,
• -
• Malvern, “Diffraction Reference, MAN 0073 and
• Instrument Manuel, MAN 0054”, Malvern
• Instruments Ltd, Spring Lane South, Worcs,
• WR14 1AT, U.K. 1993.
• Barth, H. G., in: Modern Methods of Particle
• Size Analysis, Wiley, New York, 1984.
• Allen, T., Particle Size Measurement, Vol.1,
• fifth edition, Chapman&Hall, London, U.K.,
• -
• Rawle, A., “The basic principles of particle size
• analysis” www.malvern.co.uk.
• Hesseman, R., “Particle size analysis in ceramics
• manufacture”, International Ceramics, Cilt 1,
• – 34, 2002.
• ISO 13320 – 1, “Particle size analysis – laser
• diffraction methods, Part 1: general principles,
• Annex A; Theoritical background of laser
• diffraction”, Geneve, Switzerland, 1999.
• Konert, M. and Vandenberghe, J., “Comparison
• of laser grain size analysis with pipette and sieve
• analysis: a solution for the underestimation of the
• clay fraction”, Sedimentology, Cilt 44, 523–535,
• -
• Murray, M. R., "Is laser particle size
• determination possible for carbonate-rich lake
• sediments”, Journal of Paleolimnology, Cilt 27,
• – 183, 2002.
• Buurman, P., Pape, T. and Muggler, C. C., “Laser
• grain-size determination in soil genetic studies. 1.
• Practical problems”, Soil Science, Cilt 162, No 3,
• -218, 1997.
• Planz, P. E., Particle-size Measurement from 1.0
• to 1000 μm based on light scattering and
• diffraction, In: Modern Methods of Particle-size
• Analysis, Editör: H.G. Barth, Wiley, New York,
• – 209, 1984.
• Bayvel, L.P. and Jones, A.R., Electromagnetic
• Scattering and Its Applications, Applied
• Science, London, U.K., 1981.
• Coulter Corporation, Coulter LS series product
• manuel PN 4237214A, Coulter Corporation,
• Miami, Florida, A.B.D., 1994.
• Hoff, E.V. & Bott, S.B., “Optical theory and
• refractive index: why it is important to particle
• size analysis”, Coulter Technical Bulletin, LS
• Series # 1010. Coulter Scientific Instruments,
• Hialeah, Florida, A.B.D.
• De Boer, G.B.J., De Weerd, C., Thoenes, D. And
• Goossens, H.W.J., “Laser diffraction
• spectrometry: Fraunhofer diffraction versus Mie
• scattering”, Part. Charact., Cilt 4, 14–19, 1987.
• Head, K. H., Manuel of Soil Laboratory
• Testing, Volume 1, Soil Classification and
• Compaction Tests, Second Edition, John Wiley
• & Sons, inc, New York, A.B.D., 1992.
• Andreola, F., Castellini, E., Manfredini, T.,
• Romagnoli, M., “The role of sodium
• hexametaphosphate in the dissolution process of
• kaolinite and kaolin”, Journal of European
• Ceramic Society, Cilt 24, 2113 – 2124, 2004.
• Nettleship, I., Cisko, L. and Vallejo, L.E.,
• “Aggregation of the clay in the hydrometer test”,
• Canadian Geotechnical Journal, Cilt 34, 621 –
• , 1997.
• McCave, I.N., Bryant, R.J., Cook, H.F. &
• Coughanowr, C.A., “Evaluation of laser
• diffraction size analyser for use with natural
• sediments”, Journal of Sedimentary Petrology,
• Cilt 56, 561 – 564, 1986.
• Chappell, A., “Dispersing sandy soil for the
• measurement of particle size distributions using
• optical laser diffraction”, Catena, Cilt 31, 271 –
• , 1998.
• Eshel, G., Lavy, G.J., Mingelgrin, U., Singer,
• M.J., “Critical evaluation of the use of laser
• diffraction for particle–size distribution analysis”,
• Soil Science Society of American Journal, Cilt
• , 736 – 743, 2004.
• Muggler, C. C., Pape, Th. and Buurman, P.,
• “Laser grain-size determination in soil genetic
• studies. 2. Aggregation and clay formation in
• some Brazilian Oxisols”, Soil Science, Cilt 162,
• No 3, 219-228, 1997.
• Loizeau, J.L., Arbouille, D., Santiago, S. and
• Vernet, J.P., “Evaluation of a wide range laser
• diffraction grain size analyser for use with
• sediments”, Sedimentology, Cilt 41, 353 – 361,
• -
• Özer, M., Lazer Kırınım Yöntemi İle
• Zeminlerin Tane Büyüklüğü Dağılımının
• Belirlenmesi ve Hidrometre Yöntemi İle
• Karşılaştırılması, Doktora Tezi, Gazi
• Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006.
• Pabst, W., Kuneš, K., Havrda, J., Gregorová, E.
• “A note on particle size analyses of kaolins and
• clays”, Journal of European Ceramic Society,
• Cilt 20, 1429 – 1437, 2000.