Zeminin Su Muhtevası (w) nedir ?

Zeminin su muhtevası (w), bir zemin örneğinde bulunan su miktarının zeminin kuru ağırlığına oranı olup yüzde (%) olarak ifade edilen temel bir zemin mekaniği parametresidir. Laboratuvarda örneğin yaş ağırlığı ile etüvde kurutulmuş kuru ağırlığı kullanılarak hesaplanır. Su muhtevası, zeminin kıvamını, dayanımını, sıkışabilirliğini ve konsolidasyon özelliklerini doğrudan etkilediği için geoteknik mühendisliğinde kritik öneme sahiptir.

🟩 Mühendislik Yorumu

• Su muhtevası arttıkça zemin özellikle killerde yumuşar, kayma direnci düşer ve oturma potansiyeli artar.
• Çok düşük su muhtevası, kil zeminlerde gevrek ve sert davranışa, kumlarda ise davranışın fazla değişmemesine yol açar.
• Zemin su muhtevası genellikle Atterberg limitleri (LL, PL) ile birlikte değerlendirilerek zeminin kıvam ve plastisite özellikleri tanımlanır.
• Aynı su muhtevasına sahip iki kil bile, plastisiteleri farklıysa tamamen farklı mukavemet gösterebilir; bu nedenle su muhtevası tek başına davranışı belirlemez, fakat çok güçlü bir göstergedir.
• Proje sahasında alınan doğal su muhtevası, zeminin konsolidasyon derecesi, doygunluk durumu, yeraltı su seviyesi etkisi ve zamana bağlı davranışı hakkında önemli ipuçları verir.

🟧 Yaklaşık Su Muhtevası Değerleri (Mühendislik Pratiği)

Aşağıdaki değerler tipik aralıklardır; gerçek değerler zeminin mineralojisine ve sahaya göre değişebilir.

1. Kum ve Çakıl (Granüler Zeminler)

Tipik su muhtevası: %2 – %15

• Temel olarak tane büyüklüğü büyük olduğundan suyu fazla tutmazlar.
• Doğal su muhtevası drenaj koşullarına bağlıdır.
• Sıkı kum – düşük w
• Gevşek kum – biraz daha yüksek w

2. Siltli Zeminler

Tipik su muhtevası: %10 – %35

• Su tutma kapasitesi kumdan fazladır.
• Plastik olmayan veya düşük plastisiteli siltlerde su muhtevası orta düzeydedir.

3. Killi Zeminler

Tipik su muhtevası: %20 – %80

Kilin plastisitesine göre:

• Düşük plastisiteli kil (CL): %15 – %35
• Orta plastisiteli kil (CI): %25 – %50
• Yüksek plastisiteli kil (CH): %40 – %80

Yüksek plastisiteli killerde (ör. montmorillonitli killer) su muhtevası çok yüksek olabilir.

4. Organik Zeminler – Turba

Tipik su muhtevası: %100 – %300+

• Aşırı su tutar, sıkışabilirliği çok yüksektir.
• Dayanımı düşük, yumuşak ve yüksek oturma potansiyelli zeminlerdir.

🟫 Su Muhtevası – Mühendislik Değerlendirmesi ve Kritik Notlar

• Zemin su muhtevasının LL ve PL ile ilişkisi, zeminin kıvam durumunu belirlemede kullanılır.
• Doğal su muhtevası likit limitine yaklaştıkça, zemin dayanımı hızla düşer.
• w > PL: plastik kıvam
• w ≈ LL: akıcı kıvam
• w < PL: yarı katı – katı kıvam

Dayanım Açısından

• Killerde su muhtevası arttıkça drenajsız kayma direnci Su azalır.
• Konsolidasyon davranışı su miktarı ile doğrudan ilişkilidir.

Temel Tasarımı Açısından

• Yüksek su muhtevası → düşük taşıma gücü, yüksek oturma
• Düşük su muhtevası → daha yüksek dayanım, ancak bazen daha gevrek davranış

Saha Uygulamalarında

• Sondaj loglarında su muhtevası zeminin yük taşıma kabiliyeti, şev stabilitesi ve zamanla oturma riski için kullanılır.

🟦 Kısa Özet

• Su muhtevası, zemin içindeki suyun kuru zemine oranıdır.
• Mühendislikte dayanım, oturma, konsolidasyon ve kıvam sınıflaması üzerinde doğrudan etkisi vardır.
• Granüler zeminlerde düşük (%2–15), killerde yüksek (%20–80), organik zeminlerde çok yüksektir (%100+).