Karayolu ve demiryolu trafiği, patlatmalar, endüstriyel etkinlikler, inşaatlarda kazık çakımları ve depremler gibi birçok etken nedeni ile oluşan titreşimler yapılara, insanlara ve titreşime duyarlı aygıtılar ile teknik süreçlere zarar verebilmektedir (Murillo vd, 2011). EPS, %98 oranında kuru havadan oluşması nedeni ile, titreşim dalgalarının iletimini zorlaştıran bir yapıya sahiptir. Bu nedenle, geofoam bloklar sismik izolasyon/titreşim sönümleme uygulamalarında kullanılabilmektedir.
Bu uygulama alanında geofoam bloklar zemin içerisine, titreşimin kaynağı ile titreşimden/sismik yüklerden zarar göreceği düşünülen yapının veya insanların bulunduğu bölgelerin arasına bir bariyer olarak yerleştirilmektedir. Geofoam blokların sismik izolasyon malzemesi olarak kullanıldığı çeşitli uygulamalar bulunmaktadır.
Bir binanın bodrum perdeleri çevresine geofoam bloklar yerleştirilerek deprem dalgalarının yapıya daha küçük genliklerde etkimesi sağlanabilmektedir (Şekil 1). Benzer biçimde, istinat duvarlarına etkiyen statik yanal toprak basınçlarının azaltılmasını amaçlayan Azaltılmış Toprak Basıncı (REP) konsepti uygulaması aynı zamanda sismik yüklerin de azalmasını sağlayan bir sismik izolasyon uygulamasıdır.
Bathurst ve Zarnani (2011) EPS başlangıç tanjant modülünün (Eti) geofoam blok kalınlığına (b) oranı olarak tanımladığı yay sabitinin (K=Eti/b) 50 MN/m³ değerinden küçük olduğu koşullarda geofoam blok sismik sönümleyicinin rijit bir istinat duvarına zeminden iletilen sismik yükleri %50’in üzerinde azaltabileceğini belirtmişlerdir. Athanasopoulos – Zekkos vd. (2012) ise rijit olmayan, ağırlık tipi bir istinat duvarının arkasına duvar yüksekliğinin %15-20’si kalınlıkta, 20 kg/m³ yoğunluğa sahip geofoam bloklar yerleştirilmesi durumunda zeminden duvara iletilen sismik yüklerde %20’ye, duvardaki yatay yer değiştirmelerde ise %50’ye kadar azalma sağlanabileceğini belirtmişlerdir. Gömülü boru hatlarını doğrultu atımlı faylanmanın neden olacağı yer hareketlerinden korumayı amaçlayan geofoam blok “hafif dolgu” uygulaması da (Şekil 3) aynı zamanda sismik yüklerin azaltılmasını sağlayan bir sismik izolasyon uygulaması örneği olarak verilebilir.
Bir diğer uygulama örneği ise büyük titreşim kaynağı olan makinelerin temellerinde gerçekleştirilen sismik izolasyon/titreşim sönümleme uygulamasıdır (Şekil 4). Bir önceki paragrafta değinilen uygulamalar zeminden iletilen titreşimlerin sönümlenerek ilgili yapıya (bodrum perdesi, istinat duvarı, gömülü boru vs.) daha küçük genlikler ile etkimesini amaçlamaktadır (Pasif izolasyon). Makine temellerinde gerçekleştirilen uygulamalarda ise makinenin ürettiği titreşimlerden insanların, yapıların, titreşime duyarlı aygıtlar ile teknik süreçlerin zarar görmesinin önlenmesi amaçlanmaktadır (Aktif izolasyon). Majumder ve Ghosh (2016), dairesel bir makine temelinin çevresinde açılan dairesel hendeğin 11.2 kg/m³ yoğunluklu geofoam bloklar (EPS 12, ASTM D6817) ile doldurulması ile bariyerin pasif tarafında titreşim genliğinin kabaca %70-80 oranında azaltılabileceğini belirtmişlerdir.
KAYNAKLAR
- Murillo C, Thorel L, Caicedo B (2011) Isolation from ground vibrations with geofoam barriers: Centrifuge modelling. Proceedings of 4th International Conference on Geofoam Blocks in Construction Applications, Lillestrøm, Norway
- Bathurst R, Zarnani S (2011) Recent research on EPS geofoam seismic buffers. Proceedings of 4th International Conference on Geofoam Blocks in Construction Applications, Lillestrøm, Norway
- Athanasopoulos-Zekkos A, Lamote K, Athanasopoulos GA (2012) Use of EPS geofoam compressible inclusions for reducing the earthquake effects on yielding earth retaining structures. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 41: 59-71
- Majumder M, Ghosh P (2016) Active screening for axi-symmetric machine loading using EPS geofoam. Japanese Geotechnical Society Special Publication 2(66): 2238-2243