Creep behaviour analysis of thin spray-on liners
Püskürtme ince kaplamaların sünme davranışı analizi
- Tez No: 635777
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 225
Özet
Püskürtme İnce Kaplama (PİK), yeraltı kazılarının tahkimatı için kaya yüzeyine püskürtme olarak uygulanan, hızlı kür alan, göreceli olarak ince (2-5 mm) kaplamadır. Püskürtme beton veya kaplamalar gibi kaya üzerine püskürtülen bölgesel destek malzemeleri, küçük kaya deformasyonlarında tahkimat direnci oluşturabilir ve yeraltı kaya düşmelerini ilk etapta önleyebilir. Bununla birlikte, konverjansının fazla olduğu durumlarda, daha esnek olan PİK'ler püskürtme betona oranla tam alan kaya deformasyonları için üstün tahkimat özelliği sağlayabilir. Bu çalışmada laboratuvar ortamında iki farklı PİK'in sünme davranışı belirlenmiştir. Sabit gerilim seviyeleri altında, iki PİK'in gerinim-zaman davranışları her biri en fazla 2 ay sürecek deneyler ile belirlenmiştir. Bu amaçla, farklı kür sürelerine sahip (1-2, 7 ve 14 gün) köpek kemiği şeklinde test numuneleri ASTM standartlarına göre hazırlanmış ve 23 ± 2 ° C laboratuvar koşullarında test edilmiştir. Numuneler, dört farklı sabit gerinim seviyesinde (çekme dayanımının % 80,% 60,% 40 ve% 20'si), yenilme gerçekleşinceye kadar bırakılmıştır. Elde edilen korelasyonlar, malzemenin servis ömrü (sünme kopması zarfları) hakkında bir tahmin yapmak için birbiriyle ilişkili denklemler kullanılarak açıklanmıştır. Önerilen korelasyonlar hem etkili kalıcı kalıcı süresi hem de kaplama yenilme anındaki gerilme miktarları hakkında bir fikir vermektedir. Deneysel veriler viskoelastik ve viskoplastik modeller oluşturmak için kullanılmıştır. Sunulan modeller ile deneysel sonuçlar arasında genellikle iyi bir uyum gözlemlenmiştir. Buna ek olarak, bulunan temel gerilim-gerinim-zaman ilişkileri sonlu elemanlar yazılımı olan ABAQUS'e yeni bir alt rutin ile tanıtılmıştır. Oluşturulan alt rutinlerin doğrulaması yapıldıktan sonra PİK'lerin yeraltı açıklıklardaki global stabilite durumuna olan etkisi incelenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda, PİK'lerin sünme davranışları literatürde ilk kez araştırılmış ve PİK'lerin sünme davranışına son derece duyarlı olduğu ortaya çıkarılmıştır. PİK'lerin yeraltı kazılarında etkin blok taşıma süreleri, farklı kama boyut senaryolarıyla belirlenmiştir. Gerçekleştirilen sayısal çalışmalar sonucunda, 4 farklı sıkışma davranışlarına sahip temsili kaya kütlelerindeki dairesel kesit analizlerinde farklı uygulama kalınlıklarına sahip PİK'lerin global stabilite durumuna etkisinin son derece düşük olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Thin Spray-on Liner (TSL) is a relatively thin (2–5 mm) and fast-setting liner material used by spraying onto rock surfaces to support underground excavations. Areal support materials that are sprayed onto the rock, such as shotcrete or liners, are able to generate support resistance at small rock deformations and can prevent underground rockfalls from happening in the first place. However, where large ground convergence occurs, the more flexible TSLs may provide superior support over the full range of rock deformations. In this study, the creep behaviour of two TSLs were determined in the laboratory environment. Under constant stress levels, strain-time behaviours of two TSLs were determined up to 2 months of the testing period. For this purpose, dogbone shape test samples were prepared with different curing times (1-2, 7, and 14 days) and were tested under 23 ± 2 °C laboratory conditions according to the ASTM standards. Four different constant stress levels (80%, 60%, 40%, and 20% of the tensile strength) were applied until rupture of the specimens. The resultant correlations are explained using inter-related equations to make a forecast about the service life of the material (creep rupture envelopes) were derived. The proposed correlations may offer an insight into both the effective permanent support time and the strain amount at the liner failure. Experimental data were used to construct viscoelastic and viscoplastic models. A good agreement was generally observed between the presented models and the experimental results. In addition, the developed constitutive stress-strain-time relations were introduced to finite element software ABAQUS with a new subroutine. After verification of the implemented subroutines, the support performance of the TSLs on the global stability in the underground openings has been investigated. As a result of this study, the creep behaviours of TSLs were investigated for the first time in the literature and it has been found that TSLs are extremely sensitive to creep behaviour. The effective block bearing time of TSL's with different wedge dimension scenarios of underground excavations were determined. As a result of the numerical studies, performed in 4 different representative rock mass squeezing behaviours with different TSL application thicknesses, it was concluded that the effect of TSL on global stability was extremely small.
Benzer Tezler
- Kaya dolgu yapılar ve kaya dolgulardaki son gelişmeler
Advances in rockfill structures
EKREM GENCO GÜNAY
- Konsol kirişlerde büyük yer değişimleri için sonlu elemanlar modeli geliştirilmesi
Finite element modelling for cantilever beams with large deflections
DENİZ YILMAZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEMAL BAYKARA
- Production and characterization of titanium nitride on cp titanium
Cp titanyum yüzeyinde titanyum nitrür oluşumu ve karakterizasyonu
MELTEM İPEKÇİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Plastik ürün tasarım ilkeleri
Principles of plastic product design
M.ALPER ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA AKKURT