Geri Dön

Faz değiştiren malzemelerin (PCM) zemin iyileştirmesinde kullanılması

Using phase change material (PCM) in soil stabilization

  1. Tez No: 842108
  2. Yazar: ABDULLAH UBEYD
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İLKNUR BOZBEY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 69

Özet

Zeminlerin iyileştirilmesi, geoteknik mühendisliğinin önemli çalışma alanlarından birisidir. Zemini iyileştirmek için birçok malzeme kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında başka alanlarda kullanımı başlayan ama zemin iyileştirmesi için kullanılma alanı bulmamış olan yeni bir malzeme kullanılarak zemin iyileştirilmiştir. Kullanılacak malzeme, faz değiştiren malzemelerdir. Faz Değiştiren Malzemeler farklı sıcaklık seviyelerinde kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, kil zeminle katı ve sıvı faz değiştiren malzemelerin kullanımı incelenmiştir. Katı faz değiştiren malzemeler, %5, %8 ve %10 oranlarında toz halinde ilave edilmiştir. Numuneler -20°C ile +20°C arasında 7 çevrim boyunca donma ve çözülme döngülerine tabi tutulmuş ve aynı oranlarla 3, 7 ve 15 döngü laboratuvar sıcaklığı ile 40 arasında işlemine tabi tutulmuştur. Ayrıca, sıvı faz değiştiren malzeme %10 ve %20 oranlarında ilave edilmiştir. Numuneler 3, 7 ve 10 döngü donma-çözülme işlemine tabi tutulmuştur. Kontrol numuneler ise katkısız aynı döngülerine maruz bırakılmıştır. Tüm numuneler üzerinde serbest basınç deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar mukavemet değerleri üzerinden değerlendirilmiştir Bu çalışmanın sonuçları, katı faz değiştiren malzemelerin %8 ve %10 oranlarında ilave edildiği durumda önemli ölçüde etkili bir iyileştirme sağladığını, ancak sıvı faz değiştiren malzemelerin aynı düzeyde bir iyileştirme sağlamadığını göstermektedir. Ayrıca, döngüleri iyileştirmenin performansını azaltabileceği ve mukavemeti değerlerini önemli ölçüde etkileyebileceği belirlenmiştir. Çalışma ayrıca, laboratuvar sıcaklığı ile 40 arasında belirli bir noktada bitiş su muhtevası optimum su muhtevasının altında düşmesinin zemin mukavemeti artırmak için ek bir faktör sağladığını göstermektedir. Bu bulgular, mühendislik uygulamalarında kil zeminin iyileştirilmesi sürecinde karar verilirken dikkate alınması gereken faktörleri vurgulamaktadır.

Özet (Çeviri)

Soil improvement is one of the significant areas in geotechnical engineering, and various materials are used for soil improvement. In this study, a new material, phase change materials (PCMs), which have begun to be used in other fields but have not yet found much application in soil improvement, is utilized. Phase change materials can be used at different temperature levels. In this research, the use of solid and liquid phase change materials with clay soil has been investigated. Solid phase change materials were added in powder form at rates of 5%, 8%, and 10%. The samples were subjected to 7 cycles of freezing and thawing between -20°C and +20°C, as well as 3, 7, and 15 cycles at laboratory temperature and 40°C, using the same proportions. Additionally, liquid phase change material was added at rates of 10% and 20%, and the samples were subjected to 3, 7, and 10 cycles of freezing and thawing. Control samples were exposed to the same cycles without any additives. Unconfined compression tests were conducted on all samples. The results were evaluated based on strength properties. The findings of this study indicate that solid phase change materials, when added at 8% and 10%, significantly improve soil properties. However, liquid phase change materials do not provide the same level of improvement. Furthermore, it was observed that the cycling process can decrease performance and significantly affect both strength and modulus values. The study also highlights that there is a specific point between laboratory temperature and 40°C where the optimum moisture content falls below the optimum moisture content, providing an additional factor for increasing soil strength. These findings emphasize factors that should be considered in the decision-making process for clay soil improvement in engineering applications.

Benzer Tezler

  1. Improvement of the energy efficiency of a trombe wall using nano enhanced phase change material

    Nano geliştirilmiş faz değişim malzemesi kullanılarak trombe duvarının enerji verimliliğinin iyileştirilmesi

    NAZLICAN MEÇO

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. COŞKUN FIRAT

  2. Binalarda enerji korunumu açısından yapı bileşenlerinde kullanılan faz değiştiren malzemelerin performansının değerlendirilmesi

    Evaluation of the performance of building components constructed with phase-change materials in terms of energy conservation in residential building

    EDA KÖSE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜLTEN MANİOĞLU

  3. Taşıt LPG dönüşüm regülatörlerindeki soğuk çalıştırma probleminin çözümünde faz değiştiren malzemelerin (PCM) uygulanması

    The application of phase change materials (PCM) to solve the cold start problem of LPG conversion regulators in vehicles

    ADEM UĞURLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Teknik EğitimMarmara Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. METİN GÜMÜŞ

  4. Thermal performance evaluation of phase change materials in building wall applications and comparative analysis with insulation

    Faz değiştiren malzemelerin bina duvarı uygulamalarındaki ısıl performansının değerlendirilmesi ve yalıtım ile karşılaştırmalı analizi

    EKREM TUNÇBİLEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜSLÜM ARICI

  5. Faz değiştiren malzemelerin paketlenmesinde kullanılmak üzere geliştirilmiş yüksek ısıl iletkenlikli polietilenterefitalat polimeri sentezi

    Synthesis of highly thermal conductive polyethylene terephthalate polymer to use as packging material of phase change materials

    ENGİN KÜÇÜKALTUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    KimyaÇukurova Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİME ÖMÜR PAKSOY