An investigation of volume deformation, hydraulic conductivity and water retention behavior of glass fiber added bentonite under high temperatures
Cam elyaf katkılı bentonı̇tı̇n yüksek sıcaklık altında hacı̇msel deformasyon, geçirimlilik ve su tutma davranışının ı̇ncelenmesı̇
- Tez No: 851137
- Danışmanlar: PROF. DR. YELİZ YÜKSELEN AKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Dünyanın enerji ihtiyacı doğrultusunda son yüzyılda ortaya çıkan ısı kazıkları, gömülü yüksek gerilim kabloları ve yüksek seviyeli nükleer atık (HLW) depolama alanları yenilenebilir ve temiz enerjinin çeşitli türleri enerji geo-yapılarına örnektir. Bu enerji geo-yapılarının yüksek sıcaklık yaydıkları ve etkileşimde bulundukları zeminin sıcaklığını artırdıkları düşünüldüğünde, artan sıcaklık altında zemin davranışlarının araştırılması ve iyileştirilmesi önemli bir konu haline gelmiştir. Bentonit, yüksek şişme kapasitesi ve düşük hidrolik iletkenliği nedeniyle enerji geo-yapılarında tampon malzeme olarak tercih edilen yüksek montmorillonit içeriğine sahip bir kildir. Bu çalışmada, bentonitin yüksek sıcaklık (80 °C) altında hacimsel deformasyonunu, hidrolik iletkenliğini ve su tutma davranışını araştırmak için laboratuvarda bir dizi deney gerçekleştirilmiştir. Deneyler, yüksek sıcaklığın bentonitin hacimsel deformasyonu üzerindeki etkisini kısa (6 ay) ve uzun (1 yıl) vadede gözlemlemek için 80 °C'de tutulan numuneler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bentonitin hidrolik iletkenlik özellikleri için 3 ay boyunca yüksek sıcaklıkta kürlemenin etkisi de araştırılmıştır. Cam elyaf, yüksek sıcaklıklardaki iyi mühendislik özellikleri nedeniyle bentonit katkısı olarak kullanılmıştır. Literatüre uygun olarak, yüksek sıcaklık bentonit karışımlarının sıkıştırılabilirliğini ve hidrolik iletkenliğini artırırken, şişme davranışını azaltarak olumsuz bir etkiye neden olmuştur. Kür etkisi altındaki karışımların sıkıştırılabilirliği azalmıştır. Su tutma davranışında ise toplam emme basıncı değerinde azalma gözlenirken, su tutma eğrisinde (WRC) ihmal edilebilir bir değişim gözlenmiştir. Cam elyaf katkısı oda sıcaklığında bentonitin şişme davranışını önemli ölçüde artırmıştır. Bu etki yüksek sıcaklıkta azalmıştır. Ayrıca hidrolik iletkenlik üzerinde olumsuz bir etkiye sahipken, su tutma davranışı ve sıkıştırılabilirlik üzerindeki etkisi ihmal edilebilir düzeydedir.
Özet (Çeviri)
In line with the world's need for energy; heat piles, buried high voltage cables and high level nuclear waste (HLW) storage areas, which have emerged in the last century to meet energy needs, are examples of energy geo-structures. These energy geo-structures emit high temperatures and increase the temperature of the soil with which they interact, investigating and improving the behavior of soils under high temperatures has become a major issue. Bentonite is a clay with high montmorillonite content, which is preferred as a buffer material in energy geo-structures due to its high swelling capacity and low hydraulic conductivity. In this study, a series of experiments were carried out in the laboratory to investigate the volumetric deformation, hydraulic conductivity and water retention behavior of bentonite under high temperature (80 °C). Experiments were carried out on samples kept at 80 °C to observe the effect of high temperature on the volume deformation of bentonite in short (6 months) and long (1 year) term. The effect of high temperature curing for 3 months was also investigated for hydraulic conductivity properties of bentonite. Glass fiber has been used as a bentonite additive because of its good engineering properties at high temperatures. In accordance with the literature, high temperature increased the compressibility and hydraulic conductivity of bentonite mixtures, while decreasing the swelling behavior and causing a negative effect. The compressibility of the mixtures under curing effect decreased. In the water retention behavior, a decrease in the total suction value was observed, while a negligible change was observed in the water retention curve (WRC). Glass fiber additive significantly increased the swelling behavior of bentonite at room temperature. This effect decreased at high temperature. It also has a negative effect on hydraulic conductivity, while its effect on water retention behavior and compressibility is negligible.
Benzer Tezler
- Geoteknik mühendisliğinde geri dönüştürülmüş beton agregasının dolgu malzemesi olarak kullanımının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the usage of recycled concrete aggregate as a filling material in geotechnical engineering
MERVE AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP İYİSAN
- Mekanik alaşımlama süreçleri ile Al-20Si esaslı toz ve sinter kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Studies of development and characterization of Al-20Si based powder and sintered composites by mechanical alloying processes
HASAN GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Verim iyileştirilmesi için optimize edilen ve poliüretan kaplama yapılan pompa çarkının sayısal ve deneysel analizi
Experimental and numerical investigation of an optimized pump impeller with polyurethane surface coating effect for efficiency improvement
OSMAN KOCAASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
EnerjiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ÖZGÖREN
- ZK60 magnezyum alaşımlarının döküm ve ekstrüzyon sonrası mekanik ve korozyon özelliklerine alaşım elementlerinin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of alloying elements on mechanical and corrosion properties of ZK60 magnesium alloys after casting and extrusion
HÜSEYİN ZENGİN
Doktora
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS TÜREN