Enerji geo-yapılarında alternatif tampon malzemesi bentonit-bor karışımlarının termal etkiler altında sıkışabilirlik davranışlarının incelenmesi
Investigation of compressibility behavior of bentonite-boron mixtures as alternative buffer materials in energy geostructures under thermal effects
- Tez No: 958985
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN FIRAT PULAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Sürdürülebilir enerji sistemlerinin gelişmesiyle birlikte, enerji geo-yapılarında kullanılan zeminlerin termal-hidrolik-mekanik (THM) davranışlarının anlaşılması büyük önem kazanmıştır. Bu kapsamda, özellikle nükleer atık depolama alanlarında tampon malzeme olarak kullanılan bentonitin yüksek sıcaklıklar altında mühendislik özelliklerinde meydana gelen değişimlerin belirlenmesi üzerine çalışmaların sayısında artış olmuştur. Bu tez çalışmasında, geleneksel bentonit tampon malzemesine bor mineralleri (kolemanit, Etibor-48, tinkal ve üleksit) ikili gruplar halinde eklenerek, ortam sıcaklığı(≈25 °C), orta sıcaklık (50 °C) ve yüksek sıcaklık (80 °C) koşullarında konsolidasyon davranışındaki değişimler incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, saf bentonit ve bor katkılı bentonit karışımları üzerinde ödometre deneyleri gerçekleştirilmiş, sonuçlar farklı sıcaklıklar altındaki davranışlar arasında karşılaştırılmıştır. Deney sonuçları incelendiğinde 50 °C ve 80 °C'de gerçekleştirilen konsolidasyon deneylerinde şişme deformasyonlarının ortam sıcaklığındaki deneylere kıyasla 5 kata kadar azaldığı gözlenmiştir. Ayrıca 50 °C'de gerçekleştirilen konsolidasyon deneylerinde sıkışma deformasyonlarında da ortam sıcaklığına göre 1.5 kata varan iyileşmeler gözlenmiştir. Genel olarak elde edilen veriler, bor katkılarının bentonitin yüksek sıcaklıklar varlığında kararlılığını ve sıkışabilirlik özelliklerini geliştirme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Çalışmanın bir adım ileri götürülebilmesi adına karışım kombinasyonları çeşitlendirilebilir ve sahada gerçek ölçekli bir deformasyon analizi takip edilebilir.
Özet (Çeviri)
With the increasing emphasis on sustainable energy systems, understanding the thermo-hydro-mechanical (THM) behavior of soils used in energy geo-structures has become crucial. In this context, there has been a growing interest in investigating the changes in engineering properties of bentonite, which is widely used as a buffer material especially in nuclear waste repositories, under elevated temperatures.In this thesis study, boron minerals (colemanite, Etibor-48, tincal, and ulexite) were added in binary combinations to conventional bentonite buffer material, and changes in consolidation behavior were examined under ambient temperature (≈25 °C), moderate temperature (50 °C), and high temperature (80 °C) conditions.A series of oedometer tests were conducted on both pure bentonite and boron-added bentonite mixtures, and the results were compared across the different temperature conditions. Experimental findings revealed that swelling deformations observed in the tests at 50 °C and 80 °C decreased by up to five times compared to those at ambient temperature. Furthermore, compression deformations at 50 °C showed improvements of up to 1.5 times relative to ambient conditions.Overall, the data indicate that the incorporation of boron minerals has the potential to improve the thermal stability and compressibility characteristics of bentonite at elevated temperatures. To build upon the findings of this study, the range of mixture combinations can be expanded, and full-scale field deformation analyses may be pursued.
Benzer Tezler
- Hibrit hafif geopolimer betonların mühendislik özelliklerinin araştırılması
The investigation of engineering properties of hybrid lightweigth geopolymer concrete
İLAY KOCASÜLEYMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiKastamonu Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK MEMİŞ
- 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
YUSUF BATUGE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YELİZ YÜKSELEN AKSOY
- Investigation of short and long term stabilities of boron added bentonite and sand-bentonite mixtures under static and cyclic thermal conditions
Bor katkılı bentonit ve kum-bentonit karışımlarının kısa ve uzun dönem stabilitelerinin statik ve döngüsel termal koşullar altında incelenmesi
ŞÜKRAN GİZEM ALPAYDIN
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YELİZ YÜKSELEN AKSOY
- Developing thermally conductive and resistive soil mixtures for energy geo-structures
Enerji geo-yapıları için termal iletken ve yalıtkan zemin karışımlarının geliştirilmesi
CİHAT AŞÇI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YELİZ YÜKSELEN AKSOY
- The effect of pumice, perlite and fiber glass additives on the thermal conductivity, compressibility and shear strength behavior of zeolite-bentonite and sand-kaolin mixtures under high temperatures
Pomza, perlit ve cam elyaf katkılarının zeolit-bentonit ve kum-kaolin karışımlarının termal iletkenlik, sıkışma ve kayma dayanımı davranışlarına yüksek sıcaklık altında etkileri
İSA ÇİRKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YELİZ YÜKSELEN AKSOY