An investigation of shrinkage and swelling behavior of compacted clayey soils under different thermal conditions
Sıkıştırılmış killi zeminlerin büzülme ve şişme davranışının çeşitli termal koşullar altında incelenmesi
- Tez No: 976734
- Danışmanlar: PROF. DR. YELİZ YÜKSELEN AKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bentonit, Ferrokrom cürufları, Karbon lifler, Kuruma büzülmesi, Mikroenkapsülasyon, Parafin, Şişme, Bentonite, Ferrochromium slags, Carbon fibers, Drying shrinkage, Microencapsulation, Paraffin, Swelling
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu proje ile enerji geo-yapıları özellikle nükleer atık depo sahaları ve ısı kazıkları etrafındaki tampon zeminlerin yüksek sıcaklık altında hacimsel değişim davranışları iyileştirilerek bu yapıların etrafındaki zeminlerin dolayısıyla da enerji geo-yapılarının verimliliği ve güvenliğinin arttırılması hedeflenmiştir. Bunun için zeminlerin şişme ve büzülme olmak üzere iki mühendislik davranışı üzerinde durulmuştur. Bu amaç kapsamında öncelikle bentonit ve kum-bentonit karışımlarının şişme ve büzülme davranışları yüksek sıcaklıklar (50 ve 80 santigrat derece) altında belirlenmiştir. Çeşitli katkılar kullanılarak yüksek sıcaklıklar altında şişme ve büzülme davranışları iyileştirilmeye çalışılmıştır. Karbon fiber (CF), ferrokrom cürufu (FS) ve faz değişim malzemelerinden biri olan mikro kapsüllenmiş parafin (MEP) katkı maddeleri kullanılmıştır. Bu katkıların bentonit ve kum-bentonit karışımlarının şişme ve büzülme davranışları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Nükleer atık depolama alanlarında kullanılan tampon malzemelerin şişme davranışı, atık kutusunun stabilitesi ve tampon malzemenin geçirimsizliği açısından önemlidir. Yüksek sıcaklıklarda kuruma nedeniyle tampon ve enerji kazıklarının çevresindeki zeminlerin büzülme davranışı literatürde hala belirsizdir. Bu tez kapsamında, yüksek sıcaklıkların ve katkı maddelerinin bentonit ve kum-bentonit karışımlarının hacimsel büzülme deformasyonu ve şişme basıncı üzerindeki etkileri incelenmiştir. FS ve CF genel olarak şişme basıncını azalttığı, MEP'in ise arttırdığı gözlemlenmiştir. FS büzülmeyi azaltırken, CF büzülmeleri azaltarak davranışı iyileştirmiştir. MEP yüzde 90 doygunlukta büzülmeyi belirgin şekilde azaltırken, yüzde 50 doygunlukta sınırlı etki göstermiştir. Genel olarak CF ve MEP katkıları iyi performans gösterirken, FS ilave bir katkı olmadan uygun değildir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to improve the volumetric change behaviour of buffer soils around energy related underground structures, especially nuclear waste repositories and energy piles, under elevated temperatures to increase the efficiency and safety of the soils around these structures. In line with this objective, two engineering properties of soils, which are swelling and shrinkage, were focused on. For this purpose, firstly, the swelling and shrinkage behaviours of bentonite and sand-bentonite mixtures were determined under high temperatures (50 and 80 degree Celsius). Then, the swelling and shrinkage behaviours were investigated by using various additives to improve the swelling and shrinkage behaviours under elevated temperatures. Carbon fiber, ferro-chrome slag and micro-encapsulated paraffin were used as additives and their effects on swelling and shrinkage behaviour were investigated. The swelling behaviour of buffer materials used in nuclear waste storage areas is extremely important for the waste canister's stability and the buffer material's impermeability. The shrinkage behaviour of soils in nuclear waste storage areas and around the energy piles due to drying under elevated temperatures remains unclear in the literature. Therefore, the effects of high temperatures and additives on the volumetric shrinkage strain and swelling pressure of bentonite and sand-bentonite mixtures were investigated. Ferro-chrome slag and carbon fiber generally reduced the swelling pressure while micro-encapsulated paraffin increases. In terms of shrinkage, ferrochrome slag increased the strains while the carbon fiber decreased and improved the shrinkage behaviour. Micro-encapsulated paraffin improved the shrinkage at 90 percent saturation but exhibited moderate effect at 50 percent saturation. Overall, carbon fiber and micro-encapsulated paraffin was found to be promising whereas ferro-chrome slag was not suitable for field applications.
Benzer Tezler
- Volgram ağır alaşımlarında başlangıç toz özelliklerinin sıvı gaz sinterlemesi yoluyla yoğunlaşma süreçlerine olan etkileri
Effects of initial powder characteristics on densificatıon processes via liquid-phase sintering in based heavy alloys
BURAK ÖZKAL
- Charged functionalized semi-ipn nanocomposite materials with enhanced physico-chemical properties
Gelişmiş fizikokimyasal özelliklere sahip fonksiyonel yarı-ıpn nanokompozit malzemeler
KÜBRA KARA ERSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Atenolol yüklenmiş poli(akrilik asit) bazlı hidrojel sistemlerinin kontrollü salımının incelenmesi ve karakterizasyonu
Investigation and characterization of the controlled release of atenolol loaded poly(acrylic acid) based hydrojel systems
SİNEM DEMİR
- Sülfobetain/NIPAAm/aljinat ve sülfobetain/NIPAAm//kitosan hidrojellerinin ilaç salım davranışlarının incelenmesi
Investigation of the drug release behaviours of sulfobetaine/NIPAAm/alginate and sulfobetaine/NIPAAm//chitosan hydrogels
FATIMA CEMRE ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN ERBİL