Kil zeminlerin mekanik ve sıkışma özelliklerine sıcaklık değişimlerinin etkisi
Proje no. 22282 · Durum: Kapanmış (Yayın bekleniyor) · 2022
Özet
<p>Bu proje ile,kil zeminlerin termo-hidro-mekanik (THM) özelliklerinin sistematik bir deneysel yaklaşım ile belirlenmesi amaçlanmaktadır. Zemin ortamında ısı değişimi bazı geoteknik problemlere yol açmakta, bu problemler ise Zemin Mekaniği Türk Milli Komitesi’nin aynı zamanda International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE)‘nin TC308 nolu “Energy Geotechnics” teknik komite başlığı altında geniş olarak değerlendirilmektedir. Bu kapsamda ülkemizde artan enerji etkin projelerin sayısına rağmen, göreli olarak yeni bir konu olan “enerji geotekniği” konusunda atılan adımlar kısıtlıdır. Bu proje ile bu konuda bir adım atılması amaçlanmaktadır. Zeminlerin termo-hidro-mekanik (THM) davranışlarının belirlenebilmesi, üniversitelerin ülkemize bu konuda hizmet verebilmesi, geleceği olan bu konuda yerli bir bilgi birikimi oluşturulabilmesi, bu konuda yetişmiş eleman sayımızın arttırılması, projenin amaçları arasında sayılabilir. Projede ince daneli zeminlerin termal etkiler altındaki davranışlarının ortaya konulması, bu konuda deneysel bir tecrübenin elde edilmesi, ülkeye bu konuda hizmet edebilecek bir seviyeye gelinmesi, hali hazırda Yükseköğretim Kurulu’nun 100/2000 projesi dahilinde burs alan doktora öğrencimizin konu ile ilgili uzmanlaşması hedeflenmektedir.</p><p>Bu kapsamda, çalışmamız, ısıl etkilere tabi tutulan doygun yumuşak (normal konsolide) killerin mühendislik davranışlarının araştırılmasını amaçlamaktadır. Dolayısı ile konu ısıl drenler, enerji etkin temel sistemleri ve zeminlerin ısıl özelliklerinin iyileştirilmesi gibi enerji geoyapılarının performans davranışı ile ilgilidir. Özellikle, ısıl değişim sistemlerinin verdiği ısı ile birlikte yumuşak killerin sıkışma özelliklerinin değişen çevre basıncıyla gelişimini daha iyi anlamayı amaçlamaktadır. Araştırma alanında literatürde çalışmalar oldukça kısıtlı olup, önerilen konu hakkında çalışmaya rastlanmamıştır.</p><p>Sonrasında, satın alınacak termal kontrollü ödometre ile deneysel çalışma başlatılacaktır. Kaolin ve kalsiyum montmorillonite killer iki aşırı konsolidasyon oranında (1 ve 12) hazırlanarak sıkışma davranışlarının sıcaklığın 100°C’den -20°C’ye 20°C lik azalımlarla inerken belirlenmesi amaçlanmıştır. Sonuçların termo-hidro-mekanik modellemesi, bir sonlu eleman yazılımı kullanılarak yapılacaktır.</p><p>Projede, belirli derinliklerde normal konsolide zeminlerin sıcaklık etkisi altında davranışlarının belirlenmesini amaçlamaktadır. Kil ve suya doygun zeminlerde bu deneylerin yapılmasının başlıca sebebi, bu zeminlerin termal etkiler altında fiziksel özelliklerinin değişimi ve aynı zamanda su içeriğinin zeminin plastik davranışı üzerine etkisinin son derece fazla olmasıdır. Manavkuyu’dan 30 m’ye kadar derinlikte malzemeler elde edilmiştir, aynı zamanda Illionis kampüsü’nde takribi 40 m’ye kadar yapılan sondajlardan NC yumuşak killere ulaşılması amaçlanmaktadır.</p><p>Araştırmada enerji geotekniği konusunda Türkiye’de öncü bir çalışma olması beklenmektedir. Enerji yapıları etkisi altında zeminlerin gerilme-deformasyon özellikleri incelenecek, sürdürülebilir enerji konusunda alternatif enerjiler, teknolojiler konusunda ilerleme kaydedilecek olup son zamanlarda oldukça kritik bir konu olan enerji yapısında ülkemizde öncü çalışmalardan biri yapılmak istenmektedir.</p><p>Araştırma kapsamında yapılan deneylerden elde edilen sonuçlar, mevcut bünye modellerini doğrulamak ve güncellemek için kullanılacaktır. Yeraltı yüzeyinin farklı derinliklerinde ısıl etkiler nedeniyle oluşan deformasyonların daha iyi anlaşılması ve enerji geoyapılarının performansının arttırılması sağlanacaktır. Konu hakkında yürütücü ve araştırmacının uzmanlaşması, bu tip projelerin artmasına ve enerji bağımlılığın dolaylı olarak azalmasına katkıda bulunacaktır. </p>