Enerji geo-yapıları için termal iletken ve yalıtkan zemin karışımlarının geliştirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: CİHAT AŞÇI

Danışman: YELİZ YÜKSELEN AKSOY

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Zeminlerin termal özelliklerinin araştırılması son yıllarda öne çıkmıştır. Sıcaklık değişimlerinden doğrudan etkilenen nükleer atık sahaları, gömülü yüksek gerilimli güç kabloları ve ısı eşanjörlerinin uygulandığı mühendislik yapılarında zeminlerin termal özellikleri oldukça önemlidir. Son zamanlarda yapılan çalışmalar bentonitin mühendislik dolgusu olarak nükleer atık sahalarında kullanılmasına yoğunlaşmıştır. Kum-bentonit karışımları ise mukavemet gerektiren ısı kazıkları ve yüksek gerilimli güç kabloları için gereklidir. Ayrıcı bu çalışmada bor mineralleri, cam elyaf ve cüruflar katkı malzemesi olarak zeminlerin termal özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Kolemanit minerali nükleer enerji santrallerinde radyonüklidleri nötrlediği için kullanılmaktadır. Bor minerallerinin genel olarak sıcaklığa karşı dayanıklılığı artırdığı bilinmektedir. Cam elyaf ise hafif ve yüksek mukavemet göstermesinden dolayı son yıllarda araştırılan önemli bir katkıdır. Cam elyafın elektriği iletmeme ve yanmama özelliklerinden faydalanılabilir. Cüruflar ise yüksek dayanıma sahip atık malzemelerdir. Cürufların geri dönüşümü ve sürdürülebilirliği için çeşitli alanlarda kullanılması incelenmelidir. Bu çalışma, bentonit ve farklı oranlar kum-bentonit karışımları kullanılmıştır. Her karışıma yüzde 10 ve yüzde 20 katkı eklenerek termal özelliklerinin değişimi de incelenmiştir. Bu karışımların kompaksiyon eğrisine göre termal özelliklerinin değişimi, doygunluk derecesine göre termal özelliklerinin değişimi ve sıcaklığa bağlı termal iletkenliklerinin değişimi incelenmiştir. Katkıların bentonit karışımlarının termal özelliklerine etkisi genellikle ihmal edilebilir düzeydeder. Bor katkıları kum-bentonit karışımlarında termal özellikler negatif etkilerken, cam elyaf katkılı kum-bentonit karışımlarında genellikle ihmal edilebilir düzeyde değişimler meydana gelmiştir. Ferrokrom cürufu kum-bentonit karışımlarının termal özelliklerini pozitif etkilerken, bakır cürufunun kum-bentonit karışımlarına etkisi ya ihmal edilebilir düzeyde ya da negatif etkilemiştir.