Treatment of liquefaction susceptible loose saturated clean sand with magnesium oxide
Sıvılaşmaya yatkın gevşek sature temiz kumun magnezyum oksit ile iyileştirilmesi
- Tez No: 716227
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZER ÇİNİCİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, İnşaat Mühendisliği, Chemistry, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doymuşluk, Hidrasyon, Magnezyum hidroksit, Magnezyum oksit, Sıvılaşma, Çökelme, İyileştirme teknikleri, Saturation, Hydration, Magnesium hydroxide, Magnesium oxide, Liquefaction, Precipitation, Improvement techniques
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sıvılaşma, bazı durumlarda depremlerden daha yıkıcı olan akış sıvılaşması olarak gözlenir. Akma sıvılaşması, statik ve dinamik hareketlerin neden olduğu boşluk suyu basıncının hızlı gelişimi nedeniyle anlık efektif gerilme kaybı olarak granüler zeminin yumuşayarak şekil değiştirmesi durumudur. Sıfır efektif gerilme altında zeminin direnci kaybolur, dolayısıyla sıvı gibi davranır. Sıvılaşmanın etkilerini azaltmak için, doygunluk derecesini düşürmek, zeminin gözenek boşluğunu doldurmak ve daneleri bir araya getirmek amacıyla, kimyasal enjeksiyonu, sentetik lif güçlendirmesi, patlatarak sıkılaştırma gibi yöntemleri içeren geleneksel ve son zamanlarda geliştirilmiş iyileştirme yöntemleri önerilmiştir. Ancak, toksisite ve çevresel örseleme, maliyet ve belirli durumlar için uygulanabilir olmamaları bunların negatif etkileridir. Alternatif olarak magnezyum oksit (MgO) medikal, tarım ve inşaat endüstrilerinde yaygın kullanımı nedeniyle bu çalışmada önerilmiştir. Sıvılaşma oluşumunu önlemek için, su içeriğini azaltmak ve zemin daneleri arasında bir bağlantı kurmak gayesiyle, magnezyum hidroksit çökeltileri üreten MgO'nun hidrasyon mekanizması kullanılmıştır. Bu nedenle, magnezyum oksitin sırasıyla %0.5, %1,%2,%4,%6 MgO dozları ile sıvılaşabilen düzgün, ince ve tamamen doymuş temiz kumun kompaksiyon mukavemetine etkisi araştırılmıştır. İyileştirilmiş numuneler 23 ⁰ C ve % 41 nem altında 3,7 ve 14 gün küre tabi tutulmuştur. Bu süre sonundaki iyileştirilmiş numuneler üzerinde çok sayıda tek eksenli serbest basınç (UCT) deneyi yapılmıştır. Bu sayede uzun kür süresi ve MgO eklenmesi, su muhtevasını düşürmüş ve erken kırılmasını sağlamış, kum daha sert ve yoğun hale gelmiştir. MgO artışı, zeminin serbest sıkıştırma mukavemetini artırır. Kırılma ve toplam deformasyon kapasitesini düşürür. Kür süre artışı bunu desteklemiş ve Elastik modulüsü artışı ile numunenin kırılganlığı yükselmiştir. Daha yüksek MgO içeren numunelerin tek eksenli basınç altında süneklik ve dayanıklılığı azalmıştır. Sonuçta, sıvılaşma riski ve aşırı oturma azalmış, zemin mekanik olarak güçlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Static liquefaction, more risky than cyclic one in some cases, is a strain-softening case of the granular soil as sudden loss of effective stress due to quick development of pore water pressure due to static and dynamic actions. Under zero effective stress, soil strength is lost, so it behaves like a liquid. To diminish its effects, there have been proposed traditional and recently developed improvement methods including chemicals, synthethic fibers, blast densification in the aim of lowering the saturation degree, filling pore space of soil and combining soil particles together. However, these have some drawbacks such as toxicity and disturbance to ambiance, being expensive and inoperable for specific cases. As an alternative, magnesium oxide (MgO) was offered in this study due to the vast usage on medical, agricultural and constructional industries. To prevent liquefaction occurrence, the hydration mechanism of MgO, producing magnesium hydroxide precipitates was used to reduce water content and to connect soil grains. Its impacts on the compressive strength of loose, fine, fully saturated liquefiable clean sand with MgO doses of % 0.5, %1, %2, %4, %6 respectively, were investigated. Treated cylindirical soil samples were cured under 23 ⁰ C and 41% humidity for 3,7 and 14 days. Several unconfined compression tests (UCT) were made on samples under strain-controlled condition. The addition of MgO after sufficient curing period removed to water content, provided to be failed earlier and made them stiffer and denser. Increase in MgO doses enhanced to unconfined compressive strength and reduced total and failure deformation capacity. Longer treatment supported to this by making them more brittle with higher Elastic Modulus, so ductility and durability was dimished. Finally, liquefiable soil was improved mechanically along with the preventetion of excessive deformation and saturation, so the possibility of liquefaction occurrence was decreased.
Benzer Tezler
- Assesment of liquefaction potential of Çiğli alluviums
Çiğli alüvyonlarının sıvılaşma potansiyelinin değerlendirilmesi
NURCAN KAPLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT DOYURAN
- Gebze Atık Su Arıtma Tesisi (Kocaeli) alanındaki zeminlerin sıvılaşma potansiyelinin araştırılması
Investigation of the liquefaction potential of Gebze Wastewater Treatment Plant (Kocaeli) soils
RANA ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP KILIÇ
- Saray (Van) atık su arıtma tesisi alanının CBS (coğrafi bilgi sistemi) temelli sıvılaşma potansiyelinin araştırılması
GIS (geographical information system) based investigation of liquefaction potential of Saray (Van) waste water treatment plant area
AYÇA YILDIRIM BAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ERCANOĞLU
- Comparison of different ground improvement methods in wastewater treatment plants with real case studies and cost analysis
Atıksu arıtma tesislerinde farklı zemin iyileştirme yöntemlerinin gerçek vakalar ile kıyaslanması ve maliyet hesabı
BORA GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
İnşaat MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET RİFAT KAHYAOĞLU
- Effect of ultrasound and high hydrostatic pressure (hhp) on liquefaction and quality parameters on selected honey varieties
Ultrason ve yüksek hidrostatik basınç (YHB) uygulamalarının değişik bal türlerinde kristallerin çözülmesi ve balların kalite parametreleri üzerine etkisi
İPEK BASMACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. HAMİ ALPAS
PROF. DR. FARUK BOZOĞLU