Yazar "Muse, Nasrudin Mahamoud" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 2 / 2
  • Küçük Resim
    Öğe
    Kohezyonsuz zemin özelliklerinin iyileştirilmesinde geopolimerlerin kullanılması
    (Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2023) Muse, Nasrudin Mahamoud; Olgun, Murat
    Tez çalışması kapsamında geopolimerlerin kohezyonsuz zeminlerin iyileştirilmesinde kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Geopolimerlerin oluşturulması sürecinde jellerin oluşumunu etkileyen birçok faktör vardır. Bu çalışmada, uçucu kül ve silis dumanı atıkları ile sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat (Na2SiO3) alkali aktivatörleri kullanılarak, kohezyonsuz zeminlerin iyileştirilmesine yönelik geopolimer numuneler hazırlanıp mekanik ve durabilite özellikleri incelenmiştir. Taguchi deneysel tasarım metodu kullanılarak bağlayıcı ve alkali aktivatör miktarlarının geopolimer özelliklerindeki etkileri araştırılıp, zeminlerin stabilizasyonu için optimum karışımların oluşturulması hedeflenmiştir. Deneysel çalışmanın ilk aşamasında L16 ortogonal dizinine göre tasarlanıp, hazırlanan küçük ölçekli deney numuneleri üzerinde serbest basınç deneyi, eğilme dayanımı deneyi, ıslatma-kurutma ve donma-çözülme çevrimlerine maruz bırakılan numunelerin basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucu elde edilen S/N değerlerine göre; uçucu kül+silis dumanı miktarı %10'dan %25'e ve Molarite 4M'dan 10M'a artırıldığında dayanımlar artmıştır. Silis dumanı miktarının (silis dumanı/bağlayıcı) %20'ye kadar kullanılması dayanımları artırmış fakat %20'den fazla kullanıldığında ise dayanımları olumsuz yönde etkilemiştir. Karışımlarda kullanılan Na2SiO3 miktarının artırılması dayanımın azalmasına sebep olmuştur. Optimum parametre seviyeleri; uçucu kül+silis dumanı miktarı %25, silis dumanı miktarı %20, molarite 10 M ve Na2SiO3 / NaOH oranı 1.5 şeklinde elde edilmiştir. Deneysel çalışmanın ikinci aşamasında; L9 ortogonal dizinine göre ince ve iri agregalar kullanılarak büyük ölçekli deney numuneleri üretilmiş ve serbest basınç deneyi, CBR deneyi, ıslatma-kurutma ve donma-çözülme çevrimlerine maruz bırakılan numuneler üzerinde basınç dayanım deneyleri uygulanmıştır. Deney sonuçlarından elde edilen S/N değerleri için; uçucu kül+silis dumanı miktarı %10'dan %30'a ve molarite 6M'dan 10M'a artırıldığında dayanımlar artmıştır. Silis dumanı miktarının %25'e kadar kullanılması dayanımları artırırken silis dumanının %25'ten fazla kullanılması dayanımları negatif yönde etkilemiştir. Optimum parametre seviyeleri; uçucu kül+silis dumanı miktarı %30, silis dumanı miktarı %25, molarite 10 M ve Na2SiO3 / NaOH oranı 1.0 olmuştur. L9 tasarımına göre gerçekleştirilen kapilarite ve permeabilite deneylerinde benzer sonuçlara ulaşılmıştır. S/N analizi sonuçlarına göre optimum parametre seviyeleri; uçucu kül+silis dumanı miktarı %30, Silis dumanı miktarı %25, Molarite 10 M ve Na2SiO3 / NaOH oranı 1.0 olarak elde edilmiştir. Optimum tasarımın belirlenmesi için büyük ölçekli deney numunelerinden elde edilen sonuçlar Minitab programı aracılığıyla Yanıt Optimizasyon Yöntemi (Response Optimizer Method) ile değerlendirilmiştir. Kohezyonsuz zemin özelliklerinin iyileştirilmesinde, dış ortam özelliklerinden ıslatma-kurutma çevrimlerine maruz kalan numunelerin dayanımlarının minimum 3MPa olması durumu sınır değer olarak alınmıştır. Bu değere ulaşılabilmesi için geri analizle herhangi bir dış ortam etkisine maruz kalmamış numunelerde hedef basınç dayanımı 12MPa olarak belirlenmiştir. 28 gün kürlenmiş numuneler için belirlenen bu hedef değere ulaşmak için elde edilen optimum parametre seviyesi değerleri; uçucu kül+silis dumanı miktarı %30, silis dumanı miktarı %25, molarite 8M ve Na2SiO3 / NaOH oranı ise 1.5 olmuştur. Optimum tasarım numuneleri için yapılan doğrulama deneylerinde ortalama basınç dayanımları 12.281 MPa elde edilmiş olup, hedef basınç dayanımı değeri %100 doğrulanmıştır. Ayrıca optimum tasarım numuneleri için, donma-çözülme ve ıslatma-kurutma çevrimleri sonucu dayanım deneyleri ile kapilarite ve permeabilite deneyleri yapılmış ve elde edilen sonuçları kabul edilebilir bulunmuştur. Kohezyonsuz zeminlerin arazi ortamında geopolimer kullanılarak iyileştirilebilirliğinin araştırılmasında seçilen optimum tasarım, en yüksek dayanım ve en düşük dayanım beklenen tasarımlar için arazide açılan 3 adet çukur içerisinde numuneler hazırlanmıştır. Numuneler üzerinde gerçekleştirilen dinamik plaka yükleme deneylerinde oturmalar sınırlı olmuş ve yüksek dinamik deformasyon modülü değerleri (Evd=120.67-158.45 MN/m2) değerleri elde edilmiştir. Her bir çukurdan alınan karot numuneleri üzerinde 28 gün kürlenme sonucunda yapılan basınç dayanım deneylerinde; en düşük dayanım değeri 3.24 MPa, en yüksek dayanım değeri 22.31 MPa ve optimum tasarım için dayanım değeri 8.42 MPa olarak elde edilmiştir. Çukurlardan alınan karotlar üzerinde donma-çözülme ve ıslatma-kurutma çevrimleri sonrasında yapılan dayanım deneylerinden elde edilen sonuçlar da yeterli olup, arazi şartlarında kohezyonsuz zeminlerin geopolimerle stabilize edilebileceği belirlenmiştir. Uygun tasarımlardan alınan numuneler üzerinde gerçekleştirilen SEM, SEM-EDS, XRD ve XRF analizlerinde tespit edilen C-S-H, C-A-S-H jelleri, mikro gözenekler, mikro çatlaklar ve reaksiyona girmeyen parçacıkların varlığı aynı numuneler için elde edilen deneysel sonuçlarla ilişkilendirilmiş olup, uyumlu sonuçlara ulaşılmıştır.
  • Küçük Resim
    Öğe
    Kohezyonsuz zemin özelliklerinin iyileştirilmesindegeopolimerlerin kullanılması
    (Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2023) Muse, Nasrudin Mahamoud; Olgun, Murat
    Tez çalışması kapsamında geopolimerlerin kohezyonsuz zeminlerin iyileştirilmesinde kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Geopolimerlerin oluşturulması sürecinde jellerin oluşumunu etkileyen birçok faktör vardır. Bu çalışmada, uçucu kül ve silis dumanı atıkları ile sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat (Na2SiO3) alkali aktivatörleri kullanılarak, kohezyonsuz zeminlerin iyileştirilmesine yönelik geopolimer numuneler hazırlanıp mekanik ve durabilite özellikleri incelenmiştir. Taguchi deneysel tasarım metodu kullanılarak bağlayıcı ve alkali aktivatör miktarlarının geopolimer özelliklerindeki etkileri araştırılıp, zeminlerin stabilizasyonu için optimum karışımların oluşturulması hedeflenmiştir. Deneysel çalışmanın ilk aşamasında L16 ortogonal dizinine göre tasarlanıp, hazırlanan küçük ölçekli deney numuneleri üzerinde serbest basınç deneyi, eğilme dayanımı deneyi, ıslatma-kurutma ve donma-çözülme çevrimlerine maruz bırakılan numunelerin basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucu elde edilen S/N değerlerine göre; uçucu kül+silis dumanı miktarı %10'dan %25'e ve Molarite 4M'dan 10M'a artırıldığında dayanımlar artmıştır. Silis dumanı miktarının (silis dumanı/bağlayıcı) %20'ye kadar kullanılması dayanımları artırmış fakat %20'den fazla kullanıldığında ise dayanımları olumsuz yönde etkilemiştir. Karışımlarda kullanılan Na2SiO3 miktarının artırılması dayanımın azalmasına sebep olmuştur. Optimum parametre seviyeleri; uçucu kül+silis dumanı miktarı %25, silis dumanı miktarı %20, molarite 10 M ve Na2SiO3 / NaOH oranı 1.5 şeklinde elde edilmiştir. Deneysel çalışmanın ikinci aşamasında; L9 ortogonal dizinine göre ince ve iri agregalar kullanılarak büyük ölçekli deney numuneleri üretilmiş ve serbest basınç deneyi, CBR deneyi, ıslatma-kurutma ve donma-çözülme çevrimlerine maruz bırakılan numuneler üzerinde basınç dayanım deneyleri uygulanmıştır. Deney sonuçlarından elde edilen S/N değerleri için; uçucu kül+silis dumanı miktarı %10'dan %30'a ve molarite 6M'dan 10M'a artırıldığında dayanımlar artmıştır. Silis dumanı miktarının %25'e kadar kullanılması dayanımları artırırken silis dumanının %25'ten fazla kullanılması dayanımları negatif yönde etkilemiştir. Optimum parametre seviyeleri; uçucu kül+silis dumanı miktarı %30, silis dumanı miktarı %25, molarite 10 M ve Na2SiO3 / NaOH oranı 1.0 olmuştur. L9 tasarımına göre gerçekleştirilen kapilarite ve permeabilite deneylerinde benzer sonuçlara ulaşılmıştır. S/N analizi sonuçlarına göre optimum parametre seviyeleri; uçucu kül+silis dumanı miktarı %30, Silis dumanı miktarı %25, Molarite 10 M ve Na2SiO3 / NaOH oranı 1.0 olarak elde edilmiştir. Optimum tasarımın belirlenmesi için büyük ölçekli deney numunelerinden elde edilen sonuçlar Minitab programı aracılığıyla Yanıt Optimizasyon Yöntemi (Response Optimizer Method) ile değerlendirilmiştir. Kohezyonsuz zemin özelliklerinin iyileştirilmesinde, dış ortam özelliklerinden ıslatma-kurutma çevrimlerine maruz kalan numunelerin dayanımlarının minimum 3MPa olması durumu sınır değer olarak alınmıştır. Bu değere ulaşılabilmesi için geri analizle herhangi bir dış ortam etkisine maruz kalmamış numunelerde hedef basınç dayanımı 12MPa olarak belirlenmiştir. 28 gün kürlenmiş numuneler için belirlenen bu hedef değere ulaşmak için elde edilen optimum parametre seviyesi değerleri; uçucu kül+silis dumanı miktarı %30, silis dumanı miktarı %25, molarite 8M ve Na2SiO3 / NaOH oranı ise 1.5 olmuştur. Optimum tasarım numuneleri için yapılan doğrulama deneylerinde ortalama basınç dayanımları 12.281 MPa elde edilmiş olup, hedef basınç dayanımı değeri %100 doğrulanmıştır. Ayrıca optimum tasarım numuneleri için, donma-çözülme ve ıslatma-kurutma çevrimleri sonucu dayanım deneyleri ile kapilarite ve permeabilite deneyleri yapılmış ve elde edilen sonuçları kabul edilebilir bulunmuştur. Kohezyonsuz zeminlerin arazi ortamında geopolimer kullanılarak iyileştirilebilirliğinin araştırılmasında seçilen optimum tasarım, en yüksek dayanım ve en düşük dayanım beklenen tasarımlar için arazide açılan 3 adet çukur içerisinde numuneler hazırlanmıştır. Numuneler üzerinde gerçekleştirilen dinamik plaka yükleme deneylerinde oturmalar sınırlı olmuş ve yüksek dinamik deformasyon modülü değerleri (Evd=120.67-158.45 MN/m2) değerleri elde edilmiştir. Her bir çukurdan alınan karot numuneleri üzerinde 28 gün kürlenme sonucunda yapılan basınç dayanım deneylerinde; en düşük dayanım değeri 3.24 MPa, en yüksek dayanım değeri 22.31 MPa ve optimum tasarım için dayanım değeri 8.42 MPa olarak elde edilmiştir. Çukurlardan alınan karotlar üzerinde donma-çözülme ve ıslatma-kurutma çevrimleri sonrasında yapılan dayanım deneylerinden elde edilen sonuçlar da yeterli olup, arazi şartlarında kohezyonsuz zeminlerin geopolimerle stabilize edilebileceği belirlenmiştir. Uygun tasarımlardan alınan numuneler üzerinde gerçekleştirilen SEM, SEM-EDS, XRD ve XRF analizlerinde tespit edilen C-S-H, C-A-S-H jelleri, mikro gözenekler, mikro çatlaklar ve reaksiyona girmeyen parçacıkların varlığı aynı numuneler için elde edilen deneysel sonuçlarla ilişkilendirilmiş olup, uyumlu sonuçlara ulaşılmıştır.