Kum - atık lastik karışımlarının lineer olmayan dinamik davranışı
Non - linear dynamic behavior of sand-waste rubber mixtures
Yazar: SEYFETTİN UMUT UMU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. DERVİŞ VOLKAN OKUR
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Atık lastiklerin, inşaat mühendisliğinde kullanımı son zamanlarda önemli bir konu haline gelmiştir.  Zeminlerle beraber kullanıldıklarında geoteknik mühendisliği açısından oldukça olumlu sonuçlar doğurdukları görülmüştür.  Yol inşaatlarındaki stabilite ve oturma problemlerine karşı, istinat ve dolgu duvarlarında ise hafif malzeme ihtiyacına karşılık geri dolgu malzemesi olarak kullanılmaktadırlar.  Bu çalışmanın ilk aşamasında, Toyoura kumu, Rezonant Kolon/Burulmalı Kesme (RCTS) deney sisteminin standardizasyonu amacıyla deneye tabi tutulmuştur.  Farklı boşluk oranında, doygunluk derecesinde numuneler hazırlanmıştır.  Hazırlanan bu numunelere küçük ve orta birim kayma deformasyon genliklerinde ve farklı çevre basınçlarında burulma torku uygulanarak, numunelerin lineer olmayan davranışları incelenmiştir.  Rezonans frekans, kayma dalgası hızı ve maksimum kayma modülü değerleri ölçülmüştür. Çalışmanın ikinci ve ana aşamasında, ISO standart kumuna, farklı dane çapı ve boyutlarda atık lastik tozu, parçası ve çubuğu, ağırlıkça farklı oranlarda eklenerek numuneler hazırlanmıştır.  Karışım numuneleri üzerinde RCTS deneyi yapılmıştır.  Modül azalım, sönüm oranı ve maksimum kayma modülü değişim grafikleri elde edilmiştir.  Karışım oranlarına bağlı olarak bu grafiklerin değişimleri incelenmiştir.  Karışım numunelerine ait sonuçlar, referans numune kum ile kıyaslanmış ve değişim incelenmiştir.  Karışıma katılan atık lastik numunelerden ağırlıkça yüzde 5-10 arasında kullanılan atık lastik tozunun maksimum kayma modülünü olumlu yönde etkilediği görülmüştür.  Çalışmanın son aşamasında ise sonuçlar yapay zekâ teknolojileri ve regresyon analizleri ile modellenmiştir.  Elde edilen sonuçlar, literatürde yer alan deneye dayalı formüllerle kıyaslanmıştır.

Abstract:
The use of waste tires in civil engineering applications has become a major issue in recent years and has advantageous outcomes in terms of geotechnical engineering.  The rubber wastes are lightweight materials that can be used as a filling material in embankments to overcome the stability and settlement problems in road constructions over weak soils.  In the first phase of the research, Toyoura sand samples prepared with different void and saturation ratio were subjected to the Resonant Column/Torsional Shear Test (RCTS) to identify the standardization of the test system.  The non-linear behavior of the samples were analyzed by applying torsion torque at wide range of effective pressure and shear strain amplitude.  The changes of the shear modulus, shear wave velocity and resonance frequency depending on the shear strain amplitude, effective pressure, void and saturation ratio were observed.  In the second and main phase of the study, the samples were prepared by adding waste tires to ISO standard sand in the form of chips, powder and chopped with different grain diameters, sizes and different ratios by weight.  The response of the modulus reduction, damping ratio and maximum shear modulus of the rubber waste-ISO sand mixtures were interpreted using the RCTS system, according as the changes in shear strain amplitude, mixing ratios, grain diameters and particle shapes.  Using powder type 5-10 percent by weight have been observed a positive impact on the maximum shear modulus. Finally, experimental results have been modeled by using artificial intelligence technologies, regression analysis and compared with literature.