E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Pamukkale University Journal of Engineering Sciences - Pamukkale Univ Muh Bilim Derg: 23 (6)
Volume: 23  Issue: 6 - 2017
1.Cover-Contents
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Pages I - VI

2.The effect of energy dissipating steel cushions on the behaviour of a typical reinforced concrete frame
Hasan Özkaynak
doi: 10.5505/pajes.2016.57701  Pages 637 - 645
Betonarme çerçeve tipi yapıların deprem davranışları, enerji tüketebilen metal elemanlar kullanılarak iyileştirilebilmektedir. Metal elemanlar, yapının çerçeve gözlerine yerleştirildiğinde yapıya giren deprem enerjisini plastik deformasyon yaparak tüketebilmektedir. Yeni nesil yapı tasarımı, plastik şekil değiştirmelerin yapısal elemanlardan çok, deprem sonrasında yenisiyle değiştirilebilen metal elemanlarda yoğunlaşması sağlanarak hasarının azaltılması eğilimindedir. Bu çalışmada enerji tüketme özelliği olan farklı kalınlıklardaki yastık görünümlü metal elemanların çevrimsel davranışı, deneysel ve analitik olarak incelenmiştir. Farklı kalınlıklardaki çelik yastıkların kayma deneyleri İstanbul Teknik Üniversitesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuvarında (STEELAB) gerçekleştirilmiştir. Çelik yastıklar için analitik model geliştirilmiş ve gerçek betonarme yapıdan çıkartılmış bir çerçevenin lineer olmayan analizinde kullanılmıştır. Analiz sonuçları, levha kalınlığına bağlı olarak çelik yastıkların betonarme çerçeve dayanımını %5 ile %20 arasında değişen oranlarda artırdığını göstermektedir. Kalınlığı 18 mm olarak seçilen çelik yastığın kullanıldığı betonarme çerçeve yalın çerçeveden 5 kat daha fazla enerji tüketmiştir. Aynı kalınlıktaki çelik yastık, çerçeve sistemin toplam enerjisinin %55’ini tüketmiştir.
Seismic behavior of reinforced concrete frame type structures can be improved by adding energy dissipating metallic devices. Metal devices can dissipate the earthquake input energy by means of plastic deformation when they are located within the bays of the structure. New generation structural design methods tend to concentrate the plastic deformations accumulated on replaceable steel elements rather than on structural members and therefore decrease the damage level. In this study, experimental and analytical investigation was conducted in order to determine the hysteretic behaviour of energy dissipative steel cushion shaped metal elements with variable thicknesses. Shear tests of energy dissipative steel cushions were performed in the Structural and Earthquake Engineering Laboratory (STEELAB) of ITU. Analytical model was developed for the steel cushions and the model was used in the nonlinear analysis of a frame system that was extracted from an actual model structure. The analysis results showed that depending on the thickness, steel cushions increase the strength of the structure in the range of 5% to 20%. 18 mm thick steel cushion instrumented frame dissipates 5 times more energy than the bare frame. Steel cushion having the same thickness dissipated 55% of the total energy of the frame system.

3.Experimental and numerical analysis of cylindrical laminated glass shells
Ebru Dural
doi: 10.5505/pajes.2016.16769  Pages 646 - 651
Lamine cam polivinil butiral (PVB) ara tabaka ile birbirine bağlanmış iki cam tabakadan oluşan emniyet cam türüdür. PVB ara tabaka, kırılma olsa bile cam tabakaları bir arada tutar ve yaralanma riskini en aza indirir. Uzun yıllardır ulaşım ve otomotiv endüstrilerinde kullanılmakta olan lamine cam birimler yük ve çevresel koşullara gösterdikleri büyük dirençler nedeniyle, günümüzde yaygın olarak mimari cam ürünlerinde kullanılmaktadırlar. Lamine camlar oldukça karmaşık mekanik davranış gösterirler çünkü çok ince oldukları için kolayca büyük yer değiştirmeler gösterirler ve malzeme özellikleri arasında büyük bir fark vardır. Lamine cam ünitelerin matematiksel karmaşıklıkları ve süreksiz gerilme dağılımları nedeniyle, çalışmaların çoğu lamine cam birimlerinin doğrusal olmayan davranışı yerine doğrusal davranışları ile ilgilidir. Bu çalışmada, silindirik lamine cam kabukların çözümlenmesi için sonlu elemanlar modeli geliştirilmiş ve modelin doğrulanması için deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Sunulan grafiklerden gözlendiği gibi sayısal sonuçlar ve deneylerden elde edilen sonuçlar uyum içerisindedir.
Laminated glass is a kind of safety glass which consists of two glass layers with an interlayer Polyvinyl Butyral (PVB) in between them. Even if the breaking happens, the glass layers are held together by the PVB interlayer and minimize the risk of injury. Laminated glass units have long been used in the transportation and automotive industries. Because of their resistance to a wide range of loading and environmental condition, nowadays they are extensively used in architectural glazing products Laminated glasses display highly complicated structural behavior because they can easily perform large displacement since they are very thin and there is a big difference between the material properties. Because of mathematical complexity and discontinuous stress distributions of laminated glass units most of the studies are about linear behavior rather than nonlinear behavior of the laminated glass units. In the current study, a finite element model is developed for the analysis of cylindrical laminated glass shells and experimental studies are carried out for the validation of model. It is observed from the figures presented, numerical results and experimental results from the tests are in good agreement.

4.Vibration analysis of graphene sheets using membrane model
Çiğdem Demir, Kadir Mercan, Hakan Ersoy, Ömer Civalek
doi: 10.5505/pajes.2016.43789  Pages 652 - 658
Bu çalışmada grafen tabakaların membran gibi modellenerek serbest titreşim analizleri yapılmıştır. Membranlar eğilmeye ya da burkulmaya karşı rijitliği olmayan ince plaklardır. Yanal güçleri eksenel ve merkezi kesme kuvvetleri ile taşırlar. Böyle yük taşımaları, aşırı incelikleri ve moment taşıma kapasitelerinin ihmal edilebilir olmasından dolayı gergin kablo ağlarına benzetilebilirler. Grafen tabakalar dikdörtgen ve kare geometriye sahip olmak üzere değişik boyutlarda modellenmiştir. Elde edilen denklemin çözümünde hem ayrık tekil konvolüsyon yöntemi ve hem de analitik yöntem kullanılmıştır. Literatürde bulunan plak modeli ile ilk defa yapılan membran modelinin sonuçları karşılaştırılmıştır. Bulunan değerler grafik ve tablo halinde sunulmuştur.
In this present study vibration analysis of graphene sheets have been carried out by modeling as membrane model. Membranes are thin plates without the stiffness against bending and buckling. They carry lateral forces with axial and central shear forces. This specification, its extreme thinness and negligible moment capacity of membranes can be likened to the tense cable network. Graphene sheets are modeled in square and rectangular geometry. The resulting equation have been solved both analytically and the method of discrete singular convolution. The firstly obtained membrane results have been compared with results obtained by plate models in the literature. Results are given in graphics and tables.

5.Design, fabrication, and cyclic behavior of aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)
Çiğdem Avcı-Karataş, Oğuz Cem Çelik
doi: 10.5505/pajes.2016.58751  Pages 659 - 670
BÖÇ’lerin üretiminde kullanılan çelik malzemeye alternatif farklı bir çekirdek malzemesi olan alüminyumun kullanılma olanakları araştırılmıştır. Buradaki tipik özellikleri ile ilk defa üretilen ve denenen alüminyum alaşımlı BÖÇ’lerin, çelik BÖÇ’lere göre olası davranış verimliliğinin/üstünlüğünün irdelenmesine yönelik çalışmalardan elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Tasarımı yapılan BÖÇ’lerin üretiminde kullanılan alüminyum alaşım malzemelerinin mekanik özelliklerini tam olarak belirleyebilmek için çok sayıda çekme numunesi, öngörülen standartlara göre ve çekirdek boyutlarına yakın boyutlarda hazırlanarak çekme deneyleri yapılmıştır. Malzeme deneylerinden elde edilen sonuçlar BÖÇ’ün tasarımında ve üretiminde kullanılacak malzemenin seçimine yönelik önemli bilgiler içermektedir. Ayrıca, BÖÇ’lerin çekirdekleri üzerinden şekildeğiştirme ölçümlerinin yapılabilmesi için bir strain-gauge yerleştirme düzeni önerilmiş ve denenmiştir. Deneysel yöntemle incelenen BRB-AC1 ve BRB-AC3 numunelerinin üretiminde A5083-H111 alüminyum alaşımlı malzemenin tercih edilme nedenleri kapsamlı şekilde verilmiştir. Alüminyum BÖÇ’lerin üretimi, uygulanan kaynak prosedürü, çevrimsel yükleme deneyi, veri toplama sistemi ile ilgili elde edilen sonuçlar da bu çalışma kapsamındadır. Numunelerin kuvvet-yerdeğiştirme histeretik eğrileri, çekme ve basınç taşıma kapasiteleri, 〖(E〗_h) enerji yutma miktarları, (η) kümülatif inelastik yerdeğiştirmeleri ve 〖(ξ〗_effb) etkili sönüm oranları karşılaştırılmıştır. Simetriğe yakın histeretik eğri elde edilmesini garantileyen β basınç dayanımı düzeltme katsayısının deneylerde β<1.3 olması koşulu sağlanmıştır. Uç birleşimi kaynaksız olarak düzenlenen BÖÇ’ün (BRB-AC3) davranış özelliklerinin kaynaklı uç birleşimi olana (BRB-AC1) göre çok daha üstün olduğu sonucuna varılmıştır.
Potential use of aluminum alloy core material as an alternative to steel in BRBs was investigated. Effectiveness/superiority of such braces that are designed, produced, and tested for the first time in this work, over the available types of BRBs is evaluated. Numerous tensile test specimens (coupons) were prepared in prototype samples according to the prescribed standards. Material test results contain valuable information for choosing the materials to be used in designing and fabricating the BRBs. A strain-gauge placement configuration was also suggested and tested in order to correctly measure the axial strains in the yielding portions of BRB cores. The reasons of why A5083-H111 aluminum alloy materials were preferred in the fabrication of BRB-AC1 and BRB-AC3 specimens were given in detail. Fabrication steps of aluminum alloy BRBs, welding procedures followed, assumed cyclic loading test protocol, instrumentation and data acquisition system used in the tests were described in the scope of this study. Experimentally obtained force-displacement hysteretic curves, tension and compression capacities, dissipated cumulative energies 〖(E〗_h), cumulative inelastic displacements (η), and effective damping ratios 〖(ξ〗_effb) were calculated and compared. The requirement indicating that tests must involve the highest compression adjustment factor (β<1.3), ensuring the symmetrical hysteretic curves, was fulfilled. It is concluded that aluminum alloy BRBs (BRB-AC3) with weld-free end connections have superior behavioral values when compared to aluminum alloy BRBs with welded end connections (BRB-AC1).

6.The use of hybrid in cementitious composites
Kâzım Türk, Ceren Kına
doi: 10.5505/pajes.2016.17047  Pages 671 - 678
İnşaat sektöründeki gelişmelerle birlikte çok yüksek katlı betonarme binaların yaygınlaşması, altyapıya verilen önemin artması, nükleer enerji alanındaki yatırımların söz konusu olması gibi gelişmelerden dolayı beton teknolojisinde lif kullanımı büyük bir önem kazanmıştır. Dolayısıyla, bu lif takviyeli kompozitin özellikle, süneklik özelliğine sahip olması gerektiği açıktır. Lif takviyeli kompozitler yapısal elemanların sünekliğini arttırarak, deprem, roket darbeleri ve patlamalar gibi aşırı deplasman oluşturan olayları esnasında büyük miktarda enerji yutarak ileri düzeyde yapısal göçmeyi engellemek için tasarlanmaktadır. Bu kompozitlerin inşaat sektöründe kullanılmasıyla birlikte, çok yüksek betonarme binaların inşa edilebilmesi, önemli altyapı elemanlarının dayanıklılığının ve ekonomik ömrünün arttırılabilmesi, nükleer enerji santrallerinin güvenliği açısından büyük önem arz eden korunak binalarının daha güvenli yapılabilmesi, betonarme taşıyıcı elemanların kesit ve donatı oranlarında azalmalara gidilebilmesi çok daha mümkün olabilmektedir. Bu bağlamda, beton teknolojisinde yukarıda belirtilen kompozit özelliklerinin sağlanması açısından lif kullanımının önemi artmaktadır. Değişik malzeme özelliklerine sahip lif türlerinin tek veya farklı lif kombinasyonlarıyla birlikte karma olarak kullanımıyla daha gelişmiş kompozitler üretmenin mümkün olduğu yapılan incelemeler sonucunda tespit edilmiştir. Bu makalede, çimento esaslı kompozit üretiminde lif kullanımının önemi, lif tipleri ve kullanım şekilleri (tek lif ve karma lif) ve makro ve mikro lif türlerinin karma lif takviyeli kompozitlerin mühendislik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Sonuçta, çoklu çatlak oluşumu ve yüksek çekme dayanımı gibi avantajları nedeniyle inşaat sektöründe karma lif takviyeli kompozit kullanımı büyük önem kazanmaktadır.
With the developments in the construction sector, the use of fiber in concrete technology has gained great importance due to the developments of the spread of high rise concrete buildings, the increasing importance given to infrastructure, investments in nuclear energy field. Therefore, it is clear that this fiber reinforced composite especially should have also ductility properties. Fiber reinforced composites are designed in order to prevent extremely structural collapse by absorbing massive amount of energy during extreme load-displacement events such as earthquakes, projectile impacts and explosions. It will be much more possible with using this composite in the construction sector to construct much higher concrete building, increase the economic life and strength of important infrastructure members, construct more secure containment buildings which is important for the safety of nuclear power plant, reduce the section and reinforcement ratios in reinforced concrete structural members. In this regard, in the concrete technology in order to provide the above mentioned composite properties, the significance of fiber usage has increased. It was found from studies made that it is possible to produce more developed composites using hybrid fiber having different properties with single or different fiber combinations. In this paper, the significance of the use of fiber for producing the cementitious composite, fiber types and the using forms (single or hybrid) and the effects of micro and macro fiber types on the engineering properties of the hybrid fiber reinforced composites are investigated. Finally, at construction sector the use of hybrid reinforced composites has gained great importance due to the formation of multiple crack and high tensile strength.

7.Investigation of the behavior of carbon fiber reinforced polymer confined standard cylinder concrete specimens under axial load
Duygu Ertürkmen, Cengiz Dündar, Serkan Tokgöz
doi: 10.5505/pajes.2016.43815  Pages 679 - 686
Lif takviyeli polimer kompozitlerin betonarme yapılarda güçlendirme amaçlı olarak kullanımı son yıllarda oldukça yaygınlaşmıştır. Özellikle yüksek dayanımlı beton kullanılarak üretilen yapı elemanlarının yük etkisi altında sünek davranmasını sağlamak için, dışarıdan lifli polimer malzemeler kullanılarak sarılması alternatif bir güçlendirme yöntemi olarak öne çıkmaktadır. Yüksek çekme dayanımına sahip olan bu malzemeler, kolay uygulanabilmeleri ve hafif olmaları sebebiyle sıklıkla tercih edilmektedir. Bu çalışmada dayanımı 53.13-74.87 MPa arasında değişen silindir şeklindeki beton numuneler (tek veya çift kat) çift yönlü karbon lifli kumaş (CFRP) kullanılarak sarılmıştır. Söz konusu numunelerin eksenel basınç altında test edilmesiyle CFRP sargısının betonun basınç dayanımına ve sünekliğine olan etkileri araştırılmıştır. Ayrıca test edilen numunelere ait elde edilen gerilme-deformasyon ilişkileri literatürde mevcut olan CFRP ile güçlendirilmiş silindir numunelere ait modellerin sonuçları ile kıyaslanmıştır. Sonuç olarak CFRP sargılı numunelerin basınç dayanımlarında ve şekil değiştirme kapasitelerinde önemli artışlar elde edilmiştir. Özellikle çift kat CFRP sargılı durumda elde edilen gerilme-deformasyon değerlerinin, modellerden elde edilen değerler ile oldukça uyumlu olduğu gözlenmiştir.
The use of fiber reinforced polymer composites for strengthening in concrete structures has become quite prevalent in recent years. Especially, to provide ductile behavior from the structural elements that produced by using the high strength concrete under the load effects, the externally wrapping of these elements with using the fiber reinforced polymer materials comes into prominence as an alternative method for strengthening. These materials with high tensile strength can often be preferred due to their lightweight and easy to apply. In this study, cylinder-shaped concrete specimens with compressive strengths range between 53.13~74.87 MPa, are wrapped one or two layer with using bi-directional carbon fiber reinforced fabric (CFRP). These wrapped specimens were tested under the axial comprehensive loads and the effects of the CFRP wrapping on concrete strength and ductility was investigated. In addition, stress-strain relations obtained from the tested specimens were compared with the results of existing models for strengthened cylindrical specimen with CFRP in literature. As a result, a significant increase was obtained in the compressive strength and deformation capacity of CFRP wrapped specimens. Especially, it was observed that the stress-strain values obtained from the two layers CFRP wrapped specimens show good agreement with the values obtained from the models.

8.The effect of material properties and isolation system on thermal bridge behavior
Güler Gaygusuzoğlu, Adem Bakış
doi: 10.5505/pajes.2016.53496  Pages 687 - 693
Enerji tüketiminin azaltılması ülkelerin gelişimi için çok önemlidir. Yapılarda enerji tüketimi bu nedenle büyük önem arz etmektedir. Binalarda ısı kaybını azaltmak için ısı köprülerini, ısı köprülerini oluşturan yalıtım sisteminin etkilerini ve kullanılan malzemenin davranışlarını çok iyi bilmek gerekmektedir. Bu çalışma, teras katlarda beton, duvar ve yalıtım malzemelerinin ısıl iletkenlik katsayılarının değişiminin ısı köprüsüne etkilerini incelenmektedir. Bunun için literatürden farklı olarak Türkiye'de betonarme binaların teras katları için en sık kullanılan 9 kesit üzerinde inceleme gerçekleştirilmiştir. "Yalıtım sistemi, beton ve/veya duvar malzemesinin değişiminin ısı köprüsüne etkisi ne olmaktadır?" sorusuna yanıt aranmıştır. Hesaplamalar TS 825’te belirtilen birinci derece gün bölgesi için sıvalı durum göz önünde bulundurularak yapılmış olup farklı yalıtım çeşitlerinde duvar-döşeme-kiriş birleşimlerinin ısı akıları ve sıcaklıkları hesaplanmıştır. Hesaplamalarda gerçeğe yakın değerler veren ve sonlu elemanlar metodunu kullanan, QuickField 5.6 programından yararlanılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları ile ısı köprülerinde beton, duvar ve yalıtım malzemelerinin ısıl iletkenlik değerlerinin değişiminin iki boyutlu olarak nasıl değiştiği görülmektedir. En büyük ısı kaybı, betonun ısıl iletkenlik katsayısının artması sonucunda elde edilmektedir. Ayrıca elde edilen sonuçlarla teras katlarda kullanılan yalıtım çeşitlerinin hangisinin daha verimli olduğu sorularına da yanıt verilmektedir.
Reducing the energy consumption is very important for the development of the countries. For this reason, energy consumption at the buildings is very important. It is necessary to know behaviours of thermal bridges, affects at insulation system utilized and materials constituting the thermal bridges very well to cut down thermal loss in buildings, this study searches affects at change in the thermal conductivity coefficients of concrete, wall and insulation materials used in the terrace floors on the thermal bridges. For this reason, apart from literature, examination on 9 insulation sections most frequently used for the terrace floors at reinforced concrete buildings in Turkey were realized. What is the effect of changes at insulation system and/or the concrete and the wall materials on the thermal bridge?”. Answers to this question was researched. Calculations were made for temperature and heat flux distributions at wall-floor-beam combinations at different insulation states considering plastered state for first degree day area, as mentioned in TS825 Standard. For the calculations, QuickField 5.6 program, which gives realistic values and utilizes finite elements method was used. With the results of this study, it was seen how the behavior of the variance of the concrete, wall and insulation heat conductivity values at the thermal bridges changes in a two-dimensional way. As a result of the calculations, the biggest heat loss was obtained when thermal conductivity coefficient of the concrete increased. Besides, answers are given to questions such as which is the most productive section used in terrace floors?

9.Asbestos exposure and prevention methods in urban renewal process
Özge Akboğa Kale, Gürkan Emre Gürcanlı, Selim Baradan
doi: 10.5505/pajes.2016.66049  Pages 694 - 706
Asbest maddesi ve insan sağlığına verdiği zararlar iş sağlığı ve güvenliği dünyasında uzun süredir araştırmacıları meşgul etmektedir. Getirilen yasal düzenlemeler ile asbest kullanımı dünya genelinde birçok ülkede yasaklansa da geçmiş yıllardaki yaygın kullanımından dolayı mevcut bina stoklarında hala asbest ihtiva eden bileşenlerin var olduğu bilinmektedir. Son yıllarda Türkiye’de uygulaması devam eden kentsel dönüşüm süreci kapsamında bu binaların yıkımı söz konusu olduğu için asbeste maruz kalma gerçeği bir kez daha gün yüzüne çıkmıştır. Bu çalışmada, ülkemizde ve dünyada iş sağlığı ve güvenliği kapsamında asbest maruziyetine yönelik yapılan yasal düzenlemeler detaylı olarak incelenmiş ve yapılan karşılaştırmalar sonucunda elde edilen bulgulara göre mevzuatta daha etkili önlemlerin alınması gerektiği ve kontrol mekanizmasının geliştirilmeye ihtiyaç duyduğu kanısına varılmıştır. Bu kapsamda kentsel dönüşüm sürecinde asbest maruziyetine uğramamak için uygulamacılarca kullanılabilecek bir akış şeması oluşturulmuş ve çözüm önerileri sunulmuştur.
Asbestos and its health hazards have been keeping occupational safety and health community busy for a long time. Although it is forbidden to use asbestos in majority of the world as mandated by legislative bodies, it is known that many existing buildings still contain asbestos containing materials due to its widespread usage in the past. Asbestos exposure reality resurfaced when these buildings are being demolished as part of the urban renewal process in Turkey. This study thoroughly investigates legal regulations and standards that concern asbestos exposure in Turkey and rest of the world. It was found that more effective precautions and improvements are needed in Turkish legislation on working with asbestos. Based on the findings of comparisons, it is recommended that existing regulations need more effective measures and a newly developed control mechanism. In addition, a flow chart was developed for practitioners to prevent asbestos exposure during urban renewal process and remedial recommendations were made.

10.A new approach for road traffic accidents: Crash analysis segments model
Hakan Güler
doi: 10.5505/pajes.2016.81542  Pages 707 - 717
Bu çalışmada kaza analizleri konusunda yapılan araştırmaların geniş bir literatür taraması yapılarak kaza analiz kesimleri adında yeni bir yaklaşım modeli geliştirilmiştir. Bu yaklaşımda, kaza analizi yapılacak olan yolun geometrik ve trafik özellikleri dikkate alınarak yol kesimi homojen özellikte kaza analiz kesimlerine bölünmüştür. Çalışma bölgesinde meydana gelen trafik kazalarına etki eden faktörler ve bu faktörlerin sebep olduğu kaza şiddetleri belirlenmiştir. Her bir analiz kesimine ait geçmiş trafik kazaları belirli bir zaman periyodu için incelenmiş, kaza şiddetlerine ve kazaya etki eden faktörlere ağırlık değerleri verilmiştir. Gerçekleştirilen analizlerle her bir kaza analiz kesimi, kaza açısından önem derecesine göre sıralanmıştır. Sonuç olarak, geliştirilen model verileri teorik olarak üretilen kuramsal bir yol kesiminde test edilmiş, diğer kaza analiz modelleriyle karşılaştırılmış ve güvenilir sonuçlar elde edilmiştir.
In this study a comprehensive literature review was done on road traffic accident studies and a new approach named crash analysis segments was developed. In this approach, the case area was divided into homogenous analyses segments by considering geometrical and traffic properties of the road segment. The traffic accidents and the accidents factors with their crash severities were defined. The weighted ratios were assigned to the crash factors and to the crash severities after historical traffic accident records were gathered during a defined period for each analysis segments. Each crash analyses segments were ranked by considering their prioritisation after some analyses. Consequently, the developed model was tested for a hypothetical road segment with a data set generated theoretically and compared with the other crash analysis models and reliable results were found.

11.Development of pavement performance prediction model for bituminous hot mix asphalt on interurban road networks
Ufuk Kırbaş, Mustafa Karaşahin, Emine Nazan Ünal, Muhammet Komut, Birol Demir, Kıvılcım Öcal
doi: 10.5505/pajes.2016.63497  Pages 718 - 725
Önemli bir altyapı yatırımı olan bitümlü sıcak karışım (BSK) üstyapıların bozulmalarının doğru tahmin edilmesi, bakım ve onarım için ayrılan bütçenin doğru olarak belirlenmesinde vazgeçilmez bir unsurdur. Çalışmada, Karayolları Genel Müdürlüğünün (KGM) sorumluluğunda bulunan devlet yolu ve il yolu statüsündeki BSK kaplamalı yollarda, gelecek yıllara ait performans tahmini yapabilen bir üstyapı performans tahmin modeli geliştirilmiştir. Üstyapıların performans göstergesi olarak uluslararası düzgünsüzlük indeksi (IRI) kullanılmıştır. KGM tarafından yapım yılı bilinen yollarda mevcut üstyapı bozulma bilgileri kullanılarak PAVER sistemi yardımıyla kesimlerin üstyapı durum indeksi (PCI) bilgileri elde edilmiştir. Kesimlerin PCI ve yaşlarına bağlı olarak deterministik regresyon modeli tekniği kullanılarak tahmin modeli oluşturulmuştur. Sonrasında, aynı yol kesimlerinde PCI ve IRI arasındaki matematiksel ilişki ortaya konmuştur. Elde edilen bu matematiksel ilişki oluşturulan gelecek tahmin modeline entegre edilerek, ölçülen IRI değeri ve performansı tahmin edilecek yıl bağımsız değişkenlerine bağlı olarak üstyapıların gelecek yıllara ait IRI değerlerini belirleyen bir tahmin modeli elde edilmiştir. IRI bozulma tahmin modelinin doğruluğu, modelleme çalışmalarında hiçbir şekilde kullanılmayan veri setleri ile kontrol edilmiştir.
The correct prediction of the deterioration of bituminous hot mix asphalt (HMA), which is a significant substructure investment for roads, is an indispensable element in the correct sorting of the budget allocated for maintenance and repair. This study has developed a pavement performance prediction model for state roads and intercity roads hot mix asphalt (HMA) coated under the responsibility of General Directorate of Highways (KGM) for capable of performance forecast for next year. International roughness index (IRI) were used as a performance indicator of pavements. Pavement condition index (PCI) of the road sections (year of construction of the road known by KGM), using existing pavement distresses data by PAVER system, were obtained. The prediction performance model was developed depending on the age and PCI of the road sections using deterministic regression model technique. Then, mathematical relationship was determined between PCI and IRI on the same road section. The obtained mathematical relationship is integrated into the prediction performance model. A prediction model determines the pavements IRI values for the coming years, based on independent variables of measured IRI value and year's estimated performance, were obtained. The accuracy of the IRI deterioration prediction model was controlled by the data sets not used in the modeling studies.

12.Flow structure along the cross-section of an open-channel caused by patch of submerged vegetation
Ayşe Yüksel Ozan
doi: 10.5505/pajes.2016.71300  Pages 726 - 731
Akarsulardaki bitki yapısı ekosistemin önemli bir parçasıdır. Akım yapısı, bitki tabakası nedeniyle meydana gelen Kelvin-Helmholtz istikrarsızlığından dolayı akım doğrultusunda, yanal ve düşey doğrultularda ciddi miktarda değişmektedir. Bu çalışmada, sınırlı uzunlukta batık bitki parçasının etkisindeki akım yapısı deneysel olarak araştırılmıştır. Deneylerde sınırlı uzunlukta batık bitki parçası, 1.2 m uzunluğunda ve 0.6 m genişliğinde rijit batık bitki tabakası kullanılarak benzeştirilmiştir. Bitki tabakası, 0.01 m çapında ve 0.05 m yüksekliğinde dairesel kesitli rijit plastik boru parçaları kullanılarak benzeştirilmiştir. Bitki yoğunluğunun etkisini belirlemek için, N1=161 IP/m2 and N2=1149 IP/m2 olmak üzere iki farklı yoğunlukta bitki tabakası kullanılmıştır. Hız ölçümleri ADV kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, bitki tabakası kanal enkesiti boyunca akım yapısında ciddi bir değişime neden olmaktadır. Büyük yoğunluğa sahip bitki tabakası, hız dağılımında daha yüksek oranda hız değişimine sebep olmuştur. Buna ilaveten, kanal enkesiti boyunca derinlik ortalama hız dağılımında, büyük yoğunlukta daha dik olmak kaydıyla, bir S-eğrisi belirlenmiştir. Türbülans kinetik enerji, bitki tabakasının olduğu bölgede bitki tabakası olmayan bölgeye nazaran daha fazla meydana gelmiştir. Ayrıca en yüksek türbülans kinetik enerji değeri, yüksek yoğunlukta bitki tabakasının bulunduğu kısımda, bitki ile akım arasındaki sınır bölgede meydana gelmiştir. Bunun yanı sıra büyük yoğunlukta, bitki tabakasının bulunduğu kısımda, bitki ile akım arasındaki sınır bölgede kuvvetli momentum değişimi belirlenmiştir. Ayrıca, kanalın debi kapasitesi incelenmiş ve bitki yoğunluğundaki artışın debi kapasitesini azalttığı görülmüştür.
Vegetation is crucial part of ecosystem in natural rivers. The flow structure changed mostly in streamwise, lateral, and vertical directions because of the Kelvin-Helmholtz instability caused by vegetated canopy. In this study, the flow characteristics under the effect of limited-length submerged vegetation patch were investigated experimentally. The rigid submerged vegetation layer with 1.2 m length, 0.6 m width were used to simulate limited-length submerged vegetation patch in the experiments. The vegetation layer was composed using rigid circular plastic dowels with 0.01 m diameter and 0.05 m height. Two different vegetation densities which are N1=161 IP/m2 and N2=1149 IP/m2 were used to obtain the effect of vegetation density. The velocity measurements were performed using ADV. According to the results obtained, the presence of vegetation causes strong gradient in the flow structure over the cross-section of the channel. Higher vegetation intensity causes higher velocity gradient in the velocity distribution. Additionally, “S-curve” shaped depth averaged stream-wise velocity profile was obtained along the cross-section with steeper curve for higher vegetation intensity. Turbulent kinetic energy was obtained higher in the vegetated part comparing to non-vegetated part. Furthermore, turbulent kinetic energy peak occurs at the vegetation interface between inner and outer layer in the vegetated part for higher vegetation intensity. Beside this, strong momentum exchange appears at the interface between the inner layer and outer layer at the vegetated part for higher vegetation intensity. The discharge capacity of the channel was also examined and found that discharge capacity decreases with increasing vegetation density.

13.Determination of flexible vegetation resistance against the flow showing rigid behavior
Gökçen Bombar, Ebru Eriş, Üveys Kavaklı
doi: 10.5505/pajes.2016.43726  Pages 732 - 740
Bu çalışmada farklı dizilimlerde yerleştirilen çok saplı esnek bitkilerin akıma karşı dik durarak rijit davranış göstermesi durumunda oluşturacağı pürüzlülük katsayılarının elde edilmesi amaçlanmıştır. Dört farklı konfigürasyonda gerçekleştirilen 166 deneyde 7 farklı noktada akım derinliği ölçülmüş, debi elde edilmiş ve bitkilerden ötürü kaynaklanan yük kaybı hesaplanmıştır. Chézy katsayısı C, Darcy-Weisbach sürtünme katsayısı f ve Manning katsayısı n’in, Reynolds sayısının 10000 değerinden küçük ve büyük olması durumunda tek bir fonksiyonla ifade edilemeyeceği görülmüş ve veriler iki gruba ayrılarak incelenmiştir. Pürüzlülük katsayısını verecek boyutsuz parametreler Froude sayısı Fr, Reynolds sayısı Re, bağıl pürüzlülük h/hv, yaklaşım akımı enerji çizgisi eğimi Sf ve bitki yoğunluğu k olarak belirlenmiştir. Pürüzlülük katsayılarının belirlenmesi için doğrusal olmayan regresyon modeli ile en uygun denklemler elde edilmiştir. Reynolds sayısının 10000’den küçük olması durumunda pürüzlülük katsayıları için; f=f{h/hv}, n={Fr, h/hv, k} ve C={Fr, Sf} olduğu; Reynolds sayısının 10000’den büyük olması durumunda f=f{h/hv, k}, n={Fr, h/hv, k} ve C={Fr, Re, h/hv, Sf, k } olduğu görülmüştür. Ayrıca beklendiği gibi düşük Reynolds sayılarında bitkilerin varlığının, diğer parametrelerden bağımsız olarak akıma karşı gösterilen direnci arttırdığı sonucuna varılmaktadır. Bu denklemlerdeki farklı katsayıların akım doğrultusundaki bitki yüzey alanı ve bitki yoğunluğu gibi faktörlerden etkilendiği düşünülmektedir.
In this study, it is aimed to obtain roughness coefficients of flexible multi-stemmed vegetation standing upright against flow and showing with a rigid behavior. Flow depths and discharges are measured; head losses causing from vegetation are calculated at 7 different points in 166 experiments for four different configurations. It is seen that Chézy coefficient C, Darcy-Weisbach friction coefficient f and Manning coefficient n cannot be expressed with a single function for all Reynolds number. Therefore, the data are analyzed for the two different cases of Reynolds number lower and greater than 10000. Dimensionless parameters for the roughness coefficients are determined as Froude number Fr, Reynolds number Re, the relative roughness h/hv, approach flow energy line slope Sf, and vegetation density k. The most suitable equations for estimating roughness coefficients are obtained by non-linear regression models. It is evaluated that for the Reynolds number lower than 10000 the roughness coefficients are defined as f=f{h/hv}, n={Fr, h/hv, k} and C={Fr, Sf }, and for the Reynolds number greater than 10000 they are given as f=f{h/hv, k}, n={Fr, h/hv, k} and C={Fr, Re, h/hv, Sf, k }. Also, for relatively low Reynolds numbers, the presence of plants caused an increase in resistance against the flow independently of other parameters as expected. It is observed that the regression equation coefficients could be influenced by factors such as surface area plant in the flow direction and plant density.

14.Cement-Based solidification/stabilization of red mud: Leaching properties of heavy metals
Esra Tınmaz Köse, Aylin Akyıldız
doi: 10.5505/pajes.2016.00187  Pages 741 - 747
Bu çalışmada, Konya Seydişehir Alüminyum Fabrikası’nda üretim sonucu oluşan kırmızı çamurun bertarafına ve geri kazanımına yönelik olarak solidifikasyon/stabilizasyon prosesinin uygunluğu araştırılmıştır. Bu amaç doğrultusunda öncelikle kırmızı çamurun fiziksel ve kimyasal özellikleri ortaya konulmuştur. Solidifikasyon amacıyla, farklı oranlarda kırmızı çamur, çimento ile karıştırılarak harç üretilmiştir. Üretilen katılaştırılmış materyal sızma testine tabi tutularak stabilitesi incelenmiştir. Sızma testi sonuçlarına göre, katılaştırılmış materyalin depolanabilirliği değerlendirilmiştir. Katılaştırılmış materyalin sızma konsantrasyonlarının kırmızı çamurunkinden daha düşük olduğu bulunmuştur. Ayrıca üretilen materyalin inşaat yapı malzemesi olarak değerlendirilip değerlendirilemeyeceğinin tespiti için katılaştırılmış numuneye eğilme ve basınç dayanım testleri uygulanmıştır. Bu çalışma, kırmızı çamurun solidifikasyon/stabilizasyon prosesinde %5 katkı oranında harç üretiminde kullanılması durumda inşaat yapı malzemesi olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Bu nedenlerden dolayı, solidifikasyon/stabilizasyon prosesinin başarıyla tamamlandığı belirlenmiştir.
In this study, convenience of solidification / stabilization process for disposal and recycling of the red mud produced from Konya Seydişehir Aluminum Plant were examined. For this purpose physical and chemical properties of the red mud was primarily demonstrated. In order to solidification, mortar was produced with diffirent ratios of red mud by blending with cement. The stabilization of solidified material was examined via leaching test. According to the results of leaching test, landfilling of the solidified material was evaluated. It was found that leaching concentrations of solidified materials was lower than that of red mud. Furthermore, bending and compressive strength tests were carried out for the determination of whether solidified samples could be considered as construction materials. This study showed that red mud could be used as a construction material when the red mud was used with a blend ratio of 5% in the solidification/stabilization process for production of mortar. For these reasons, it was determined that the solidification/stabilization process completed successfully.

15.Photocatalytic degradation of methylene blue by waste ZnO catalyst
Deniz İzlen Çifçi
doi: 10.5505/pajes.2016.46503  Pages 748 - 752
Bu çalışmanın amacı, metilen mavisinin fotokatalitik oksidasyon prosesi ile gideriminde, katalizör olarak metal atıkları geri dönüşüm endüstrilerinden oluşan ZnO içerikli atıkların kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Bu amaç çerçevesinde, bakır ve çinko içeren atıkların geri dönüşümü sırasında, siklonlar ile tutulan çinko içerikli toz katalizör olarak kulanılmıştır. Atık ZnO numunesinin özellikleri SEM-EDX ve FTIR analizleri ile ortaya konulmuştur. Fotokatalitik oksidasyon çalışmalarında ZnO/UV ve ZnO/H2O2/UV prosesleri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar neticesinde, ZnO (2.5 g/L)/UV ve 10 mg/L başlangıç metilen mavisi konsantrasyonu için %95 metilen mavisi giderimi elde edilmiştir. Yüksek başlangıç metilen mavisi konsantrasyonunda (50 mg/L) ise 7.5 mM H2O2 ilavesi ile yaklaşık %99 metilen mavisi giderimi elde edilebilmektedir. Yapılan toksisite (Daphnia Magna) deneyi sonuçlarına göre, başlangıç metilen mavisinde %100 Daphnia Magna hareketsizliği gözlenirken, arıtılmış numunede %5 değerine düşmüştür. Sonuç olarak, endüstrilerde oluşan çinko içerikli atıkların fotokatalitik oksidasyon prosesi ile renk gideriminde kullanılabileceği görülmüştür. Bu şekilde, fotokatalitik oksidasyon proseslerinde katalizör maliyeti ve buna bağlı olarak işletme maliyeti azaltılabilecek ve metal geri dönüşüm endüstrisleri içinde atık geri kazanımı ve/veya minimizasyonu sağlanabilecektir.
The purpose of this study, the usability of the ZnO content of waste which produces from metal waste recycling industries as a catalyst was investigated for the removal of methylene blue by the photocatalytic oxidation process. For this purpose, a zinc content powder which is held with the cyclones during recycling of copper and zinc containing waste is used as a catalyst. Properties of waste ZnO were demonstrated by the SEM-EDX and FTIR analysis. ZnO/UV and ZnO/H2O2/UV processes have been investigated in the photocatalytic oxidation experiments. According to obtained results, 95% of methylene blue removal efficiency was obtained for ZnO (2.5 g/L)/UV and 10 mg/L initial methylene blue. At a high initial methylene blue concentration (50 mg/L), approximately 99% of methylene blue removal can be obtained with the addition of 7.5 mM H2O2. According to toxicity (Daphnia Magna) experiment results, immobilization of Daphnia Magna was observed at 100% at initial methylene blue concentration while it was dropped off 5% at treated samples. As a result, the zinc containing waste generated in the industries can be used for dye removal with photocatalytic oxidation process. In this way, the catalyst cost and, consequently operation cost can be reduced in the photocatalytic oxidation process, and waste recycling and/or minimization in the waste recycling industries will be provided.

16.Synthesis of conducting polymer with green chemistry and its electrochromic properties
Metin Ak, Tuğba Soğancı, Ogün Gümüşay, Sibel Çukurluoğlu
doi: 10.5505/pajes.2016.66674  Pages 753 - 758
İletken polimerler ilginç optik ve elektriksel özellikleri sayesinde teknolojik uygulamalarda kullanım potansiyeli en yüksek malzemelerden biridir. Fakat iletken polimerlerin zayıf çözünürlüğü, kolayca işlenememesi, mekanik dayanımının ve stabilitesinin iyi olmaması gibi nedenler pratik uygulamalarda kullanımını sınırlandırmaktadır. Bu çalışmada iletken polimerler organik çözücüler (diklorometan, asetonitril, kloroform vb.) yerine polistirensülfonikasit yardımıyla hazırlanan sulu dispersiyonunun elektrokimyasal olarak polimerleştirilmesiyle elde edilmiştir. Böylelikle suda çözünmeyen bir monomer, çevre ve insan sağlığına zararlı organik çözücüler yerine sulu ortamda polimerleştirilmiştir. Ayrıca sulu ortamda elde edilen iletken polimerin organik çözücü varlığında elde edilen iletken polimere göre optik ve elektriksel özelliklerinin daha üstün olduğu saptanmıştır. Bu makale ile çevre ve insan sağlığına zararlı organik çözücülerde sentezlenen diğer iletken polimerlerin de sulu ortamda sentezlenebileceği ve elde edilen polimerlerin teknolojik uygulamalarda kullanımı için çok önemli olan optik ve elektriksel özelliklerinin daha üstün olabileceği gösterilmiştir.
Thanks to their interesting optical and electrical properties, conductive polymers are one of the materials to have highest potential utility in technological applications. But theirs usage in practical applications are limited due to poor solubility, cannot be easily processed and lack of good mechanical strength and stability. In this work, synthesis of conductive polymer was achieved in environmentally friendly aqueous dispersion of polystyrene sulfonic acid instead of harmful organic solvent (dichloromethane, acetonitrile, chloroform,). Thus, a water-insoluble monomer was polymerized in an aqueous medium instead of organic solvents which are harmful to environment and human health. Also, conductive polymer obtained in aqueous medium has superior optical and electrical properties than the conductive polymer obtained in the presence of organic solvents. This paper has been shown that other conductive polymers synthesized in hazardous organic solvents can be synthesized in aqueous media with superior optic and electrical properties which is important for the technological application.

17.Use of biosynthetic silver nanoparticles in the surface sterilization of Pyracantha coccinea stem explants
Pınar Nartop
doi: 10.5505/pajes.2016.04809  Pages 759 - 761
Nanoteknoloji günümüzde birçok alanda etkili olarak kullanılmaktadır. Gümüş nanopartiküllerin de antibakteriyel ve antiseptik uygulamalarda sıklıkla kullanıldığı görülmektedir. Gümüş nanopartiküllerin biyosentezi (yeşil sentez), fiziksel ve kimyasal sentezlere alternatif olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu çalışmada, Alkanna tinctoria (havaciva) rizomlarının sulu ekstreleri gümüş nanopartikül biyosentezinde kullanılmıştır. Kolloidal gümüş nanopartikül çözeltisi, Pyracantha coccinea (ateş dikeni) bitkisinin gövde eksplantlarının yüzey sterilizasyonunda kullanılmış ve in vitro koşullardaki sterilizasyon başarısı incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre, yüzeysel sterilizasyon başarısında %10’luk NaOCl ve kolloidal gümüş nanopartikül çözeltisi uygulamalarında istatistiksel olarak fark görülmemiştir. 20 dk. lık sterilan uygulamasında ise gümüş nanopartiküller NaOCl ile aynı yüzeysel sterilizasyon etkinliğini (%53.70) göstermiştir.
Nanotechnology is being used effectively in many areas contemporarily. Silver nanoparticles are one of the most used materials in antibacterial and antiseptic practices. Biosynthesis of silver nanoparticles (green synthesis) is an alternative way to physical and chemical synthesis. In this study, water extracts of Alkanna tinctoria (alkanet) rhizomes were used for silver nanoparticle biosynthesis. Obtained colloidal silver nanoparticle solution was applied to Pyracantha coccinea (scarlet firethorn) stem explants for surface strerilization and the sterilization ratios in in vitro conditions were inspected. With respect to data, difference between 10% NaOCl and colloidal silver nanoparticle solution applications for surface sterilization of the stems were not found statistically significant. Moreover, in the application of sterilants for 20 minutes, silver nanoparticles showed the same surface sterilization activity (53.70%) as NaOCl.

18.Determination and digital mapping of biogas energy potential of animal manures in Thrace region
Esra Tınmaz Köse
doi: 10.5505/pajes.2016.33600  Pages 762 - 772
Dünya nüfusundaki artış, mevcut kaynakların sürekli olarak azalmasına neden olmaktadır. Bununla birlikte sınırlı miktardaki doğal kaynakların kullanımının devam edilebilmesi için, kullanımlarının sınırlandırılması ve bunların yerine yeni kaynak arayışlarına gidilmesi gün geçtikçe zorunlu hale gelmiştir. Yeni kaynak arayışı sonucunda, ortaya çıkan organik içerikli atıklardan biyogaz üretimi, alternatif kaynak olarak değerlendirilebilmektedir. Biyogaz üretiminde organik atıkların kullanılıyor olması hem atık bertarafı hem de atıklardan enerji eldesi konularında etkin bir atık yönetim adımını ortaya koymaktadır. Biyogaz üretiminde kullanılan organik atıkların başında hayvan gübreleri gelmektedir. Hayvan gübrelerinden biyogaz üretilirken, atığın fermantasyon süreci içerisinde olgunlaşarak tarlaya erken atılması mümkün olabilmektedir. Böylece biyogaz üretim süreci, organik içerikli atıkların hem enerji üretimi amaçlı kullanımına, hem de atıkların toprak iyileştirici olarak toprağa kazandırılmasına imkân vermektedir. Bu yönleriyle hayvan gübrelerinin biyogaz üretiminde kullanılması tarım alanlarındaki verimliliği olumlu yönde etkilemekte ve etkin bir atık yönetim sürecinin oluşmasını sağlayabilmektedir. Bu çalışma kapsamında, Trakya Bölgesi’nde hayvan gübrelerinden oluşabilecek biyogaz potansiyelinin ortaya konulması ve haritalandırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK)’ndan temin edilen büyükbaş, küçükbaş, ve kümes hayvanları sayılarına ait veriler baz alınarak hayvan gübrelerinden elde edilebilecek biyogaz (metan) miktarları hesaplanmıştır. Ayrıca hesaplanan biyogaz miktarlarının enerji değerleri değerlendirilmiştir. TÜİK verilerine göre Trakya Bölgesi’ndeki 2015 yılına ait hayvan sayıları; büyükbaş için 443.057 adet, küçükbaş için 1,033,578 adet ve kümes hayvanları için 1,445,380 adet olarak belirlenmiştir. Bu değerler baz alındığında hayvan gübrelerinden üretilebilecek biyogazın enerji eşdeğer 2,427.81 TJ/yıl olarak hesaplanmıştır.
The increase in world’s population keeps reducing the natural resources. However, the usage of the limited resources must be restricted in order to sustain their usage for longer time and the search for alternative resources is inevitable. At the end of the search for new sources, biogas production from organic wastes can be evaluated as alternative source. Use of organic waste for biogas production provides waste treatment as well as energy generation from wastes which can be considered as an efficient waste management step. The most commonly organic waste used in biogas production is animal wastes. While using animal manure using for biogas production, maturing and using as cropland earlier in the field can be possible, during fermentation process. Thus, biogas production process both leads to energy generation from organic wastes and usage of wastes in soil as fertilizer. As a consequence of these aspects, biogas production from animal wastes enhances the agricultural yields and develops an efficient waste management process. In this study, to evaluate and mapping the potential of biogas from animal wastes in Thrace Region was aimed. For this purpose, the biogas (methane) amounts were calculated by the help of the data for number of small cattle, cattle, and poultry animals provided by Turkish Statistics Agency (TÜİK). Furthermore, the energy equivalents of the calculated biogas amounts were evaluated. According to the data obtained from TÜİK, the number of animals in Thrace Region, in 2015, was 443.057 for cattle animals, 1,033,578 for small cattle animals, and 1,445,380 for poultry animals. Based on these values, energy equivalent of biogas can be produced from animal wastes was calculated as 2,427.81 TJ/year.

19.Characterization of solid product obtained via chemical degradation process of low grade lignite and waste tyre
Çağlayan Açıkgöz, Şenay Balbay
doi: 10.5505/pajes.2017.92603  Pages 773 - 779
Bu çalışmada, atık lastik kırpıntıları(ALK) ve düşük kaliteli linyit içeren karışımın bir reaksiyon kabında sülfürik asit (H2SO4), sodyum hidroksit (NaOH) ve metil alkol (CH3OH) gibi organik ve inorganik maddeler ile kimyasal olarak bozundurulması atmosferik ortamda 140 ºC reaksiyon sıcaklığı ve 18 dakika reaksiyon süresinde gerçekleştirildi. Kimyasal bozundurma işleminden sonra katı ve sıvı faz filtre edilerek ayrılmıştır. Katı ürüne farklı konsantrasyonlarda çeşitli kimyasal maddelerle (2M NaOH; 0.75M KOH; 3MHCl; 3.5MHCl+10.07M HNO3) ardışık olarak asit-baz, baz-asit ortamlarında kimyasal yıkama işlemi uygulanarak kül ve kükürt giderimi sağlanmıştır.Elde edilen katı ürünün elementel analizi LECO CHNS 628 model elementel analiz cihazında belirlenmiştir. Kül, nem, ucucu madde miktarları ASTM standartlarına göre belirlenmiştir.Katı ürünün yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskopisi (SEM-ZEISS Supra 40VP) ile belirlenmiştir. BET yüzey alanı N2 gazı absorpsiyon isotermleri kullanılarak Micromeritics ASAP 2020 gaz adsorpsiyom porozimetresi ile ölçülmüştür. Perkin Elmer Spectrum 100 model FTIR spectrometer (ATR) ile IR analizi yapılmıştır. Sonuç olarak, atık lastik kırpıntıları ile düşük kaliteli linyit içeren karışımın kimyasal olarak bozundurulması sonucunda elde edilen ürünün, kimyasal, fiziksel ve morfolojik analizlerinden elde edilen veriler ümit vericidir.
In this study, the chemical degradation of waste tire rubbers crumb- low grade lignite mixture was carried out in the reaction vessel by using inorganic and organic chemicals such as sulphuric acid (H2SO4), sodium hydroxide (NaOH) and methyl-alcohol (CH3OH) to decompose at the 140 ºC reaction temperatures and 18 minute reaction time under the atmospheric pressure. Solid and liquid phase were filtrated after chemical degradation. Ash and sulphur removal were provided as used chemical washing treatment in acid-base and base-acid ambiance as succesive with various chemical materials (2M NaOH; 0.75M KOH; 3MHCl; 33.5MHCl+10.07M HNO3) in different concentrations to solid product. Elemental analysis of the solid products was performed on a LECO CHNS 628 model elemental analyzer. Determination of ash, moisture and volatile matter was performed according to ASTM Standards. The surface morphology of solid product was performed by means of a scanning electron microscope (SEM-ZEISS Supra 40VP). BET surface area measurements using N2 gas adsorption isotherms were completed with a Micromeritics ASAP 2020 gas adsorption porosimeter. The Infrared analyses were obtained using Perkin Elmer Spectrum 100 model FTIR spectrometer with (ATR). The data obtained from the chemical, physical and morphological analyzes of the product obtained as a result of the chemical degradation of the waste rubber crump- low quality lignite mixture is promising.

20.Determining hydrochemical characteristics of mine lakes from abandoned coal mines and 3D modelling of them using unmanned aerial vehicle
Deniz Şanlıyüksel Yücel, Mehmet Ali Yücel
doi: 10.5505/pajes.2016.37431  Pages 780 - 791
Bu çalışma, Çan kömür havzasındaki terk edilmiş kömür ocaklarında oluşan maden göllerinin yüksek çözünürlüklü insansız hava aracı (İHA) görüntüleri ile üç boyutlu (3B) modellenmesi, hidrokimyasal karakterizasyonunun belirlenmesi ve çevresel etkilerinin incelenmesi amacıyla hazırlanmıştır. Bu kapsamda Mayıs 2014 tarihinde DJI F550 model hexacopter ile göller ve çevresinde 30-100 m arasında değişen yüksekliklerde uçuşlar yapılarak 12 megapiksel kamera ile görüntü çekimleri yapılmıştır. Görüntü işleme aşamasında Agisoft programı kullanılarak göllerin 1-6 cm arasında değişen çözünürlüklü ortofotoları ve 3B arazi modelleri oluşturulmuştur. Göllerin İHA görüntüleriyle hesaplanan toplam alanı 298751 m2'dir. Ayrıca göllerden ve akış aşağısındaki derelerden İHA çalışmalarıyla eş zamanlı olarak su örneklemesi yapılmıştır. Maden göllerinin su kirliliği kontrolü yönetmeliğine göre düşük pH ve yüksek konsantrasyonda Al, Fe, Mn, Ni ve Zn gibi metalleri içermesi nedeniyle çok ciddi kirlilik içeren ve kullanımı mümkün olmayan sular sınıfına girdiği belirlenmiştir. Bu göllerin boşaltılmaları durumunda çevresindeki su kaynaklarını etkileme olasılığı son derece yüksektir. Bu nedenle en kısa zamanda, saha için en uygun yöntem ile maden göllerinin rehabilite edilmesi gerekmektedir.
This study was undertaken with the aim of creating three dimensional (3D) models of mine lakes formed in abandoned coal mines of the Çan coal basin using high resolution unmanned aerial vehicle (UAV) images, determining hydrochemical characterization and investigating environmental effects. In May 2014 a DJI F550 model hexacopter was flown at heights varying from 30-100 m above lakes and surroundings and images were obtained with a 12 megapixel camera. During the image processing stage the Agisoft program was used and orthophoto of the lakes with resolution from 1-6 cm and 3D terrain models were created. The total area of the lakes calculated from UAV images was 298751 m2. Additionally water samples were taken from lakes and downstream rivers simultaneous to UAV studies. According to water pollution control regulation in Turkey, the mine lakes were very severely polluted with low pH and high concentrations of metals such as Al, Fe, Mn, Ni and Zn. The lakes were in the category of water not suitable for use under any circumstances. There is a very high possibility that if these lakes drain the water resources will be affected. As a result, it is necessary to rehabilitate the mine lakes as soon as possible using the most appropriate method for the field.

21.Geological and geotechnical characteristics of Kale-i Tavas (Tabae) ancient city (Kale-DENIZLI)
Turgay Beyaz, Mustafa Selman Arsay
doi: 10.5505/pajes.2016.48752  Pages 792 - 798
Antik bir yerleşim yeri olan Kale-i Tavas (Tabae) bir tepe üzerine kurulmuştur. En üstte yatay tabakalı gölsel kireçtaşı birimi ve altında çakıllı, kumlu ve killi birimler yer almaktadır. İki jeolojik birim arasında açısal uyumsuzluk vardır. Jeolojik birimler, çatlaklıdır. Tabae, heyelan ve kaya düşmeleri nedeniyle 1954 yılında terkedilmiştir. Tabae’da tarihi dönemlerden beri, insan eliyle kazılmış su tutma yapıları (sarnıç, kuyu, yeraltı açıklığı, galeri vb.) bulunmaktadır. Yağış suları buralarda biriktirilerek kullanılmıştır. Kütle hareketlerinin meydana gelmesinde çatlakların, suyun ve depremlerin etkisinin olup-olmadığı araştırılmıştır. Alan içerisinde tespit edilen kuyular, sarnıçlar, çatlaklar, litolojik birimler 1/2000 ölçekli haritaya aktarılmıştır. Denizli ve çevresi 1. derece deprem bölgesindedir. Bölgede, birçok hasar yapıcı deprem meydana gelmiştir. Laboratuvarda deneyler yapmak amacıyla kaya ve zemin örnekleri alınmıştır. Kuru halde kaya numunelerin yoğunluğu: 23.3-24.4 kN/m3 ve tek eksenli sıkışma dayanımı: 12-25 MPa arasındadır; ıslak halde yoğunluk 23.7-25.6 kN/m3 ve tek eksenli sıkışma dayanımı: 5-12 MPa değerleri arasında değişmektedir. Çatlak içine dolan suyun donması, deprem, boşluk suyu basıncının artması ve nemlenmeye bağlı kohezyon değerinin azalması vb. faktörler kütle hareketlerini hızlandıran başlıca etkenlerdir. Siltli killi kumlarda yapılan deneylerde kohezyon 16-25 kPa; içsel sürtünme açısı 18-20° arasında değişmektedir. Elde edilen tüm bulgular bir arada değerlendirildiğinde; insanlar tarafından kazılan su tutma yapılarının ve çatlakların çalışma alanındaki kütle hareketlerini tetiklediği sonucuna varılmıştır.
Kale-i Tavas (Tabae) which is an ancient settlement was established on a hill. At the top of the geological units horizontally layered lacustrine limestone and under gravel, sand and clay units located. There is an angular unconformity between two geological units. Geological units are fractured. Tabae, was abandoned due to landslides and rock falls in 1954. Since the historical period, man made water retaining structures (cisterns, wells, underground openings, galleries etc.) are available to collect. The effects of fractures, water, and earthquake have been investigated on the mass movements. The wells, cisterns, lithological units, and fractures that are detected in the area, were transferred to 1/2000 scale map. Denizli city and vicinity has the 1st degree earthquake risk zone. In the region, many destructive earthquakes have occurred. Rock and soil samples were taken for experimentation in the laboratory. In the dry state the density of rock samples: 23.3-24.4 kN/m3 and uniaxial compressive strength: between 12-25 MPa; In the wet state the density of rock samples: 23.7-25.6 kN/m3 and uniaxial compressive strength: 5-12 MPa values ranged from. Freezing of the water filled into the fractures, earthquake, increase of pore water pressure, and decreasing cohesion due to moisture etc. are major factors accelerating the mass movement. In experiments conducted in silty clayey sand cohesion 16-25 kPa; friction angle varies between 18-20°. When all the results evaluated together; water retaining structures and fractures have accelerated occurring to the mass movements.

22.Application of electrical resistivity imaging and self-potential methods to determine leakage pathways in an earth fill dam
Sedat Yılmaz, Meriç Köksoy
doi: 10.5505/pajes.2016.60862  Pages 799 - 803
Toprak dolgu barajlarındaki yaygın sorun baraj inşasından sonraki olağandışı sızıntı veya aşırı kaçaklardır. Toprak dolgu barajı olarak tasarımlanan Akdeğirmen barajı (Afyonkarahisar, Türkiye) su ile dolmaya başlamasıyla, sağ sahil mansabında ve dolu savak temelinde sızıntı gelişmiştir. Bu barajdaki sızıntı elektrik özdirenç ve doğal potansiyel ölçümleri kullanılarak araştırılmıştır. Özdirenç görüntüleme araştırması için 10 m birim elektrot aralıklı dipol-dipol elektrot dizilimi ve verileri değerlendirmek için robust ters çözüm tekniğini esas alan bir algoritma kullanılmıştır. Doğal potansiyel verileri baza indirgeme ölçü tekniği ile toplanmış ve grafiksel sunum ile nitel olarak yorumlanmıştır. Araştırma sonuçları yeraltı tabaka dağılımını ve sağ sahil mansabı boyunca sızıntı yollarını ortaya çıkarmıştır.
The most common problem in earth dams is abnormal seepage or excessive leakage after the foundation of the dam. When water started to fill the reservoir in Akdeğirmen dam (Afyonkarahisar, Turkey) designed as a zoned earth dam, the seepage developed at the base of the spillway and the downstream of the right bank. The leakage at this dam was investigated by using electrical resistivity and self-potential measurements. The dipole-dipole electrode array with unit electrode spacing of 10 m was used for resistivity imaging survey. An algorithm based on robust inversion technique was used to invert electrical resistivity data. The self-potential data were collected by fixed reference method and interpreted qualitatively by graphs. The investigation results revealed the distribution of strata and the leakage paths along the downstream of the right bank.

23.Evaluation of the gravity data using Edge detection methods; Case study Eskişehir
Şenol Özyalın, İlknur Kaftan
doi: 10.5505/pajes.2017.00018  Pages 804 - 808
Potansiyel alan verilerinin yorumlanmasında jeolojik yapıların sınırlarını belirginleştirmek amacıyla uygulanan sınır iyileştirme teknikleri ve sınır analizi yöntemleri önemli rol oynamaktadır. Türev tabanlı farklı yöntemler bu amaç için uygulanmaktadır. Bu çalışmada yer altı jeolojik modeli belirlemek amacıyla tilt açısı (TIA), Theta açısı (THA), hiperbolik tilt açısı (HTIA), tilt açısının toplam yatay türevi (THDR-TIA), normalleştirilmiş yatay türev (NTHD), ve yeni normalleştirilmiş toplam yatay türev (NNTHD) yöntemleri gravite verilerine uygulanmıştır. Öncelikle yöntemlerin performanslarını test etmek amacıyla oluşturulan teorik gravite verisi değerlendirilmiştir. Gürültünün yöntemler üzerindeki etkisini ölçmek amacıyla teorik veriye rastgele gürültü eklenmiş ve yöntemlerin sonuçları irdelenmiştir. Son olarak Eskişehir ve çevresine ait gravite verileri aynı sınır analizi yöntemleri ile değerlendirilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde teorik gravite verisinde TIA, THA ve NTHD yöntemlerinin uygulanan diğer yöntemlere göre nispeten daha başarılı olduğu görülmüştür. Eskişehir gravite verilerinde uygulanan tüm yöntemlerin bölgenin genel tektonik trendine uygun sonuçlar verdiği ancak TIA, HTIA ve THDR-TIA yöntemlerinin sonuçlarının diğer yöntemlere göre daha uyumlu olduğu gözlenmiştir.
Edge enhancement and edge detection methods which are applied to delineate the edges of the geologic structures play important role for interpreting potential field data. Derivative-based different methods are used for this purpose. In this study, Tilt angle (TIA), Theta angle (THA), hyperbolic tilt angle (HTIA), total horizontal derivative of the tilt angle (THDR-TIA), the normalized horizontal derivatives (NTHD), and the new normalized total horizontal derivative (NNTHD) methods were applied to gravity data to determine the geological subsurface model. First, generated theoretical gravity data was evaluated in order to analyse the performance of the methods. To understand effect of noise on the methods, random noise was added to theoretical data and results of the methods were investigated. Finally, the gravity data of Eskişehir and surroundings were evaluated using the same edge detection methods. When the results are examined, it has been seen that TIA, THA and NTHD methods in theoretical gravity data are relatively more successful than the other methods. It has been observed that all the methods applied to Eskişehir gravity data give results that are in harmony with the general tectonic trend of the region but, the results of TIA, HTIA and THDR-TIA methods are more compatible than the other methods.

LookUs & Online Makale