Bu tədqiqat, dənizüstü külək turbinlərinin təkqazıqlı, diğer adıyla monopil təməlləri çevresinde meydana gelen yerli dəniz dibi yuyulmasına qarşı kullanılmak üzere yüksek nisbətda uçucu kül içeren, su altında dşəbəkəılmaya müqavimətli bir koruma bulamacının taze durum xüsusilərini araşdırmaktadır. Geliştirilən HFSP bulamacı; normal Portland sementi, uçucu kül, hidroksipropil metilselüloz və natrium silikat məhlulunden oluşmaktadır. Tədqiqatçılar, materialın pompa hattında hareket edebilmesi ilə suya bıraxınldıktan sonra parçalanmadan və katı taneciklerini kaybetmeden yerinde kalması arasındaki dengeyi belirlemeye çalışmıştır.

Deneylerde sement nisbəti %4, %8, %12 və %16; hidroksipropil metilselüloz nisbəti %0,1, %0,2, %0,3 və %0,4; natrium silikat məhlulu nisbəti isə %1, %2, %3 və %4 kimi değiştirilmiştir. Çimento və uçucu külün oluşturduğu ana katı faza üçünde uçucu kül nisbəti, sement seviyesine bşəbəkəlı kimi təxminən %84-%96 arasında qalmışdır. Bütün karışımlarda su/bərk nisbəti 0,7 kimi sabit tutulmuş və toplam 16 ortoqonal təcrübə kombinasyonu hazırlanmışdır.

Sonuçlar, taze bulamacın reolojisini və su altında dşəbəkəılmasını belirleyen başlıca komponentin hidroksipropil metilselüloz olduğunu göstərmişdir. Bu töhfənın nisbəti %0,10’dan %0,40’a yükseltildiğinde orta yayılma diametri 214 mm’den 148,5 mm’ye düşmüş, yani bulamac daha kıvamlı hâle gelmiştir. Bunun əksinə üst sıvı bulanıklığı 442 NTU’dan 30 NTU’nun altına inmiş və suya dşəbəkəılan katı hissəcik miqdarı aydın biçimde azalmışdır. Bu değişim, daha yüksek töhfə nisbətinın su altında bütünlüğü koruduğunu; lakin eyni zamanda pompalanabilirliği azaltabiləceğini göstərir.

Deneylerdeki bütün bulamaclar kəsilmə incəlməsi davranışı göstərmişdir. Başka bir ifadeyle, bulamac pompa hattında yüksek kəsmə sürətina maruz kaldığında görünən viskozluqsi azalmış; düşük kayma şərtlərində isə daha yüksek iç müqavimət sergiləmiştir. Bingham, değiştirilmiş Bingham və Herschel-Bulkley modelleri qarşılaştırıldığında Herschel-Bulkley modeli bütün təcrübə gruplarında 0,999’un üzərində R² dəyəriyle ən yüksək uyumu sşəbəkəlamıştır.

Tədqiqatçılar həmçinin sement, natrium silikat və hidroksipropil metilselüloz nisbətlarından axma gərginliyi, konsistensiya əmsalı və reoloji indeks tahmini yapan üç çox değişkenli tənlik geliştirmiştir. Deney məlumatlariyle strukturlan uyumda bu tənliklerin R² dəyərləri 0,995’in üzərində və xəta bantları təxminən ±%3 üçünde bulunmuştur. Bununla belə eyni 16 təcrübəin hem model kurulumu hem də uyum dəyərləndirməsinde kullanıldığı anlaşılmaktadır; bşəbəkəımsız doğrulama karışımları və ya çapraz doğrulama sunulmamıştır.

Türkiyə baxımından: Tədqiqat; Türkiyədə dənizüstü külək turbini təməlləri, liman qazıqları, sahil qurğuları və su altı təməl onarımlarında pompalanabilir, su üçünde dşəbəkəılmayan mineral bulamacların geliştirilmesi açistilikndan araşdırma dəyəri daşıyır. Uygulama əvvəlsinde Türkiyədə temin edilən uçucu küllerin kimyəvi və tane boyutu değişkenliği belirlenmeli; yerli sement və natrium silikatlarla karışım yeniden tasarlanmalı; gerçek dəniz suyunda tuzluluk və temperatur etkiləri ölçülmeli; dalğa-axın kanalı təcrübələri, monopil çevresinde dinamik yuyulma testləri, böyük miqyaslı pompalama denemeleri, erken və uzunmüddətli möhkəmlik, şəbəkəır metal sızması və deniz ekosistemi inamliği araştırılmalıdır. Tədqiqatdan Türkiyədəki bir dənizüstü rüzgâr projesinde birbaşa kullanılabiləcek hazır bir reçete, mevcut şartnamelere uygunluk, kommersiya maya dəyəri üstünlüğü və ya saha miqyaslı yuyulma koruma başaristilik çıkarılamaz.

Monopil təməllər çevresindeki yuyulma neden mühümdir?

Denizüstü külək turbinlərinde yaygın kimi dəyərlendirilən təməl çözümlerinden biri, dəniz dibina gömülen böyük çaplı tek qazıq və ya monopil sistemidir. Akıntı və dalğalar bu düşey silindirik elemanla qarşılaştığında axınm strukturu bozulmakta; kazığın ön tarafında aşşəbəkəı yönlü axınş və at nalı formalı burulğan, yan taraflarında sürətlanan axınm və arka tarafında kopan burulğanlar oluşmaktadır.

Tədqiqatın Şekil 1’i, monopil çevresindeki bu üçölçülü axınm alanını və yerli yuyulma çukurunu şematik kimi göstərir. Kazık çevresinde yükselen taban kəsmə gərginliyi, dəniz dibi taneciklerini harekete geçirerek kazığın gömülü uzunluğunu azaltabilir. Bu durum təməl rijitliğini, taşıma tutumsini və bütün külək turbini sisteminin dinamik davranışını değiştirebilir.

Oyulma koruması genel kimi iki yaklaşımla ele alınmaktadır:

• Aktif koruma: Kazık çevresindeki axınm və burulğan strukturunı değiştiren elemanların kullanılması.
• Pasif koruma: Deniz tabanının erozyon müqavimətini artıran taş, yatak, şilte, enjeksion və ya katılaşabilir bulamacların uygulanması.

Geleneksel taş dolgu sistemlerinde taşların sürüşməsi, koruma tabakasının kenarında yuyulma və hareketli taban şərtlərində bütünlüğün bozulması gibi problemlar görülebilmektedir. Katılaşabilir bulamac yaklaşımında isə material yuyulma çukuruna və ya qazıq çevresine pompalanmakta, su altında bütünlüğünü koruyarak sertleşmekte və daha müddətkli bir koruyucu struktur oluşturması amaçlanmaktadır.

Nedən yüksək nisbətlı uçucu kül istifadə edilmişdir?

Tədqiqatda istifadə edilən katı ana komponentlər normal Portland sementi və uçucu küldür. Uçucu kül, termik enerji istehsalinden mənbəlanan ince taneli bir sənaye yan üründür. Tədqiqatçılar uçucu külün küresel və ya yuvarlşəbəkəa yaxınn tanecik strukturunın bulamacın hareketini kolaylaştırabiləceğini, ince taneciklerin boşluqları doldurabiləceğini və zaman üçünde puzolanik reaksionlara katılabiləceğini belirtmektedir.

Uçucu kül nisbətinın yüksek tutulması, sement miqdarını sınırlamak və böyük həcmli bir su altı dolgu materialsi yaratmaq açistilikndan mühümdir. Lakin yüksek uçucu kül nisbəti erken möhkəmlik gelişimini yavaşlatabilir. Bu nedenle tədqiqatda natrium silikat məhlulu erken reaksionları sürətlandıran töhfə, hidroksipropil metilselüloz isə kıvam və su altında dşəbəkəılma kontrolü sşəbəkəlayan töhfə kimi istifadə edilmişdir.

Bu araşdırmada yüksek uçucu kül istifadəsinın karbon salımı, ekonomik maya dəyəri və ya həyat dövrü açistilikndan avantajı ölçülmemiştir. Buna görə uçucu kül nisbətinın yüksek olması tek başına materialın çevresel açıdan üstün olduğunu sübut etmir.

Kullanılan materiallar

Çimento və uçucu külün kimyəvi tərkibi

X-şüa flüoressensiyası analiziyle ölçülen təməl oksit nisbətları şöyledir:

Şekil 2’də sement və uçucu külün lazer tane boyutu dşəbəkəılımları məlumatlmiştir. Eğrilər iki materialın eyni tane dşəbəkəılımına sahip olmadığını göstərir. Bununla belə ana mətnde D10, D50 və ya D90 gibi sayısal tane boyutu göstəriciləri həmçinin rapor edilmemiştir.

Deney tasarımı

Araşdırmada üç faktör və her faktör üçün dört düzey içeren, toplam 16 karışımdan yaranan ortoqonal təcrübə düzeni istifadə edilmişdir.

OPC nisbəti arttıkça uçucu kül nisbəti eyni miqdarda azaltılmıştır. Buna görə sement-uçucu kül ana katı fazaasında uçucu kül nisbəti təxminən %96’dan %84’e kadar değişmektedir.

Kuru sement, uçucu kül və HPMC əvvəl birlikte karıştırılmıştır. Bu işlem, HPMC’nin suyla ilk temas ardıcıllıqsında topaklanmasını azaltmak amacıyla strukturlmıştır. Sodyum silikat çözeltisi karışım suyunda əvvəlden çözülmüş və sıvı faza müddətkli qarışdırma altında kuru komponentləre eklenmiştir.

Ana mətn faktör düzeylerini və 16 təcrübə bulunduğunu açıklamakla birlikte, her təcrübə numarasının tam tərkiblerini gösteren açık bir L16 karışım matrisi sunmamaktadır. Şekillerde 1-16 numaralı gruplar bulunmasına rşəbəkəmen bu grupların bütün tərkiblerinin okuyucu tarafından birbaşa yeniden kurulması güçtür. Bu durum eksperimental tekrarlanabilirliği sınırlayan mühüm bir raporlama əskikliğidir.

Akışkanlık nasıl ölçülmüşdür?

Akışkanlık təcrübəi GB/T 8077-2023 standardına görə gerçekleştirilmiştir. Kullanılan kesik koninin:

• Alt çapı 60 mm,
• Üst çapı 36 mm,
• Yüksekliği 60 mm’dir.

Taze bulamac kalıba doldurulmuş, üst səthi düzeltilmiş və kalıp düşey yönde kaldırılmıştır. Yayılan bulamacın en böyük çapı millimetr cinsinden axıcılıq dəyəri kimi kaydedilmiştir. Her bulamac üçün üç ölçmə strukturlmış və orta dəyər istifadə edilmişdir.

HPMC nisbəti %0,10’dan %0,40’a yükseldiğinde orta yayılma diametri 214 mm’den 148,5 mm’ye düşmüşdür. Bu, təxminən %30,6’lık bir azalmaya qarşılık gelmektedir. Tədqiqatçılar bu değişimi iki mekanizmayla açıklamaktadır:

• HPMC’nin hidroksil gruplarının serbest suyu bşəbəkəlaması.
• Uzun polimer zincirlerinin katı taneciklerin hareketini sınırlayan üçölçülü bir şəbəkə oluşturması.

Sodyum silikat nisbətinın %1’den %4’e çıkarılması orta yayılma dəyərini 186,5 mm’den 172,7 mm’ye düşürmüştür. Tədqiqatda bu eğilim, çözeltinin kalsiyum ionlarıyla etkiləşerek erken C-S-H jel oluşumunu sürətlandırmasıyla açıklanmaktadır.

OPC nisbəti, araşdırılan sınırlar üçünde yayılma üzərində ən aşşəbəkəı etkiyi göstərmişdir. Bununla belə C-S-H oluşumu və ya polimer şəbəkə strukturu bu tədqiqatda birbaşa mikroskopi, spektroskopiya və ya hidratasyon istiliksı ölçməüyle gösterilmemiştir. Mekanizma yorumları, ölçülen reolojik eğilimler və əvvəlki literatür üzərindən strukturlmıştır.

Su altında dşəbəkəılma müqaviməti nasıl sınanmıştır?

Su altında bütünlüğün dəyərlendirilmesi üçün 50 mL taze bulamac bir şırıngaya doldurulmuş və şırınga ucu su səthinin altında tutulacak biçimde su dolu kaba enjekte edilmiştir. Enjeksiondan sonra kabın tabanından 80 mm yukarıdaki sabit bir noktadan 30 mL sıvı alınmış və WGZ-1BW bulanıqlıq ölçerle analiz edilmiştir.

Daha düşük bulanıqlıq dəyəri, bulamactan suya daha az ince tanecik geçtiğini və statik dşəbəkəılma müqavimətinin daha yüksek olduğunu göstərir.

HPMC nisbəti %0,10 iken orta bulanıqlıq 442 NTU kimi ölçülmüşdür. HPMC nisbəti %0,40’a çıkarıldığında dəyər 30 NTU’nun altına düşmüşdür. Bu değişim, bulanıqlıqta en az təxminən %93’lük bir azalmaya qarşılık gelmektedir.

Şekil 5’in fotoğraf bölümünde düşük HPMC içeren karışımın üst suyunda aydın askıda tanecikler və bulanıqlıq görülürken, yüksek HPMC içeren karışımda üst su daha berrak və alt kistilikmdaki bulamac kütləsi daha bütün hâlde görünmektedir.

Bu təcrübə “statik dşəbəkəılma müqavimətini” göstərir. Dalga, axın, türbülans və ya dəniz dibi sürüşməsi oluşturulmadığından nəticələr dinamik yuyulma müqaviməti və ya gerçek deniz şərtlərindəki yıkanma kaybıyla eyni anlamı taşımamaktadır.

Reometre təcrübəi nasıl strukturlmıştır?

Reolojik ölçmələr Brookfield RST Soft Solids Tester cihazıyla strukturlmıştır. Numuneler arasındaki başlanğıc durumunu olabildiğince eşitlemek üçün şu yükleme programı tətbiq edilmişdir:

1. 500 s^-1 kəsmə sürətinda 60 saniyə ön kesme.
2. 30 saniyə dinlenme.
3. Kayma sürətinın 500 s^-1 dəyərinden 40 s^-1 dəyərine düşürülmesi.
4. Her adımda 20 s^-1 azalma və 20 saniyə ölçmə müddəti.

Şekil 3, istifadə edilən reometryi və basamaklı kəsmə sürəti programını göstərir. Program yalnızca yüksek kəsmə sürətindan düşük kəsmə sürətina doğru ilərlemektedir. Yukarı-aşşəbəkəı kayma dövri, histerezis alanı və ya dinlenme sonrası struktur geri kazanımı ölçülmediği üçün tədqiqatdan tam bir tiksotropiya dəyərləndirməsi çıkarılamaz.

Karşılaştırılan reoloji modelleri

Bingham modeli:

\[ \tau=\tau_0+\mu\dot{\gamma} \]

Herschel-Bulkley modeli:

\[ \tau=\tau_0+K\dot{\gamma}^{n} \]

Değiştirilmiş Bingham modeli:

\[ \tau=\tau_0+\mu\dot{\gamma}+c\dot{\gamma}^{2} \]

Burada:

• \(\tau\): kəsmə gərginliyi, Pa.
• \(\tau_0\): axma gərginliyi, Pa.
• \(\mu\): plastik viskozluq, Pa·s.
• \(\dot{\gamma}\): kəsmə sürəti, s^-1.
• \(K\): konsistensiya əmsalı, Pa·sⁿ.
• \(n\): reoloji indeks.
• \(c\): değiştirilmiş Bingham modelinin ikinci dereceden katsayistilik.

Herschel-Bulkley modeli birbaşa plastik viskozluq vermediğinden ekvivalent plastik viskozluq şu tənlikle hesablanmışdır:

\[ \mu'=\frac{3K}{n+2}\dot{\gamma}_{\max}^{\,n-1} \]

Tədqiqatda ən yüksək kəsmə sürəti \(\dot{\gamma}_{\max}=500\ \mathrm{s^{-1}}\) kimi alınmıştır.

Kayma incelmesi ne anlama gelmektedir?

Herschel-Bulkley modelinde \(n<1\) olması, kəsmə sürəti arttıkça görünən viskozluqnin düştüğü kəsilmə incəlməsi davranışını ifade eder. Araşdırmadaki bütün karışımlarda \(n\) dəyəri 1’in altında bulunmuştur.

Bu davranış teorik kimi pompalama baxınmından avantajlıdır. Pompa və boru duvarı yaxınnındaki yüksek kayma sürətları bulamacın görünən viskozluqsini düşürerek taşınmasını kolaylaştırabilir. Malzeme borudan çıktıktan və kayma yükü azaldıktan sonra daha yüksek kıvam, bulamacın dəniz dibinda dşəbəkəılmadan kalmasına yardımcı olabilir.

Tədqiqat, HPMC şəbəkəının pompalama durduğunda yeniden oluşabiləceğini belirtmektedir. Lakin struktur geri kazanım sürəti, üç aralıklı tiksotropiya təcrübəi, salınımlı reoloji və ya dinlenme sonrası ikinci bir kayma dövriyle birbaşa ölçülmemiştir. Bu nedenle sürətli yeniden strukturlanma, eksperimental kimi tam doğrulanmış bir nəticə değil, ölçülen kəsilmə incəlməsi və literatüre dayalı bir mekanizma yorumudur.

Hangi reoloji modeli daha başarılıdır?

Şekil 6, 7 və 8’də 16 bulamacın ardıcıllıqsıyla Bingham, Herschel-Bulkley və değiştirilmiş Bingham modelleriyle uyumları gösterilmektedir.

Düşük HPMC nisbətlarında üç model də yüksek uyum sşəbəkəlamıştır. HPMC nisbəti %0,3 və %0,4’e çıktığında eğrilər doğrusal biçimden uzaklaşmış və kəsilmə incəlməsi daha aydın hâle gelmiştir. Bu şərtlərda:

• Bingham modeli doğrusal varsayımı nedeniyle axma gərginliyini yüksek tahmin etmiştir.
• Değiştirilmiş Bingham modeli ikinci dereceden terimle doğrusal olmayan davranışı kısmen temsil etmiştir.
• Herschel-Bulkley modeli \(n\) parametresi sayesinde bütün HPMC düzeylerinde daha tutarlı nəticə vermiştir.

Herschel-Bulkley modelinin R² dəyəri bütün təcrübə gruplarında 0,999’un üzərində qalmışdır. Bu nedenle tədqiqat, HFSP bulamacının tasarım və pompalama hesaplarında təməl model kimi Herschel-Bulkley tənlikini təklif edir.

HPMC’nin axma gərginliyi və viskozite üzərindəki etkisi

HPMC nisbəti yükseldikçe hem axma gərginliyi hem də ekvivalent plastik viskozluq aydın biçimde artmışdır. Herschel-Bulkley modeline görə HPMC düzeyleri arasında:

• Plastik viskozite təxminən sekiz kat artmışdır.
• Akma gərginliki təxminən dört kat artmışdır.
• Kıvam katsayistilik \(K\), 0,0797’den 5,1553 Pa·sⁿ dəyərine yüksəlmişdir.
• Reolojik indeks \(n\) azalmış və kəsilmə incəlməsi güçlenmiştir.

Şekil 9, üç reoloji modelinden əldə edilən axma gərginliyi və plastik viskozluq dəyərlərini müqayisəktadır. Şekil 11 isə OPC, natrium silikat və HPMC’nin \(K\) və \(n\) üzərindəki orta etkilərini göstərir. HPMC eğrilərindeki değişim, diğer iki komponentin değişiminden çox daha böyüktür.

OPC və natrium silikatın etkiləri

OPC nisbəti yükseldiğinde axma gərginliyi və plastik viskozluqde məhdud bir artış görülmüştür. Tədqiqatçılar bunu daha fazala C₃S və C₂S bulunması, kalsiyum ionu salımı və erken C-S-H oluşumuyla ilişkiləndirmektedir. Lakin təcrübələr karışımdan hemen sonra strukturldığı və su/bərk nisbəti yüksek olduğu üçün kısa müddət üçünde müddətkli bir hidratasyon şəbəkəı oluşmadığı düşünülmektedir.

Sodyum silikatın orta düzeyleri axınş müqavimətini bir miqdar artırmışdır. Bunun əksinə nisbət %3’ten %4’e çıktığında bazı modellerde axma gərginliyi azalmışdır. Tədqiqat bunu fazala silikat ionlarının hissəciklər arası köprülenme yerine elektrostatik itmeye yol açabilmesiyle açıklamaktadır.

Zeta potensialı, ion konsentrasiyai və ya hissəciklər arası kuvvet birbaşa ölçülmediğinden bu açıklama doğrulanmış bir kolloidal mekanizma değil, eksperimental eğilime dayalı bir yorumdur.

Görünür viskozite eğriləri

Şekil 10’daki görünən viskozluq eğriləri, 16 karışımın tamamında kəsmə sürəti arttıkça viskozitenin düştüğünü göstərir. HPMC nisbətları arasındaki fark düşük kayma sürətlarında daha böyük, yüksek kayma sürətlarında isə daha kiçiktür.

%0,1 HPMC içeren gruplarda görünən viskozluq, 100 s^-1 altındaki bölgede görəce sabit qalmışdır. %0,4 HPMC içeren gruplarda isə viskozite bütün kəsmə sürəti aralığı boyunca azalmaya devam etmiştir. Bu nəticə, yüksek HPMC düzeyinde polimer-tanecik şəbəkəının daha güclü lakin kesme altında daha fazala parçalanabilir olduğunu düşündürmektedir.

Geliştirilən tahmin tənlikleri

Tədqiqatçılar, karışım nisbətlarından Herschel-Bulkley parametrelerini tahmin etmek üçün üç regresyon tənliki geliştirmiştir. Burada \(X_1\), OPC; \(X_2\), natrium silikat; \(X_3\), HPMC dozunu temsil etmektedir. Denklemler yalnızca tədqiqatda istifadə edilən yüzde dəyərləri və təcrübə aralıkları üçünde dəyərlendirilmelidir.

Akma gərginliki modeli:

\[ \tau_0=\exp\left( -4{,}7621+0{,}6843\ln X_1+1{,}3257\ln X_2+3{,}9624\ln X_3 -0{,}00812X_1X_2-0{,}1265X_1X_3+0{,}2418X_2X_3 \right) \]

Kıvam katsayistilik modeli:

\[ K=\exp\left( -8{,}4326+0{,}21644X_1-0{,}4872X_2+18{,}6351X_3 -0{,}00741X_1^2+0{,}04221X_2^2-22{,}4713X_3^2 +0{,}0136X_1X_2+0{,}5219X_1X_3-2{,}1364X_2X_3 \right) \]

Reolojik indeks modeli:

\[ n=1{,}0642-0{,}0187X_1-0{,}0641X_2-0{,}7326X_3 +0{,}00032X_1^2+0{,}00416X_2^2+0{,}3152X_3^2 +0{,}00074X_1X_2-0{,}0162X_1X_3+0{,}0483X_2X_3 \]

Şekil 12’də tahmin edilən və ölçülen parametreler təxminən ±%3 xəta bantları üçünde gösterilmektedir. Bununla belə model yalnızca 16 təcrübə kombinasyonuna dayanmaktadır və tənliklerde doğrusal, karesel, logaritmik və etkiləşim terimleri bulunmaktadır. Bşəbəkəımsız test seti, yeni doğrulama karışımı və ya çapraz doğrulama məlumatlmediği üçün yüksek R² dəyərləri, saha ölçeğindeki genellenebilirliğin kanıtı kimi dəyərlendirilmemelidir.

Tədqiqatda tek bir optimum karışım belirlenmiş midir?

Hayır. Tədqiqat HPMC’nin artırılmasının dşəbəkəılma müqavimətini yükselttiğini, lakin yayılmayı və pompalanabilirliği azalttığını göstərir. Sodyum silikatın artırılması erken reaksionları sürətlandırabilir, lakin aşırı miqdar sürətli axıcılıq kaybına neden olabilir. OPC isə taze reoloji üzərində məhdud etki gösterse də sertleşmiş möhkəmlik üçün mühümdir.

Bu nedenle en iyi karışım, yalnızca ən aşşəbəkəı bulanıqlıq və ya ən yüksək axma gərginliyiyle belirlenemez. Uygulama tasarımının şu üç hedefi birlikte dengelemesi lazımdır:

• Pompa və boru hattında daşınanlik.
• Su altında parçalanmadan və yıkanmadan yerleşebilme.
• Sertleşme sonrasında yetərli mekanik və erozyon möhkəmliyi.

Tədqiqatda sertleşmiş möhkəmlik ölçülmediği üçün bu üçlü denge tamamlanmamış və mühendislik istifadəsi üçün tek bir optimum reçete açıklanmamıştır.

Şekillerin təməl mesajları

• Şekil 1: Monopil önündeki at nalı girdabı, yan axınm sürətlanması və yerli yuyulma mekanizmasını göstərir.
• Şekil 2: OPC ilə uçucu külün tane boyutu dşəbəkəılımlarını müqayisəktadır.
• Şekil 3: Reometreyi və 500 s^-1 dəyərinden 40 s^-1 dəyərine inen kayma programını göstərir.
• Şekil 4: OPC, natrium silikat və HPMC düzeylerine görə yayılma nəticələrinı göstərir.
• Şekil 5: Bulanıklık ölçmələri ilə düşük və yüksek HPMC içeren bulamacların su üçündeki görsel farkını göstərir.
• Şekil 6: Bingham modeli uyumlarını və yüksek HPMC’də ortaya çıkan doğrusal olmayan sapmaları göstərir.
• Şekil 7: Herschel-Bulkley modelinin bütün təcrübə gruplarındaki yüksek uyumunu göstərir.
• Şekil 8: Değiştirilmiş Bingham modeli uyumlarını göstərir.
• Şekil 9: Üç modelden əldə edilən axma gərginliyi və plastik viskozluq farklarını müqayisəktadır.
• Şekil 10: Bütün gruplarda görünən viskozluqnin kəsmə sürətiyla azaldığını göstərir.
• Şekil 11: Kıvam katsayistilik və reoloji indeks üzərində HPMC’nin baskın etkisini göstərir.
• Şekil 12: Regresyon tənlikleriyle tahmin edilən və təcrübəde ölçülen Herschel-Bulkley parametrelerini müqayisəktadır.

Tədqiqatın güclü yönleri

• Yüksek uçucu kül içeren və su altında uygulanması hedeflenen özel bir bulamac sistemini ele almaktadır.
• Çimento, natrium silikat və HPMC etkilərini eyni ortoqonal təcrübə tasarımında müqayisəktadır.
• Akışkanlık, bulanıqlıq və reolojik ölçmələri birlikte dəyərləndirməktedir.
• Üç fərqli reolojik modelin eyni təcrübə məlumatlari üzərindəki performansını müqayisəktadır.
• HPMC’nin pompalama ilə su altında bütünlük arasındaki təməl dengeyi belirlediğini nicel kimi göstərir.
• Herschel-Bulkley parametreleri üçün birbaşa karışım nisbətlarına bşəbəkəlı tahmin tənlikleri təqdim edir.
• Akışkanlık təcrübəinde üç tekrar strukturldığını açıkça belirtmektedir.

Tədqiqatın məhdudlıkları

• Tədqiqat rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmiş preprintdir.
• Gerçek monopil, dəniz dibi, dalğa və ya axın təcrübələri strukturlmamıştır.
• Doğrudan yuyulma derinliği, kritik axınm sürəti və ya material itki nisbəti ölçülmemiştir.
• Dşəbəkəılma təcrübəi durgun su üçünde strukturlmış, dinamik deniz ortamı temsil edilmemiştir.
• Deneylerde dəniz suyu kullanıldığı açıkça belirtilmemiştir.
• Sertleşme müddəti, təzyiq möhkəmliyi, dartma möhkəmliyi, aderans və erozyon möhkəmliyi ölçülmemiştir.
• HPMC’nin hava sürükleme və hidratasyon geciktirme etkisi tartışılmış, lakin bu etkilər eksperimental kimi ölçülmemiştir.
• Polimer şəbəkəının oluşumu və C-S-H istehsali birbaşa mikroquruluş analiziyle təsdiqlənməmişdir.
• Tiksotropik struktur geri kazanımı üçün yuxarı-aşşəbəkəı kəsilmə döngüsü və ya dinlenme sonrası yeniden ölçmə strukturlmamıştır.
• Akışkanlık dışında diğer təcrübələrin tekrar sayıları və xəta çubukları açıklanmamıştır.
• Dispersiya analizi, p dəyəri və ya faktörlerin istatistiksel anlamlılığı məlumatlmemiştir.
• 16 təcrübə grubunun tam karışım matrisi ana mətnde açıkça cədvəllandırılmamıştır.
• Regresyon tənlikleri bşəbəkəımsız təcrübələrle və ya çapraz doğrulamayla sınanmamıştır.
• Denklemler yalnızca araşdırılan doz aralıkları və su/bərk nisbəti 0,7 üçün geliştirilmiştir.
• Büyük miqyaslı boru hattı basıncı, pompa enerjisi, tıkanma və material ayrışması test edilmemiştir.
• Tuz, klorür, sülfat, temperatur və hidrostatik basıncın etkiləri araştırılmamıştır.
• Uçucu külden metal və ya diğer komponentlərin dəniz suyuna sızması araşdırılmamışdır.
• Ekotoksisite, maya dəyəri və həyat dövrü dəyərləndirməsi strukturlmamıştır.
• Tek bir optimum saha reçetesi belirlenmemiştir.

Tədqiqat neyi desteklemektedir?

Tədqiqat, yüksek nisbətda uçucu kül içeren OPC-uçucu kül bulamacının taze durum reolojisinin HPMC ilə güclü biçimde düzenlenebildiğini desteklemektedir. HPMC miqdarı arttıkça su altında statik hissəcik dşəbəkəılması azalmakta, axma gərginliyi və konsistensiya əmsalı yükselmekte və kəsilmə incəlməsi güçlenmektedir. Bulgular həmçinin Herschel-Bulkley modelinin araşdırılan bulamacları Bingham modellerinden daha doğru temsil ettiğini göstərir.

Tədqiqat neyi sübut etmir?

Tədqiqat, geliştirilən bulamacın gerçek bir dənizüstü külək turbini təməlinde yuyulmayı önlediğini, dalğa və axın altında yerinde kaldığını, dəniz dibina yetərli bşəbəkə oluşturduğunu və ya uzunmüddətli struktur möhkəmlik sşəbəkəladığını sübut etmir. Yüksek HPMC nisbətinın saha üçün en iyi çözüm olduğu, regresyon tənliklerinin test sınırları dışında geçerli olduğu, materialın deniz çevresi açistilikndan inamli olduğu və ya uçucu kül istifadəsinın otomatik kimi düşük karbonlu bir çözüm oluşturduğu sonucuna da varılamaz.

Tədqiqatın Yöntemi və Bulguları

Deneysel değişkenlerin özeti

Deney üsullerinin özeti

Ana nicel nəticələr

Biləşenlerin görəli etkisi

Saha tətbiqsından əvvəl strukturlması gereken doğrulamalar

• Tam karışım matrisi yayımlanmalı və təcrübələr bşəbəkəımsız laboratoriyada tekrarlanmalıdır.
• Regresyon tənlikleri yeni karışımlar üzərində xarici doğrulamadan geçirilmelidir.
• Gerçek dəniz suyu, fərqli tuzluluklar və temperaturlar kullanılmalıdır.
• Dalga-axın kanalı üçünde monopil çevresi yuyulma təcrübələri strukturlmalıdır.
• Malzeme kaybı, koruma çapı, kenar yuyulması və kritik axınm sürəti ölçülmelidir.
• Pompa basıncı, boru çapı, taşıma mesafesi və tıkanma davranışı belirlenmelidir.
• Yapı geri kazanımı və tiksotropiya üçün yükselen-azalan kayma döngüleri uygulanmalıdır.
• Erken və uzunmüddətli təzyiq möhkəmliyi ilə dövrsel yük davranışı ölçülmelidir.
• Klorür, sülfat, ıslanma-quruma və deniz organizmalarının etkiləri incelenmelidir.
• Uçucu kül qaynaqlı elementlerin suya geçişi və ekotoksiklik dəyərlendirilmelidir.
• Pilot miqyaslı su altı yerleştirme və uzunmüddətli saha izleme strukturlmalıdır.

Mənbə və Metod Qeydi

Tədqiqatın tam özgün adı:Rheological regulation of high-volume fly ash slurry for offshore monopilə foundations scour protection

Yazarlar və ardıcıllıqları: Yu Wu; Qingsong Zhang; Shaolong Duan; Yuanshu Jiao.

Eşit töhfəlı müəllif bilgisi: Tədqiqatda bərabər töhfəlı və ya ortak birinci müəllif bilgisi belirtilmemiştir.

Sorumlu müəllif: Qingsong Zhang.

Sorumlu müəllif e-posta adresi: zhangqingsong@sdu.edu.cn

Kurumsal keçidlar:

1. State Key Laboratory for Tunnel Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, Çin.
2. School of Civil Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, Çin.

Yazar-qurum eşleşmesi: Dört müəllifın tamamı her iki qurumsal keçidyla qeyd edilmişdir.

Qaynaq türü: Taze bulamac axınşkanlığı, statik su altı dşəbəkəılma davranışı və reolojik modelleme içeren eksperimental preprint araşdırma makalesi.

Konu alanı: Denizüstü rüzgâr təməlləri, dəniz dibi yuyulması, su altı enjeksion materiallari, uçucu kül, sement bulamacı və reoloji.

Hakemlik durumu: Tədqiqat rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmişdir. Yüklenen sürümün her sayfasında preprint və hakemlik uyaristilik bulunmaktadır.

Yayın platformau: SSRN.

Platform sşəbəkəlayıcistilik: Elsevier SSRN Preprint Services.

SSRN kayıt numarası: 7194463.

DOI:10.2139/ssrn.7194463

Resmî keçid:SSRN kayıt sayfası

Yayın yılı: 2026.

Dergi: Hakemli bir jurnalde yayımlandığı təsdiqlənməmişdir.

Özgün jurnal nəşriyyat: Doğrulanmış bir hakemli jurnal və ya jurnal nəşriyyat bulunmamaktadır. SSRN bir preprint platformaudur və hakemli jurnal kimi sunulmamalıdır.

Finansman: Ana mətnde ayrı bir maliyyələşmə və ya teşekkür bildirimi yer almamaktadır.

Çıkar çatışması: Yazarlar tədqiqatı etkiləyebiləcek bilinen bir mali çıkar və ya kişisəl ilişki bildirmemiştir.

Yazar töhfəları: CRediT və ya benzeri ayrıntılı müəllif töhfəsi bildirimi yer almamaktadır.

Veri və kod əlçatanlığı: Açık məlumat deposu, ham reometr məlumatlari, karışım çizelgesi və ya regresyon kodu keçidsı məlumatlmemiştir.

Deneysel raporlama sınırlaması: Faktör düzeyleri açıklanmış olmakla birlikte 16 ortoqonal təcrübə grubunun tam karışım matrisi açık bir cədvəlda sunulmamıştır. Akışkanlık təcrübəinin üç kez tekrarlandığı belirtilmiş; bulanıqlıq və reoloji təcrübələrinin tekrar sayıları ilə istatistiksel qeyri-müəyyənlikleri açıklanmamıştır.

Bu Türkçe açıklama, yüklenen tədqiqatın bütün ana metni, material tərkibleri, təcrübə prosedürleri, 12 şekli, yedi tənliki, reolojik eğriləri və regresyon nəticələri incelenerek hazırlanmışdır. Bilimsel içerik yalnızca tədqiqatda sunulan təcrübə və yorumlarla sınırlandırılmış; dış mənbəlar başlıq, DOI, platforma, müəllif və qurum bilgilərinin bibliyoqrafik doğrulaması amacıyla istifadə edilmişdir.

Sonuçlar; təcrübələrin taze durum xüsusiləriyle məhdud olması, gerçek yuyulma və saha testlərinin bulunmaması, sertleşmiş material performansının ölçülmemesi, tam ortogonal karışım matrisinin məlumatlmemesi və regresyon modellerinin bşəbəkəımsız məlumatlarle doğrulanmaması dikkate alınarak dəyərlendirilmelidir.