INVESTIGATION OF EFFECTS TO THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF ADDITIVE MATERIALS WHICH ARE USED ON CEMENT ENJECTIONS

Abstract

In this study the rheological properties of the injection mixtures containing various proportions of bentonite (B), fly ash (UK) and silica fume (SD) were investigated. L16 orthogonal array with three parameters and four levels was selected using Taguchi Design of Experiment Method. In the preparation of the injection mixtures the percentages of bentonite, fly ash and silica fume (by weight of solid) used were 0 %, 0.5 %, 1 %, 3 %, 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, and 0 %, 5 %, 10 %, 20 %, respectively. For the prepared injection mixtures the sedimentation and Marsh funnel experiments were performed. The experiments were carried out water to solid ratios (W/S) of 1.25 and the experimental results were evaluated separately using Taguchi method. As a result of the evaluations; the most effective parameter on the flowing time (viscosity) and the amount of sedimentation was determined as the silica fume. For the investigated properties of the injection mixtures the optimum mixing ratios were determined with the Taguchi method and for these ratios the confirmation experiments were performed.

Keywords

• Fly ash, Silica fume, Bentonite, Enjection, Taguchi method

ÇİMENTO ENJEKSİYONLARINDA KULLANILAN KATKI MALZEMELERİNİN REOLOJİK ÖZELLİKLERE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz

Bu çalışmada farklı oranlardaki bentonit (B), uçucu kül (UK) ve silis dumanı (SD) ile birlikte hazırlanan enjeksiyon karışımlarının reolojik özellikleri araştırılmıştır. Deneyler için Taguchi Yöntemine göre 3 parametreli 4 seviyeli L16 deney tasarım tablosu seçilmiştir. Enjeksiyon karışımlarının hazırlanmasında, kullanılan katı ağırlığının % 0, % 0.5, % 1 ve % 3'ü oranlarında bentonit, % 10, % 20, % 30 ve % 40'ı oranlarında uçucu kül ve % 0, % 5, % 10 ve % 20'i oranlarında silis dumanı kullanılmıştır. Hazırlanan enjeksiyon karışımları için laboratuarda çökelme ve Marsh Hunisi deneyleri yapılmıştır. Deneyler su/katı (S/K) 1.25 için yapılmış olup deney sonuçları Taguchi Yöntemine göre ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda; Akma süresi ve çökelme miktarı üzerinde en etkili parametrenin silis dumanı olduğu belirlenmiştir. Enjeksiyon karışımlarının incelenen özellikleri için optimum karışım oranları Taguchi Yöntemi ile belirlenmiş ve bu oranlar için doğrulama deneyleri yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Uçucu kül, Silis dumanı, Bentonit, Enjeksiyon, Taguchi yöntemi