Investigation of thermal properties of Zostera marina added zeolitebentonite mixtures

Yıl 2025, Cilt: 31 Sayı: 2, 256 - 260, 29.04.2025

Esra Güneri

Öz

The importance and number of energy structures are increasing, and due to the increasing temperature of the soil around these structures, materials that can stabilize or even optimize their resistance to temperature are needed. In this study, Standard Proctor test and thermal conductivity measurement tests of zeolite-bentonite and seaweed added mixtures were carried out by using Zostera marina sea plant, which is frequently used for thermal insulation. It was aimed to examine the seaweed additive from a thermal point of view. Thermal conductivity measurements showed that thermal conductivity increased as the seaweed contribution in the mixture increased. Also, generally the results indicated that seaweed, which has high resistance to thermal changes, is an alternative additive material that can be used in the presence of both seasonal changes and thermal changes caused by energy structures.

Anahtar Kelimeler

Seaweed , Temperature , Thermal behavior , ZeoliteBentonite

Zostera marina katkılı zeolit-bentonit karışımlarının termal özelliklerinin araştırılması

Öz

Enerji yapılarının önemi ve sayısı artış göstermektedir ve bu yapıların çevresindeki zeminlerin sıcaklığının artması nedeniyle, sıcaklığa karşı direncini stabilize edebilecek, hatta optimize edebilecek malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, ısı yalıtımında sıklıkla kullanılan Zostera marina deniz bitkisi kullanılarak zeolit-bentonit ve deniz yosunu katkılı karışımların Standard Proctor deneyi ve termal iletkenlik ölçüm testleri yapılmıştır. Deniz yosunu katkı maddesinin termal açıdan incelenmesi amaçlanmaktadır. Isıl iletkenlik ölçümleri, karışımdaki yosun katkısı arttıkça ısıl iletkenliğin arttığını göstermiştir. Ayrıca genel olarak sonuçlar, termal değişimlere karşı direnci yüksek olan deniz yosununun hem mevsimsel değişimler hem de enerji yapılarından kaynaklanan termal değişimler varlığında kullanılabilecek alternatif bir katkı malzemesi olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Deniz yosunu , Sıcaklık , Termal davranış , Zeolit-Bentonit

Kaynakça

• [1] Dixon DA, Gray MN, Thomas AW. “A study of the compaction properties of potential clay-sand mixtures for use in nuclear fuel waste”. Engineering Geology, 21(1-3), 247-255, 1985.
• [2] Muller RA, Finsterle S, Grimsich, J Baltzer R, Muller EA, Rector JW, Payer J. “Disposal of high-level nuclear waste in deep horizontal drillholes”. Energies, 12(11), 2052, 2019.
• [3] Sellin P, Leupin OX. “The use of clay as an engineered barrier in radioactive-waste management-a review”. Clays and Clay Minerals, 61(6), 477-498, 2013.
• [4] Raiko H. “Canister Design 2012”. Posiva Oy, Eurajoki, Finland, 2012.
• [5] Juvankoski M. “Buffer Design 2012”. Posiva Report, Eurajoki, Finland, 2013.
• [6] Smith MJ. “Engineered barrier development for a nuclear waste repository in basalt: an integration of current knowledge”. Rockwell International Corp, United States, 1980.
• [7] Cho WJ, Lee JO, Kang CH. “Influence of salinity on the hydraulic conductivity of compacted bentonite”. MRS Online Proceedings Library, 713, 1150, 2001.
• [8] Horseman ST, McEwen TJ. “Thermal constrains on disposal of heatemitting waste in argillaceous rocks”. Engineering Geology, 41(1-4), 5-16, 1996.
• [9] Hack H, Azzam R, Charlier R. Engineering Geology for Infrastructure Planning in Europe; a European Perspective. 2004th ed. Berlin, Germany, Springer, 2004.
• [10] Komine H, Ogata N. “Predicting swelling characteristics of bentonites”. Journal of Geotechnical & Geoenvironmental Engineering, 130(8), 818-830, 2004.
• [11] Kaldy JE and Lee KS. “Factors controlling Zostera marina L. growth in the eastern and western Pacific Ocean: Comparisons between Korea and Oregon, USA”. Aquatic Botany, 87(2), 116-126, 2007.
• [12] Orth RJ, Moore KA. “Seasonal and year-to-year variations in the growth of Zostera marina L. (eelgrass) in the lower Chesapeake Bay”. Aquatic Botany. 24(4), 335-341, 1986.
• [13] KrauseJensen D, Lavery P, Serrano O, Marba N, Masque P, Duarte CM. “Sequestration of macro algalcarbon: theelephantin the blue carbonroom”. Biology Letters, 14(6), 1-6, 2018.
• [14] Hill R, Bellgrove A, Macreadie PI, Petrou K, Beardall J, Steven A and Ralph PJ. “Can macroalgae contribute to blue carbon? An Australian perspective”. Limnology and Oceanography, 60(5), 1689-1706, 2015.
• [15] Greve TM, Borum J, Pedersen O. “Meristematic oxygen variability in eelgrass (Zostera marina)”. Limnology and Oceanography, 48(1), 210-216, 2003.
• [16] Hemminga MA and Duarte CM. “Seagrass ecology”. Limnology and Oceanography, 47(2), 611-611, 2000.
• [17] Delaney A, Frangoudes K and Ii SA. Society and Seaweed Understanding the Past and Present. Editors: Fleurence J, Levine I. Seaweed in Health and Disease Prevention, 7-40, Academic Press, 2016.
• [18] Krause-Jensen D, Pedersen MF, Jensen C. “Regulation of eelgrass (Zostera marina) cover along depth gradients in Danish coastal waters”. Estuaries, 26(4), 866-877, 2003.
• [19] Howarth L, Lewis-McCrea, L, Reid, GK. Centre for Marine Applied Research. “Managing Aquaculture and Eelgrass Interactions in Nova Scotia”. Dartmouth, Nova Scotia, Canada, Technical Report, March 2021, 2021.
• [20] Onat B, Yaşar G, Uzun B, Ayvaz C, Şahin ÜA. “Üniversite laboratuvarlarında iç ortam çevre kalitesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29(6), 642-649, 2023.
• [21] ASTM International. “Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12 400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3))”. West Conshohocken, PA, USA, ASTM: D698-12, 2012.
• [22] Diallo ML, Ünsever YS. “İnşaat yıkıntı atığı ve kireçle kil zeminin stabilizasyonu üzerine deneysel bir çalışma”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(6), 1030-1034, 2020.
• [23] Alpaydın ŞG. An Investigation of Effects of Boron Additives On The Permeability And Shear Strength Behavior of Sand-Bentonite Mixtures Under High Temperatures. MSc Thesis, Dokuz Eylül University, İzmir, Türkiye, 2019.
• [24] Çirkin İ, Yükselen Aksoy Y. “Pomza, perlit ve cam elyaf katkilarinin yüksek sicaklik altinda kum-kaolin karişimlarinin kayma dayanimi davranişina etkisi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 24(71), 657-663, 2022.