Journals / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 27 - Sayı: 6

Estimation of shear strength parameters of a high plasticity clayey soil stabilized with lime at different curing temperatures using Response Surface Methodology (RSM)

Farklı kür sıcaklıklarında kireçle stabilize edilmiş yüksek plastisiteli killi bir zeminin kayma mukavemeti parametrelerinin Yanıt Yüzey Yöntemi (YYY) ile tahmini

Pages
711–717
Publication Date
2021-11-30
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

As a result of the study, it was seen that it is possible to estimate shear strength and unconfined compression strengths of the samples accurately by using fewer test numbers with Response Surface Methodology.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Response Surface Methodology (RSM) is useful to find the optimum value of the response, to examine the relationship between independent variables and responses, or to shorten very complicated and timeconsuming numerical analyses.
📊
Key Findings & Data:In the study effect of the temperature was controlled with five different curing temperature level (3 °C, 13 °C, 23 °C, 33 °C, 43 °C).
💡
Conclusion & Impact:As a result of the study, it was seen that it is possible to estimate shear strength and unconfined compression strengths of the samples accurately by using fewer test numbers with Response Surface Methodology.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Kimyasal stabilizasyon · Kür sıcaklığı · Yanıt yüzey yöntemi

Abstract

Response Surface Methodology (RSM) is useful to find the optimum value of the response, to examine the relationship between independent variables and responses, or to shorten very complicated and timeconsuming numerical analyses. Although the RSM is a commonly used method in many branches of engineering, the use of this method is limited in geotechnical studies. In this study, the effect of curing temperature on shear strength and unconfined compressive strength parameters of lime stabilized clayey soil was examined. Within the scope of the study, it was aimed to evaluate the Response Surface Method to estimate these parameters with less experimental effort. In the study effect of the temperature was controlled with five different curing temperature level (3 °C, 13 °C, 23 °C, 33 °C, 43 °C). Three axial (UU) and unconfined compression tests were performed on 40 pieces of stabilized soil samples cured along 28 days at various temperatures. The experimental design was performed with Response Surface Methodology to reduce the test number. Within this scope, an equation was derived statistically to estimate the deviator strength of the samples. Statistical analyses were performed considering deviator strengths of the 18 pieces of samples. As a result of the study, it was seen that it is possible to estimate shear strength and unconfined compression strengths of the samples accurately by using fewer test numbers with Response Surface Methodology.

Özet

Yanıt Yüzey Yöntemi (YYY), yanıtın optimum değerini bulmak, bağımsız değişkenler ve yanıtlar arasındaki ilişkiyi incelemek veya çok karmaşık ve zaman alan sayısal analizleri kısaltmak için kullanılmaktadır. YYY, birçok mühendislik dalında yaygın olarak tercih edilen bir yöntem olmasına rağmen, bu yöntemin kullanımı geoteknik çalışmalarda sınırlıdır. Bu çalışmada, kür sıcaklığının, kireçle stabilize edilmiş killi bir zeminin serbest basınç dayanımı ve kayma dayanımı parametreleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çalışma kapsamında, daha az deneysel çaba ile bu parametrelerin tahmin edilmesi için Yanıt Yüzeyi Yöntemi'nin kullanılabilirliğinin incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada sıcaklığın etkisi beş farklı kür sıcaklığı seviyesi (3 °C, 13 °C, 23 °C, 33 °C, 43 °C) ile kontrol edilmiştir. 28 gün boyunca çeşitli sıcaklıklarda kürlenmiş 40 adet stabilize edilmiş zemin numunesi üzerinde üç eksenli basınç (UU) ve serbest basınç deneyleri yapılmıştır. Deneysel tasarım, test sayısını azaltmak için Yanıt Yüzey Yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, numunelerin deviatör dayanımını tahmin etmek için istatistiksel olarak bir denklem YYY ile türetilmiştir. İstatistiksel analizler, 18 adet örneğin deviatör dayanımları dikkate alınarak yapılmıştır. Çalışma sonucunda, Yanıt Yüzey Yöntemi ile daha az sayıda deney sonucu kullanılarak numunelerin kayma mukavemeti ve serbest basınç dayanımlarını doğru bir şekilde tahmin etmenin mümkün olduğu görülmüştür.

🔖

Cite This Article

KAMİLOĞLU, H. A., TURAN, H. (2021). Estimation of shear strength parameters of a high plasticity clayey soil stabilized with lime at different curing temperatures using Response Surface Methodology (RSM). Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 27 - Sayı: 6, 711–717. https://ajindex.com/articles/394895

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (14)

  1. Aslan N, Cebeci Y. "Application of Box–Behnken design and response surface methodology for modeling of some Turkish coals". Fuel, 86(1-2), 90-97, 2007
  2. Şahin B, Özgen, S. “Zencefil ve keten tohumu oleoresinlerinin elde edilmesi ve ekstraksiyon koşullarının cevap yüzey yöntemi ile optimizasyonu”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 20, 602-613, 2020
  3. Demir Z, Baday Ş, Sönmez F. “AISI 1050 çelik malzemenin delinmesinde tepki kuvvetini etkileyen parametrelerin yüzey yanıt yöntemi ile analizi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32(1), 75-85, 2020
  4. Bayram O, Köksal E, Göde F. “Yanıt yüzey metodolojisi şartlarında karabaş otu yağının kompleks koaservasyon Yöntemi ile enkapsülasyonu”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24(2), 508-515, 2020
  5. Box, GEP, Wilson KB. "On the experimental attainment of optimum conditions". Journal of The Royal Statistical Society: Series B (Methodological), 13(1), 1-35, 1951
  6. Myers, RH., et al. "Response surface methodology: a retrospective and literature survey". Journal of Quality Technology, 36(1), 53-77, 2004
  7. Alpaslan E. Tarihi Yığma Köprü Hasarlarının Analitik Model ve Deneysel Yöntemlerle Belirlenmesi. Doktora Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun, Türkiye, 2019
  8. Gunaraj V, Murugan N. “Application of response surface methodology for predicting weld bead quality in submerged arc welding of pipes”. Journal of Materials Processing Technology, 88,(1-3), 266-275, 1999
  9. Koç B, Kaymak-Ertekin F. “Yanıt Yüzey Yöntemi ve gıda işleme uygulamaları”. Gıda, 35(1), 1-8, 2010
  10. Cornell j. How to Apply Response Surface Methodology. 2nd ed. Milwaukee, USA, American Society for Quality, 1990
  11. Zangeneh N. Azizian A, Lye L, Popescu, R. "Application of response surface methodology in numerical geotechnical analysis". Proc. 55th Canadian Society for Geotechnical Conference, Hamilton, Canada, 20-23 October 2002
  12. Wong, FS. "Slope reliability response surface method". Journal of Geotechnical Engineering, 111(1), 32-53, 1985
  13. Huang ML, Sun DA, Wang CH, Keleta Y. “Reliability analysis of unsaturated soil slope stability using spatial random field-based Bayesian method”. Landslides, 18, 1177-1189, 2021
  14. Wang B, Liu L, Li Y, Jiang Q. “Reliability analysis of slopes considering spatial variability of soil properties based on efficiently identified representative slip surfaces”. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 12(3), 642-655, 2020.