Derin karıştırma kolonu dayanımının yanıt yüzey yöntemi esaslı modellenmesi ve karşılaştırmalı analitik ve metasezgisel optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, düşük plastisiteli killi zeminde oluşturulan laboratuvar ölçekli derin karıştırma kolonlarının (DKK) 28 günlük serbest basınç dayanımı (UCS), yanıt yüzey yöntemi (YYY) esaslı I-optimal yaklaşımla modellenmiş ve analitik/metasezgisel optimizasyon yöntemleriyle optimize edilmiştir. Laboratuvar ölçekli DKK’lerde çimento (%5–%20), silis dumanı (%0–%15), akışkanlaştırıcı katkı (%0–%5), su/bağlayıcı oranı (0.9–2.5) ve su muhtevası (%25–%33) etkileri 21 karışımla incelenmiştir. Karotların 28 günlük UCS değerleri 123.8–5037.7 kPa aralığında bulunmuş, varyans analizi (ANOVA) ile en etkili parametrelerin sırasıyla su/bağlayıcı oranı, çimento oranı ve silis dumanı oranı olduğu belirlenmiştir. Belirleme katsayısı (R²) = 0.945 olan regresyon modeli üzerinde Lagrange çarpanları 5089.7 kPa, parçacık sürü optimizasyonu (PSO) ve arılar algoritması ise 5154.2 kPa optimum UCS öngörmüş; optimum karışımla üretilen DKK’den alınan karotlardan ortalama 5218 kPa UCS ölçülerek tahminlerle %1.24–%2.52 aralığında uyum sağlanmıştır. Çalışma; DKK için I-optimal tasarımı, analitik/metasezgisel optimizasyonu ve laboratuvar ölçekli DKK boyutlarında doğrulamayı birleştirerek literatüre özgün bir katkı sunmaktadır.