Talajfizikai jellemzők hőmérséklet változásának hatására történő változásának vizsgálata laboratóriumi és numerikus modellezéssel

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
18/23
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
szendefy.janos@epito.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 
A hőmérsékletváltozás hatással van a talajfizikai jellemzőkre, ilyen módon pedig a mérnöki szerkezetekre is befolyással van. Az olyan mérnöki alkalmazások fejlesztése, mint a nukleáris hulladék ártalmatlanítása, a nagyfeszültségű villamos vezetékek, a geotermikus energia vagy a szennyezett talaj hőkezelése, jelentősen megnövelték az igényt a talaj hőmérsékletváltozás okozta jellemzőinek a meghatározására és modellezhetőségére. Mindezek mellett vannak korábbi tanulmányok, amelyek rámutatnak arra, hogy a hőkezeléssel pozitív változásokat lehet elérni a talajok mechanikai tulajdonságainál, gyorsítható a konszolidáció, ellenállóbbá tehető a talaj, csökkenthető a térfogatváltozási hajlam. A hővezetőképességére hatással van a talaj szemeloszlása, ásványi összetétele, szervesanyag taralma, sűrűsége amelyek viszonylag stabil tulajdonságok, míg a szintén jelentős befolyással rendelkező víztartalom változó paraméter. A víztartalom változás a talajoknál a szívás változásában nyilvánul meg, aminek fontosságát a talajmechanika csak a közelmúltban ismerte fel, erre irányuló hazai vizsgálatok az elmúlt években kezdődtek meg. A kutatások szerint a kötőanyaggal stabilizált talajokban a talaj hővezető képessége jelentősen javul, ami elősegíti a talajok hőkezelését talajstabilizációs folyamatoknál. Kötőanyaggal stabilizált talajok tulajdonságainak vizsgálata a Tanszéken nagy múltra tekint vissza. A laboratóriumi vizsgálatok mellett a numerikus modellezés fejlődésével lehetőség nyílik a hőkezelés hatásának szélesebb körű vizsgálatára, érzékenységvizsgálatok elvégzésével a hatásmechanizmusok megfigyelésére.
A doktorandusz feladata a laboratóriumi vizsgálatok összeállítása és elvégzése, aminek segítségével mérni tudjuk a hőmérsékletváltozás talajfizikai jellemzőkre gyakorolt hatását. A szakirodalom szerint ezt kompressziós és triaxiális berendezésekkel lehet hatékonyan vizsgálni, Tanszékünkön mindkét berendezés rendelkezésre áll. A vizsgálatok kiterjesztésre kerülnek kötőanyaggal stabilizált talajokra is. A laboratóriumi vizsgálatok során a víztartalom hővezetésre gyakorolt hatását a szívási görbék előállításával és azok jellemző pontjaiban történő vizsgálatok elvégzésével kell megvizsgálni.
A numerikus modellezés során először a laboratóriumi vizsgálatok és a korábban publikált esettanulmányok back-analízisével szükséges a számításokhoz használható talajmodell felparaméterezése. Majd ezt követően nyílik lehetőség a hőmérsékletváltozás mérnöki szerkezetekre gyakorolt hatásának modellezésére és érzékenységvizsgálatok elvégzésére.
A téma meghatározó irodalma: 
1. Graham J, Tanaka N, Crilly T, Alfaro M.: Modified Cam-clay modelling of temperature effects in clays. Canadian Geotechnical Journal 2001;38(3):608e21.
2. Kuntiwattanakul, P., Towhata, I., Ohishi, K., Seko, I.:. Temperature effects on undrained shear characteristics of clay. Soils and Foundations 1995 35 (1), 147–162.
3. Laloui, L., Cekerevac, C.: Thermo-plasticity of clays: an isotropic yield mechanism. Computer and Geotechnics 2003 30, 649–660.
4. S. Nikoosokhan, H. Nowamooz, C. Chazallon: Effect of dry density, soil texture and time–spatial variable water content on the soil thermal conductivity, Geomech. Geoeng. 2016, http://dx.doi.org/10.1080/17486025.2015.1048313.
5. Tian, Z., Lu, Y., Horton, R., & Ren, T.. A simplified de Vriesbased model to estimate thermal conductivity of unfrozen and frozen soil. European Journal of Soil Science, 2016 67(5), 564e572. http://dx.doi.org/10.1111/ejss.12366.
6. Wang LZ, Wang KJ, Hong Y.: Modelling temperature-dependent behaviour of soft clay. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 2016;142(8). https://doi.org/10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0001108.
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
1. Canadian Geotechnical 
2. Computer and Geotechnics
3. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering
4. Periodica Polytechnica
5. Útügyi Lapok
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
1. Imre E., Lörincz J., Szendefy J., Trang P., Fityus S.: Case Studies and Benchmark Examples for the Use of Grading Entropy in Geotechnics Entropy Vol 14 No6. pp1079-1102 https://doi.org/10.3390/e14061079
2. Móczár B., Szendefy J.: Síkalapok teherbírásának egyszerűsített számítása az Eurocode7 elveinek figyelembevételével Vasbetonépítés Vol.15 No.1 pp 20-26. 2013
3. Chovanyecz E., Koch E., Szendefy J.: Útmutató talajjavítási módszerek alkalmazásához Magyar Mérnöki Kamara Geotechnikai Tagozat 2015
4. Szendefy J.: Bearing capacity and durability of stabilized soils with HRB 19th ISSMGE Conference pp1415-1418, Seoul 2017
5. Szendefy J.: Impact of the soil-stabilization with lime 18th ISSMGE Conference pp2601-2064, Paris 2013
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
1. Mahler A., Szendefy J.: Estimation of CPT resistance based on DPH results Periodica Polytechnica Civil Engineering Vol 53 No 2, 101-106 (2009) https://doi.org/10.3311/pp.ci.2009-2.06 
2. Móczár B., Szendefy J.: Calculation of presumed bearing capacity of shallow foundations according to the principles of Eurocode7 Periodica Polytechnica Civil Engineering Vol 61 No 3, 505-515. (2017) https://doi.org/10.3311/PPci.8553
3. Szendefy J., Back M.: Reziliens modulus mérése és talajstabilizációknál mért értéke Útügyi Lapok Vol 5. No 2., 64-72. (2017)
4. Szendefy J., Dankó B., Soós Z: Kötőanyaggal stabilizált talajok teherbírásának és tartósságának értékelése helyszíni mérések alapján Útügyi Lapok Vol 5. No 2., 73-79. (2017)
5. Szendefy J., Vámos M.: A mésszel stabilizált talajok teherbírásának tartóssága, fagyállósága Útügyi Lapok Vol 3. No 1., 1-13. (2014)

A témavezető eddigi doktoranduszai

Státusz: 
elfogadott