Genleştirilmiş perlit esaslı yeni nesil kompozit ısı yalıtım panellerinde termal iletkenlik değerlerin iyileştirilmesi
Improving thermal conductivity values in expanded perlite based new generation composite thermal insulation panels
Yazar: HAZAL CEMİLE TOPUZ
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN DURMUŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Agrega = Aggregate ; Granül = Granule ; Köpük beton = Foam concret ; Perlit = Perlite ; Silika jel = Silica gel ; İletkenlik = Conductivity

Özet:
Bu çalışma kapsamında, genleştirilmiş perlit esaslı köpük betonlara granül polistren köpük ve silika aerojel tabakası belirli oranlarda eklenerek, köpük betonlar üzerindeki etkileri incelenmiştir. Köpük betonlar 0,45 su/çimento oranında 480 kg/m3 kuru yoğunluğa sahiptir. Deney programında fiziksel testler (kuru yoğunluk tayini, hacimce su emme ve kapiler su emme tayini, ultra geçiş hızı tayini), mekanik testler (eğilme ve basınç dayanımı tayini), durabilite testleri (asit direnci ve donma-çözünme direnci tayini), son olarak ısıl iletkenlik katsayısının ve elektriksel iletkenlik katsayısının belirlenmesi için testler uygulanmıştır. Köpük beton numunelerindeki genleştirilmiş perlit oranı, granül polistren köpük oranı ve silika aerojel katkısı, elde edilen kuru yoğunluklarla ve iki faklı çimento türüne göre karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Ayrıca mekanik özellikler için ise kür koşullarının dayanıma etkileri araştırılmıştır. Deneysel programa göre 360 adet numune üretilmiştir. Sonuç olarak, genleştirilmiş perlit ve granül polistren köpük kullanımının artması termal özellikleri iyileştirirken dayanımı olumsuz yönde etkilediği ortaya çıkmıştır. CEM II tip çimento kullanımı da tüm özellikleri olumlu etkilediği gözlemlenmiştir. En düşük ısıl iletkenlik katsayısı, CEM II-Gp100Pk75 numaralı numunede 0,09848 W/m.K olarak elde edilmiştir. Bu numunede, kuru yoğunluk değeri 427,67 kg/m3 ve basınç dayanımı su kürü etkisi ile 2,1 MPa değerindedir. Tüm veriler değerlendirildiğinde köpük betonların ısı yalıtım paneli olarak kullanılabilirliği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Within the scope of this study, granular polystyrene foam and silica aerogel layers were added to the expanded perlite-based foam concrete in certain proportions, and their effects on foam concrete were investigated. It was applied in the experimental program that physical tests (detection of dry density, determination of water absorption by volume and capillary water absorption, determination of ultra-transition velocity), mechanical tests (detection of flexural and compressive strength), durability tests (determination of acid resistance and freeze-thaw resistance) and finally tests for determining the thermal conductivity coefficient and electrical conductivity coefficient. Expanded perlite ratio, granular polystyrene foam ratio and silica aerogel additive in foam concrete samples were compared with the obtained dry densities and two different cement types. In addition, the effects of curing conditions on strength were investigated for mechanical properties. 360 samples were produced according to the experimental program. As a result, it has been revealed that the increase in the use of expanded perlite and granular polystyrene foam improves the thermal properties and adversely affects the strength. It has been observed that the use of CEM II type cement has a positive effect on all properties. The lowest thermal conductivity coefficient was obtained as 0.09848 W/m.K in the sample numbered CEM II-Gp100Pk75. In this sample, the dry density value is 427.67 kg/m3 and the compressive strength is 2.1 MPa with the effect of water curing. When all the data were evaluated, it was concluded that foam concrete could be used as a thermal insulation panel.