Doğal ve yapay elyaflar ile güçlendirilmiş puzolan ikameli alçı sıvaların fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Investigation of physical and mechanical properties of pozzolan substituted gypsum plasters strengthened with natural and artificial fibers
Yazar: ŞEVVAL BALOĞULLARI
Danışman: PROF. DR. SERVET YILDIZ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Ülkemizdeki zengin alçı taşı rezervi, kolay üretim yöntemleri ve düşük maliyetinden dolayı alçının daha geniş kullanım alanı bulması hem ekonomik açıdan hem de enerji tasarrufu açısından önemlidir; insanlık tarihinde kullanılan en eski yapı malzemelerinden biri olan alçı, iyi bir ses ve ısı yalıtkanı olmasına karşın düşük mekanik özellikleri ile karşımıza çıkmaktadır.
Bu tez çalışmasında alçıya farklı oranlarda silis dumanı, yüksek fırın cürufu, kenevir lifi ve cam lifi eklenerek, mekanik özellikleri ve suya karşı direnci yüksek olan alçı sıvalar elde etmek hedeflenmiştir. Taguchi metodu kullanılarak karışım oranları belirlenmiş ve böylece daha az deney sayısı ile daha çok parametrenin analizi yapılmış, kapsamlı sonuçlar elde edilmiştir. Taguchi metodunun kullanılması zaman ve malzeme tasarrufu sağlaması açısından çalışmaya değer katmaktadır.
Çalışmada silis dumanı ve yüksek fırın cürufu %0, %10, %20, %30 oranlarında, kenevir lifi ve cam lifi %0, %0,2, %0,4, %0,6 oranlarında kullanılmıştır. Su/bağlayıcı oranı 0.6 ve 0.7 olarak değişken tutulmuştur. Alçı sıvaların işlenebilirliğini test edebilmek için taze haldeki karışımlar üzerinde yayılma tablası ve priz süresi tayini deneyleri yapılmıştır. Üretilen alçı sıva numuneleri üzerinde ise eğilme dayanımı, basınç dayanımı, ultrases geçiş hızı, kapiler su emme ve birim ağırlık deneyleri yapılmış, sonuçlar Taguchi yöntemi ile analiz edilmiştir. Ayrıca üretilen numunelerin mikro yapı incelemelerinde SEM, EDS ve XRD analizlerinden faydalanılarak mineralojik ve morfolojik özellikler tanımlanmıştır.
Elde edilen verilere göre puzolan katkısının; basınç ve eğilme dayanımlarında düşüşe sebep olduğu fakat kapiler boşlukları doldurmada iyileştirici etkisi olduğu belirlenmiştir. Lif katkısı arttıkça 7 ve 28 günlük eğilme dayanımı değerlerinde artış görülmüştür.

Abstract:
Due to the rich gypsum reserve in our country, easy production methods and low cost, it is important for gypsum to find a wider area of use both in terms of economy and energy saving; plaster, which is one of the oldest building materials used in human history, is a good sound and heat insulator, but with low mechanical properties.
In this thesis, it is aimed to obtain gypsum plasters with high mechanical properties and water resistance by adding silica fume, blast furnace slag, hemp fiber and glass fiber to gypsum at different rates. Mixing ratios were determined using the Taguchi method, and thus, more parameters were analyzed with less number of experiments, and comprehensive results were obtained. The use of the Taguchi method adds value to the study in terms of saving time and materials.
In the study, silica fume and blast furnace slag were used at the rates of 0%, 10%, 20%, 30%, hemp fiber and glass fiber 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6%. The water/binder ratio was kept variable as 0.6 and 0.7. In order to test the workability of gypsum plasters, spreading table and setting time tests were carried out on fresh mixtures. Flexural strength, compressive strength, ultrasound transmission rate, capillary water absorption and unit weight tests were performed on the produced gypsum plaster samples, and the results were analyzed by the Taguchi method. In addition, mineralogical and morphological properties were defined by using SEM, EDS and XRD analyzes in the microstructure examinations of the produced samples.
According to the data obtained, the contribution of pozzolan; It has been determined that it causes a decrease in compressive and flexural strengths, but has a healing effect in filling capillary spaces. As the fiber additive increased, the flexural strength values of 7 and 28 days increased.