Gazbeton malzemesinin farklı sıva malzemeleriyle birlikte ısıl özelliklerinin nem ve sıcaklıkla değişiminin incelenmesi
A study about how the thermal characteristics of autoclaved aerated concrete material with different plaster materials changes with temperature and moisture
Yazar: ZÜHTÜ PEHLİVANLI
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM UZUN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Gazbeton = Autoclaved aerated concrete ; Isı geçişi katsayısı = Heat transfer coefficient ; Nem = Moisture ; Sıva = Stucco

Özet:
Bu tez çalışmasında; yapı sektöründe, özellikle düşük ısıl iletkenlik ve düşük yoğunluk gibi özelliklerinden dolayı oldukça önemli bir yere sahip olan hafif yapı elemanı gazbeton malzemesi ve beraberinde sıvalar incelenmiştir.Çalışmada öncelikle, gazbeton malzemesi incelenerek yapılarda özellikle duvar elemanı olarak kullanılan G2/04 sınıfı gazbetonun ısıl iletkenliği araştırılmıştır. Hazırlanan G2/04 sınıfı gazbeton numuneleri sabit kütleye gelinceye kadar kurutulmuş ve daha sonra ısıl iletkenlik değerleri 0oC, 5oC, 10 ?C, 15oC, 25oC, 35oC ve 45oC sıcaklıklarda ölçülmüştür. Kuru durumda yapılan ölçümlerin ardından malzeme nemlendirmeye tabi tutulmuş ve onbir farklı kütlesel nem içeriğinde (%2.1 - %48,6) malzemenin ısıl iletkenlik değerleri tekrar ölçülmüştür. Isı akış metre metoduna göre yapılan bu ısıl iletkenlik katsayısı ölçümlerinin neticesinde malzemenin geniş bir sıcaklık ve nem aralığında ısıl iletkenliğinin sıcaklık ve neme bağlı değişimi belirlenmiştir.Çalışmada ayrıca piyasada bulunun ve gazbetonla kullanılan mevcut ısı yalıtımlı sıvaların fiziksel, mekanik ve ısıl özellikleri deneysel olarak incelenmiş olup yapılan bu deneysel incelemeler, gazbetonla kullanılabilecek ısı yalıtım özelliği olan yeni bir sıva geliştirme çalışmalarına öncü olmuştur. Aynı zamanda ısı yalıtım özelliği olduğu ve gazbetonla kullanılabileceği belirtilen sıvaların olumlu ve olumsuz etkileri de belirlenmiştir.Mevcut hazır sıvaların dışında gazbeton atıklarının sıvada agrega olarak kullanılabilirliği araştırılmış ve bu kapsamda agrega tane büyüklüklerine bağlı olarak üç farklı sıva numunesi hazırlanmıştır. Hazırlanan sıva numunelerinin ısıl iletkenlik ve basınç dayanımları deneysel olarak incelenmiştir. Hazırlanan bu yeni sıvalar gazbeton üzerine uygulanarak toplam ısı geçiş katsayıları kuru durumda ve farklı nem değerlerinde sıcaklıkla değişimi deneysel olarak belirlenmiştir. Geliştirilen sıva numunelerinin, yapılan deneyler sonucunda ısı yalıtımlı sıva malzemesinde gaz beton atıklarının agrega olarak kullanılabilirliği tespit edilmiş ve bu malzemenin karışım içerikleri belirlenmiştir.Yapılan deneysel çalışmaların ardından, kuru durumdaki gazbetonun ısıl iletkenliğinin teorik olarak belirlenmesi amacıyla matematiksel bir model geliştirilmiştir. Geliştirilen matematiksel model deneysel çalışma sonuçlarıyla ve literatürdeki diğer teorik modellerle karşılaştırılmıştır.G2/04 sınıfı gazbetonun, farklı nem ve sıcaklık değerleri için geniş bir aralıkta kullanılabilen ısıl iletkenlik ifadesi elde edilmiştir. Bu eşitliğin elde edilmesinde en küçük kareler yöntemi kullanılmış ve farklı eğri eşitlikleriyle bu ifadelerin doğruluğu tablolarda verilmiştir.Yapılan bu tez çalışması aynı zamanda, Sanayi Bakanlığı tarafından koordine edilen Sanayi Tezleri (SAN-TEZ) projesi kapsamında, Kırıkkale Üniversitesi-Sanayi Bakanlığı ve AKG Gazbeton firmasının işbirliği ile yapılmış bir SAN-TEZ projesidir.

Abstract:
In this study; plasters and autoclaved aerated concrete (AAC) material which is light construction element and has a rather important place due to its characteristics like low thermal conductivity and low density were examined.Firstly, in the study, AAC material was examined and the thermal conductivity of G2/04 class AAC used as a wall element in constructions was studied. G2/04 class AAC samples were dried until it became a constant mass and their thermal conductivity values were measured on 0oC, 5oC, 10 ?C, 15oC, 25oC, 35oC and 45oC temperatures. After these measurements done on dry position, material was subjected to moisture and the thermal conductivity values of the material was measured again on the eleven different moisture content (%2,1 - %48,6). As a result of this thermal conductivity coefficient measured according to heat flow meter method, it has been observed that the thermal conductivity of the material changes related to the temperature and moisture.Also in this study, physical, mechanical and thermal characteristics of the thermal insulation plasters used with AAC and available in the market were examined and it pioneered for the studies to develop new plasters that have a thermal insulation characteristic and can be used with AAC. At the same time, the positive and negative effects of the plasters which have thermal insulation characteristic and can be used with AAC were determined.It was examined that AAC wastes could be used as aggregate in plaster except from available plasters and within this scope three different plaster samples were prepared depending on aggregate size. The thermal conductivity and pressure strength of prepared plaster samples were examined empirically. These new plasters prepared were applied on AAC and the heat change of total temperature transfer coefficients were determined empirically on dry situation and different moisture values. As a result of the experiments, it was determined that AAC wastes could be used as aggregate in thermal insulated plaster material and the mixture contents of this material were determined.After the empirical studies, to determine the thermal conductivity of dry AAC theoretically, a mathematical model was developed. This model was compared with empirical study results and the other theoretical models in literature.The thermal conductivity term that can be used in a wide range was obtained for different moisture and temperature values of G2/04 class AAC. The least squares method was used for obtaining this equation and the validity of these terms with different curve equations were given in tables.This thesis is a SAN-TEZ project that was prepared with the cooperation of Kırıkkale University, Industrial Ministry and AKG AAC Company and that is within the scope of Industrial Thesis (SAN-TEZ) project coordinated by Industrial Ministry.