Farklı agregalarla üretilen çimento esaslı kompozitlerin akustik ve ısıl özelliklerinin araştırılması
Investigation of acoustic and thermal properties of cement based composites produced by different aggregates
Yazar: ELİF TUĞÇE KOCABEYOĞLU
Danışman: PROF. DR. FUAT KÖKSAL
Yozgat Bozok Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Hafif beton = Lightweight concrete ; Harç = Mortar ; Isı yalıtımı = Heat insulation ; Keten = Flax ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Ses yalıtımı = Sound insulation

Özet:
Bu çalışmada keten lif takviye edilerek beş farklı agrega ile üretilen çimento esaslı kompozitlerin ısıl ve ses özellikleri incelenmiştir. Agrega olarak kırma kum, genleştirilmiş kil, pomza, genleştirilmiş vermikülit ve atık kauçuk kullanılmıştır. Karışımlara 0 ve 15 kg/m3 miktarlarında keten lifler takviye edilerek normal harç ve köpük beton numuneler üretilmiştir. Standart küre tabi tutulan numuneler üzerinde fiziksel özelliklerin belirlenmesi amacıyla kuru birim ağırlık, porozite, su emme, kılcal su emme, ultrases geçiş hızı, ısıl iletkenlik ve ses yutum katsayısı tayini deneyleri yapılmıştır. Mekanik dayanımların tayini için ise elastisite modülü, eğilme, basınç ve yarmada çekme dayanımı tayini deneyleri yapılmıştır.
Keten lif takviyesi ile numunelerin kuru birim ağırlıklarında azalma gözlenirken, buna karşılık porozite ve su emme değerlerinde artma tespit edilmiştir. Keten lif takviyeli numunelerin ultrases geçiş hızlarında lifsiz olanlara kıyasla daha fazla azalma gözlenmiştir. Harçların birim ağırlıklarının azalması buna bağlı olarak gözenek miktarının artması ile eğilme, basınç elastisite modülü ve yarmada çekme dayanımlarında azalma olmuştur. Diğer taraftan bu durum ısı ve ses yalıtımı bakımından daha verimli sonuçlar elde edilmesini sağlamıştır. Kauçuk agregalı keten lif takviyeli köpük beton numunelerde ses yutum katsayısı en iyi değerlerini almasına rağmen basınç ve eğilme dayanımında oldukça düşük değerler elde edilmiştir. Numunelerin kalınlığının artması ile ses yutum katsayısında artış tespit edilmiştir. Keten lif içeren vermikülit agregalı harçların ısıl iletkenlik değerlerinin kırma kum agregalı harçlara kıyasla daha düşük olduğu belirlenmiştir. Keten lif takviyesinin ısıl iletkenlik katsayısını önemli ölçüde iyileştirdiği gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, thermal and sound behavior of mortars produced with different aggregates by adding flax fiber were investigated. Crushed sand, expanded clay, pumice, expanded vermiculite and waste rubber were used as aggregates. Normal mortar and foam concrete samples were produced by additions of 0 and 15 kg/m3 amounts of chopped flax fibers to the mixtures. Dry unit weight, void ratio, water absorption, capillary water absorption, ultrasound transmission velocity, thermal conductivity and sound absorption coefficient tests were carried out on the samples subjected to standard curing in order to obtain the physical properties. Bending, compression, modulus of elasticity and splitting tensile strength tests were also carried out to determine the mechanical properties.
While a decrease was observed in the dry unit weights of the samples with the flax fiber reinforcement, an increase was observed in the porosity and water absorption values. It was observed that the ultrasound transmission rates of the flax fiber reinforced samples were more reduced than the ones without fiber. The decrease in the unit weight of the mortars and the corresponding increase in the amount of pores resulted in a decrease in the flexural, compressive elasticity modulus and splitting tensile strengths. On the other hand, this situation provided more efficient results in terms of heat and sound insulation. Although the sound absorption coefficient was the best in the rubber aggregate, flax fiber reinforced foam concrete samples, very low values were obtained in compressive and flexural strength. It was determined that the sound absorption coefficient increased with the increase in the thickness of the samples. It was determined that the thermal conductivity values of vermiculite aggregate mortars containing flax fiber were lower than mortars with crushed sand aggregate. It was observed that the flax fiber reinforcement significantly improved the thermal conductivity coefficient.