Developing thermal insulation panels with expanded perlite based geopolymer binder
Genleştirilmiş perlit içeren geopolimer bağlayıcılı ısı yalıtım panellerinin geliştirilmesi
Yazar: DAMLA NUR ÇELİK
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN DURMUŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Tez çalışmasında, enerji kullanımının azaltılması ve enerjinin korunumu amacıyla yeni nesil genleştirilmiş perlit esaslı ısı yalıtım paneli geliştirilmiştir. Granüler ve toz genleştirilmiş perlit 1:5, 2:4, 3:3, 4:2 oranında kullanılmıştır. Bağlayıcıların ısıl iletkenliğe etkisi ve en uygun bağlayıcı oranının belirlenmesi için sodyum silikat ve (6, 8, 10 ve 12M) sodyum hidroksit çözeltisi kullanılmıştır. Hazırlanan panellerin fiziksel, mekanik, ısıl iletkenlik özelliklerinin belirlenmesi için deneyler yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda, en düşük ısıl iletkenlik, 1:5 granüler ve toz GP içeren, 6M sodyum hidroksit ve Na2SiO3/NaOH 1,5 oranı kullanılarak hazırlanan A10 numaralı panelde 49,19 mW/m.K olarak ölçülmüştür. En yüksek basınç dayanımı ise 2:4 granüler ve toz GP içeren, 12M sodyum hidroksit ve Na2SiO3/NaOH 2,5 oranı kullanılarak hazırlanan D8 numaralı panelde 147,739 kPa olarak ölçülmüştür. Elde edilen verilere göre, iki farklı tane yapısına sahip GP esaslı ısı yalıtım panellerinde granüler ve toz GP oranının, sodyum hidroksit derişiminin ve Na2SiO3/NaOH oranının artmasıyla birlikte görünür yoğunluk ve basınç dayanımı artarken, ısı iletkenlik olumsuz yönde etkilenmiştir. Ek olarak, panel yoğunluklarının ısı iletkenlik değerleri üzerine doğrudan etkisi olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlara göre, GP esaslı ısı yalıtım panelleri ile ilgili daha fazla çalışma yapılmasının tavsiye edilmesinin yanı sıra mevcut durumda yapı sektöründe yalıtım paneli olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.

Abstract:
In the thesis study, a new generation of expanded perlite based thermal insulation panel has been developed in order to reduce energy use and to preserve energy. Granular and fine expanded perlite was used in 1:5, 2:4, 3:3, 4:2 ratios. Sodium silicate and (6, 8, 10 and 12M) sodium hydroxide solution were used to determine the optimum binding ratio and the effect of the binders on the thermal conductivity. Physical, mechanical and thermal properties of the samples were determined. As a result of the experimental studies, the lowest thermal conductivity was measured on A10 panel as 49.19 mW/m.K in 1:5 granular and fine expanded perlite ratio with 6M sodium hydroxide and Na2SiO3/NaOH 1,5 ratio. The highest compressive strength was measured on D8 panel as 147,739 kPa in 2:4 granular and fine expanded perlite ratio with 12M sodium hydroxide and Na2SiO3/NaOH 2,5 ratio. According to these results, the increase in the ratio of coarse and fine expanded perlite, NaOH concentration and Na2SiO3/NaOH ratio in expanded perlite based thermal insulation panels with two different sizes, negatively affected the thermal conductivity while increasing the density and compressive strength. In addition, sample densities have a direct effect on thermal conductivity values. According to these results, it has been determined that expanded perlite based thermal insulation panels can be used as insulation panel in the construction sector, besides recommending further studies on the subject.