Çimento bağlayıcılı levha ürünlerin ses geçiş kaybı özelliklerinin irdelenmesi
Evaluation of sound transmission loss properties of cement bounded boards
Yazar: EBRU KAYA
Danışman: PROF. DR. LÜTFULLAH GÜNDÜZ
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Günümüzde, yaşadığımız çevrenin kalitesini ve insan sağlığını olumsuz bir şekilde etkileyen en önemli faktörlerden birisi gürültüdür. Özellikle büyük şehirlerde ulaşım, endüstriyel üretim ve teknoloji gibi günlük faaliyetler nedeniyle gürültü kalıcı bir durum haline gelmiştir. Diğer kirlilik türlerinin aksine, gürültü kirliliği çevrede birikmez. Sadece yoğun basınç dalgaları insan kulağına ulaştığında ve ses titreşimlerinden dolayı vücut kaslarını etkilediğinde ortaya çıkar. Gürültü diye adlandırılan bu istenmeyen ve rahatsız edici sesler, işitme kaybı, uyku bozukluğu, kardiyovasküler hastalıklar, azalan üretkenlik, olumsuz sosyal davranışlar ve dikkat bozukluğu gibi çeşitli sağlık sorunlarına yol açmaktadır. Bu nedenle birçok araştırmacı gürültünün kontrolü üzerinde çalışmaktadır. 
Gürültü kirliliği tüm dünyada mevzuat kapsamına alınmış ve çeşitli ülkelerde ciddi denetimler getirilmiştir. Ancak bu çabalara karşın, gelişmiş ülkelerde bile gürültü sorunlarının tam olarak çözülemediği, gürültü kaynaklarının giderek daha geniş alanlara yayıldığı, gürültü düzeylerinin ve olumsuz etkilenmenin giderek arttığı görülmektedir. Ülkemizde, yakın zamanda yürürlüğe giren "Binaların Gürültüye Karşı Korunması Yönetmeliği" ile, gürültü denetimi konularına ilişkin uygulamaların, yönetmeliğin getireceği yaptırımlar nedeniyle artacağı açıktır. 
Bina akustik yalıtımında özellikle yapının dış kabuğunda kullanılacak elemanların ses yalıtımına etkileri malzemenin ses karakteristiğiyle doğrudan ilişkili olduğundan ses yutuculuk özellikleri önemlidir. Bu tez çalışması kapsamında çimento bağlayıcılı lif katkılı levha örneklerinin tekil eleman olarak deneysel analizlerle ses geçiş kaybı karakteristikleri incelenmiştir. Elde edilen bulgulara dayalı olarak hazırlanan ve test edilen örneklerin ses geçiş kaybı karakteristiği ile kullanım yeri ortamında ses izolasyonu açısından uygunluğu karşılaştırılmıştır. Bununla birlikte bu levha örnekleri karayolları için farklı tasarımlarla modellenmiş gürültü bariyeri uygulamalarında kullanılıp kullanılamayacağı analiz edilmiş olup, tasarımlar arası gürültü bariyer performansları karşılaştırılmıştır. Elde edilen teknik bulgular, ayrıca farklı tasarım koşulları için simülasyonların uygulanabildiği EXCEL tabanlı bir simülasyon modülünde irdelenerek, alternatif uygulama koşullarına uyumluluk durumu analiz edilmiştir.  Bu yazılım detaylandırılmış, elde edilen çimentolu levha bulgularının gürültü bariyeri olarak kullanılabilirliği üzerine irdelemeler yapılmıştır.
 
Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda çimento bağlayıcılı lif katkılı levhaların gürültü bariyeri uygulamasında genellikle orta ve yüksek frekans bölgelerinde daha etkin bir performans gösterdiği, düşük frekans bölgelerinde ise nispeten daha düşük performans gösterdiği görülmüştür. Düşük performans gösterilen bu bölgelerde performansı arttırmak için ses emici özelliğe sahip sentetik esaslı ses absorbanları kullanılarak düşük performansları önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Ayrıca çimento esaslı levhaların yüzey yoğunluğu, bariyer uygulamalarında gürültü azaltım performansını etkileyen önemli parametrelerden biri olduğu belirlenmiştir. Yapılan deneylerin sonuçları ve EXCEL modülü hesaplamalarına göre bariyer tasarımlarında her iki dış yüzeylerde yüzey yoğunluğu yüksek olan çimento esaslı levha ürünlerinin kullanıldığı, arada hava boşluğu bulunan, yalıtım keçesi ve sentetik esaslı ses absorbanı uygulamasının birlikte yapıldığı kompozit model tasarımları ideal gürültü bariyeri tasarımı olarak önerilmiştir. Bir diğer önemli sonuç ise tarafımızca hazırlanan ve geliştirilen EXCEL tabanlı simülasyon modülünün hesaplamalarına bugüne kadar göz ardı edilip, hesaplamalara dahil edilmeyen gürültü bariyeri tasarımlarında kullanılan malzemelerin sesi azaltma etkisi de dahil edilerek yapılan deneysel çalışmalarla birebir örtüşen, daha gerçeğe yakın sonuçların elde edildiği bir simülasyon modülü geliştirilmiştir.
Bu tez çalışması ile çimento esaslı lif katkılı levhaların daha rasyonel bir gürültü bariyer malzemesi seçeneği olarak sektöre yenilikçi bir endüstriyel ürün olarak kazandırılması hedeflenmiştir.

Abstract:
Nowadays, noise is one of the most important factors that negatively affect the quality of the environment and human health. Noise becomes a permanent situation, especially in big cities due to daily activities such as transportation, industrial production and technology. Unlike other types of pollution, noise pollution does not accumulate in the environment. It only occurs when intense pressure waves reach the human ear and affect body muscles due to sound vibrations. These unwanted and disturbing sounds, called noise, lead to various health problems such as hearing loss, sleep disturbance, cardiovascular diseases, decreased productivity, negative social behaviors, and attention disorders. Research shows that people want to live in quiet, peaceful and comfortable environments. Therefore, many researchers are working on the control of noise.
In building acoustic insulation, sound absorption properties are important, especially since the effects of the elements to be used in the outer shell of the structure on the sound insulation are directly related to the sound characteristic of the material. In this study, the characteristics of cement bonded board samples with sound analysis of the loss of sound penetration characteristics were investigated. The sound transmission loss characteristics of the samples prepared and tested based on the findings obtained were compared with the sound insulation in the usage environment. However, it has been analyzed whether these test samples can be used in noise barrier applications modeled with different designs for highways and noise barrier performances between designs are compared. The technical findings obtained were analyzed in an EXCEL based program where simulations for different design conditions could be applied and the compatibility conditions with the alternative application conditions were analyzed. This software has been elaborated and studies have been made on the use of cement bonded board's findings as a noise barrier. In this study, it is aimed to gain a more rational noise barrier material as an innovative industrial product in the sector.
As a result of the experimental studies, it has been observed that cement-bonded boards generally perform more effectively in medium and high frequency regions in the noise barrier application and relatively low performance in low frequency regions. To improve performance in these low-performance areas, their low performance has been significantly improved by using synthetic-based sound absorbents with sound-absorbing properties. In addition, it was determined that the surface density of cement bonded board is one of the important parameters affecting noise reduction performance in barrier applications. According to the results of the experiments and EXCEL module calculations, composite model designs which use cement-based plate products with high surface density on both outer surfaces, with an air gap between them and application of insulation felt and synthetic-based sound absorbant is proposed as ideal noise barrier design. Another important result has been ignored in the calculations of the EXCEL based simulation module prepared by us and developed to a more realistic simulation module that overlaps the experimental studies by including the noise reduction effect of the materials used in the noise barrier designs not included in the calculations. 
With this thesis, it is aimed to introduce cement bounded boards as an innovative industrial product to the sector as a more rational noise barrier material option.