Sorel çimentolu hafif malzemeli levhaların mekanik ve yalıtım özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical and insulation properties of light material sheets with sorel cement
Yazar: ERGİN TANDIRCI
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN TEMİZ
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Dayanım = Strength ; Hafif yapı elemanları = Lightweight building elements ; Levhalar = Plates ; Yalıtım = Insulation ; Çimento = Cement

Özet:
Bu çalışmada Sorel çimentosu kullanılarak piyasada yoğun olarak kullanılan hafif yapı malzemelerine alternatif olabilecek yeni bir malzeme üretmek, bazı endüstriyel atık malzemelerin Sorel çimentosu ile beraber kullanılabilirliğini araştırmak ve bu atık maddelerle yeni malzeme üretip ekonomiye kazandırmak amaçlanmıştır. Bu kapsamda Sorel çimentosu bağlayıcılı ve hafif agregalarla üretilen numunelerin mekanik ve yalıtım özellikleri incelenmiştir. Araştırılan numuneler Sorel çimentosu ile hazırlanan referans numunesi ve diğer numuneler Sorel çimentosu, pomza, hava sürükleyici katkı maddesi, Afşin Elbistan uçucu külü (AEUK), ahşap talaşı ve mısır koçanı talaşı ile hazırlanmıştır. Numunelerin; eğilme-basınç dayanımı, ısı iletim katsayısı, ultrases geçiş hızı, birim hacim ağırlık, su emme ve görünür gözeneklilik, hacimsel genleşme, alkali silika reaksiyonu (ASR), yüzey alanı analizi (BET), X-Işını Floresans Spektrometresi (XRF) ve X Işınları Kırınımı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu görüntüsünden (SEM) mikro yapıları incelenmiştir. Ayrıca, Sorel çimentosu ile üretilen numunelere su ve sıcaklığın etkisi incelenmiştir.  Bu amaçla numuneler tatlı suda ve 100 °C, 500 °C, 1000 °C etüvde bekletilmiştir. Bekletilen süre neticesinde bu numuneler eğilme ve basınç dayanımı deneylerine tabi tutulmuştur.
Elde edilen bulgulara göre hafif agregalı numunelerin referans numuneye göre eğilme, basınç dayanımlarında düşüş, ısı ve ses yalıtımı özelliklerinde iyileşmelerin olduğu söylenebilir. Saptanan değerler hafif agregaların türüne ve oranına göre farklılık göstermiştir.
Sorel çimentosu numunelerinin bulunduğu ortam sıcaklığının artması eğilme ve basınç dayanımı değerlerinde 100 C'ye kadar pozitif etki yaparken belirli bir sıcaklıktan sonra dayanım değerlerinde düşüşe neden olduğu görülmüştür. Suda bekletilen Sorel çimento numunelerinin oluşan çatlaklara bağlı olarak dayanım değerlerinde düşüş olduğu görülmüştür.
Sorel çimentosu ile üretilen numunelerin yüksek mukavemete sahip oldukları belirlenmiştir. Agrega olarak kullanılan bims ile üretilen numune dayanımları ahşap talaşı ve mısır koçanı talaşlı olanlardan daha yüksektir. Sorel çimentosunun Afşin- Elbistan Termik Santralı uçucu külü ile birlikte kullanılamayacağı, numunelerin parçalandığı belirlenmiştir.  Hava sürükleyici katkı ve ahşap talaşı katkılarıyla da uyumsuzluk gözlenmemiş; ancak mısır talaşı katkılı olanlarda dayanım değeri düşük çıkmıştır.

Abstract:
In this study, it is aimed to produce a new material that can be an alternative to the light construction materials used extensively in the market by using Sorel cement, to investigate the usability of some industrial waste materials with Sorel cement, and to produce new materials with these waste materials and bring them into the economy. In this context, the mechanical and insulation properties of the samples produced with Sorel cement binder and lightweight aggregates were examined. Researched samples The reference sample prepared with Sorel cement and other samples were prepared with Sorel cement, pumice, air-entraining additive, Afşin Elbistan fly ash (AEUK), wood chips and corn cob sawdust. of samples; flexural-compressive strength, heat transmission coefficient, ultrasound transmission rate, unit weight, water absorption and apparent porosity, volumetric expansion, alkali silica reaction (ASR), surface area analysis (BET), X-Ray Fluorescence Spectrometer (XRF) and X Microstructures were investigated from Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscope (SEM) images. In addition, the effects of water and temperature on the samples produced with Sorel cement were investigated. For this purpose, the samples were kept in fresh water and in an oven at 100 °C, 500 °C, 1000 °C. As a result of the waiting period, these samples were subjected to bending and compressive strength tests.
According to the findings, it can be said that the lightweight aggregate samples have improved bending, compressive strength, heat and sound insulation properties compared to the reference sample. The determined values differed according to the type and ratio of lightweight aggregates.
It was observed that the increase in the ambient temperature of the Sorel cement samples had a positive effect on the flexural and compressive strength values up to 100 °C, while it caused a decrease in the strength values after a certain temperature. It was observed that the strength values of Sorel cement samples kept in water decreased due to the cracks formed.
It was determined that the samples produced with Sorel cement had high strength. Sample strengths produced with pumice used as aggregate are higher than those with wood chips and corncob sawdust. It was determined that Sorel cement could not be used together with the fly ash of Afşin-Elbistan Thermal Power Plant and the samples were fragmented. No incompatibility was observed with air-entraining additives and wood shavings additives either; however, the strength value was low in those with corn sawdust added.