Kitre katkılı bims ve çimento karışımlarının yeni bir yapı malzemesi olarak değerlendirilmesi
Bims and cement additive mixtures tragacant evaluation of a new building materials
Yazar: FATİH KOÇYİĞİT
Danışman: PROF. DR. EBRU AKPINAR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Enerji kaynaklarının gün geçtikçe tükenme problemi ile karşı karşıya kalmasından ve maliyetlerin artmasından dolayı gelişen ve değişen dünya şartlarında son yıllarda enerji sektörü çok önem kazanmıştır. Geleneksel veya yenilebilir kaynaklardan enerji üretiminin artması zorunluluğu kadar önemli olan bir diğer husus da enerjinin verimli bir şekilde tüketilmesinin sağlanmasıdır. Üretilen enerjinin bir kısmı, ısınma için tüketilmektedir. Isınma amacıyla sarf edilen enerjinin asgari boyutlarda kalmasını sağlamak ise ısı yalıtımı ile mümkündür.Günümüzde enerji verimliliği yüksek olan bina tasarlamak, sürdürülebilir yapımın temel özelliklerinden biri olup gelecek nesillere yaşanır bir çevre bırakmanın ana şartıdır. Bu bağlamda enerji tasarrufu, güncelliğini koruyan konuların en başında gelmektedir. Enerji tasarrufundan faydalanmanın bir diğer yolu da yapı malzemelerinden, ısı iletim katsayılarının küçük olduğu agregaları tespit edip değişik üretim teknolojileri ile harmanlamaktır.Bu çalışmada bims agregası ile birlikte bağlayıcı olarak değişik kombinasyonlarda çimento ve kitre kullanılmıştır. Kitre Türkiye'nin Güney ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerinde kırlarda yetişen, geven bitkisinin gövdesinde açılan yaralardan sızan ve yapıştırıcı özelliği olan bir reçinedir. 0.5-3 mm kalınlığında, 1-3 cm çapında yuvarlak plakalar ya da değişik biçimlerde parçalar halindedir. Beyaz ya da açık sarı renkli olup kokusuzdur. Eczacılıkta tablet, pastil gibi ilaçların hazırlanmasında, kâğıt, dokuma, `'ebru'' yapımında ve boya sanayinde kullanılır. Deneylerde kullanılan bimsler, geniş rezervlere sahip olan Van ilinin Ahlat bölgesinden temin edilmiştir. Bimsler öğütülerek tane çapları azami 0-4 mm, 4-8 mm ve 8-12 mm olacak şekilde gruplanmış ve her gruba % 20, % 40, % 60 ve % 80 ağırlık oranında bims ve % 0.5, % 1 ve % 1.5 ağırlık oranında kitre ve bağlayıcı olarak da çimento (KPÇ 325) katılmıştır. Bağlayıcıların cins ve karışım yüzdelerine göre 51 adet değişik numune hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler oda sıcaklığında 28 günlük standart kurumaya bırakıldıktan sonra gerekli ölçümler yapılmıştır.Deneylerde kullanılan malzemelerin kimyasal analizlerinden sonra hazırlanan örnekler üzerinde yoğunluk, ısıl iletkenlik, özgül ısı kapasiteleri, su emme oranları, kuruma hızları, çekme, basınç dayanımı ve aşınma deneyleri yapılmıştır. Deneyler, Dokuz Eylül Üniversitesi ile Fırat Üniversitesi laboratuvarlarında gerçekleştirilmiştir. Üretilen numune-lerde kullanılan kitre miktarındaki ve bims tane çaplarındaki artışa bağlı olarak ısıl iletkenlik değeri, basma ve çekme dayanımı, aşınma miktarı düşmektedir. Tane çapları küçük seçilen numunelerin yoğunluk değerleri artarken yalıtım özellikleri azalmakta, buna karşılık mukavemet değerlerinin de artmakta olduğu saptanmıştır. Su emme oranları TSE'de (Türk Standartları Enstitüsü) ön görülen sınır değerlerin üstünde çıkmıştır. Bu nedenle üretilen numunelerin sıva tipi yapı malzemelerinde, dış sıvalarda ve su ile direkt temas eden yüzeylerde kullanılamayacağı; buna karşılık iç sıva, çatı altı kaplama sıvası veya sandviç duvarlarda ara dolgu malzemesi olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Bims, Kitre, Çimento, Kompozit Malzeme, Gözeneklilik, Isı İletim Katsayısı

Abstract:
Energy sector has gained importance as in recent years the energy resources has faced with depletion problem and costs increased globally. Another issue that is as prominent as indispensability of energy?s procurement by conventional or sustainable sources is the efficient use of energy. The large part of the produced energy is consumed for heating purposes. Minimization of the energy consumed for heating purposes is possible via heat insulation.Nowadays, designing a building that has high energy efficiency is one of the fundamental features of sustainable construction and is a basic rule of leaving a livable environment for the next generations. In this respect, energy conservation is one of the top up to date issues. Another way to take advantage from energy conservation is to find out the aggregate material that has lower coefficient of thermal conductivity and then blending them with different production techniques.Moreover, in this work tragacanth, which lowers down coefficient of thermal conductivity and is thought as the binder together with cement, has been used. It is a kind of glue that leaks from the body of wild liquorice (Lat: Astragalus Glycyphyllos) that grows in prairies of Turkey?s south and southeastern regions. It has the shape of a 0.5-3 mm thick, has 1-3 cm sized disc or some other forms. It is white or light yellow and scentless. It is used to prepare of tablets, pastilles in pharmacy, to produce of paper, texture, and marbling paper, and used at paint industry. In this work, pumice that has large reserves in the city of Van?s Ahlat territory, has been used as aggregates. After having been grinded, pumices have been grouped as having maximum 0-4 mm, 4-8 mm and 8-12 mm diameter and to each group 20%, 40%, 60% and 80% of pumice, 0.5%, 1% and 1.5% of tragacanth, and cement(KPC 325) as binder has been used, proportions have been determined weight-wise. According to the type and blend percentages of the binders, 51 different samples have been prepared. After having been left in water for 28 days, the prepared samples have been put on to natural drying for the required measurements.After the chemical analyses on the materials used at the experiments, intensity, thermal conductivity, specific heat capacities, water absorption measurements, drying speeds, tensile, compressive strength, and erosion tests have been made on the prepared samples. At these samples, thermal conductivity, compressive and tensile strength, theamount of erosion decrease as the amount of tragacanth and the diameter of pumice particles increase. While the selected small diameter particles? intensity values increase, their insulation features decrease; on the other hand, their strength values have been observed as increasing. Water absorption levels have been higher than the estimated limit levels of TSE (Turkish Standards Institution). Therefore, the fact that; the produced samples cannot be used for plaster type construction materials, external plasters and the surfaces that directly comes into contact with water, on the other side, they could be used for internal plasters, roof undercoating plaster or as the intermediate filling for the multi-unit walls, have been determined.Keywords: Pumice, Gum-Tragacanth, Cement, Composite Material, Porosity, Heat Transfer Coefficient