Nano sio2 - aerojel katkılı süper ısıl yalıtım özelliğine sahip beton blok üretim
The production of concrete blocks with thermal super insulation property by addition of nano sio2-aerogel
Yazar: ISSRA KUDAM AZIZ AL-ZAIDI
Danışman: DOÇ. DR. BİLAL DEMİREL ; PROF. DR. CENGİZ DURAN ATİŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
İyi bir ısı yalıtımı ve basma dayanımına sahip hafif bloklar, kısmi ya da tamamen hafif katkı malzemelerinin çimento ile değişen oranlarda karıştırılması ile hazırlanabilir. Bu çalışmada kum ve çimento karışımının içerisine değişen oranlarda silis dumanı ve aerogel'in yanında en fazla % 40-50 oranında çimento yerine uçucu kül ikame edilerek beton bloklar hazırlanmıştır. Ayrıca, Nano silika ve silis dumanı da beton matris içine değişen oranlarda dahil edilmiştir. Adı geçen katkı malzemeleri kullanılarak, yalnızca çimento kullanılarak üretilen referans numuneye göre % 17 - 23.35% arasında değişen yoğunluğa sahip hafif ve termal yalıtım özelliğine sahip bloklar başarı ile üretilmiştir. Buna ek olarak, termal iletkenlik değerinde referans numuneye göre % 58 oranında azalma sağlanmış, basma mukavemeti ise( 56.14 - 20.9) MPa arasında değişen değerler almıştır. Bu sonuçlardan elde edilen blokların mekanik özelliklerinin yeterli seviyede olduğu anlaşılmaktadır.
Bu çalışmadan elde edilebilecek en önemli sonuç kum içermeyen numunelerin standard numunelere oranla %58 daha düşük ısıl iletkenlik, %22,8 daha düşük yoğunluk değerinlerine sahip olduğudur. Bu değerler karşılık basma dayanımında ise yaklaşık 27,11 MPa kadar bir azalma söz konusudur. 
Aerojel katkısı ile süper yalıtım performansına sahip geliştirilmiş hafif blokların bina duvarlarındaki yoğuşmanın azaltılması ile bina içi konforun artırılmasına dönük hem ısıtmada hem soğutmada bina enerji sarfiyatlarının azaltılmasına ilişkin iyi bir potansiyele sahip olduğu anlaşılmaktadır.

Abstract:
Lightweight blocks with super thermal insulation and good compressive strength can be prepared by replacing the normal aggregate of cement mixture, either partially or totally, with lightweight materials. In the present work, sand within a cement mixture has been replaced totally with a silica aerogel powder as well as the replacement of cement up to (40% and 50%) with fly ash. Furthermore, Nano silica and silica fume were added and incorporated into concrete matrix. The replacement and addition of those materials have successfully produced a lightweight and thermal insulating blocks with reduced density ranging from (17% - 23.35%) of a reference plain sample made of cement only. In addition, a thermal conductivity is reduced by 58% of reference, with compressive strength between (20.90 -56.14 ) MPa, indicating the adequate level of mechanical properties.
The most obvious finding to emerge from this study is that a lighter sample with no sand contributed to the lowest thermal insulation reduction by 58% of the reference sample and reduction in density to 22.8%, with a compressive strength reduced about 27.11 MPa. 
The improved lighter blocks with super insulation performance by the aerogel have a good probability of decreasing building energy consumption by heating and cooling and enhancing indoor comfort by reducing mold and condensation on the building walls.