Yüksek fırın baca tozu ve atık polietilen kullanılarak üretilen kompozit malzemenin yapıda kullanılabilirliğinin saptanması
The determination of the usage of the composite material in construction produced by blast furnace dust and waste polyethylene
Yazar: MERVE TUNA KAYILI
Danışman: PROF. DR. GÜLSER ÇELEBİ ; DOÇ. DR. ABDULMECİT GÜLDAŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Kaplama malzemeleri = Coating materials ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Plastik malzemeler = Plastic materials ; Polimer malzemeler = Polymer materials ; Termoplastik malzemeler = Thermoplastic materials ; Yapı malzemeleri = Building materials ; Yüzey kaplama malzemeleri = Surface coating materials

Özet:
Yapı ürünlerinin yaşam süreçlerinde kullanılan kaynaklar doğal çevreyi ve insan sağlığını büyük oranda etkileyebildiğinden, doğru yapı ürünü seçimi, sürdürülebilir mimarlık bağlamında öncelikli öneme sahiptir. Sürdürülebilir mimarlık temelinde; yapı ürünlerinin estetik, sağlamlık, ihtiyacı karşılayabilme gibi özelliklerinin yanı sıra geri dönüştürülmüş malzeme içermesi, geri dönüştürülebilir olması, çevreye ve insan sağlığına zararlı salım yapmaması, düşük oluşum enerjisine sahip olması sürdürülebilir yapı ürününün temel özellikleri olarak sayılabilmektedir. Bu bağlamda, tez çalışmasının amacı; yapı ürünü üretim süreci atıklarından demir çelik üretimi ve plastik atıklarının yapı sektöründe kullanımına yönelik bir alternatif önerisi olarak, çevreye ve insan sağlığına olan etkisinin minimumda olduğu, geri dönüştürülmüş malzeme içerikli, geri dönüştürülebilir, düşük oluşum enerjisine sahip yapı sektöründe kullanılabilecek bir yapı ürünü oluşturabilmektir. Bu amaca yönelik, tez çalışmasında, yüksek üretim enerjili yapı ürünü sektörü olan demir çelik sektörü atıklarından, atık azaltımında en çok sorun yaşanan yüksek fırın baca tozları ile yine yüksek oluşum enerjisine sahip, doğada uzun bozunma süresi nedeniyle atık olarak kalabilen ve Türkiye'de en fazla kullanım ve dolayısıyla atık oranına sahip düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) atıkları kullanılarak kompozit bir malzeme üretilmiştir. Baca tozu ve LDPE atıkları ekstrüzyon yöntemi ile bir araya getirilmiş, test yöntemlerinde kullanılan standartlara yönelik oluşturulan ebatlara göre enjeksiyon makinesinde şekillendirilmiştir. Elde edilen bu malzemenin yoğunluğu, su emme oranı, ısı iletim katsayısı ve vicat yumuşama sıcaklığı gibi fiziksel; limit oksijen indeksi gibi kimyasal; çekme, eğilme, darbe, aşınma dayanımı ve sertliği gibi mekanik; oluşum enerjisi, geri dönüştürülebilirliği, sıvıya saldığı salımlar ve havaya saldığı uçucu organik bileşikler gibi çevresel özellikleri çeşitli cihaz ve analiz yöntemleri kullanılarak belirlenmiş ve elde edilen verilerle yapıda kullanım yeri belirlenmiştir. Zemin kaplama malzemesi olarak yapıda kullanımı önerilen kompozit malzemenin, plastik esaslı zemin kaplama malzemelerine (epoksi, PVC, poliüretan) alternatif olabileceği saptanmıştır.

Abstract:
The selection of correct construction product is very important in the context of sustainable architecture, because the resources that are used in life cycles of contruction products effect the environment and human health. The sustainable construction products must have some  properties, such as including recycled material, being recyclable, not releasing harmful emissions into the environment and human health, having low embodied energy, besides aesthetics, durability, and functionality. Within this context, the goal of this thesis is to produce a composite material by using blast furnace dust as one of wastes of iron-steel production that has high embodied energy and waste  low density polyethylene (LDPE) which has long degradation time in nature and utilization and waste rate in Türkiye. Blast furnace dust and waste LDPE were gathered by using extrusion method and shaped in injection machine according to the sizes generated for the standards used in the test methods. The physical properties such as density, water absorption rate, thermal conductivity, vicat softening point; the chemical properties such as limit oxygen index; the mechanical properties such as tensile strength, flexibility, impact, wear and hardness; and the environmental properties such as embodied energy, recyclability, emissions for water and VOCs to air of obtained composite material were determined using a variety of devices and methods of analysis. And usage in construction was stated. In the end, it was determined that the composite material which can be suggested flooring in construction, can also be an alternative to the plastic based floorings (epoxy, PVC,polyurethane).