Borik asit katkısının alçı sıvanın mikroyapısına etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of boric acid additive on the microstructure of gypsum plaster
Yazar: EMRE ARNAVUTOĞLU
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN ARBAĞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada borik asit ilavesinin alçı sıvanın mikro yapısı üzerine etkisi araştırılmıştır. Borik asit içermeyen alçı ve borik asit katkılı (alçı miktarına göre ağırlıkça %0-0,5) alçı sıvaların mekanik dayanımları, basınç ve eğilme dayanımları açısından değerlendirilmiştir. Farklı borik asit ekleme prosedürlerinin (%0,1 ağırlıkça) alçı levhanın yanmaya dayanıklılığı üzerindeki etkileri de değerlendirilmiştir. Borik asit katkılı (%0,1 ağırlıkça) alçı levhanın X-ışını radyasyonunu zayıflatma özellikleri de araştırılmıştır. Alçı sıvanın mikroyapısal özelliklerinin belirlenmesi amacıyla XRD, ATR-FTIR, Helyum piknometresi, N_2 adsorpsiyon-desorpsiyonu ve SEM analizleri yapılmıştır. XRD ve ATR-FTIR analizlerinden elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde borik asidin alçı sıvanın kalsiyum sülfat dihidrat yapısını değiştirmediği sonucuna ulaşılmıştır. Helyum piknometresi, N_2 adsorpsiyonu-desorpsiyonu ve SEM analizlerinden elde edilen sonuçlar ise borik asit ilavesinden sonra alçıtaşının fiziksel özelliklerinin gözenek hacmi, iskelet yoğunluğu ve parçacık boyutunun artmasıyla değiştiğini göstermiştir. Gözenek hacminin ve parçacık boyutunun artması sonucunda ise alçıtaşının mekanik dayanımının azaldığı görülmüştür. Fakat alçı sıva levha üzerine özellikle püskürtme yöntemiyle borik asit ilavesi alçının yanma dayanımını arttırdığı sonucu elde edilmiştir. Ayrıca borik asit, alçı levhanın X-ışını radyasyonunu zayıflatma özelliklerini biraz arttırdığı (%0,7) sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
In this study, the effect of boric acid addition on the microstructure of gypsum plaster was investigated. The mechanical strengths of bare gypsum and boric acid added (0-0,5% by weight with respect to gypsum amount) gypsum plasters were evaluated in terms of compressive and bending strengths. The effects of the different addition procedures of boric acid (0,1% by wt.) on the fire resistance of the gypsum plasterboard were also evaluated. X-ray radiation attenuation properties of boric acid-added (0,1% by wt.) gypsum plasterboard were investigated as well. XRD, ATR-FTIR, Helium pycnometer, N2 adsorption-desorption, and SEM analysis were performed to determine the microstructural properties of gypsum plaster. XRD and ATR-FTIR analysis revealed that boric acid did not change the calcium sulfate dihydrate structure of gypsum plaster. Whereas, Helium pycnometer, N2 adsorption-desorption, and SEM analysis showed that the physical properties of gypsum changed with an increase in pore volume, skeletal density, and particle size after boric acid addition. The increase in the pore volume and particle size decreased the mechanical strength of gypsum. However, boric acid addition on the gypsum plaster plate, especially using the spraying method, enhanced the fire resistance of gypsum. Additionally, boric acid slightly enhanced the X-ray radiation attenuation properties (0,7%) of the gypsum plasterboard.