Kenevir lifinin köpük beton üretiminde kullanılabilirliği
The usability of hemp fiber in the production of foam concrete
Yazar: İREM AKDERE
Danışman: PROF. DR. İSMAİL DEMİR
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Günümüzde enerji etkin yapı malzemelerinin üretimi ve kullanımı önem taşımaktadır. Çünkü enerji fiyatları giderek artmaktadır. Bu sebeple yapıların inşası ve hizmet ömrü boyunca enerji verimliliğinin yüksek olması istenir. Enerji verimliliğini arttırmak için yapılan uygulamaların başında yalıtım uygulaması gelir. Yapılarda duvar malzemesi olarak tuğla yerine gazbeton, köpük beton ve benzeri blokların kullanımı yapının yalıtım performansını arttırmaktadır. Köpük beton mekanik, akustik, termal ve fiziksel özellikleri sebebiyle inşaat sektöründe potansiyel kullanım avantajlarına sahiptir. Köpük beton üretiminde bağlayıcı olarak çimento, dolgu malzemesi olarak ince taneli mineral malzemeler kullanılır. Köpük harici malzemeler karıştırılarak akıcı kıvamda harç elde edildikten sonra köpük ilave edilerek homojen olan hafif bir harç elde edilir. Oluşabilecek rötre çatlaklarını önlemek amacı ile karışıma belli oranlarda lif katılır. Genellikle polipropilen, polietilen, cam elyaf ve benzeri lifler kullanılır. Bu çalışmada köpük beton üretiminde organik kökenli doğal bir lif olan kenevir lifi kullanılmıştır. Kenevir bitkisinden elde edilen kenevir lifinin kullanılması ile üretilen hafif beton malzemenin fonksiyonel, ekonomik ve çevreci olması hedeflenmiştir. Kenevir lifi farklı oranlarda ve farklı karışım reçetelerinde köpük betona eklenmiştir. Deneysel çalışmada 7 seri numune üretilmiştir. CEM I 42,5 R tipi portland çimentosu, öğütülerek suda bekletilmiş kenevir, sentetik esaslı köpük ajanı ve akışkanlaştırıcı katkı belli oranlarda kullanılmıştır. Çalışmada uçucu kül ve mermer tozu mineral dolgu malzemesi olarak kullanılmıştır. Numunelerin üretim aşamasında; köpük yoğunluğu, taze haldeki harcın litre ağırlığı, yayılma çapı, akış süreleri ve çökme durumları gözlemlenmiştir. Deney örnekleri laboratuvar koşullarında kür edilmiştir. Köpük beton numunelerinin fiziksel ve mekanik özellikleri test edilerek belirlenmiştir. Kenevir lifinin köpük beton üretiminde kullanımı sürdürülebilir üretim için önem taşımaktadır.

Abstract:
Today, the production and use of energy-efficient building materials is important. Because energy prices are increasing day by day. For this reason, it is desirable to have high energy efficiency throughout the construction and service life of structures. Insulation is one of the most important applications to increase energy efficiency. The use of aerated concrete, foam concrete and similar blocks instead of bricks as wall material in buildings increases the insulation performance of the building. Foam concrete has potential usage advantages in the construction industry due to its mechanical, acoustic, thermal and physical properties. In the production of foam concrete, cement is used as a binder and fine-grained mineral materials are used as filling material. After mixing the materials other than foam, a flowing mortar is obtained, and a homogeneous light mortar is obtained by adding foam. In order to prevent shrinkage cracks that may occur, fiber is added to the mixture in certain proportions. Generally, polypropylene, polyethylene, glass fiber and similar fibers are used. In this study, hemp fiber, a natural fiber of organic origin, was used in the production of foam concrete. It is aimed that the lightweight concrete material produced by using hemp fiber obtained from the hemp plant is functional, economical and environmentally friendly. Hemp fiber was added to the foam concrete in different proportions and in different mixture recipes. In the experimental study, 7 serial samples were produced. CEM I 42.5 R type portland cement, ground hemp soaked in water, synthetic based foaming agent and plasticizer additives were used in certain proportions. In the study, fly ash and marble dust were used as mineral filling materials. During the production phase of the samples; foam density, liter weight of fresh mortar, spreading diameter, flow times and collapse conditions were observed. Experimental samples were cured under laboratory conditions. The physical and mechanical properties of the foam concrete samples were determined by testing. The use of hemp fiber in foam concrete production is important for sustainable production.