Kitre bağlayıcılı termik santral uçucu küllerinin yeni bir yapı malzemesi olarak değerlendirilmesi
Evaluation of thermal power plant ash in tragacanth binder combinations as a new construction material
Yazar: ŞERİF YILMAZ
Danışman: PROF. DR. YAŞAR BİÇER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışma ile, Termik santrallerde kömürün yüksek sıcaklıkta yanması sırasında oluşan ve gözenekli bir yapıya sahip küller kullanılarak düşük yoğunlukta yapı elemanı üretilebileceği düşünülmüş ve bu yapı elemanının yalıtım malzemesi olarak değerlendirilebilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada termik santral külleri eleme işlemine tabi tutulmadan uçucu kül ve taban külü olarak ele alınmış ve bağlayıcı olarak çimentonun yanı sıra yapıştırma özelliğine sahip kitre kullanılmıştır. Bu amaçla uçucu kül-kitre, taban külü-kitre ve uçucu kül-kitre-çimento, taban külü-kitre-çimento kullanılarak yalıtım özellikli mukavemet kazandırılmış kompozit türü yapı malzemesi üretilmiştir.Deneylerde kullanılan uçucu ve taban külü, Afşin-Elbistan termik santralinden temin edilmiştir. Bağlayıcı olarak kitre ve kitre-portland çimentosu (KPÇ 325) karışımı kullanılmıştır. Bağlayıcıların cins ve yüzdelerine göre 48 adet değişik numune hazırlanmıştır. Numuneler ısı iletim katsayısı, basma, çekme, su emme, kuruma hızı, işlenebilme özellikleri, kütle ve yoğunluk değerlerinin tayini için deneylere tabi tutulmuştur.Numunelerin ısı iletim katsayılarının hesaplanmasında kullanılmak üzere cebirsel bir denklem geliştirilmiş ve bu denklemin verdiği sonuçlarla ölçüm sonuçlarının uyum içerisinde olduğu görülmüştür.Kullanılan kitre miktarındaki artışa bağlı olarak ısı iletim katsayıları 0.142 W/mK değerine kadar küçülmüştür. Buna karşılık basınç ve çekme dayanım değerleri kitre oranının % 1 değerine kadar artarken % 1.5 değerinde ise kısmi bir düşüş göstermiştir.Üretilen numunelerin su emme oranı T.S.E normlarında verilen % 30 değerinin üzerinde elde edilmiştir. Bu nedenle üretilen sıva tipi yapı malzemesinin dış sıvalarda ve su ile direkt temas edecek yüzeylerde kullanılamayacağı, buna karşılık iç sıva, çatı altı kaplama sıvası veya sandviç duvarlarda ara dolgu malzemesi olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.Uçucu küllerle yapılacak iç sıvaların soluma kabiliyetine sahip olduğu, testere ile kesilebildiği, vidalanabildiği, tesisat çalışmaları için kanal açılmasına müsait olduğu ve matkapla delinebildiği görülmüştür. Ayrıca numuneler farklı boyalarla işleme tabi tutulmuş ve sonuçta numunelerin boya tutma özelliğinin son derece iyi olduğu tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Kül, Kitre, Çimento, Kompozit Malzeme, Isı İletkenlik Katsayısı,

Abstract:
As a result of coal being burned in high temperature, small pores occur in the structure of ash. By using this feature of thermal power station ash was thought that low density construction element can be produced, and it was aimed that this construction element can be evaluated as isolation material. In this study, thermal power station ashes as fly ash and bottom ash without the process of sieving was subjected and cement as well as adhesive tragacanth was used as a binder. For this purpose, the composite construction material with the feature of isolation and strength were produced by using fly ash-tragacanth , bottom ash-tragacanth and fly ash-tragacanth-cement , bottom ash-tragacanth-cement.The fly and bottom ash used in the experiments was supplied from Afşin-Elbistan Thermal Power Station. Tragacanth and a mixture of tragacanth and portland cement (KPÇ 325) was used as binding and 48 specimens were prepared depending on the kind and percentage of cement. The new productions were subjected to some tests to find out their detailed properties such as thermal conductivitiy coefficient, strain, tension, sucking capability of water, rate of drying, mass and density.For calculate the thermal conductivity coefficients of the samples, an algebraic equation was developed. And it was found that the results of equation had a good agreement with the experimental results.Depending on the amount of tragacanth increased the thermal conductivity coefficient had been decreased until 0.142 W/mK. On the other hand the compression and shrinking resistance increased until rate of tragacanth % 1, but when the amount of tragacanth was increased to the rate of % 1.5, it had been found partial reduction.The rate of water absorption of samples produced is over the rate % 30 which is given by T.S.E (Turkish Standarts Institution). So stucco type building material can not be used for the outer stucco, and in areas which are exposed to water, but can be used for the inner stucco that doesn?t have direct contact with water, and can be used in subroof covering, or in sandwich walls as a stuffing material.It has been seen that samples -the air passage capasity with inner liquids which will made from fly ash- can be cut with saws, can be screwed, are suitable for opening channels in installation works, and can be drilled. Moreover, samples were subjected to different kind of colours, and as a result it has been confirmed that colour holding characteristic of the samples are extremely good.Keywords: Ash, Gum-Tragacanth, Cement, Composite Material, Thermal Conductivity Coefficient