Geri Dön

Hafif agregalı betonların mekanik özellikleri ve ısı yalıtımı

Thermal insulation and mechanical properties of lightweight aggregate concretes

  1. Tez No: 142853
  2. Yazar: HAKAN KONUK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CANAN TAŞDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 69

Özet

ÖZET HAFİF AGREGALI BETONLARIN MEKANİK ÖZELİKLERİ VE ISI YALITIMI Hafif betonların konutlarda kullanımı özellikle yalıtım özelikleri nedeniyle çok önemlidir. Yapılarda kullanılan hafif agregalı betonlar, normal agrega yerine hafif agrega kullanılarak elde edilir. Türkiye'de doğal olarak en çok bulunan hafif agregalar ponza, volkanik tüf ve volkanik kuldur. Sarıkamış, Ağrı, Van, Bitlis, Kayseri ve Nevşehir bölgelerinde bulunan ponza rezervinin yaklaşık 15 milyar m3 olduğu tahmin edilmektedir. Ponza diğerlerine göre daha yaygın olarak kullamlmaktadır. Genelde, hafif betonları üretmek için yapay hafif agregalar kullanılır. Henüz Türkiye'de ve dünyanın diğer bölgelerinde yaygın olarak bulunmamaktadır. Bununla birlikte, yapay hafif agrega endüstrisi geliştirilmeden önce, bol bulunan doğal agrega rezervlerinin kullanılması göz önünde bulundurulmalıdır. Doğal hafif agregalar, yapay olanlara göre daha düşük dayanıma sahiptirler. Buna rağmen, eğer nem etkisine karşı gerekli tedbirler alınırsa, çatı döşemeleri ve duvar panelleri gibi orta dayanıma ve düşük ısı iletkenliğe sahip betonarme yapısal elemanlar doğal hafif agregalar kullanılarak üretilebilir. Örneğin, Türkiyenin deprem riski altındaki bölgelerinde hafif betonların kullanımı, depremin neden olduğu momentleri ve yatay yükleri azaltmada faydalı olabilir. Hafif betonları üretmede yaygın olarak kullanılan 3 yöntem vardır. Birincisi, normal agrega yerine özgül ağırlığı düşük, gözenekli hafif agregalann kullanılmasıdır. Sonuç olarak elde edilen beton da hafif agregalı beton olarak isimlendirilir. İkinci yöntemde, harç veya betonda büyük boşluklar oluşturulur. Bu tip betonlar havalı, hücreli, köpüklü veya gaz beton gibi değişik isimlerle bilinirler. Hafif betonları üretmede kullanılan üçüncü yöntemde ise karışımdaki ince agrega çıkarılır ve sadece iri agrega kullanılır. Bu tip betonlar da ince agrega içermeyen betonlar olarak isimlendirilir. Ponza açık renklidir ve bütün ponza türleri volkanik kökenlidir, özgül ağırlıkları da bölgesine göre 700 ile 900 kg/m3 arasında değişmektedir. Bunlarla, birim ağırlığı 700 ile 1400 kg/m3 arasında değişen iyi yalıtım özelliklerine fekat yüksek su emme ve rötre özeliklerine sahip orta dayanımda betonlar üretmek mümkündür. Bu çalışmada, 2-16 mm. boyutlarında ponza hafif agregası Nevşehirden getirildi. Homojen hafif agrega elde etmek için sadece suda yüzen taneler beton dökümünde kullanıldı. Ponza agreganın su emmesi, 30 dakikadan sonra kuru ağırlığının %15'iydi. Karışım oranlanmn hesaplanmasında mutlak hacim yöntemi kullanıldı. Ponza agregalı betonların taze birim ağırlığı 700 ile 1900 kg/m3 arasında 200 kg/m3 adımlarla değişmekteydi. Böylece 7 beton karışımı hazırlandı. Karışımların hepsinde etkin su/çimento oram 0.43'dü. Maksimum agrega boyutu 16mm.'de sabit tutuldu. Agrega karışımının granülometri eğrisi A16-B16 referans eğrilerinin arasındaydı. viiiYaklaşık aynı işlenebilmeyi sağlamak için de süperakışkanlaştıncı katkı kullanıldı. Düşük birim ağırlığa sahip (700 kg/m3, 900 kg/m3, 1 100 kg/m3 ve 1300 kg/m3) betonlarda hava sürükleyici katkı kullanıldı. 700 kg/m3 birim ağırlığa sahip betonlarda, birim ağırlığı düşürmek için kum kullanılmadı. Bu çalışmada üretilen ponza hafif agregalı betonlarda, betonların birim ağırlığı ile basınç dayanımları arasında iyi bir lineer ilişki bulunmaktadır.“Elastisite modülü”ile (birim ağırhk)3/2 x (basınç dayanımı)y2 arasında 0.99 korelasyon katsayısına sahip iyi bir ilişki elde edildi. Normal agrega yerine ponza hafif agrega kullanılmasıyla basmç dayanımları 1.4 - 18.7 MPa. ve elastisite modülleri de 1.6 - 19.5 GPa arasında oldu. 900 kg/m3, 1 100 kg/m3 ve 1300 kg/m3 birim ağırlığa sahip betonların ısı iletim katsayısı (A.), plaka metodu test tekniği ile belirlendi. Deney sonuçlan ile gaz betonlar için geliştirilen X= -0.01 1 + 0.00027 x A, (A=birim ağırlık, kg/m3) bağıntısı kullanılarak hesaplanan sonuçlar arasında iyi bir lineer ilişki vardır. IX

Özet (Çeviri)

SUMMARY THERMAL INSULATION AND MECHANICAL PROPERTIES OF LIGHTWEIGT AGREGATE CONCRETES The use of lightweight concretes in residential structures is very important especially for their good insulating properties. The structural lightweight aggregate concretes are obtained by substituting the normal concrete aggregate with lightweight aggregate. Pumice, volcanic tuff and volcanic cinders are the most abundant natural lightweight aggregates in Turkey, where pumice reserves in the region of Sarıkamış, Ağrı, Van, Bitlis, Kayseri and Nevşehir are estimated to be 1,5 billion cubic meters. Pumice is more widely used than any of the others. Generally artificial lightweight aggregates are used for structural lightweight concrete, but artificial ones are not yet available in Turkey and other parts of the world. However, before an artificial lightweight aggregate industry is developed, in these areas, these abundant natural lightweight aggregate reserves should be considered for possible utilisation. Natural lightweight aggregates do have lower strengths and endurance compared with artificial ones. In spite of this fact if necessary precautions against moisture effects are taken, it is possible to produce reinforced concrete structural elements such as roof slabs and wall panels of moderate strength and of low thermal conductivity using natural aggregates. The use of lightweight reinforced concrete in the earthquake-prone areas of Turkey, for example, can also be beneficial in reducing the lateral forces and moments caused by earthquakes. There are three widely used methods for producing lightweight concrete. In the first one, porous lightweight aggregate of low particle density is used instead of ordinary aggregate. The resultant concrete is generally known as the lightweight aggregate concretes. The second method of producing lightweight concrete relies on introducing large voids within the concrete or mortar mass. This type of concrete is variously known as aerated, cellular, and foamed or gas concrete. Third method of obtaining lightweight concrete is by eliminating the fine aggregate from the mixture, coarse aggregate is generally used. This concrete described as therm of no-fines concrete. Pumice is light-coloured and all kinds of pumice lightweight aggregates are of volcanic origin with a particle density in region of 700 to 900 kg/m3. It is possible to make a moderate strength concrete with a density of 700 to 1400 kg/m3, and with good insulating characteristics, but having high absorption and shrinkage. Pumice lightweight aggregate brought from Nevşehir and had a size range of 2 to 16 mm. In order to obtain a homogeneous lightweight aggregate, only particles that floated on water were used in the casting of the concrete. The water absorption of the Pumice aggregate after 30 minutes was 15 percent with respect to its dry weight. The absolute volumes was used in calculating the mix proportions. The fresh unit weightsof pumice aggregate concretes were changed from 700 to 1900 kg/m3 in steps of 200 kg /m3. Thus seven concrete mixtures were obtained. All seven mixtures had an effective water-cement ratio of 0.43. The maximum particle size of aggregate was kept constant at 16 mm. The grading curve of combined aggregate was chosen between A16-B16. A superplasticiser was used to maintain approximately the same workability. An air-entraining agent was used in concretes with the unit weight (700,900,1 10,1300 kg/m3) in order to reduce the unit weight of the concrete. No sand was used in the concrete with a unit weight of 700 kg/m3. For the pumice lightweight aggregate concretes produced in this investigation, there is a good linear relation between compressive strength and unit weight of concrete. Good correlation between the“modulus of elasticity”and "(unitweight) 3/2 x (compressive strength) Vm is also obtained with a correlation coefficient of 0.99. The replacement of normal aggregate by the pumice lightweight aggregate results in compressive strengths ranging from 1.4 to 18.7 MPa and modulus of elasticity from 1.6 to 19.5 Gpa. The thermal conductivity coefficient of pumice concretes with the unit weights of 900,1100 and 1300 kg/m3 were determined using a plate test technique. There is a good linear relation between the experimental values obtained and the calculated values using the relation of X = 0,00027 x A - 0,011 developed for autoclaved aerated concretes, where A is the unit weight in kg/m3. XI

Benzer Tezler

  1. Tez No

    222254

    Perlit katkılı hafif betonların mekanik özellikleri ve ısı yalıtımı

    Mechanical properties and thermal isolation of perlite added lightweight concretes

    SENEM AZİZİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU

    DOÇ.DR. GÜLHAYAT NASÜN SAYGILI

  2. Tez No

    389271

    Hafif agrega içeren yalın ve PVA lif ile güçlendirilmiş yapısal betonların mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of mechanical properties of conventional and structural semi-lightweight concretes reinforced with PVA fibers

    MURAT EMRE DİLLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN NURİ ATAHAN

  3. Tez No

    246913

    Pasinler ? Demirdöven pomzası ile üretilen hafif betonların mekanik özelliklerine atmosferik basınçlı buhar kürünün etkisi

    Effect of atmospheric pressure steam curing to mecanical properties of lightweight concrete produced with Pasinler ? Demirdöven pumice

    TÜRKAY KOTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RÜSTEM GÜL

  4. Tez No

    450697

    Hafif agregalar kullanılarak yalıtım özelliği yüksek duvar yapı malzemelerinin geliştirilmesi, ısıl ve ses performanslarının incelenmesi

    The development of high insulation building materials by using light-weight aggregates and investigation of the thermal and acoustic performance

    RECEP DOĞMUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Mühendislik BilimleriBatman Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZEKİ ARGUNHAN

  5. Tez No

    467188

    Çok hafif yalıtım betonlarının mekanik ve ısıl iletkenlik özellikleri

    Mechanical and thermal properties of lightweight insulation concrete

    SİBEL ELDEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEKİR YILMAZ PEKMEZCİ

Geri Dön