Isı yalıtımlı yapı elemanlarında perlit ve boraks kullanımı
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 56239
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MUHAMMED ELTEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1995
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 169
Özet
-150- ÖZET“Yüksek Lisans Projesi”olarak başlatılan,“Isı Yalıtımlı Yapı Eleman¬ larında Perlit ve Boraks Kullanımı”üzerine yapılan bu çalışma iki yönlüdür: 1.Leteratür Çalışması 2.Deneysel Çalışmalar Literatür Çalışmalarının Özeti Çalışmanın Literatür derlenmesi kısmında, kaynaklar başlığında gösterild- ği üzere Perlitve Kil üzerinde proje için gerektiği kaar kaynak araştırılmış özelli- ke deneysel çalışmaları yönlendirici kriter olması sebebiyle Tinkal'in patlama özellikleri üzerine önceden yapılan deneysel çalışmalardan elde edilen veriler ve tablo ve grafikler aktarılmıştır.“Deysel Çalışmalar”başlıklı konuya bakıldığında Literatür çalışmaların deysel çalışmalara yönelik olarak yorumunda yapılan çalışmalar ve deneysel ça¬ lışmalar şöyle özetlenebilir: *Tinkal'in patlama sıcaklık aralığı tane iriliklerine de bağlı olmak koşuluy¬ la 350 - 550 °C arasındadır. Ergime sıcaklığı ise 840 °C'dir. Buna göre kilin ergi¬ me sıcaklığının da 700 - 900 °C arasında olduğu dikkate alınacak olursa yapıla¬ cak deneylerde sıcaklık aralığının kil ile ortak sınır olan 700 - 840 °C arasında ol¬ ması gerekir. Ancak Tinkal'in ergime derecesinin biraz üzerinde (850 °C) ve ol¬ dukça üzerinde olan 900 °C de de özel deneyler yapılmıştır. Üçüncü seri deneyler özel denemelerin haricinde 700 - 840 °C sıcaklık ara¬ lığına bağlı kalınarak yapılmıştır. *Sıcaklık arttıkça Tinkal'in patlama özelliği, yerini camlaşarak erimeğe bı¬ rakmıştır. Bu yüzden hem düşük sıcaklıklarda hem de kısa sürede kalsinasyon işlemi yapılması esas alınmıştır. *Tinkal 350 - 550 °C arasında patlama, 600 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda da camlaşma özelliği göstermektedir. Deneylerde Tinkal'in bu özelliğinden fayda¬ lanılması, Tinkal'in 350-550 °C arasında patlayarak hacim büyümesi sağlaması, 600 C'den itibaren gözenek oluşturması ve oluşan gözeneklerin camlaşan Tinkal ile kilin bağlanarak yapı elemanının sağlam oluşması şeklindedir.-151- * Eğer kilin ergimesi 350-550 °C arasında olsaydı çok düşük bir sıcaklıkta sağlam bir yapı elde etmek mümkün olabilirdi. Bu çalışma ise 700 °C sıcaklıktan itibaren deneyler yapılacağına göre en fazla 30 dakikalık bir kalsinasyon süresi yeterli olacaktır. Hem Tinkal'in tane irili¬ ğinin düşük olması sebebiyle uzun süreli kalsinasyon siyahlaşmaya ve yanmaya lyol açacak, hem de malzemenin Tinkal kilinden ayrılırken dayanımı azalacak, kırılgan, gevrekbir yapı oluşacaktır. Tinkal patlatılarak kilinden ayrılıp zengin¬ leştirme işlemi yapılması sırasında düşük sıcaklıklarda patlamanın tam yanabil- mesi için sürenin artırılması, yüksek sıcaklıklarda ise sürenin düşük tutulması esas alınmıştır. Burada amaç hem Tinkal'in patlatılmasın!, hem de bünyesindeki ve karı¬ şımdaki kilin bağlanmasını sağlamak olduğuna göre 700 °C ve üzeri sıcaklığın üzerinde yapılan çalışmalarda süreyi normal süreden biraz daha düşük tutmak ge¬ rekmektedir. Birinci ve ikinci seri deneylerde, kilin de ergimesini tamamlaması dikkate alınarak 30 dakikalık kalsinasyon süresi ile çalışılmış, genel olarak bakıldığında numunelerin kırılgan ve gevrek bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. Bunun se¬ bebi süre artırıldığında önce bağlayıcı halde bulunan Tinkal bünyesindeki kilin zamanla yanarak malzeme içerisinde kırılgan bir yapıyı oluşturmasıdır. Üçüncü seri deneylerde de sıcaklık değişim kontrolünün zor yapıldığı fırın¬ larda yapılan deneyler için fırın istenen sıcaklığa gelir gelmez kapatılmış ve fırı¬ nın kendi halinde bekletilip soğutulması sağlanmış böylece numuneler 10 dak-30 dak arasında değişen bir kalsine işlemine tabi tutulmak durumunda kalınmıştır. Sürenin kısa tutulması, numunenin şekil koruması açısından da önem arz etmektedir. Süre artırıldıkça Tinkal'in numune içerisinde kısmi. ergime gösterip dağılarak numunenin şeklinin bozulmasın hatta sırlı bir yapı oluşmasına sebep verdiği de bulgular arasındadır. l m3 Perlit preslendiğinde 0.58 m3 boşluk oluşturur. Malzemenin boşluklu yapıya sahip olmasını Tinkal'in yanısıra Perlit de sağlayabilmektedir Tuğla yapımına uygun olan killerin özelliklerine bakıldığında yaş elek ana¬ lizi ile belirlenen 3 mm'den fazla tanelerin pişme sırasında çatlamalar görülece-?-152- ğinden bunların topraktan ayrılması gerekmektedir. Bu çalışmada kullanılan kilin tane boyutu 3 mm'nin altındadır. Deneylerde kullanılan kil Dev Blok Toprak San. A. Ş. 'nden temin edilmiş olup plastik olmayan yabancı mineral içeriği oldukça düşüktür. Kil içerisinde bulunan, kil dışı plastik olmayan minerallerin miktar ve tane iriliği yaş elek analizi ile belirlenir. Zira kil dışı plastik olmayan bu minerallerin miktarı, doğrudan plastikliği, kalıplanma ve kurutma durumunu, kuru kırma dayanımını, kuruma ve pişme kü¬ çülmesini, su emme yüzdesinin fazla olmasını etkiler. Çalışmalarda kullanılan kil numunesinin kimyasal ve fiziksel özellikleri de¬ neysel çalışmalar kapsamında verilmiştir. Kilin 600 - 900 °C arasında bir erime sıcaklığı olup bu sıcaklık aralığı Tin- kal'in de patlama sıcaklığını aşan ve kil ile bağlanmasını sağlayan sıcaklık aralı¬ ğına eş değerdir. Tinkalin ergime sıcaklığı tane iriliğinede bağlı olmakla birlikte 840 °C dir. Bu nedenle yapılacak sıcaklık deneylerinin 840 - 850 °C'yi aşmaması gerekir. Çok yüksek sıcaklıklarda Tinkal'in camlaşması ve sırlı yapı oluşumu yan¬ ma gibi özel durumları meydana geleceğinden sıcaklığın düşük seviyelerde tutul¬ ması hedeflenmektedir. Birinci ve ikinci seri deneylerde 850 °C sabit sıcaklık esas alınarak uygun karışım oranlan saptama yoluna gidilmiştir. Üçüncü seri deneylerde ise 700 °C'den başlanmak üzere 730, 760, 790, 820 °C'de olmak üzere beş ayrı sıcaklıkta ve özel ara sıcaklıklarda uygun sıcaklık şartlan saptama deneyleri yapılmıştır. Ayrıca 750 °C ve 900 °C gibi özel sıcaklıklar da denenmiş ve ilgili ölçüm ve bulgular kaydedilmiştir. Kilin tuğla oluşturubilmesi için en uygun ergime sıcaklığının 850 - 900 °C arasında olmasına rağmen 900 °C de özel olarak yapılan deneyler Tinkal'in tama¬ men yanması şeklinde sonuç vermiştir. Bu nedenle pişirme sıcaklığını belirleyen faktör Tinkal'e bağlı olmaktadır. Çünkü Tinkal'in değişik sıcaklıklarda patlama,-153- camlaşma, kil ile bağlanma veya ergime gibi özel durumları da mevcuttur. Ayrıca düşük sıcaklıklarda çalışmak yakıt tasarrufu sağlamak açısındanda ayrı bir önem taşımaktadır. Deneysel Çalışmaların Özeti Bu çalışmada biri diğerine yönlendirici ve zemin teşkil edecek şekilde üç ayrı seri deney yapılmıştır. Yapılan seri deneylerin amacı“Isı yalıtımına uygun bir yapı elemanı elde etmek”olup, bu yapı elemanın elde edilmesinde istenen a)En uygun Perlit, Tinkal ve Kil malzemeleri hacimsel karışım oranları b)En uygun pişirme şartlan (Pişirme sıcaklığı, sıcaklık artış hızı, kalsi- nasyon süresi) belirlenmesi hedeflenmiştir. Deneylerin esası Perlit, Tinkal ve Kil numunelerinin belirli oranlarda karış¬ tırılarak, tuğla yapımına uygun bir fırında tedricen artıp, tedricen azalacak ölçüde bir sıcaklık rejiminden geçirilerek pişirilme işlemine tabi tutarak istenen özellik¬ lere sahip bir yapı elemanı elde ederken optimun hacimsel karışım oranları ve optimun pişirme şartlarını belirlemektir. Perlitin ısı yalıtımında yaygın bir kullanım alanı bulduğu bilinmektedir. Ancak Pinkal'in yapı elemanı olarak kullanımı üzerine deneysel olarak yapılan çalışmalar bu proje ile ilk basamak olma özelliğini taşımaktadır. Tinkal, tane iriliğine de bağlı olmakla birlikte 350 - 550 °C sıcaklık aralı¬ ğında patlama ve bünyesinde bulunan kilinden ayrılma özelliğine sahiptir. Tinka- hn bu çalışmada kullanılmasının esas sebebi, yapılacak olan yapı elemanı belirli bir sıcaklık aralığından geçerken Tinkal'in patlaması ile hacim büyümesi sağlan¬ ması ve yapı elemanı içinde patlama ile oluşan gözeneklere Kil'in tutunarak bağ¬ layıcılık özelliği göstermesi ve hem boşluklu hem istenen sağlamlıkta ve hem ısı yalıtımlı yapı elemanının elde edilmesidir. Deneylerde kullanılan Perlit genleştirilmiş olup, pişirme esnasında ergime göstermeyecek yanlızca yalıtım malzemesi olarak görev yapacaktır. Burada biri diğerine zemin olacak şerkilde yapılan üç seri deney özetlene¬ cektir. Yapılan deneyler daha önce de sözü edildiği üzere birbirlerini yönlendirici özelliktedir.?157--154- Birinci Seri Deneyler: Birinci seri deneylerde 15 adet farklı karışım oranlarına sahip numuneler ağırlıkça % 2.5 - 5 oranında su ile bir harç haline getirilerek 350 kg / crrr'lik bir basınçla pereslemeğe tabi tutulmuş 6 cm çaplı ve 1.5 cm yükseklikte silindirik numuneler haline getirilmiştir. Hazırlanan bu numuneler etüvde 100 - 200 °C sı¬ caklık ortamında 3-4 saatlik bir ön kurutmadan geçirilerek Sabit Heraus Muffle fırınlarında 850 °C'de yarım saat bekletilmek üzere dakikada yaklaşık 5.8°C ar¬ tan bir sıcaklık ortamında pişirme işlemine tabi tutulmuştur. Pişirme ortamı kapalı tutularak numunelerin kendi halinde soğuması bek¬ lenmiş ve bir sonraki gün numunelere ait fiziksel özellikler incelenerek kaydedil¬ miştir. Birinci deneylere ait akım şeması Şekil l.'de verilmiştir. PerlitKilTinkal (Genleşmiş)(Ca. Na.H2O.B2O3 -5 mm-0.3 mm-4 mm HOMOJENLENDİRME i, PRESLEME (350 Kg/cm2) y KALSİNASYON (850 °C'de 30 dakika) Şekil 1. Birinci Seri Deneylere Ait Akım Şemesı Birinci seri deneylerde sabit sıcaklıkta 15 adet numune üzerinde yapılan ça¬ lışmalardan 12'si, üzerinde durulmaya değer sonuçlar vermiş olup bu 12numunenin karışım oranları etrafında yeni karışım oranlan denenerek çalış¬ ma ikinci seri deneylerde derinleştirilmiştir-155- İkinci Seri Deneyler Birinci seri deneyler sonucunda iyi fiziksel özelliklere sahip olan 12 numune üzerinde deneyler birinci seri deneylerdeki akım şeması esas alınarak, yanlızca karışım oranları yeniden düzenlenmek üzere tekrar kalsine edilmiştir. İkinci seri deneylerin sonucunda numuneler birbirine yakın sayılabilecek so¬ nuçlar vermiş olup, sıcaklığında değişken alınmasıyla“karışım oranı ve pişirme şartlan”kriterleri üçüncü seri deneylerde tesbit edilmeğe bırakılmıştır. Üçüncü Seri Deneyler İkinci seri deneylerde iyi sonuç veren yedi adet numune, optimum şartların belirlenmesinin amaçlandığı son seri deneylere tabi tutulmuştur. Bu seri deneylerde numuneler farklı bir şekilde hazırlanmıştır. Presleme işlemi yapılmamıştır. Belirli hacimsel oranlardaki numune karışımları bir araya getirilerek elle homojenlendirilmiş, su ile bir harç yapılıp kalıplanmağa müsait bir kıvamdaki malzeme 1.5 cm x 5 cm x 7 cm'lik dikdörtgenler pirizması şeklin¬ deki kalıplara dökülerek açıp havada kurutulmuştur. Yedi ayrı karışımdaki numunelerden her birinden beşer adet hazırlanarak her bir numune beş ayrı sıcaklık rejimine tabi tutulmuştur. Bu seri deneylerin sonucunda da numuneler üzerinde ısı iletim katsayısı öl¬ çümü yapılmış ve optimum karışım oranı ve optimum sıcaklık şartları belirlen¬ miştir. Üçüncü seri deneylere ait akım şeması Şekil 2.'de verilmiştir.?-156- PerlitKilTinkal (Genleşmiş)(Ca- Na.H2O.B2O3 -5 mm-0.3 mm| l-4.76 mm.* tHOMOJENLENDİRME V ŞEKİLLENDİRME (1.5cmx5 x7cm)* KURUTMA (Açık Havada) Y KALSİNASYONff?f* 700°C'de730°C'de760°C'de790°C'de820°C'de Şekil 2. Üçüncü Seri Deneylere Ait Akım Şeması Üçüncü seri deneylerde sıcaklığın Tinkal'in ergime derecesi olan 840°C'nin altında bulunması esas alınmış olmakla birlikte yukarıdaki akım şemasının hari¬ cinde sıcaklık şartlan da zaman zaman denenmiş ve bulgu ve ilgili sonuçlar kay¬ dedilmiştir.-
Özet (Çeviri)
?157- m^. SUMMARY Three sets of experiments were performed at this study which form basis to each other. The aim of these tests are to obtain wall construction materials which have heat in sulating characteristics. For this reason.the following questions are fried to be answered; a) What is the suitable mixing ratios of perlite, tinkal ant clay by volume? b) What are the suitable firing conditions couch as firing temperature, temperature increase rate, calcination period. Pianlite is known as a suitable material for heat insulation. But tinkal is a now ma terial related with this purpose which is studied in this thesis. Tinkal has the properties of expanding at the temperatures of 350-550°C depend ing on brain size and separation from the clay inside the body. The main reason of using tinkal is to obtain porosity us a result of expansion and to obtain wall construction ele ment with suitable strength, porosity and heat transfer coefficient. Pearlite is only insulating element inside the body and it doesn't take any role in calcination process since it has already been expanded us a row material before brick making operation. First Serial Tests The samples which have 15 different mixing proportions of perarlite, tinkal and clay were prepared with 2,5-5 percent of water by weight ant presented with 350 kg/cm^ pressure. The samples were formed as cylinders with 6 cm diameter and 1,5 cm height and dried in a drying furnace up to 100-200°C for 3-4 hours. Heroes Muffle kiln is used for firing at 850°C wit 5,8°C/h temperature increase rate Twelve of these samples game important results and the second set of test were decided to be directed deeper around these mixing ratios.-158- Perlite (Expanded) 5 mm Clay 0.3 mm Tinkal (Ca.Na. H20. B203) 4 mm Homogenization Pressing (350 Kg/cm'') Calcination (30 min at 850 °C) Figure 1. Flowchart for First Set of Tests Second Serial Tests The same flow diagram was followed in these experiments by changing mixing ra tios of row materials. Third Serial Tests Seven samples which gave suitable results were used for the third stage. Heat trans fer coefficient were measured in order to obtain optimum mixing ratio. Flow diagram for this process is us follows. Clay Tinkal (Ca.Na. H^O. B203) Perlite (Expanded) 5 mm 0-3 mm 1-4.476 mm Homogenisation Shaping (1,5x5x7 cm) I Drying (Natural) Calcination 1 1 700°C 730°C 760°C 790°C 820°C
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of perlite filled bio-based polyrethane composites with low thermal conductivity
Düşük termal iletkenliğe sahip biyoesaslı perlit dolgulu poliüretan kompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
MILKAH WAIRIMU MURIMI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAYLI
- Ses yalıtım ve maliyet performansına bağlı duvar tipi seçimi için bir yaklaşım
An approach for wall type selection based on sound insulation and cost performance
BİLGE ŞAN ÖZBİLEN
- Taze beton reolojisinin köpük beton özelliklerine etkisi
The effect of rheological properties on fresh foam concrete
FATİH TUZLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEMSETTİN KILINÇARSLAN
- Çok hafif yalıtım betonlarının mekanik ve ısıl iletkenlik özellikleri
Mechanical and thermal properties of lightweight insulation concrete
SİBEL ELDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR YILMAZ PEKMEZCİ
- Perlitli ısı yalıtım elemanlarının higro-termik davranışları
Başlık çevirisi yok
SEMİHA YILMAZER
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
MimarlıkKaradeniz Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT B. ÖZDENİZ