Determining the thermal conductivity of earth plaster samples with mortar mixes suitable for African architecture
Afrika mimarisine uygun harç karışımlarıyla hazırlanmış toprak sıva örneklerinin ısıl iletkenliklerinin belirlenmesi
- Tez No: 801593
- Danışmanlar: PROF. DR. SOOFIA TAHIRA ELIAS ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Çamur harç örnekleri, Doğal katkılar, Doğal lifler, Isı iletkenliği, Afrika mimarisinde adaptif malzeme kullanımı, Mud plaster mixes, Natural additives, Natural fibers, Thermal conductivity, Adaptive material use in African architecture
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilgisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Toprak, Afrika mimarisinde binlerce yıldır bir yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Yerel katkı maddeleriyle zenginleştirilmiş toprak ile yapı inşa etmenin çeşitli avantajları vardır. Bu avantajlar uygun maliyetli olması, bileşenlerin kolayca bulunabilmesi ve olağanüstü nem dengeleme ve havalandırma özelliklerine sahip olmasıdır. Ancak bu avantajlarının yanı sıra üretilen malzemenin kırılgan bir yapıya sahip olması, dayanıklılık eksikliği ve su direncinin zayıf olması bu malzemenin kullanımında birtakım sınırlamalar getirmektedir. Pedergnana'nın (2022) on çeşit kum, on bir çeşit elyaf ve on üç çeşit biyopolimer ile üretilen karışımlar üzerine yaptığı çalışma gibi çok sayıda çalışma toprağın sahip olduğu olumsuz özellikleri iyileştirmek için yapılmıştır. Öte yandan, katkı maddelerinin toprak karışımların termal özellikleri üzerindeki etkisini, özellikle de Afrika mimarisinde kullanıma uygun olanları belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulmuştur. Bu nedenle, Pedergnana'ın araştırmasından yola çıkılarak, üç uygun katkı maddesi (saman, kum ve tezek) ve karşılaştırma için diğer iki katkı maddesini (koyun yünü ve çam iğnesi) içeren toplam 18 örnek çalışılmak üzere seçilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma bu katkı maddelerinin seçilen örneklerinin ısı iletkenliği üzerindeki etkisini Fourier'in ısı transferi denklemine dayanan basitleştirilmiş bir yöntemle ölçerek belirlemiştir. Araştırma, çamur sıvaların ısıl iletkenliğinin, lif içeriğinin yanı sıra tezek miktarındaki artışla azaldığını ortaya koymuştur. Öte yandan, kum miktarındaki artış toprak karışımlarının ısıl iletkenliğini artırmıştır. Lifle stabilize edilmiş numunelerin ısı iletkenliği 0,39 ile 0,58 W/mK arasında; kum ve lif içeren numunelerin 0,41 ile 0,60 W/mK arasında; tezekle stabilize edilmiş numunelerin ise 0,43 ile 1,19 W/mK arasında değişen değerlere sahip olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Earth has been used as a building material in African architecture for millenniums. Building with earth in combination with other indigenous materials as additives has various benefits, including affordability, availability, and exceptional moisture-balancing and ventilation properties. However, they have certain limitations, such as their brittleness, lack of durability, and poor water resistance. Numerous studies, such as that of Pedergnana (2022), on mixes produced with ten types of sands, 11 types of fibers, and 13 types of biopolymers, have been conducted to improve these properties. On the other hand, more research was needed to determine the impact of the additives on the thermal properties of earth mixes, especially those that would be suitable for use in African architecture. Therefore, 18 samples were selected from Pedergnana's research that contained three suitable additives (straw, sand, and cow dung) as well as two others (sheep wool and pine-needles) for comparison. Consequently, this study determined the effect of these additives on the thermal conductivity of the selected samples measured by a simplified method that is based on Fourier's heat transfer equation. The research revealed that the thermal conductivity of mud plasters decreased with an increase in the fiber content as well as the amount of cow dung. On the other hand, an increase in the amount of sand increased the thermal conductivity of the earth mixes. The thermal conductivity of fiber-stabilized samples was determined to be between 0.39 and 0.58 W/mK; that for samples with sand and fiber was between 0.41 and 0.60 W/mK, while the cow dung-stabilized samples had values ranging from 0.43 to 1.19 W/mK.
Benzer Tezler
- Yapı malzemelerinin güneş enerjisi karşısındaki termodinamik davranışı
The Thermodynamic behaviour of building materials subjected to solar energy
ŞÜKRAN DİLMAÇ
- Nikel ve kobalt katkılı seydişehir alümina tozlarından sinter seramik esaslı malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Development of sintered ceramic based materials from seydi̇şehi̇r alumina powders with nickel and cobalt additives and pertinent characterization investigations
CEREN ERGÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Spark plazma sinterleme sisteminde transparan Y2O3 üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of transparent Y2O3 via spark plasma sintering
ESİN KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ÇINAR ŞAHİN
- Tellürit sistemlerin camlaşma davranışlarının,cam özelliklerinin ve termokromik davranışlarının incelenmesi
Investigation of glass formation behavior, glass properties and thermochromic behavior of tellurite systems
MİRAY ÇELİKBİLEK
Doktora
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
- Li2O - ZnO - Al2O3 camlarının kontrollü kristalizasyonu ve cam seramiklerin karakterizasyonu
The Controlled crystallization of Li2O - ZnO - Al2O3 - SiO2 glasses and the characterization of glass ceramics
ENGİN MAYTALMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM DEMİRKESEN