Çok katmanlı ahşap kompozit malzemelerin yapı fiziği performansının PVB destek katmanı ile iyileştirilmesine yönelik deneysel bir araştırma
An experimental study on improving the building physics performance of multi-layered wood composites with a PVB interlayer
- Tez No: 972564
- Danışmanlar: PROF. DR. NAZİRE PAPATYA SEÇKİN TAHTALIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Ahşap Kompozit, PVB Film, Yapı Fiziği Performansı, Nem Dayanımı, Yoğunluk, Eğilme Performansı, Wood Composites, Polyvinyl Butyral (PVB) Film, Building Physics Performance, Moisture Resistance, Density, Flexural Strength
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ahşap malzeme, işlenebilirlik özellikleri sayesinde yapısal ve boyutsal olarak kolayca şekillendirilebilmekte; bu yönüyle kompozit formda üretildiklerinde mimari, iç mekân ve yapı elemanları gibi birçok alanda tercih edilmektedir. Ancak doğal ve kompozit formdaki ahşap malzeme, özellikle su ve nem gibi çevresel etkilere maruz kaldıklarında; fiziksel özelliklerinde bozulma ve mekanik performansında azalma göstermektedir. Bu sorunlar, hem yapı ömrünü kısaltmakta hem de iç mekân konforunu olumsuz yönde etkilemektedir. Bu fiziksel ve mekanik zayıflıkları azaltmak amacıyla, ahşap kompozit malzemelerde koruyucu ve işlevsel bir ara katman kullanımı önerilmiştir. Ara katman tercihinin temel gerekçeleri arasında; havadaki nemin malzeme bünyesine girişinin sınırlandılması, dış katmanların ahşabın estetik dokusunu ve yüzey karakterini ön plana çıkaracak şekilde kontrollü biçimde doğal yaşlanma sürecine maruz bırakılması, yoğunluk kararlılığını desteklenmesi ve eğilme direncinin geliştirilmesi yer almaktadır. Bu doğrultuda, çalışmada cam laminasyon sistemlerinde yaygın olarak kullanılan Polivinil bütiral (Polyvinyl Butyral, PVB) isimli özel bir film, ahşap kompozitlerde ara katman olarak değerlendirilmiştir. PVB film; yüksek esneklik, film oluşturma kabiliyeti, su buharı geçirmezliği ve optik şeffaflığı gibi özellikleriyle, ahşap yüzeylerde potansiyel katkı malzemesi olarak kullanım avantajı sunmaktadır. Araştırmada deneysel yöntem benimsenmiş; 3 katmandan oluşan kayın cinsi ahşap malzeme ile hazırlanan örnekler üzerinde uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Numuneler, PVB film ara katmanı içerecek şekilde hazırlanmış olup, yapı fiziği performanslarının belirlenmesine yönelik olarak; yoğunluk, rutubet, bağıl nem değişimlerine bağlı boyutsal değişim, suya daldırma sonrası kalınlık şişmesi, eğilme dayanımı ve eğilme elastikiyet modülü deneyleri uygulanmıştır. Elde edilen bulgular, xii PVB film katkısının ahşap kompozitlerin çevresel dayanıklılığını ve fiziksel kararlılığını iyileştirdiğini, bununla birlikte malzemenin süneklik ve darbe sönümleme özelliklerinde artış sağladığını ortaya koymuştur. Bu tez çalışması, yapı fiziği performanslarını iyileştirmeye yönelik olarak, malzeme bilimi ve kompozit tasarımı alanında yenilikçi bir katkı sunmayı hedeflemektedir.
Özet (Çeviri)
Wood, owing to its high workability, can be easily shaped both structurally and dimensionally; therefore, when produced in composite form, it is widely preferred in various applications such as architectural components, interior design elements, and construction materials. However, wood, in both its natural and composite forms, tends to deteriorate in physical properties and exhibit reduced mechanical performance when exposed to environmental factors such as water and humidity. These shortcomings not only shorten the service life of the material but also adversely affect indoor comfort. To mitigate these physical and mechanical weaknesses, the use of a protective and functional interlayer in wood composites has been proposed. The primary rationale for this approach includes restricting the penetration of ambient moisture into the material, enabling the outer layers to undergo a controlled natural weathering process that preserves the aesthetic texture and surface character of the wood, enhancing dimensional and density stability, and improving flexural performance. In this study, Polyvinyl Butyral (PVB), a film widely used in glass lamination systems, was evaluated as an interlayer in wood composites. Due to its high flexibility, filmforming ability, water vapor impermeability, and optical transparency, PVB film offers significant potential as an interlayer material in wood-based composites. The research was conducted using an experimental method, where specimens composed of threelayered beech wood were prepared with and without PVB interlayers. Within the scope of building physics, tests included density, equilibrium moisture content, dimensional changes under varying relative humidity, thickness swelling and weight gain after water immersion, flexural strength, and modulus of elasticity in bending. The findings revealed that the incorporation of PVB film enhanced the environmental resistance and physical stability of the wood composites, while simultaneously improving ductility and impact absorption capacity. This doctoral research aims to xiv provide an innovative contribution to material science and composite design by enhancing the building physics performance of multi-layered wood composites.
Benzer Tezler
- Çok katmanlı çekirdek yapıya sahip ahşap tabakalı sandviç kompozitlerin düşük hızda darbe ve darbe sonrası basma davranışlarının incelenmesi
Investigation of low velocity impact and compression after impact behavior of sandwich composites with multilayer core and wooden layers
TAYFUR KEREM DEMİRCİOĞLU
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN AY
- Türkiye'de uygulanacak eğitim yapılarının mimari tasarım ve dış cephe kaplama malzemesi özelliklerine göre çevresel etki yüklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of environmental impact loads based on architectural design and exterior cladding material characteristics in educational buildings
DİLFURUZ KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANER GÖÇER
- Investigation of mechanical properties of I beam composites developed with 3D woven fabric
3B dokuma kumaş ile geliştirilen I kiriş kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
MELİSA DİNÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ
- Development of cornstarch and tannin-based wood adhesives for interior particleboard production
İç uygulamalarda kullanıma uygun olan yonga levhalar için mısır nişastası ve tanen bazlı ahşap reçine geliştirilmesi
SALİSE OKTAY
Doktora
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Osmanlı Dönemi Bursa yapılarındaki ahşap eserler
Wooden arts in Ottoman Period buildings in Bursa
AYŞE ATMACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Sanat TarihiAnkara Hacı Bayram Veli ÜniversitesiSanat Tarihi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURŞEN ÖZKUL FINDIK