Hasankale pomzası ve genleştirilmiş perlitinden üretilen köpük betonun mekanik ve yalıtım özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical and insulation properties of foam concrete produced from Hasankale pumice and expanded
- Tez No: 974656
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hasankale pomzası, genleştirilmiş mikronize perlit, ısıl iletkenlik, köpük beton, Hasankale pumice, expanded micronized perlite, thermal conductivity, foam concrete
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmada Pasinler yöresine ait pomza agregası, genleştirilmiş mikronize perlit, kum ve dinamik köpük ajanı kullanılarak, farklı agrega ve köpük içeriğine sahip köpük betonların mekanik, fiziksel ve yalıtım özellikleri incelenmiş ve bu özellikler agregasız normal köpük betonlar ile karşılaştırılıp, agrega ve köpük içeriğinin köpük betonların performansı üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Araştırma kapsamında farklı oranlarda pomza, mikronize perlit, kum ve köpük ajanı kullanılarak köpük beton üretimi için ön denemeler yapılmış ve uygun karışım oranları belirlenmiştir. Tüm köpük beton gruplarında çimento miktarı sabit tutulmuştur. Köpük ajanı miktarı ise çimento ağırlığının %4'ü ve %5'i oranında kullanılmıştır. Karşılaştırma yapmak için agregasız normal köpük beton içeren referans karışımı üretilmiştir. Üretilen taze betonlara yayılma ve birim hacim ağırlık deneyleri yapılırken, sertleşmiş betonlara ise basınç ve eğilme, su emme, kılcal su emme, ultrases geçiş hızı, donma-çözülme, elektriksel özdirenç ve ısı iletkenlik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Deneysel bulgular, üretilen köpük betonların 28 günlük birim hacim ağırlıkları 1080-1813 kg/m3 arasında, basınç dayanımının ise 3,78-11,62 MPa aralığında değiştiğini göstermektedir. Mikronize perlit katkısı, köpük betonun en düşük yoğunluğa ulaşmasını sağlarken; pomza agregası, diğer karışımlara kıyasla en yüksek basınç dayanımının elde edilmesine katkı sağlamıştır. Bu durum, pomza kullanımının köpük betonların mekanik performansını iyileştirmede önemli bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. Ayrıca, birim hacim ağırlığı ile mekanik özellikler arasında doğrusal bir ilişki belirlenmiş; yoğunluğun artması ile dayanım ve geçirimsizlik özellikleri de gelişmiştir. Öte yandan, köpük ajanı miktarındaki artış hem yoğunluğu hem de mekanik performansı düşürmüştür. Üretilen köpük betonların ısı iletkenlik değerleri 0,220–0,493 W/mK arasında ölçülmüş, en düşük değer mikronize perlit içeren grupta elde edilmiş ve bu sonuç malzemenin üstün yalıtım potansiyelini ortaya koymuştur. Sonuç: Araştırma bulguları, agrega tipinin köpük betonların teknik performansında kritik bir rol oynadığını göstermektedir. Farklı agregaların kullanımı, yoğunluk, mekanik dayanım, geçirimsizlik ve donma-çözülme performansında iyileşmelere yol açmıştır. Öte yandan, köpük miktarındaki artış, mekanik dayanım ve geçirimsizlik açısından olumsuz etkiye neden olurken; ancak yoğunluğu düşürerek ısı yalıtım performansını artırmıştır. Mikronize perlit katkısı, düşük yoğunluk ve düşük ısı iletkenlik değerleriyle öne çıkan köpük betonların üretimine olanak sağlarken; pomza agregası, diğer agregalara kıyasla daha yüksek dayanım potansiyeli sunmuştur. Ayrıca pomza ve perlit agregalarının birlikte kullanımı, köpük betonların donma-çözülme performansını iyileştirmiştir.
Özet (Çeviri)
Purpose: In this study, the mechanical, physical, and insulation properties of foam concretes with different aggregate and foam contents were investigated using pumice aggregate from the Pasinler region, expanded micronized perlite, sand, and a dynamic foaming agent. These properties were compared with those of normal foam concretes without aggregate, aiming to determine the effects of aggregate and foam content on the performance of foam concretes. Method: Within the scope of the research, preliminary tests were conducted for the production of foam concrete using pumice, micronized perlite, sand, and foaming agent at different ratios, and the appropriate mixture ratios were determined. The amount of cement was kept constant in all foam concrete groups. The amount of foaming agent was used at ratios of 4% and 5% of the cement weight. A reference mixture containing normal foam concrete without aggregate was produced for comparison. Spread and unit volume weight tests were performed on the fresh concrete produced, while compressive and flexural strength, water absorption, capillary water absorption, ultrasonic wave velocity, freeze-thaw, electrical resistivity, and thermal conductivity tests were performed on the hardened concrete. Findings: Experimental findings show that the 28-day unit volume weights of the foam concrete produced ranged between 1080-1813 kg/m3, while the compressive strength ranged between 3,78-11,62 MPa. The micronized perlite additive enabled the foam concrete to achieve the lowest density, while pumice aggregate contributed to obtaining the highest compressive strength compared to other mixtures. This demonstrates that the use of pumice plays an important role in improving the mechanical performance of foam concretes. Furthermore, a linear relationship was determined between unit volume weight and mechanical properties; as density increased, strength and permeability properties also improved. On the other hand, an increase in the amount of foaming agent reduced both density and mechanical performance. The thermal conductivity values of the produced foam concretes were measured between 0.220–0.493 W/mK, with the lowest value obtained in the group containing micronized perlite, demonstrating the material's superior insulation potential. Results: Research findings indicate that aggregate type plays a critical role in the technical performance of foam concrete. The use of different aggregates has led to improvements in density, mechanical strength, impermeability, and freeze-thaw performance. On the other hand, an increase in foam content has had a negative effect on mechanical strength and impermeability; however, it has increased thermal insulation performance by reducing density. Micronized perlite additive enables the production of foam concrete with low density and low thermal conductivity values, while pumice aggregate offers higher strength potential compared to other aggregates. Furthermore, the combined use of pumice and perlite aggregates has improved the freeze-thaw performance of foam concrete.
Benzer Tezler
- Hasankale Pasinler pomzası ile üretilen betonların bazı mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigating several mechanical properties of concrete made up with Hasankale Pasinler pumice
MUSTAFA PEKDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RÜSTEM GÜL
- En eski çağlardan Urartu`nun yıkılışına kadar Hasankale ve çevresi
Hasankale and circumference from the old ege to demolished of Urartu
İHSAN SABRİ BALKAYA
- Hasankale pomzasından alkali aktivasyon yöntemiyle geopolimer çimentosunun üretilebilirliğinin araştırılması
The investigation of Hasankale pumice based geopolymer cement production by alkali aktivation method
MEHRZAD MOHABBI YADOLLAHI
Doktora
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN DEMİRBOĞA
- Hasankale Çayı Havzası (Erzurum) yağış-akış ilişkisinin MIKE-NAM hidrolojik modeli ile modellenmesi
Rainfall-runoff modelling of Hasankale Basin (Erzurum) by MIKE-NAM hydrologic model
TUBA ALPHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiHidrojeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞÜKRAN AÇIKEL
- Erzurum Pasinler ilçesindeki Hasankale Çayının sulama suyu kalitesinin değerlendirilmesi
Evaluation of irrigation water quality of Hasankale Stream in Pasinler district Erzurum province, Turkiye
RAİSA KALKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
ZiraatAtatürk ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN YILDIZ