Günümüzde toplumun yüzleştiği en büyük zorluklardan birisi iklim değişikliğidir. İklim değişikliğine sebep olan en büyük etmenlerden biri çevreye salınan sera gazlarıdır. Enerji tüketim seviyesini azaltmak sera gazı salınım seviyesini azaltmak için uygulanabilecek en önemli yöntemlerden biridir. Son yıllarda enerji verimliliği artırılmış binalar hem ekonomik hem de çevresel özellikleri nedeniyle önemsenmeye başlayan yapılar olarak değerlendirilmektedir. Ülkelerin enerji tüketimlerinin üçte biri binalar tarafından gerçekleştirildiği için, gelişmiş ülkeler enerji verimli binalara özellikle büyük önem göstermektedir. Türkiye’de tüketilen enerjinin yaklaşık %40’ı binalar tarafından tüketilmektedir ve bu tüketimin yaklaşık %80’ı ise ısınma amacı ile tüketilen enerjidir. Bu ölçekte büyük enerjiler tüketen binalar özellikle sera gazlarının en tehlikelisi olarak da değerlendirilebilen karbon dioksit gazı üreticileridir. Avrupa’da doğaya salınan toplam karbondioksit miktarının yaklaşık %36’sı binalar tarafından üretilmektedir. Bu nedenle enerji verimliliği üzerinde titizlikle çalışılması gereken bir konu olarak değerlendirilmektedir. Bu araştırma binalarda enerji verimliliğini artırmak amacı ile ve yeşil binaların konseptine uygun şekilde kullanılabilecek ısı iletkenlik değeri oldukça düşük yeni nesil kompozit formda bir sıva harcının üretilmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu araştırma İzmir Katip Çelebi Üniversitesi Yapı Malzemeleri ArGe İnovasyon Laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Araştırmada 8 farklı kompozit sıva harcı reçetesi dizayn edilmiştir. Kompozit harçlarda bağlayıcı olarak beyaz çimento kullanılmıştır. Dolgu malzemesi olarak ise mikronize pomza kullanılmıştır. Karışım dizaynlarında ana agrega olarak 3 farklı açılmış vermikülit kullanılmıştır. Vermikülit genellikle mika mineralleri ve kloritin alterasyonu sonucu oluşan 2:1 tabakalı fıllosilikal mineralidir. Vermikülit yeterli derecede ısıtıldığında (600°C-1000°C) akordiyon şeklinde katmanlaşarak uzama eğilimi sergilemektedir. Bu işlem literatürde vermikülit açma olarak isimlendirilmektedir. Vermikülitin açılma olgusu, mineralin ısıtılma süresi ve ısıtma sıcaklığına bağlı olarak değişmektedir. Vermikülit mineralinin açma prosesinde süreyi sabit tutup sıcaklık arttırıldığında veya sıcaklık sabit tutulup ısıtma süresi arttırıldığında mineralin açılma karakteristiğinin arttığı görülmektedir. Bu çalışma kapsamında kullanılan 3 farklı açılmış vermikülit agreganın açma işleminde süreler sabit tutulmuş ve ısıtma sıcaklığı değiştirilerek 3 farklı açılma oranında vermikülit agrega üretilmiştir. Bunlar sırasıyla, %65 oranında açılmış, %73 oranında açılmış ve %86 oranında açılmış vermikülit agregalardır. Bu deneysel çalışmada üretilen kompozit harçların işlenebilirlik değerlerini ölçmek için yayılma değerleri saptanmıştır. Harçların kuru birim hacim ağırlık değerleri, basınç dayanımları ve kapiler su emme özellikleri tespit edilmiştir. Yapı malzemelerinde, malzemenin termal özelliğini gösteren en önemli etki olan ısı iletkenlik katsayıları bulunmuştur. Ayrıca, açılmış vermikülit yangına karşı dirençli bir malzeme olarak bir çok çalışmada ispatlanmıştır ve bu çalışmada da üretilen ürünlerin yangın dayanımları tespit edilmiştir. Bu deneysel araştırma sonucunda vermikülit mineralinin açılma değerinin artması ile birim hacim ağırlığının ve ısı iletkenlik değerinin düştüğü saptanmıştır. Agrega yoğunluğunun düşmesi ile nihai ürünlerin birim hacim ağırlıklarında da bir düşüş saptanmıştır. Birim hacim ağırlıklardaki azalma ürünlerin basınç dayanımlarında bir azalmaya sebep olsa da, elde edilen minimum basınç dayanımları da ürünlerin piyasada kullanılması için gereken minimum basınç dayanım değerini sağlamaktadır. Açılma oranı artan vermikülit agregaların gözeneklilik değeri arttığı için ürünlerin kapiler su emme değerlerinde bir artma eğilimi gözlemlenmiştir. Daha yüksek oranda açılmış vermikülit agregalarla üretilen ürünlerin yangın direncinin daha iyi olduğu saptanmıştır. Ürünlerin ısı iletkenlik değerlerinin oldukça düşük bir karakteristikte olduğu tespit edilmiştir. %65 oranında açılmış vermikülitle üretilen kompozit sıva harçlarında en düşük ısı iletkenlik katsayısı 0.073 W/mK, %73 oranında açılmış vermikülit kullanılanlarda 0.062 W/mK ve %86 oranında açılmış vermikülit kullanılanlarda 0.056 W/mK olarak saptanmıştır. Çalışma sonunda, açılmış vermikülitin ısı yalıtımlı harçlarda kullanılabilecek iyi bir agrega olduğu belirlenmiştir. Ayrıca vermikülit agregalı harçların yangına karşı direnç arzu edilen uygulamalarda da oldukça elverişli olduğu görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: Açılmış vermikülit, Kompozit harç, Sıva harcı, Isı yalıtımı, Yangın dayanımı.
|
