Durabilite ortamlarında kürlenen mineral katkılı harçların porozite özellikleri

Abstract

Bu çalışmada silika bazlı aerojel kullanılarak üretilen harç numunelerinde termal yalıtkanlık sağlanmaya çalışılmıştır. Bu amaçla, çimento karışımlarına % 0.25 ve % 0.50 oranlarında aerojel ilave edilmiştir. Endüstriyel atık malzeme olan silis dumanı, çimento karışımlarına %10 sabit oranında katılmıştır. Diğer endüstriyel atık olan uçucu kül ise, %30, 40 ve 50 oranlarında çimento karışımlarına ilave edilmiştir. Uçucu külün yüksek oranlarda kullanılması nedeniyle, çimento karışımlarına Li2CO3 aktivatör olarak katılmış ve kullanım oranı % 0,07 olarak sabit tutulmuştur. Bu karışım oranları kullanılarak 15 farklı karışım oranına sahip ve 4x4x16cm boyutunda olan numuneler üretilmiştir. Üretilen çimento harç numuneleri, suda kürlemenin dışında MgSO4 çözeltisinde ve ıslanma - kuruma döngüleri kullanılarak da kürlenmiştir. Çimento harç numunelerinin kürleme işlemleri; su, MgSO4 ve ıslanma - kuruma ortamlarında 112 gün sonunda tamamlanmıştır. MgSO4 çözeltisinde kürleme işlemi; 1 hafta çözeltide bekletme - 1 hafta etüvde kurutma süreçlerini kapsamaktadır. Islanma- kuruma çevrimleri ise; 1 hafta suda bekletme - 1 hafta havada kurutma olarak gerçekleştirilmiştir. Kürleme işleminin tamamlanmasından sonraki süreçte numunelere basınç dayanımı ve eğilmede çekme dayanımı deneyleri ile termal iletkenlik katsayısı analizi ve civa porozimetresi analizleri uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar hem kendi deneysel kategorilerinde hem de diğer deneysel sonuçlarla detaylı olarak tartışılmıştır. Porozite-termal iletkenlik ilişkisinden öne çıkan sonuçlar dikkate alınarak en düşük termal iletkenlik değerlerine karşılık gelen porozite aralıkları net olarak sunulmuştur.

In this study, thermal insulation was tried to be achieved in mortar samples produced using silica-based aerogel. For this purpose, aerogel at the rates of 0.25% and 0.50% was added to cement mixtures. Silica fume, an industrial waste material, was added to cement mixtures at a constant rate of 10%. Fly ash, another industrial waste, was added to cement mixtures at the rates of 30, 40 and 50%. Due to the high utilization of fly ash, cement mixtures were supplemented with Li2CO3 as an activator and its usage rate was kept constant at 0.07%. Using these mixing ratios, samples having 15 different mixing ratios measuring 4x4x16cm were produced. Cement mortar samples produced were cured in MgSO4 solution and using wetting-drying cycles in addition to curing in water.Curing processes of cement mortar samples, soaking in water and in MgSO4 solution, and subjecting to wetting-drying cycles, have been completed after 112 days. Curing process in MgSO4 solution includes soaking samples in solution for one week and drying in the oven for one week. Wetting-drying cycles were carried out by soaking samples in water for one week and air drying for one week. Following the completion of the curing processes, compressive strength and flexural strength tests along with thermal conductivity coefficient and mercury porosimetry analyses were applied to the samples. The results obtained were discussed in detail both in their own experimental categories and with other experimental categories. Taking into account the results that stand out from the porosity-thermal conductivity relationship, porosity range corresponding to the lowest thermal conductivity values have been presented in a clear well-defined form.