Isıl işlem görmüş ham perlit ile yeni nesil yapı malzemesi geliştirilmesi

Abstract

Perlitin Dünyada?ki uygulamaları, daha çok izolasyon sektöründe kullanılmak üzere ham perlitin çeşitli sıcaklık derecelerinde genleştirme süreçlerinden geçirilmesi şeklinde öne çıkmaktadır. Bu durum, diğer izolasyon malzemeleri karşısında perlit ürünlerinin girdi maliyetlerini olumsuz etkilemektedir. Bu çalışmanın amacı, ham perliti ısıl işlemden geçirerek atıl durumda olan perlit yataklarının endüstriyel malzemeler sınıfında hak ettiği yere ulaşmasını sağlamaktır.Yapılan çalışmada eksenel basınç dayanımı değeri, işlenebilirlik ve enerji girdileri dikkate alınarak ulaşılan optimum dizaynda; % 10 bağlayıcılı, 1175 ºC sıcaklıkta 1 dk pişirilen ham perlit esaslı ürünlerde 57,90 MPa basınç dayanımı, 11,53 MPa eğilme dayanımı, 1,90 g/cm3 birim hacim ağırlığı, 2,42 g/cm3 yoğunluk, % 0,15 ağırlıkça su emme oranı, 20 mm aşınma dayanımı elde edilmiştir. Ayrıca, elde edilen ürünlerin porozitesi % 21,38, kompasitesi % 78,62 olarak hesaplanmıştır. Don deneyi sonucunda, numunelerin hasara ve dayanım kaybına uğramadığı tespit edilmiştir. Deneysel çalışmada, Yüksek sıcaklık etkisinde bırakılan örneklerin morfolojisi ve kimyasal kompozisyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Enerji dağınımlı X-ışını dedektörü (EDS) kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca yüksek sıcaklık etkisinde kalan numunelerin Elektron Tarayıcı Mikroskopla mikroyapısal özellikleri analiz edilmiştir.Bu özelikleriyle, yapı sektöründe taban kaplama elemanı olarak kullanılabilecek, perlit esaslı ısıl işlem görmüş yeni nesil bir yapı malzemesi elde edilmiştir. Ulaşılan sonuçlar, elde edilen malzeme özelliklerinin gelişmeye açık olduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler : Perlit, ısıl işlem, beton, yapı malzemesi

The most preferred application of perlite in the world is the use of perlite expanded at various temperatures in the insulation industry. This kind of use affects the input cost of the perlite products negatively compared to the other insulation materials. The aim of this study is, by heat-treating the raw perlite, to enable this unproductive mineral to reach the place it deserves within the category of industrial materials.In this study, 57.90 MPa compressive strength, 11,53 MPa bending strength, 1.90 g/cm3 unit weight, 2.42 g/ cm3 density, 0.15 % water absorption by mass and 20 mm abrasion resistance were obtained for the optimum design parameters considering axial compressive strength, workability and energy inputs for crude perlite-based products with 10% binder ratio and fired at 1175 ºC.Additionally, porosity and compactness ratio values of the obtained products were calculated as 21.38 and 78.62% respectively. The results of freeze-thaw tests demonstrated that the samples did not undergo any deformation and loss of compressive strength.In the experimental study, the morphologies and chemical compositions of the samples exposed to high temperature were examined using scanning electron microscope (SEM) and energy-dispersive X-Ray spectroscopy (EDS). Additionally, micro-structural characteristics of samples are exposed to high temperatures were analysed, using scanning electron microscope.With the characteristics briefed; a perlite-based, heat-treated, new generation building material, that could be used as flooring material in the construction industry, was obtained. However, the achieved results suggest that the characteristics of the obtained material are open to improvement. Keywords:, perlite, heat-treated, concrete, construction material