Ayçiçeği sapı ilavesi ile kerpiç malzemenin fiziksel ve mekanik özelliklerinin araştırılması

Abstract

Kerpiç eskiden beri farklı yapılarda duvar elemanı olarak yer almıştır. Doğal ve sürdürülebilir bir yapı malzemesidir. Bunun yanında kerpiç % 100 geri dönüşümlü ve atığı olmayan bir malzemedir. Kerpicin sağlıklı ve ekonomik olması, yöresel imkânlarla ve basit aletler kullanılarak kolayca üretilebilmesi, yapımında yüksek miktarda enerji kullanılmaması ve atmosfere CO2 gibi zararlı gaz salınımının hiç olmaması gibi önemli üstünlükleri vardır. Ancak suya ve basınca karşı dayanımı zayıftır. Geleneksel kerpicin basınç dayanımının zayıf olması ve suya karşı duyarlık göstermesi çağdaş yapı malzemelerinin karşısında tercih edilirliğinin azalmasına sebep olmuştur. Buna rağmen ekonomik olması sebebiyle kırsal yörelerde hala kullanılmaktadır.Günümüzde üretim ve inşaat sektöründe kullanımında çok az enerji harcayan ve daha az kirletici ortaya çıkaran malzeme ve teknolojiler için araştırmalar yapılmaktadır. Araştırmacıların ilgisi, endüstri dönemleri öncesi zamanlarda kullanılan geleneksel malzemelere yönelmiştir: yöresel bitkisel lifler ve toprak kompozitleri bu malzemelerden biridir. Bu nedenle kerpiç üretim sürecinde fiziksel ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik çalışmalar yapılmalıdır. Araştırmalar kerpiç karışımına ilave edilen kimyasal ve lif içerikli katkıların, dayanım sonuçlarını iyileştirdiğini göstermektedir. Bu bağlamda bu tez çalışması kapsamında Trakya bölgesinde bir atık olarak ortaya çıkan yöresel ayçiçeği saplarının kerpiç malzemenin fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla kerpiç malzemenin özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik deneysel çalışmalar yapılmıştır. Ayçiçeği sapı ilavesiyle elde edilen numuneler üzerinde kuru birim hacim kütle, basınç dayanımı, eğilme dayanımı, su etkisiyle dağılma, ultrases geçiş hızı deneyleri ve SEM analizi yapılmıştır. Ayçiçeği saplarının sağlam bir yapıya sahip olması kerpicin basınç ve eğilme dayanımını arttırmıştır. Ayçiçeği saplarının lifleriyle toprağın oluşturduğu bağ sayesinde kerpicin suya karşı dayanımı da yükselmiştir. Yöresel ayçiçeği saplarının kerpiç malzemeye ilave edilmesi ile atık bir malzeme olan ayçiçeği sapları değerlendirilebilir. Bu atık malzemenin kullanımıyla çevrenin kirlenmesine sebep olan nedenlerinden bazılarının önlenebilmesi mümkündür. Ayrıca ekolojik bir yapı malzemesi olan kerpiç malzemeye doğal ve yöresel malzeme olan ayçiçeği sapları eklenerek mekanik özellikleri arttırılmış sürdürülebilir inşaat malzemesi elde edilmiştir. Bu şekilde kerpiç malzemenin özellikleri iyileştirilerek kullanımının yaygınlaşması da sağlanabilir.

Adobe has been used as a wall element in different buildings since ancient times. It is an eco friendly and long-lasting construction material. Moreover, adobe is a waste-free and 100% recyclable material. It provides various advantages, including being healthy and cost-effective, being easily produced using local facilities and basic equipment, requiring little energy to create, and releasing no hazardous gases into the atmosphere, like as CO2. However, its resistance to water and pressure is weak. Because of their low compressive strength and vulnerability to water, traditional bricks have lost its appeal in preference of contemporary construction materials. Despite this, because of its low cost, it is still widely utilized in rural regions.Nowadays, research is being performed on sustainable materials and technologies that consume very little energy and emit fewer pollutants when used in the production and building industries. The researchers are particularly focused on traditional pre-industrial materials like earth composites and regional vegetable fibers. Because of this, research should be carried out to improve the physical and mechanical properties of adobe during manufacture. According to studies, adding chemicals and fiber to the adobe mixture enhances the strength outcomes.The impact of the local sunflower stalks, which are produced as waste in the Trakya region, on the physical and mechanical properties of the mud brick material was investigated in this context and within the scope of this thesis. Experimental studies have been conducted to improve the mudbrick material's properties for this purpose. The samples obtained with the addition of sunflower stalk performed tests for dry density, compressive strength, flexural strength, dispersion under the effect of water, ultrasonic transmission velocity tests, and SEM analysis. The strong structure of the sunflower stalks improved the adobe's compressive and bending strength. The fibers in the stalks of sunflowers have combined with the soil, enhancing the adobe's resistance to water.Sunflower stalks, a waste product, may be assessed by mixing it with local adobe material. Utilizing this waste material makes it feasible to prevent some of the causes of environmental contamination. Furthermore, by integrating adobe material, an environmentally friendly building material, with locally available sunflower stalks, a sustainable construction material with enhanced mechanical properties was produced. This means that adobe material's properties may be improved and its application range can be increased.