Diatomit/kaprik asit kompozit katkılı köpük betonların üretimi, karakterizasyonu ve termal regülasyon özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Faz değiştiren malzemeler (FDM), ortam sıcaklığına bağlı olarak enerjiyi depolayabilir ya da serbest bırakabilir. Bu nedenle, yapı malzemelerinde FDM kullanımı, yapıların enerji verimliliğini artırmak ve termal konforunu iyileştirmek açısından büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, gözenekli bir forma sahip olan diatomit destek materyali olarak kullanılmış ve kaprik asit (KA) ile direkt emdirme işlemine tabi tutulmuştur. Uygulanan sızıntı testleri neticesinde, diatomitin en fazla kütlece %50 oranında KA emebildiği belirlenmiştir. Hazırlanan diatomit/KA kompoziti kütlece %15, %20, %25 ve %30 olmak üzere dört farklı oranda kuma ikame olarak köpük beton karışımına dahil edilmiştir. Termal analiz sonuçlarına göre, diatomit/KA kompozitinin erime ve donma sıcaklıkları ile erime ve donma entalpi değerleri sırasıyla 28,73 ?C ve 28,49 ?C ile 101 J/g ve 193 J/g olarak tespit edilmiştir. Diatomit/KA miktarının artışına bağlı olarak su emme ve görünür gözeneklilik değerleri artarken yayılma çapı ve kuru birim ağırlık değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Termal iletkenlik ve basınç dayanım değerleri ise diatomit/KA miktarının artışına bağlı olarak azalma göstermiştir. Kütlece %30 diatomit/KA katkılı köpük beton numunesi için en yüksek su emme, görünür gözeneklilik ve basınç dayanım değerleri sırasıyla %25,9, %34 ve 6,31 MPa olarak ölçülmüştür. Termal iletkenlik değerleri ise 0,495-0,241 W/mK aralığında değişim göstermiştir. Termoregülasyon test sonuçları; kütlece %30 diatomit/KA katkılı köpük beton plakanın yüzey ve ortam sıcaklıklarında önemli miktarda bir azalma (serinleme) sağlarken, gece vakitlerinde de ısıtma yükünün azaltılmasına katkı sağlayabileceğini göstermektedir.

Phase change materials (PCM) can store or release energy depending on the ambient temperature. Therefore, the use of PCM in building materials is of great importance in terms of increasing the energy efficiency and improving the thermal comfort of buildings. In this thesis, diatomite, which has a porous form, was used as support material and subjected to direct impregnation with capric acid (CA). As a result of the applied leakage tests, it was determined that diatomite could absorb CA at most 50% by weight. The prepared diatomite/KA composite was included in foam concrete mixture as a sand substitute at four different ratios of 15%, 20%, 25% and 30% by weight. According to thermal analysis results, melting and freezing temperature; melting and freezing enthalpy values of diatomite/KA composite were determined as 28.73 ?C ve 28.49 ?C ile 101 J/g ve 193 J/g, respectively. Depending on increase in amount of diatomite/CA, water absorption and apparent porosity values increased, while the spreading diameter and dry unit weight values decreased. Thermal conductivity and compressive strength values decreased depending on the increase in amount of diatomite/CA. For foam concrete with 30% diatomite/CA, the highest water absorption, apparent porosity and compressive strength values were measured as 25.9%, 34% and 6.31 MPa, respectively. Thermal conductivity values varied in the range of 0.495-0.241 W/mK. Thermoregulation test results show that foam concrete slabs with 30% diatomite/CA composite provide a significant reduction (cooling) in surface and ambient temperatures and can contribute to the reduction of heating at night.