Characterization of clay brick materials produced with red mud and nut shell wastes for building applications


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ATA SADIK ÇAM

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ebubekir Atan

Eş Danışman: Mücahit Sütçü

Özet:

Bu çalışmada, yapı malzemelerinde ısı yalıtım amaçlı kullanılacak mikro gözeneklere sahip kil esaslı tuğla malzemeleri geliştirilmiştir. Türkiye, dünya fındık üretiminin yaklaşık % 70'ini üretmektedir. Bu tezin amacı, kil tuğlalarda pişirme sürecinde bir organik (fındık kabuğu) atığının gözenek yapıcı olarak kullanılması ile ısı iletim katsayısının düşürülmesidir. Ayrıca kil karışımına inorganik atık (kırmızı çamur) katkısıyla mekanik özelliklerinin uygun seviyelerde tutulmasıdır. Yüksek miktarda gözenekli ve kullanılabilir mekanik dayanıma sahip tuğlaların geliştirilmesi tuğlanın kullanılacağı ortamda enerji tasarrufu sağlayacaktır. Atık katkılı yapı tuğlalarının mineralojik, mikroyapısal, fiziksel, mekanik ve ısıl özellikleri araştırılmıştır. Seramik malzeme olan kil esaslı tuğla ürünler, geniş kompozisyonel hammaddelerden üretildikleri için bu atıkları bünyesinde tolere edebilecek malzemelerdir. Karışımlarda kullanılan killere düşük su içeriği (ağırlıkça takriben %15) uygulanmıştır. Bu çalışmada, kuru hammadde karışımları ağırlıkça (%2.5, %5, %7.5 ve %10) fındık kabuğu ve (%5, %10, %15, %20 ve %30) kırmızı çamurun kile eklenmesiyle hazırlanmıştır. Fındık kabuğu ve kırmızı çamur ilavesi ile tuğla kil içeren karışımlar mekanik bir karıştırıcıda hazırlanmıştır. Karışımlar preslenmiş, kurutulmuş, pişirilmiş ve böylece gözenekli ve kullanılabilir dayanımda yapılar elde edilmiştir. Ağırlıkça %10 fındık kabuğu ve %30 kırmızı çamur ilavesiyle hazırlanan karışımlardan oldukça yüksek gözenekli seramikler başarıyla üretilmiştir. Örneklerin ısıl iletkenlik katsayıları fındık kabuğu ve kırmızı çamur ilavesinin artmasıyla 0.78 W/mK (1.80 g/cm3)'den 0.45 W/mK (1.41 g/cm3)'e düşmüştür. En düşük basma dayanımı, 9.12 MPa bulunmuş ve bu değer kullanım için uygundur. Bu çalışma, hem atık geri dönüşümü, hem de hafif, ısı yalıtım amaçlı yapı malzemelerinin geliştirilmesine yönelik önemli bir çalışmadır.