Bimsler öğütülerek tane çapları azami 5 mm, 10 mm ve 20 mm olacak şekilde gruplanmış ve her gruba bağlayıcı olarak % 60 Bims ve % 40 çimento ağırlıklı oranı ile çimento (KPC 325) katılmıştır Hazırlanan numuneler 28 gün su içerisinde bırakıldıktan sonra gerekli ölçümler için doğal kurutmaya bırakılmışlardır.Deneylerde kullanılan malzemelerin kimyasal analizlerinden sonra, hazırlanan örnekler üzerinde, yoğunluk, ısıl iletkenlik, özgül ısı ve aşınma deneyleri yapılmıştır.Tane çapları küçük seçilen numunelerin yoğunluk değerleri artarken, yalıtım özellikleri azalmakta buna karşılık mukavemet değerlerinin artmakta olduğu saptanmıştır.Su emme oranları TSE'de ön görülen sınır değerlerin altında çıkmıştır Bu nedenle bimsli betonların 0 °C altındaki ortamlar için donmaya karşı risk taşımayacağı anlaşılmıştır.Binalarda yalıtım, petrol, doğalgaz, kömür, elektrik enerjisinden farklı olarak bedava bir enerji kaynağı olarak kabul edilebilir [1]. Türkiye gibi hızla nüfusu artan, yaşam standartları hızla değişen ülkelerde enerjiye talep aynı hızla artmaktadır Başlıca enerji kaynağı fosil yakıtlar olan ülkelerde çevre, hızla tahrip olmakta, enerji giderlerinin karşılanmasında güçlükler ortaya çıkmaktadır Bu olumsuz gidişi durdurmanın en önemli yollarından biri yalıtımla ısınma giderlerini düşürmektir Son yıllardaki enerji maliyetleri ve yapı malzemelerindeki fiyat artışları, maliyetleri düşük, ısı iletimine karşı dirençli doğal malzemeleri gündeme getirmektedir Bu nedenle doğal hafif agregalar kullanılmak suretiyle hafif betonlar üretilebilir Normal betonların birim ağırlığı 2.4 kg/dm3 mertebesinde iken hafif betonlarınki (0.3-1.8) kg/dm3 aralığında değişmektedir Betonların hafif olması başka bir deyimle birim ağırlığının küçük olması bu malzemenin içinde boşluk miktarının artması sonucu elde edildiği bilinen bir gerçektir Malzeme ne kadar hafif ise o kadar fazla boşluk içerir Boşluk artınca cismin mukavemeti azaldığına göre hafif betonların mukavemetinin normal betonunkinden küçük olması beklenir Doğal hafif agre-galı betonların, taşıyıcı betonların dışında, yalıtım işlerinde ve bölme duvarların yapımında geniş bir şekilde kullanılabilirler Hafif beton üretiminde agrega olarak kullanılan malzemelerin biri de bimslerdir Bims, birbirine bağlantısız boşluklu, sünger görünümlü silikat esaslı, birim hacim ağırlığı genellikle 1 g/cm3'ten küçük, camsı doku gösteren volkanik bir maddedir Türkiye'de bol miktarda rastlanan bimse pomza taşı ve sünger taşı da denilmektedir Bimsler kırılma ve elenme suretiyle bims agregası olarak beton yapımına elverişli hale getirilir Bu betona bimsbeton adı verilir Bu betonlar yalıtım amacıyla kullanılırlar ve karışımı TS 3234 (1978) ile verilmiştir.Bims betonların ısıl iletkenliği 0.280 kcal/mh°C olarak verilmektedir.

Malzemenin özellikleri.

Deneylerde kullanılan bims; Karaman iline 38 km. uzaklıktaki Karacaören köyü ile Karaman iline 36 km. uzaklıktaki Madenşehir köyünde çıkmaktadır Kullanıldığı Yerler ince bims kaba sıvada, asmolen yapımında, briket ve tuğla yapımında ve tarımda kullanılır tarlalarda toprakla karıştırılarak nem dengeleyici olarak kullanılan bimsler, aynı zamanda binaların teraslarında ısı yalıtımı için de kullanılır.En az 10 cm. kalınlığında ve üzerine etiper çimento ile karıştırılarak harç haline getirilip teraslara serilebilir Bimsler, dokular arasında hava boşlukları (genleşme) fazla olduğu için yumuşak malzemedir Nem tutucudur, içindeki gözenekler dolayısıyla nemden çabuk etkilenir. Nemli ortamda yoğunluk artar Bu nedenle nemsiz kuru ortamda kullanılmalıdır Nem tutucu özelliğinden dolayı tarımda tercih edilmektedir Ateşe ve sıcaklığa karşı dayanıklı bir malzemedir.Bimsin bünyesinde asbest yoktur. Yapılan araştırmalarda deney numunelerinde kullanılan bimslerin bol miktarda kullanıldığı Madenşehir, Karacaören, Değle ve Üçkuyu köylerinde karpuz ve çekirdek kabağı ekimi bol miktarda yapıldığı halde hiçbir kanser vakasına rastlanmamıştır Bims kumunun bulunduğu tarlalar volkanik bir dağ olan Karadağ'ın eteklerindeki olup bu tarlalarda 2.5 ile 3 metre derinlikte 2 milyon nf'lük rezervlere sahiptir Bims ile bağlayıcı olarak kullanılan çimento malzemelerinin yapılan kimyasal analizi sonucunda yukarıdaki değerler elde edilmiştir.

Deneysel çalışma ve deney sonuçları

Birim hacim ağırlığı 1 g/cm3'ten küçük olan 750 gram agrega eleklerden geçecek şekilde kırılarak dmax:5 mm, dmax:10 mm, ve dmax:20 mm. tane çaplarına göre gruplandırıldı. Her grup, 750 gram agrega, 350 gram çimento ve 300 gram su ile karıştırılıp beton harcı hazırlandı.Harçlar, ısı iletim katsayısı ölçme aletinin probuna uygun olarak (150 x 60 x 20) mm. ebadındaki kalıplar ile basınç ve aşınma deneyleri için (71 x 71 x 71) mm. ölçülerindeki metal kalıplarına dökülerek numuneler elde edildi.Numuneler, gerekli mukavemete ulaşması için 28 gün su içinde bırakılmıştır Yine 28 gün açık havada kurutulduktan sonra,ısı iletim katsayıları, özgül ısıl kapasiteleri, yoğunluk, su emme özellikleri, çekme katsayıları, özgül ısı kapasiteleri, yoğunluk, su emme özellikleri, çekme ve basınç, aşınma ölçümleri deneysel olarak belirlenmiştir

Isıl İletkenlik: Malzemelerin ısı iletim katsayıları, DİN 51046'ya uygun olarak "sıcak tel" yöntemine göre ölçme yapan cihaz (Shorterm-QTM) kullanılarak ölçülmüştür [2], [3]. Her numune, üç ayrı noktadan ve üçer defa ölçülerek ölçüm sonuçlarının aritmetik ortamları alınmıştır 23 °C-33°C aralığında yapılan ölçmelerin sonuçları Tablo 2'de topluca gösterilmiştir Cihaz, 0.02-10 W/mK aralığında % 5+1 basamak duyarlıkla ölçme yapabilmektedir Bu bakımdan ölçmeler, çalışmada aranabilecek duyarlığa ve amaca uygun ölçüde sağlıklıdır Özgül Isı Kapasitesi: Bu deneyde yakıtların ısıl değerlerinin tespitinde kullanılan kalorimetre kabı kullanılarak numuneler için özgül ısı kapasitesi kW/kgK olarak hesaplanmıştır.Su Emme ve Kuruma: Su emme deneyinin amacı, su ile direkt ilişkili olacak yapı malzemelerinde donma sonucu, bünyesindeki buz kristallerinin genleşme imkanı bulabileceği bir kuru hacim bulunabilirliliğinin araştırılmasıdır Bu özellik malzemeye dona karşı güvence sağlamaktadır.Numuneler üzerinde yapılan su emme deneylerinde, az da olsa birbirinden farklı su emme oranları elde edilmiştir Bununla birlikte sonuçlar % 30 kritik değerinin aşağısındadır. Kullanılacak yörenin iklim şartları da dikkate alındığında, donma sonucu malzemede çatlama, yüzeyde tozlanma ve kabuk halinde dökülme veya toplam kütlenin dağılması söz konusu değildir Numunelerin su emme oranları zamana karşı çizilmiştir. Kuruma hızı deneyinde amaç bimsli betonun teneffüs kabiliyetinin araştırılmasıdır. 24 saat su kabı içerisinde bekletilen numuneler sudan çıkarılıp ıslak bir bezle durulandıktan sonra 20 °C oda sıcaklığında doğal kurutmaya bırakılmıştır 24 saatlik kuruma süresindeki ağırlık kaybı ölçüm sonuçları gösterilmiştir Şeklin incelenmesinde, bimsli betonların az da olsa teneffüs kabiliyetine sahip olduğu görülmektedir.

Dayanımlar: Numuneler üzerinde laboratuvarda TS 699 standartına uygun dayanım deneyleri yapılmıştır Yapılan basınç ve eğilmeden çekme dayanımı deney sonuçları ile yine, yapılan sürtünmeden aşınma deneylerinde (Böhme deneyi) aşınma miktarları tespit edilerek Tablo 3'de topluca gösterilmiştir.

Sonuç

Yapılan deneylerden sonra elde edilen sonuçlar, diğer yapı malzemelerinin tablo değerleriyle çeşitli yönlerden kıyaslanmıştır 5 mm. tane çaplı numuneler 100 N/mm2 basınç ve 1 1 N/mm2 çekme dayanımı değerleri ile 10 mm ve 20 mm tane çaplı numunelere göre oldukça iyi durumdadır. Ancak ısıl iletkenlik yönünden 20 mm. tane çaplı numunelerin 0.295 W/mK değeri ile benzeri betonlara göre küçük ısı iletim katsayısı değerine sahiptir Her üç tane çaplı beton izobeton türü yapı malzemesi olarak kullanılması halinde büyük enerji tasarrufu sağlanması mümkün olacaktır. Her üç tür malzeme su emme yönünden kritik oran olan % 30'dan küçük çıkması bimsli betonların nemli ortamlarda kullanılabileceğini ve kuruma hızlarının incelenmesi halinde ise bimsli betonların teneffüs kabiliyetine az da olsa sahip olduğunu göstermektedir Tane çapları küçük seçilen numunelerin yoğunluk değerleri artarken, yalıtım özellikleri azalmakta buna karşılık mukavemet değerlerinin artmakta olduğu saptanmıştır.

Kaynaklar

[1]. IŞI KEL, K., "Isı Yalıtımı ile Hava Kirliliğinin Azaltılması" Ter-modinimak Dergisi, Sayfa 29-31, 1993. [2]. BİÇER, Y., PIHTILI, K., AYHAN, T "Termik Santral Uçucu Külleri içeren Yalıtım Sıvası Üzerine Bir Araştırma" TIBTD, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi Cilt 15, Sayı 3/4, Sayfa 24-29, 1992. [3]. BİÇER, Y., PEHLİVAN, D., TANYILDIZI, V., YILDIRIM, Ş., "Ferrokrom Cüruflu Betonların Mekanik ve Isıl Özellikleri" Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 5, Sayı 1, Sayfa 78-88, ELAZIĞ. 1993. [4]. BİÇER, Y., PEHLİVAN, D., TANYILDIZI, V, YILDIRIM, Ş. "Fırat Havzasında Bulunan Doğal Taşların Bazı Fiziksel Özelliklerinin Araştırılması" Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 8, Sayı 2, Sayfa 53-60, ADANA, 1993.[5]. Yapı Malzeme ve Elemanları, Özellikleri Kullanma Yöntemleri, Ytong, istanbul, 1985. [6]. T.S.E. (699, 704, 705). [7]. BİÇER, Y, YILDIZ, C, "Gözenekli Malzemelerde Gözeneklilik Oranı Hesabı" Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 7, Sayı 1, Sayfa 24-31 ELAZIĞ 1995. [8] YILDIRIM Ş., BİÇER, Y, YILDIZ, C, "Yalıtım Malzemesi Olarak Stropor içeren Betonların Fiziksel Özellikleri Üzerine Bir İnceleme" IX Ulusal Isı bijlimi ve ve Tekniği Kongresi, Cilt 1, Sayfa 406-413, 20-22 Eylül 1993 ELAZIĞ.