18 Ocak 2012 | TEKNÄ°K MAKALE 94. Sayı (Ocak 2012)

Prof. Dr. Hikmet Karakoç, Mak. Müh. Orhan Turan Y. Mimar Ecvet Binyıldız, Mak. Müh. Elif Yıldırım
Isı Yalıtım Malzemesi Çeşitleri
Isı yalıtım malzemeleri genelde bina yalıtımı, teknik tesisat yalıtımı ve sanayi tesisat yalıtımında kullanılmaktadır. Bina yalıtımında genel olarak çatı, duvar, döşeme gibi bölümlerin yalıtımları yapılır. Teknik tesisat yalıtımında; ısıtma tesisatının ve sıhhi tesisatın (örneğin, temiz ve pis su tesisatının veya klima tesisatının) yalıtımı, sanayi tesisatının yalıtımında ise çeşitli endüstri tesislerinde boruların, kazan, elektrofiltre gibi tesisatın yalıtımı yapılmaktadır. Çeşitli ısı yalıtım malzemeleri yandaki fotoğrafta görülmektedir.
Bu amaçlar için kullanılan malzemeler aşağıdaki gibi sınıflandırılabilmektedir.

•    Mineral lifli malzemeler
    (Camyünü, Taşyünü, Seramik yünü)
•    Sert Plastik Köpükler
    (Expanded Polistiren [EPS], Extruded Polistren [XPS], Fenol Köpüğü, Poliüretan gibi)
•    Yumuşak Köpükler (Flex Malzemeler)
    (Elastomerik Kauçuk Köpüğü, Polietilen Köpük)
•    Cam Köpüğü, Kalsiyum Silikat türü malzemeler

Camyünü
Ergimiş camın çeşitli metotlarla lif haline getirilmiş şeklidir. Çeşitli yöntemlerle üretilmektedir. Hammaddesinin esasını silis kumu teşkil eder. Lif çapları 3-5 mikron arasındadır.
Genel Karakteristik:
Camın kendisi kırılgan bir madde olduğu halde ince lifli türleri esnek, bükülebilen ve çok yönlü amaçlara hizmet edebilecek niteliktedir. Bakalitli (sarı) ve bakalitsiz (beyaz) türleri vardır. Bakalit, lifleri birbirine yapıştırarak malzemeye form vermeye (rulo, levha) yarar. Bakalitli olanlar en çok 250 °C’ye kadar kullanılır. Bakalitsiz (beyaz) olanlara form verebilmek için kümes teline veya oluklu mukavva gibi malzemelere dikmek gerekir (şilte vs.) ve maksimum 550 °C’ye kadar, genellikle sanayi yalıtımlarında (kazan, tank, boru v.s.) kullanılır. Özellikle yapı sektöründe, ayrıca şofben, fırın gibi ev cihazlarının yalıtımında kullanılır. Yapıda kullanılan sarı mamuller 10-120 kg/m3 yoğunlukta üretilebilirler ve şekilleri yoğunluğa göre rulo veya levha şeklinde olur. Malzeme çıplak olabildiği gibi, kağıt, bitümlü karton, alüminyum folyo gibi yardımcı malzemelere yapıştırılmış olarak da bulunabilir. Camyününde malzemeye şekil vermek için lifleri birbirine yapıştırmakta Fenol-Formaldehit bakaliti kullanılır.

Isı İletkenlik (λ):
TS-825’e göre inşaatlarda kullanılacak camyünü için l = 0,040 W/mK değeri verilmiştir. Sanayide kullanılacaksa o zaman bu değer alınmaz, söz konusu ekipman sıcaklığı dikkate alınarak hesaplanan ortalama sıcaklığa bağlı ısı iletkenlik katsayısı alınır.
Tesisat hesabında ısı geçirme direncini hesaplayabilmek için yalıtım malzemesinin ortasındaki sıcaklığa tekabül eden ortalama ısı iletkenlik değeri esas alınmaktadır. 65 kg/m3 yoğunluktaki camyünü için çeşitli ortalama sıcaklıklara ait l değerleri aşağıda verilmiştir.
Ara sıcaklıklara ait değerler interpolasyonla bulunur.

Mekanik Özellikler:
Camyününün basınç, çekme, kopma vs. dayanımı, ürünün yoğunluğuna göre değişkenlik gösterir. Genellikle rulo halindeki yoğunluğu az camyününün, basınç mukavemeti hiç yokken, yoğunluk arttıkça muayyen bir basınç mukavemeti oluşur. Keza malzemenin kopma mukavemeti de rulo veya levha olması durumuna göre değişmektedir. Gerekli değerler ilgili firma broşürlerinden alınabilir.

Suya Karşı Duyarlılık:
Cam nasıl ıslanmıyorsa cam lifleri de ıslanmaz. Ancak camyününde lifler arasında %99 oranında hava boşlukları vardır. Dolayısıyla malzemeye doğrudan (yağmur, kar, depo taşması vs.) veya indirekt olarak (buhar difüzyonu, higroskopiklik veya kapilarite yoluyla) su gelmesi halinde bu hava boşlukları suyla dolar. Suyun ısı iletkenliği camyününden 14 kez kötü olduğundan (l=0.555 W/mK) ıslanan camyününün yalıtım görevini olumsuz etkiler. Son zamanlarda suya karşı silikonlu camyünü üretildiği bildirilmektedir. Bu nedenle başta lifli malzemeler olmak üzere hangi tür yalıtım malzemesi olursa olsun mutlaka kuru kalmalıdır. Eğer su gelmesi bahis konusu ise o takdirde ayrıca suya karşı önlem alınmalıdır. Islanan camyünü eğer kurursa yalıtım görevini yine yapmaya devam eder. Ne var ki, bilhassa kalın camyünü rulo ve levhalarında kuruma süresi çok uzundur. Bu süre içinde eksik yalıtım yapacaktır. Suyun camyününe yaptığı diğer bir olumsuz etki de içindeki bakaliti çözebilmesidir. Çözülen bakalitin liflerinin birbirine yapıştırıcılık görevi sona erer, bunun sonucunda malzeme kalınlığında sünme (azalma) görülür. Bunun haricinde camyünü higroskopiklik ve kapilarite özelliklerine sahip değildir. Yani tuz gibi havanın rutubetini çekmez (higroskopiklik), veya ıslanan kesme şekerde olduğu gibi suyu kılcal borular yardımıyla yukarıya taşımaz (kapilarite).

Kimyasal Maddelere Karşı Duyarlılık:
Genel olarak camyünü tüm asitlere mukavimdir. Yalnızca hidroflorik asit bu malzemeye etki etmektedir. Her türlü yapı malzemesiyle kolayca bağdaşır.

Sıcaklığa Dayanma ve Yanma Durumu:
Camyününün sıcaklığa dayanımı malzemenin bakalitli (sarı) veya bakalitsiz (beyaz) oluşuna göre değişir.  Bakalitli mamuller en çok 250 °C’ye kadar kullanılır. Bu sıcaklıktan sonra bakalit yanmaya başlar ve koku çıkararak uçar, liflerin bağlayıcılığı yok olur. Yani malzeme şekilsiz (amorf) olur. Sıcaklığın daha artması halinde malzemenin sarı rengi önce koyulaşıp kahverengiye dönüşür; sıcaklığın 500-550 °C’yi bulması halinde bakalit tamamen yok olur ve renk de beyaz olur. Beyaz ve sarı mamuller 550 °C’den fazla olan sıcaklıklarda ergiyerek cam topakçığı haline gelir. Bu durumdaki malzemenin artık yalıtım fonksiyonu kalmamıştır. Pratik olarak camyünü yanmaz bir malzeme olmakla beraber, yapılacak işe (sıcaklığa) uygun malzeme tipi seçimine dikkat edilmelidir.

Buhar Geçirimsizliği:
Bilindiği gibi her malzemenin kendine göre değişen bir buhar difüzyon katsayısı (m) vardır. Buharı tamamen geçiren malzemelerde bu katsayı 1, hiç geçirmeyenlerde ise    ’dur. Isı yalıtımı malzemelerinde bu katsayının oldukça yüksek olması aranır. Camyününün (m) değeri 1,2 olup, buharı kolay geçirir. Dolayısıyla camyünü  ile teşkil edilmiş bir konstrüksiyonda buhar akımı rizikosu varsa yalıtımın sıcak tarafına buhar kesici bir malzeme (alüminyum folyo, bitümlü karton, PVC, Polietilen vs.) konularak camyününün devamlı kuru kalması sağlanmalıdır.

Ekonomiklik:
Camyünü, ekonomik yapısıyla ve yüksek ısı yalıtımı özelliğiyle genel olarak ekonomik olan ısı yalıtım malzemeleri içinde yer alır. Malzemenin fiyatı, yoğunlukla direkt ilgili olduğundan, az yoğunluklu rulo malzemeler oldukça ekonomik sayılabilirken, yoğunluk yükseldikçe fiyat da artar. Bu nedenle yoğunluğu yüksek levha tipi camyünlerinde ekonomiklik ayrıca araştırılmalıdır.

 

---

R E K L A M