PHYSICAL, MECHANICAL AND THERMAL PROPERTIES OF CEMENT-BASED FOAM PLASTER

Abstract

EPS and XPS thermal insulation boards are still widely used in building insulation in Turkey. However, the implementation of these materials has not allowed in recent years due to low fire resistance in high-rise buildings. It is possible to use materials of Class A fire resistance such as glass wool-stone wool sheets and thermal insulation plasters in such buildings. However, the significant problems encountered in glass wool - rock wool sheets are high water absorption and high unit costs. Many different brands and types of product which is defined as thermal insulation plaster are present in Turkey. However, it is a known fact that most of these products are problematic especially in terms of thermal conductivity. The aim of this study is to develop a new product with high performance, economical and easy application. Portland cement and lime as binder and, expanded perlite, coated perlite, sphere glass and diatomite as lightweight aggregate were used as binders in foam plaster mixtures. The density of the foam is 85 g/L. The water/binder ratio (0.5) was kept constant in all mixtures. Fresh and dry densities, compressive and flexural strengths, capillary water absorption and thermal conductivity tests were carried out on the specimens. Foam plaster specimens have a dry density of 250 kg/m3, a compressive strength of 250 kPa at 28 days, a capillary water absorption of 0.4 kg/m2 and a thermal conductivity of 0.065 W/mK. The unit costs of foam plasters are 1.5-3.5 times lower than conventional thermal insulation materials. As a result, the study showed that cement based foam plaster can be an alternative to traditional thermal insulation materials.

Keywords

• Cement Based Foam Plaster,Thermal Insulation,Equivalent Thickness,Economical

ÇİMENTO ESASLI KÖPÜK SIVANIN FİZİKSEL, MEKANİK VE TERMAL ÖZELLİKLERİ

Abstract

Ülkemizde bina yalıtımında EPS ve XPS ısı yalıtım levhaları halen yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, bu malzemelerin düşük yangın dirençleri nedeniyle son yıllarda yüksek katlı binalarda kullanımı sınırlandırılmıştır. Bu tür yapılarda camyünü-taşyünü levhalar ve ısı yalıtım sıvaları gibi A sınıfı yangın dayanımına sahip malzemelerin kullanımı mümkündür. Ancak camyünü – taşyünü levhalarda su emme ve yüksek birim maliyetler önemli sorunlardır. Türkiye’de “ısı yalıtım sıvası” adı altında çok farklı marka ve türde ürün mevcuttur. Bu ürünlerin ısı iletkenlik açısından sorunlu olduğu da bilinmektedir. Bu çalışmada, yüksek performanslı, ekonomik ve kolay uygulanabilen farklı bir ürünün geliştirilmesi amaçlanmıştır. Köpük sıvada bağlayıcı olarak Portland çimentosu ve kireç, hafif agrega olarak genleştirilmiş perlit, kaplı perlit, cam küre ya da diyatomit kullanılmıştır. Köpük yoğunluğu 85 g/L dir. Tüm karışımlarda s/b oranı (0.5) sabittir. Üretilen numuneler üzerinde birim hacim kütle, basınç ve eğilme dayanımları, kılcal su emme, ısıl iletkenlik deneyleri yürütülmüştür. Köpük sıva numunelerinin kuru yoğunlukları 250 kg/m3, 28 günde basınç dayanımları 250 kPa, kılcal su emme katsayıları  0.4 kg/m2.dak ve ısıl iletkenlik katsayıları 0.065 W/mK dir. Köpük sıva numunelerin birim maliyetleri geleneksel ısı yalıtım malzemelerinden 1.5-3.5 kat daha düşüktür. Sonuç olarak bu çalışma çimento esaslı köpük sıvanın büyük ölçüde geleneksel ısı yalıtım malzemelerine alternatif olabileceğini ortaya koymuştur.

Keywords

• Çimento Esaslı Köpük Sıva,Isı Yalıtımı,Eşdeğer Kalınlık,Ekonomiklik

References

1. Akbulut M., 2018. Hazır Isı Yalıtım Sıvalarının Mühendislik Özelliklerinin Belirlenmesi ve Uygunluk Değerlendirmesi, SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Isparta.
2. Barbero S., Marco Dutto M., Ferrua C., Pereno A., 2014. Analysis on existent thermal insulating plasters towards innovativeapplications: Evaluation methodology for a real cost-performance comparison, Energy and Buildings 77 (2014) 40–47.
3. Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik, Resmi Gazete, Sayı 26735, 19 Aralık 2007.
4. Davraz M, Gündüz L, Başpınar E., 2011. Lightweight Aggregated Foam Plaster for Thermal Insulation in Buildings, Journal of Engineering Science and Design, Vol:1 No:3 pp.150-155, 2011
5. Dylewski R. , Adamczyk J., 2014. The comparison of thermal insulation types of plaster with cement plaster, Journal of Cleaner Production, 83 (2014) 256-262.
6. GÖLTAŞ AŞ, 2019. Şubat Ayı Çimento Kalite Kontrol Raporu, Isparta.
7. Mercan, H., 2016. Yalıtım Sektöründe Pazar Araştırması ve Pazarlama Stratejilerinin İncelenmesi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Eskişehir.
8. Türkiye İMSAD Yapı Sektörü 2017 Raporu -Yalıtım Malzemeleri, 2018.

9. Isı Yalıtımı Yol Haritası. https://webdosya.csb.gov.tr/db/meslekihizmetler/ustmenu/ustmenu1009.pdf Erişim:08.05.2019
10. Ünal Ö., TMMOB Makine Mühendisleri Odası Ankara Şubesi Enerji Komisyonu https://www.mmo.org.tr/sites/default/files/gonderi_dosya_ekleri/0f0c65cbf947d1c_ek.pdf
11. Yaman Ö., Şengül Ö., Selçuk H., Çalıkuş O., Kara İ.,Erdem Ş., Özgür D., (İMO Yapı Malzemeleri Komisyonu), 2015. Türkiye Mühendislik Haberleri Sayı 60 – 487.
12. XPS Türkiye, 2019. http://www.xpsturkiye.org/sayfa.asp?ID=132
13. Zach J., Hela R., Sedlmajer M., Hroudova J., 2013. Development of Thermal Insulation Plasters for Insulating and Sanitation of Building Constructions, IACSIT International Journal of Engineering and Technology, Vol. 5, No. 3, June 2013
14. TS 825. Binalarda Isı Yalıtım Kuralları, TSE, Ankara, 2008.
15. TS EN 1015-1. Kâgir harcı - Deney yöntemleri - Bölüm 18: Sertleşmiş harcın kapiler etkiden kaynaklanan su emme katsayısının tayini, TSE, Ankara, 2004.
16. TS EN 1015-6. Kâgir harcı - Deney metotları - Bölüm 6: Taze harcın boşluklu birim hacim kütlesinin tayini, TSE, Ankara, 2000.
17. TS EN 1015-10. Kâgir harcı-Deney metotları- Bölüm 10: Sertleşmiş harcın boşluklu kuru birim hacim kütlesinin tayini, TSE, Ankara, 2001.
18. TS EN 1015-18. Kâgir harcı - Deney yöntemleri - Bölüm 18: Sertleşmiş harcın kapiler etkiden kaynaklanan su emme katsayısının tayini, TSE, Ankara, 2004.
19. TS EN 1097-6. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler Bölüm 6: Tane yoğunluğu ve su emme oranının tayini, TSE, Ankara, 2002.
20. TS EN 12667. Yapı malzemeleri ve mamullerinin ısıl performansı-Mahfazalı sıcak plaka ve ısı akış sayacı metotlarıyla ısıl direncin tayini-Yüksek ve orta ısıl dirençli mamuller, TSE, Ankara, 2003.