Genleştirilmiş perlitin ısı yalıtım teknolojilerinde kullanılabilirliğinin incelenmesi

Öz

Artan nüfusla birlikte enerji ihtiyacındaki artış, enerji kaynaklarının etkili ve verimli değerlendirilmesini zorunlu hale getirmektedir. Uluslararası projeksiyonlara göre, bilinen rezervlerle dünyadaki en etkili enerji kaynaklarının yaklaşık 100 yıllık ömrü olduğu öngörülmektedir. Enerji kullanımının büyük bir kısmının binalarda olduğu gerçeği, birçok araştırma ile tespit edilmiş olup en büyük kayıp, ısı enerjisinde olmaktadır. Binalardaki ısı enerjinin korunması açısından ısı yalıtım malzemelerine olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Bu ihtiyaçları karşılamak için yeni teknoloji ve yeni malzeme arayışları sürmektedir. Bu çalışmada, dünya rezervlerinin %74’ü ülkemizde bulunan perlitin yapı sektöründe ısı yalıtımı amacıyla doğrudan ve/veya diğer yapı malzemelerinin ısıl özelliklerini iyileştirilmek amacıyla takviye malzemesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Genleştirilmiş perlit,Enerji,Isı yalıtım

An investigation of usability of expanded perlite in heat insulation technologies

Abstract

The growth of global human population has increased the world energy demand and made it necessary to evaluate effectively and efficiently usage of energy sources. According to the international energy research projections’ data, world’s energy reserves will be ended in the next 100 years. The fact that the large portion of energy consumption is used in buildings for heating. Therefore, saving that energy is so important in buildings and the need for thermal insulation materials has increased day by day. The investigation of new technologies and new materials has already been continued for thermal insulation. In this study, using of the perlite, whose 74% of the world reserves are in Turkey, in building sector directly as an insulation material and/or reinforcing material in other building materials has been investigated.

Keywords

• Expanded perlite,Energy,Thermal insulation

References

1. Orhun O. “Perlit”. MTA Madencilik Dergisi, 8(4), 213-222, 1969.
2. Gündüz L, Şapçı N, Bekar M. “Bimsbetonların genleştirilmiş perlit agregalar ile teknik özelliklerinin iyileştirilmesi üzerine teknik bir analiz”. 4. Ulusal Kırmataş Sempozyumu, İstanbul, Türkiye, 2-4 Aralık, 2006.
3. Sengul O, Azizi S, Karaosmanoglu F, Tasdemir MA. “Effect of expanded perlite on the mechanical properties and thermal conductivity of lightweight concrete”. Energy and Buildings, 43(2-3), 671–676, 2011.
4. Topçu İB, Işıkdağ B. “Manufacture of high heat conductivity resistant clay bricks containing perlite”. Building and Environmen, 42(10), 3540-3546, 2007.
5. Liu WV, Apel DB, Bindiganavile VS. “Thermal properties of lightweight dry-mix shotcrete containing expanded perlite aggregate”. Cement and Concrete Composites, 53, 44–51, 2014.
6. Türkmen İ, Kantarcı A. “Effects of expanded perlite aggregate and different curing conditions on the physical and mechanical properties of self-compacting concrete”. Building and Environment, 42(6), 2378-2383, 2007.
7. Lanzóna M, García-Ruiz PA. “Lightweight cement mortars: Advantages and inconveniences of expanded perlite and its influence on fresh and hardened state and durability”. Construction and Building Materials, 22(8),1798-1806, 2008.
8. Bayraktar D, Bayraktar EA. “Mevcut binalarda ısı yalıtımı uygulamalarının değerlendirilmesi”. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(1), 59-66, 2016.

9. Aydın H, Ekmekçı İ. “Isı yalıtım malzemesi olarak poliüretan köpügün fiziksel ve kimyasal özellikleri, üretimi ve incelenmesi”. SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(1), 45-50, 2002.
10. Yeler Y, Köseoğlu MF, Usta N, Demiryuğuran F. “Rijit poliüretan köpük malzemelere bor oksit ilavesinin ısıl bozunma ve yanma özelliklerine etkilerinin incelenmesi osman yeler”. TTMD Dergisi, 34-39, 2015.
11. Vaou V, Panias D. “Thermal insulating foamy geopolymers from perlite”. Minerals Engineering, 23(14), 1146-1151, 2010.
12. Arifuzzaman M, Kim HS. “Development of new perlite/sodium silicate composites”. International Conference on Mechanical, Industrial and Energy Engineering, Khulna, Bangladesh, 26-27 December 2014.
13. Gharzouni A, Joussein E, Samet B, Baklouti S, Rossignol S. “Effect of the reactivity of alkaline solution and metakaolin on geopolymer formation”. Journal of Non-Crystalline Solids, 410, 127-134, 2015.
14. Erdoğan ST. “Use of perlite to produce geopolymers”. 31st Cement and Concrete Science Conference, Novel Developments and Innovation in Cementitious Materials, London, 12-13 September 2011.
15. Shastri D, Kim HS. “A new consolidation process for expanded perlite particles”. Construction and Building Materials, 60, 1-7, 2014.
16. Tian Y, Guo X, Wu D, Sun S. “A study of effect factors on sodium silicate based expanded perlite insulation board strength”. Applied Mechanics and Materials, 405(408), 2771-2777, 2013.
17. Skubic B, Lakner M, Plazl I. “Microwave drying of expanded perlite insulation board”. Industrial & Engineering Chemistry Research, 51(8), 3314-3321, 2012.
18. Skubic B, Lakner M, Plazl I. “Sintering behavior of expanded perlite thermal ınsulation board: Modeling and experiments”. Industrial & Engineering Chemistry Research, 52(30), 10244-10249, 2013.
19. Milano G, Scarpa F, Timmermans G. “Low-pressure thermophsyical properties of epb-expanded perlite board”. Thermal Conductivity, 23, 362-372, 1996.
20. Demirboğa R, Gül R. “Thermal conductivity and compressive strength of expanded perlite aggregate concrete with mineral admixtures”. Energy and Buildings, 35(11), 1155-1159, 2003.
21. Azizi S. Perlit Katkılı Hafif Betonların Mekanik Özellikleri ve Isı Yalıtımı. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2007.
22. Gandagea AS, Raob VRV, Sivakumarc MVN, Vasan A, Venud M, Yaswanthe AB. “Effect of perlite on thermal conductivity of self compacting concrete”. Pr°Cedia-S°Cial and Behavioral Sciences, 104, 188-197, 2013.
23. Sun D, Wang L. “Utilization of paraffin/expanded perlite materials to improve mechanical and thermal properties of cement mortar”. Construction and Building Materials, 101(1), 791-796, 2015.
24. Demir I, Baspinar MS. “Effect of silica fume and expanded perlite addition on the technical properties of the fly ash-lime-gypsum mixture”. Construction and Building Materials, 22(6), 1299-1304, 2008.
25. Maaloufa Y, Mounir S, Khabbazi A, Kettar J. “Effect of calcination on the thermal properties of bricks done from clay-expanded perlite on ınsulating walls”. Journal of Thermal Science and Engineering Applications, 12(3), 304-311, 2016.
26. Yapıcı F, Özçifçi A, Nemli G, Gencer A, Kurt Ş. “The effect of expanded perlite on thermal conductivity of medium density fiberboard (MDF) panel”. Technology 14(2), 47-51, 2011.
27. Karaağaç İ, Durmuş G, Uluer O, Aktaş M, Tülü FA. “Kompozit ısı yalıtım levhalarında ısı iletim katsayısı tespit yaklaşımları”. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 3(1), 133-142, 2016.
28. Uluer O, Aktaş M, Karaağaç İ, Durmuş G, Khanlari A, Ağbulut Ü, Çelik DN. “Manufacturing of expanded perlite based heat insulation material using theoretical thermal conductivity prediction model results”. Istanbul International Conference on Progress in Applied Science 2017-Icpas, Istanbul, Turkey, 4-6 January, 2017.
29. He Y. “Rapid thermal conductivity measurement with a hot disk sensor: Part 1. theoretical considerations”. Thermochimica Acta, 436, 122-129, 2005.
30. He, Y. 2005. “Rapid thermal conductivity measurement with a hot disk sensor: Part 2. Characterization of thermal greases”. Thermochimica Acta, 436(1-2), 130-134, 2005.
31. Chudzik, S. “Measurement of thermal parameters of a heat insulating material using infrared thermography”. Infrared Physics & Technology, 55(1), 73-83, 2012.
32. Jannot Y, Degiovanni A, Payet G. “Thermal conductivity measurement of insulating materials with a three layers device”. International Journal of Heat and Mass Transfer, 52(5-6), 1105-1111, 2009.
33. Uluer O, Aktaş M, Karaağaç İ, Durmuş G, Khanlari A, Ağbulut Ü, Çelik DN. “Mathematical calculation and experimental investigation of expanded perlite based heat insulation materials’ thermal conductivity values”. Journal of Thermal Engineering, Article in press.