Geri Dönüştürülmüş Atık EPS'nin Yüksek Dayanımlı Hafif Şap Üretiminde Kullanımının Araştırılması


Creative Commons License

Atabey İ. İ., Almaz Z., İlkentapar S., Durak U., Karahan O., Atiş C.

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, cilt.11, sa.1, ss.288-301, 2023 (Hakemli Dergi)

Özet

Öz

Bu çalışmada, atık genleştirilmiş polistiren (EPS) agregası dere kumu ile yer değiştirerek yüksek dayanımlı hafif şap harçları üretilmiştir. Kaplama ve tesviye amacı ile kullanılan şap harçlarında, atık EPS kullanarak harçların birim hacim ağırlığının azaltılması, ısıl performanslarının arttırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla, bir grup geleneksel şap harcı ve beş grup atık EPS içeren, 400 kg/m³ -500 kg/m³ arasında değişen çimento dozajlarına sahip hafif şap harcı hazırlanmıştır. Atık EPS agregaları, dere agregası ile hacimce %0, %20, %40, %60, %80 ve %100 oranında yer değiştirilmiştir. Geleneksel ve hafif şap harçlarının yayılma çapı, birim ağırlık, su emme oranı, görünür boşluk oranı, kılcal su emme, basınç ve eğilme dayanımı, aşınmaya karşı direnç ve ısıl iletkenlik performansı ölçülmüştür. Atık EPS içeren harçların birim hacim ağırlıkları 750 kg/m³ –1950 kg/m³ arasında belirlenerek hafif ağırlıklı şap harcı elde edilmiştir. Ayrıca geleneksel şap harcının ısıl iletkenlik katsayısı 0,6617 W.m/K’dan tamamen atık EPS ikamesi ile 0,2553 W.m/K’ya düşerek %61 daha düşük ısıl iletkenlik elde edilmiştir. Deneysel sonuçlar atık EPS agregasının yer değişim oranına bağlı olarak 6,1 MPa-43,4 MPa aralığında hem orta dayanımlı hem de taşıyıcı hafif beton sınıfında hafif şap harçlarının elde edilebildiğini ortaya koymuştur. Harçlardaki birim ağırlığın düşmesi, yapı ağırlığının azalmasına ve ısıl yalıtım özelliğinin iyileşmesine katkı sunmaktadır. Böylece deprem yükü, yalıtım özellikleri ve atık EPS’nin geri dönüşümü açısından sürdürülebilir hafif şap harcı elde edilmiştir.

ABSTRACT

In this study, high-strength lightweight screed mortars were produced by replacing waste-expanded polystyrene (EPS) aggregate with river sand. It is aimed to reduce the unit weight and increase the thermal performance of the screed mortars produced for surface coating and leveling purposes by using waste EPS. For this purpose, a light screed mortar with cement dosages varying between 400-500 kg/m³, containing one group of conventional screed mortar and five groups of waste EPS was prepared. Waste EPS aggregates were replaced by river sand at the ratios of 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, and 100% by volume. The flow table test, unit weight, water absorption, apparent porosity, capillary water absorption, compressive and flexural strength, abrasion resistance, and thermal conductivity properties of conventional and light screed mortars were measured. The unit weight of the mortars containing waste EPS was determined between 750-1950 kg/m3 and lightweight screed mortars were obtained. In addition, the thermal conductivity coefficient of conventional screed mortar decreased from 0.6617 W.m/K to 0.2553 W.m/K with waste EPS replacement, resulting in 61% lower thermal conductivity. Experimental results show that depending on the replacement ratio of the waste EPS aggregate, light screed mortars can be obtained in both medium strength and load-bearing lightweight concrete classes with different physical and mechanical properties. With the decrease in the unit weight of mortars, the thermal insulation property increases and it contributes to the decrease in the weight of the building. Thus, sustainable lightweight screed mortar was obtained in terms of earthquake load, insulation properties, and recycling of waste EPS.

Keywords: Waste EPS, Lightweight screed, Recycling, High strength, Thermal conductivity