tc süleyman dem rel ün vers tes fen bl mler enst tüsü aksaray bölges ...

İÇİNDEKİLERSayfaİÇİNDEKİLER........................................................................................................ iÖZET....................................................................................................................... vABSTRACT............................................................................................................ viTEŞEKKÜR............................................................................................................ viiŞEKİLLER DİZİNİ................................................................................................. viiiÇİZELGELER DİZİNİ........................................................................................... xiSİMGELERVE KISALTMALARDİZİNİ................................................................xiv1. GİRİŞ.................................................................................................................... 11.1. Konu ve Amaç................................................................................................... 11.2. İnceleme Alanının Yeri...................................................................................... 22. KAYNAK ÖZETLERİ......................................................................................... 42.1. Aksaray ve Çevresinin Jeolojisini Konu Alan Çalışmalar................................. 42.2. İgnimbirit Oluşumu ve Özellikleri.................................................................... 72.2.1. İgnimbiritleri Tanımlayan Özellikler............................................................... 82.3. Hafif Agregalar.................................................................................................. 92.3.1. Hafif Agregaların Sınıflandırılması................................................................ 102.3.2. Hafif Agregaların Teknolojik Kullanım Alanları.......................................... 152.3.2.1. Pomza.......................................................................................................... 152.3.2.2. Perlit............................................................................................................ 172.3.2.3. Volkanik Cüruf ........................................................................................... 212.4. Hafif Beton........................................................................................................ 222.4.1. Hafif Betonların Normal Betonlara Göre Avantajları.................................... 232.4.2. Hafif Betonların Sınıflandırılması.................................................................. 232.5. Hafif Agregalı Beton Kagir Birimler ve Özellikleri.......................................... 262.5.1.Pomzadan Mamul Bimsblokların Tanımı, Önemi ve Sınıflandırılması ......... 282.5.2. Bimsblokların Üretimi................................................................................... 312.6. Kompozit Yapıda Sıva Harçları ....................................................................... 332.6.1. Mikronize Hafif Agreganın Kompozit Hafif Yalıtım SıvasıÜretiminde Kullanımı .............................................................................................. 342.6.2. Kimyasal Toz Polimer Katkılar ve Sınıflandırılması .................................... 35i

4.1.2.3.1. II. Evre Döküntü ve Akma Tüfleri........................................................... 644.2. Aksaray-Taşpınar Yöresi İgnimbirit Oluşumlarının Teknolojik Özellikleri...... 654.2.1. Mineralojik ve Petrografik Analiz Bulguları................................................... 654.2.2. Fiziksel Analiz Bulguları................................................................................ 704.2.2.1. Tane Boyut Dağılımı................................................................................... 704.2.2.2. Özgül Ağırlık ve Birim Ağırlık Analizi....................................................... 754.2.2.3. Su Emme, Kompasite, Porozite ve Doyma Derecesi.................................... 774.2.2.4. Organik Madde İçeriği Tayini...................................................................... 784.2.2.5. İnce Madde Miktarı...................................................................................... 794.2.3. Kimyasal Analiz Bulguları.............................................................................. 824.3. Doğal İgnimbirit Bloğunun Dolu Kagir Birim Olarak Kullanılabilirliği........... 834.3.1. Birim Hacim Kütle Analizi............................................................................. 844.3.2. Isıl İletkenlik Analizi....................................................................................... 844.3.3. Ses Yutuculuk Analizi..................................................................................... 864.3.4. Kapiler Etkiyle Su Emme Analizi................................................................... 884.3.5. Mekanik (Basınç) Dayanım Analizi................................................................ 904.3.6. Dayanıklılık Özelliği (Donma-Çözülme)........................................................ 914.4. Taşıyıcı Olmayan Hafif Agregalı Kagir Birimler İçinHafif Beton Analizleri.............................................................................................. 934.4.1. Beton Karışım Hesaplarını Belirleme............................................................. 934.4.1.1. Karışım Kıvamı............................................................................................ 934.4.1.2. Agrega Dağılımı........................................................................................... 944.4.1.3. Çimento Oranı (%)....................................................................................... 944.4.2. İgnimbirit Agregalı Hafif Beton Analizleri..................................................... 954.5. Taşıyıcı Olmayan Hafif Agregalı Boşluklu KagirBirimlerin Özellikleri ............................................................................................ 1064.5.1. İgnimbirit Agregalı Boşluklu Kagir Birim Analizi....................................... 1064.5.1.1. İki Sıra Boşluklu 150 x 390 x 185 mm BoyutluKagir Birimlerin Analizi ........................................................................................ 1074.5.1.2. Üç Sıra Boşluklu 190 x 390 x 185 mm BoyutluKagir Birimlerin Analizi ....................................................................................... 109iii

4.5.1.3. Üç Sıra Boşluklu 250 x 390 x 185 mm BoyutluKagir Birimlerin Analizi ....................................................................................... 1114.6. Taşıyıcı Hafif Beton Özellikleri...................................................................... 1144.6.1. İgnimbirit Agregalı Hafif Beton Karışım Tasarımları................................. 1144.6.2. İgnimbirit Agregalı Hafif Betonların Basınç Dayanım Analizi................... 1194.7. Kompozit Yapıda Sıva Harcı Analizi............................................................. 1224.7.1. İgnimbirit Agregalı Kompozit Yapıda Sıva Harcı Karışım Tasarımları ..... 1224.7.2.Taze Sıva Harcı için Karışım Suyu İhtiyacı Analizi (Kıvam Analizi)......... 1244.7.3. Kuru Yığın Yoğunluk Analizi..................................................................... 1264.7.4. Sertleşmiş Harcın Boşluklu Kuru Birim Hacim Kütlesi Analizi................. 1274.7.5. Sertleşmiş Sıva Harcının Basınç Dayanım Analizi..................................... 1284.7.6. Sertleşmiş Sıva Harcının Kılcal (Kapiler) Su Emme Analizi...................... 1284.7.7. Sertleşmiş Sıva Harcının Isıl İletkenlik Özelliği.......................................... 1295. SONUÇLAR....................................................................................................... 1316. KAYNAKLAR................................................................................................... 133ÖZGEÇMİŞ............................................................................................................ 140EKLER…………................................................................................................... 141iv

ÖZETYüksek Lisans TeziAKSARAY BÖLGESİ VOLKANİK HAFİF AGREGA OLUŞUMLARININİNCELENMESİ VE ENDÜSTRİYEL KULLANILABİLİRLİĞİNükhet ŞAPCISüleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri EnstitüsüJeoloji Mühendisliği Anabilim DalıJuri: Prof. Dr. Fuzuli YAĞMURLU (Danışman)Prof. Dr. Lütfullah GÜNDÜZ (II. Danışman)Yrd. Doç. Dr. Ayşen DAVRAZYrd. Doç. Dr. Hakan CEYLANYrd. Doç. Dr. Ömer ELİTOKİnceleme alanı Aksaray ilinin yaklaşık 27 km güneyinde bulunan Taşpınar yöresi veyakın çevresini oluşturmaktadır. Tabanda Geç Miyosen yaşlı İnsuyu formasyonu vebu formasyon içerisinde yer yer volkanik ara düzey olarak gözlenen Gördelesignimbirit üyesi bulunmaktadır. Bu formasyon üzerinde uyumsuz olarak bulunangölsel kireç taşı ve kiltaşından oluşan Geç Pliyosen yaşlı Kışladağ formasyonu yeralmaktadır. En üstte ise kül, tüf, volkanoklastik çakıltaşlarından oluşan Kuvaterneryaşlı Hasandağ volkanitleri üyesi olan II. Evre döküntü tüfleri bu birimleri uyumsuzolarak örtmektedir.Bu tez kapsamında, volkanizmaya bağlı olarak gelişen ve inceleme alanında İnsuyuformasyonunun bir üyesi olarak gözlenen ignimbirit oluşumlarının inşaat sektöründeyeni bir yapı malzemesi olarak değerlendirilebilirliği ele alınmıştır.Çalışmada, Aksaray-Taşpınar yöresindeki ignimbirit oluşumlarının jeolojisi ve bukayaçların hafif agrega olarak mühendislik ve endüstriyel anlamda kullanılabilirliğinibelirleyebilmek amacıyla ilgili TS ve ASTM standartlarına uygun olarak analizlerdeneysel çalışmalar kapsamında yürütülmüştür.Yapılan analizlerden elde edilen bulgulara göre, doğal oluşumlu bu kayaçların hafifagrega olarak yapı elemanı ve çimento bağlayıcılı kompozit sıva harçları üretimindekullanılabilirliği ortaya konmuştur.Anahtar Kelimeler: İgnimbirit, Hafif Agrega, Yapı Elemanı, Kompozit2008,141 sayfav

ABSTRACTM.Sc. ThesisINVESTIGATING THE VOLCANIC LIGHT WEIGHT AGGREGATEFORMATIONS OF AKSARAY REGION AND INDUSTRIAL USAGENükhet ŞAPCISüleyman Demirel University Graduate School of Applied and Natural SciencesDepartment of GeologhyThesis Committee: Prof. Dr. Fuzuli YAĞMURLU (Supervisor)Prof. Dr. Lütfullah GÜNDÜZ (II. Supervisor)Yrd. Doç. Dr. Ayşen DAVRAZYrd. Doç. Dr. Hakan CEYLANYrd. Doç. Dr. Ömer ELİTOKThe research area is Taşpınar Region and its near around. The region was located inthe south of Aksaray City at approximately 27 km away from the city. The baseformation is the old Miocene İnsuyu formation and Gördeles ignimbrite members areobserved place to place in the formation as an interval volcanic level. Late Plioceneaged Kışladağ formation is found in a discordant structure including limestone andclay stone levels on the top of the İnsuyu formation. On the top, II. Phase remnantstuffs of Quaternery aged Hasandağ volcanites are found. This tuff formation containsash, tuff and volcano clastic gravels and it covers the main formation as discordant.In this thesis, ignimbrites formations as a member of Insuyu formation located in theresearch area were experimentally analysed as to be a construction material in civilengineering sector and the research findings were evaluated.The geology of ignimbrites formations was analysed in this research. In addition, inorder to define their use as lightweight aggregates in engineering and industrialapplications, a series of comprehensive experimental analyses were carried outaccording to TS, TS EN and ASTM standards.According to the research findings, it was frankly defined that the ignimbrites couldbe used as lightweight aggregates and in production of cement base compositeplasters and composite mortars.Key Words: Ignimbrite, Lightweight Aggregate, Construction Element, Composite.2008, 141 pagesvi

TEŞEKKÜRYüksek Lisans tez eğitimimde, bana destek vermiş, karşılaştığım zorlukları bilgi vetecrübeleri ile aşmamda yardımcı olan değerli Danışman Hocam Prof. Dr. FuzuliYAĞMURLU’ya teşekkürlerimi sunarım.Bu tez çalışmasının gerçekleştirilmesinde ve sonuca ulaştırılmasında, karşılaştığımher türlü zorluğu aşmamda yardımcı olan, ayrıca deneysel çalışmalarınyürütülmesinde, gerekli ortamı, malzemeyi ve donanımı sağlayan tez II. Danışmanı,değerli Hocam Prof. Dr. Lütfullah GÜNDÜZ’e teşekkürlerimi sunarım.Tez çalışması kapsamında, Jeolojik harita ve kesitlerin hazırlanmasında bilgi vetecrübelerinden yararlandığım değerli Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. AyşenDAVRAZ’a, Mineralojik ve Petrografik analizlerin yorumlanmasında önemlikatkılar sağlayan değerli Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Ömer ELİTOK’a, ayrıcabeton analizlerinin yapılması ve yorumlanmasında yardımlarını esirgemeyen değerliÖğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Metin DAVRAZ’a teşekkürlerimi sunarım.Tez çalışması süresince, literatür araştırmalarımda önemli katkılar sağlayan MadenMühendisi Ahmet ÖZGÜVEN’e sonsuz teşekkürler ederim.Pomza Araştırma ve Uygulama Merkezinde yürüttüğüm deneysel çalışmalarımdayardımlarını esirgemeyen sevgili arkadaşlarım Uzman Ebru BAŞPINAR, MadenMühendisi Mehmet ŞAHİN ve Maden Mühendisi Mehmet KARCI’ya teşekkürlerimisunarım.Tezimin her aşamasında benden desteklerini esirgemeyen ve bana herzaman güvenenaileme sonsuz sevgi ve saygılarımı sunarım.Nükhet ŞAPCIISPARTA,2008vii

ŞEKİLLER DİZİNİŞekil 1.1. İnceleme alanının yer bulduru haritası.................................................... 3Şekil 2.1. Bimsblok elemanlarının sembolik görünümleri....................................... 31Şekil 2.2. Genelleştirilmiş bimsblok üretim prosesi akım şeması............................ 32Şekil 3.1. Beton mikserinin genel görünümü............................................................ 43Şekil 3.2. Küp numune eldesinde kullanılan vibrasyonlu kalıp presi....................... 44Şekil 3.3. Taşıyıcı olmayan hafif beton numuneleri.................................................. 45Şekil 3.4. Farklı geometride beton kagir birimlerin (blokların) elde edildiğivibrasyonlu kalıp presinin genel görünümü.................................................. 45Şekil 3.5. Hidrolik Beton Presi (200 ton kapasiteli).................................................. 46Şekil 3.6. Deney cihazının bölümleri ve sembolik ölçüm prensibi (Hot Box).......... 47Şekil 3.7. Tek Odalı ve bir yüzü açık ses yalıtımı ölçüm düzeneği........................... 48Şekil 4.1. Taşpınar kasabasından genel bir görünüm................................................ 56Şekil 4.2. İnceleme alanına ait genelleştirilmiş stratigrafi sütun kesiti (Ölçeksiz)… 57Şekil 4.3. İnceleme alanının kuzey doğusunda İnsuyu formasyonu üzerine (Tmi)uyumsuzlukla gelen Kuvaterner yaşlı Hasandağ volkanoklastiklerinin(Qht2)görünümü........................................................................................... 59Şekil 4.4.Taşpınar kasabasının 3 km kuzeyindeki Gördeles ignimbiritüyesinden (Tmüg) bir görünüm.................................................................... 61Şekil 4.5. Kale Tepe mevkiindeki Gördeles ignimbirit üyesinin (Tmüg)uzaktan görünümü........................................................................................ 61Şekil 4.6. Kale Tepe mevkiindeki Gördeles ignimbirit üyesinin (Tmüg)yakından görünümü....................................................................................... 62Şekil 4.7. Taşpınar kasabasının kuzeyinde, E-5 karayolu üzerindekiGördeles ignimbiritlerinden (Tmüg) bir görünüm........................................ 62Şekil 4.8. Taşpınar kasabasının güneyinde, E-5 karayolu üzerindeİnsuyu formasyonu (Tmi) ile Kışladağ formasyonunun (plk)dokanak ilişkisi.............................................................................................. 66Şekil 4.9 İgnimbirit içerisinde bulunan iri plajioklas (plj) minerali.......................... 79Şekil 4.10. Kayaç içerisinde bulunan biyotit (Bi), Opak mineraller (Op) veGözenek yapısı.............................................................................................. 66viii

Şekil 4.11. İgnimbirit kayacının oluşumu sırasında meydana gelenakma yapısı.................................................................................................. 67Şekil 4.12. İgnimbirit oluşumlarının orijinlerinin irdelenmesi ................................ 68Şekil 4.13. Volkanik kayaçların silika ve alkali içeriklerine göre sınıflandırılması.. 69Şekil 4.14. İgnimbirit oluşumlarının silika ve alkali içeriklerinegöre sınıflandırılması................................................................................... 69Şekil 4.15. Kare delikli eleklerde beton agregası granülometresi............................ 72Şekil 4.16. Yuvarlak delikli eleklerde beton agregası granülometresi ................... 72Şekil 4.17. Kare delikli eleklerde ignimbirit agrega granülometresi........................ 73Şekil 4.18. Yuvarlak delikli eleklerde ignimbirit agrega granülometresi.................. 73Şekil 4.19. İgnimbirit agregası granülometri eğrisi .................................................. 75Şekil 4.20. Farklı boyutlardaki doğal ignimbirit bloklarının genel görünümü……. 83Şekil 4.21. Dökümü yapılan standart küp numuneleriningenel görünümü............................................................................................. 96Şekil 4.22. Çimento oranı-basınç dayanımı ilişkisi(% 60 0/4 mm ignimbirit + % 40 4/8 mm ignimbirit)................................... 98Şekil 4.23. Çimento oranı-BHA ilişkisi(% 60 0/4 mm ignimbirit + % 40 4/8 mm ignimbirit)................................... 98Şekil 4.24. Çimento oranı-basınç dayanımı ilişkisi(% 40 0/4 mm ignimbirit + % 60 4/8 mm ignimbirit)................................... 99Şekil 4.25. Çimento oranı-BHA ilişkisi(% 40 0/4 mm ignimbirit + % 60 4/8 mm ignimbirit)................................. 100Şekil 4.26. Çimento oranı-basınç dayanımı ilişkisi(% 30 0/4 mm ignimbirit + % 40 4/8 mm, % 30 8/16 mm ignimbirit)....... 101Şekil 4.27. Çimento oranı-BHA ilişkisi(% 30 0/4 mm ignimbirit + % 40 4/8 mm, % 30 8/16 mm ignimbirit)....... 101Şekil 4.28. Çimento oranı-basınç dayanımı ilişkisi(% 30 0/4 mm ignimbirit + % 50 4/8 mm, % 20 8/16 mm ignimbirit)....... 102Şekil 4.29. Çimento oranı-BHA ilişkisi(% 30 0/4 mm ignimbirit + % 50 4/8 mm, % 20 8/16 mm ignimbirit)....... 103ix

Şekil 4.30. Hafif beton örneklerinin kür sürelerine bağlı olarak,çimento oranları - basınç dayanımları ilişkisi............................................. 104Şekil 4.31. Hafif beton örneklerinin kür sürelerine bağlı olarak,çimento oranları - BHA ilişkisi................................................................... 104Şekil 4.32. Teknik analizleri yapılan boşluklu kagir birimler................................. 107Şekil 4.33. İki sıra boşluklu kagir birimin genel görünümü(150x390x185 mm anma boyutlu).............................................................. 107Şekil 4.34. Üç sıra boşluklu kagir birimin genel görünümü(190x390x185 mm anma boyutlu).............................................................. 109Şekil 4.35. Üç sıra boşluklu kagir birimin genel görünümü(250x390x185 mm anma boyutlu).............................................................. 111Şekil 4.36. Arzu edilen basınç dayanım ve işlenebilirliğe göre 28 günlüksilindir numune karışımındaki su/çimento oranı......................................... 116Şekil 4.37. Prizini almış kompozit yapıdaki sıva numuneleri ................................ 124Şekil 4.38. Taze sıva harcının zamana bağlı olarak yayılma çapının ölçülmesi..... 125Şekil 4.39 Zamana bağlı yayılma çapı grafiği......................................................... 125Şekil 4.40. Zamana bağlı yayılma çapı değişimi (İşlenebilirlik süresi).................. 126x

ÇİZELGELER DİZİNİÇizelge 2.1.Türkiye, Yunanistan ve İtalya’da kullanılan hafif agregalarınbazı özellikleri............................................................................................ 11Çizelge 2.2. Hafif betonun birim hacim ağırlığına göre sınıflandırılması.............. 25Çizelge 2.3. Hafif beton için beton dayanım sınıfları............................................. 25Çizelge 3.1. CEM I 42,5 R portland çimentonun fiziksel özellikleri..................... 40Çizelge 3.2. CEM I 42,5 R portland çimentonun kimyasal özellikleri.................... 40Çizelge 3.3. – 16 mm boyutunda kırılmış ignimbirit agregalarınınanalizlerinde kullanılan deney yöntemleri (fiziksel analizler).................... 51Çizelge 3.4. Ürün analizlerinde kullanılan yöntemler ............................................ 52Çizelge 4.1. TS 1114 EN 13055-1’ de öngörülen hafif agregalarıngranülometrik özellikleri............................................................................. 71Çizelge 4.2. Beton agregaları için elek analizi sınır değerleri .............................. 71Çizelge 4.3. İgnimbirit agregası granülometrik özellikleri..................................... 74Çizelge 4.4. İgnimbirit agregaların birim hacim ağırlık değerleri.......................... 76Çizelge 4.5. Hafif beton agregaların gevşek birim hacim ağırlık değerleri............ 76Çizelge 4.6. İgnimbirit agregalarının su emme, doluluk oranı, porozite vedoyma derecesi değerleri............................................................................. 78Çizelge 4.7. Doğal hafif agregada ince madde oranı............................................... 79Çizelge 4.8. İgnimbirit agregada ince malzeme miktarı (0/16 mm)...................... 80Çizelge 4.9. İgnimbirit agregada ince malzeme miktarı (0/8 mm)......................... 81Çizelge 4.10 İgnimbirit agregada ince malzeme miktarı (0/4 mm)........................ 81Çizelge 4.11. İgnimbirit agregada ince malzeme miktarı (0/2 mm)....................... 81Çizelge 4.12. İgnimbirit kayaç örneğinin kimyasal analiz sonuçları..................... 82Çizelge 4.13. Doğal ignimbirit bloğunun ortalama teknik özellikleri................... 88Çizelge 4.14. Doğal ignimbrit bloğunun ortalama kapiler su emme değeri........... 89Çizelge 4.15. Doğal ignimbirit bloğunun basınç dayanım değerleri....................... 90Çizelge 4.16 Doğal ignimbirit bloğunun donma-çözülme sonrasıağırlık kaybı değerleri……………………………………………………. 91Çizelge 4.17. Doğal ignimbirit bloğunun donma-çözülme sonrasıdayanım değerleri………………………………………………………… 92xi

Çizelge 4.18. Hafif beton örneklerinin hazırlanmasında kullanılankarışım kombinasyonları ........................................................................... 97Çizelge 4.19. İgnimbirit agregalı hafif beton örneklerinin tek eksenlibasınç dayanımı ve BHA değerleri(%60 0/4 mm ignimbirit+%40 4/8 mm ignimbirit)..................................... 97Çizelge 4.20. İgnimbirit agregalı hafif beton örneklerinin tek eksenlibasınç dayanımı ve BHA değerleri(%40 0/4 mm ignimbirit+%60 4/8 mm ignimbirit)..................................... 99Çizelge 4.21. İgnimbirit agregalı hafif beton örneklerinin tek eksenlibasınç dayanımı ve BHA değerleri(%30 0/4 mm ignimbirit+%40 4/8 mm, %30 8/16 ignimbirit)................... 100Çizelge 4.22. İgnimbirit agregalı hafif beton örneklerinin tek eksenlibasınç dayanımı ve BHA değerleri(%30 0/4 mm ignimbirit+%50 4/8 mm, %20 8/16 ignimbirit)................... 102Çizelge 4.23. 150x390x185 mm anma boyutlu kagir birimin teknik özellikleri..... 108Çizelge 4.24. 190x390x185 mm anma boyutlu kagir birimin teknik özellikleri…. 110Çizelge 4.25. 250x390x185 mm anma boyutlu kagir birimin teknik özellikleri…. 112Çizelge 4.26. Hafif beton karışımlarında kullanılan agreganınfiziksel özellikleri………………………………………………………… 114Çizelge 4.27. İncelik modülü tayini hesabı ……………………………………… 115Çizelge 4.28. Çeşitli beton kıvamları ve agrega en büyük tane çapına göreyaklaşık brüt karışım suyu hesabı ……………………………………….. 115Çizelge 4.29. Beton birim hacmindeki kaba agrega hacmi..................................... 117Çizelge 4.30. 1 m 3 beton karışımına giren malzeme hacimsel değerleri veince madde miktarı...................................................................................... 117Çizelge 4.31. Hafif beton sınıfına göre deney numuneleri karışımlarındakibirim malzeme miktarı............................................................................... 117Çizelge 4.32. LC20 hafif beton sınıfındaki her bir numune grubundakullanılan su, çimento ve agrega miktarı......................................................118Çizelge 4.33. LC25 hafif beton sınıfındaki her bir numune grubundakullanılan su, çimento ve agrega miktarı.................................................... 118xii

Çizelge 4.34. LC20 hafif beton sınıfındaki küp numune gruplarınınbasınç dayanım analiz bulguları…………………………………………. 119Çizelge 4.35. LC25 hafif beton sınıfındaki küp numune gruplarınınbasınç dayanım analiz bulguları………………………………………….. 120Çizelge 4.36. Hafif betonun birim hacim ağırlığına göre sınıflandırılması …….. 120Çizelge 4.35. LC25 hafif beton sınıfındaki küp numune gruplarınınbasınç dayanım analiz bulguları………………………………………….. 120Çizelge 4.37. Hafif beton için beton dayanım sınıfları…………………………… 121Çizelge 4.38. Kompozit yapıdaki bileşenler ve ağırlıkça karışım oranları……….. 123Çizelge 4.39. Karışımın kuru yığın yoğunluk değerleri …………………………. 127Çizelge 4.40. Sertleşmiş sıva harcının birim hacim kütle sonuçları ………………127Çizelge 4.41. Sertleşmiş sıva harcının basınç dayanım sonuçları ……………….. 128Çizelge 4.42. Sertleşmiş sıva harcının kapiler su emme katsayısı ……………. 129Çizelge 4.43. Sertleşmiş sıva harcının ısı iletkenlik sonuçları …………………. 130xiii

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİA0,063 mm’lik elekten geçen malzeme yüzdesiA Numune yüzey alanı, cm 2 ,A Isının geçtiği yüzey alanı, m 2A.K Ateşte kayıp, %A s Suya temas ettirilen yüzeyinin brüt alanı, mm 2ASTM Amerikan StandardıBYıkama öncesi kurutulmuş malzeme ağırlığı, gBHABirim Hacim AğırlıkCYıkama sonrası kurutulmuş toplam elek üstü malzeme ağırlığı,gC w,s Kapiler su emme katsayısı, g/m 2 s 0,5dNumunenin kesit kalınlığı, mDKagir birimin ses yalıtım değerid ince İnce agrega özgül ağırlığı, gr/cm 3D maxE 1E 2ENFcMaksimum agrega çapı, mmMalzeme üzerine gelen gürültünün ses basınç düzeyi, dBMalzemeyi geçen gürültünün ses basınç düzeyi, dBAvrupa Birliği normuNumune yenilme yük değeri, kgf ck,küp Karakteristik küp beton dayanımı, N/mm 2f ck,sil Karakteristik silindir beton dayanımı, N/mm 2kIsı akış katsayısı, W/m 2 KLC2020 Mpa dayanıma sahip hafif beton sınıfıLC3030 Mpa dayanıma sahip hafif beton sınıfım dry,uMpMpnsMpnMsM so,sM tKuru ağırlık, grPiknometre ağırlığı, grPiknometre + su + numune toplam ağırlığı, grPiknometre + deney numunesi toplam ağırlığı, grSu ile dolu piknometre ağırlığıdır,grt süreyle suya teması sonrasındaki kütle, gSu emme oranı,%xiv

MTAMaden Tetkik AramaPlkKışladağ formasyonuQVerilen ısı miktarı, Wattρg,u Birim hacim kütle, kg/m 3QhHasandağ VolkanitleriQht2II. Evre Döküntü ve Akma TüfleriSKKSöndürülmüş Kalker KireçTmiİnsuyu formasyonuTmüg Gördeles ignimbirit üyesiTSTürk StandartlarıTSETürk Standartları Enstitüsüt soSuya temas ettirilme süresi, sV g,u Hacim, mm 3V kalıp Kalıp hacmi, m 3W 1W 2W 3∆T∆tλNumune kuru ağırlığı, grNumune doygun kuru yüzey ağırlığı, grÖlçü kabı + su + numune toplam ağırlığı, grSıcaklık farkı ortalama değeri, 0 CNumune yüzeyi sıcaklık farkı, 0 CKuru durumdaki numunenin ısı iletkenlik değeri, W/mKxv

1. GİRİŞÜlkemizde ve dünyada teknolojik özellikleri ve birçok endüstriyel hammadde türünegöre değişik avantajlara sahip olan hafif agregalar, giderek artan bir eğilimle farklıendüstri dallarında yaygın bir kullanım alanı bulmaktadır. Özellikle yapıendüstrisinde doğal olarak oluşmuş bazı kayaçlar, hafif agrega olarakdeğerlendirilebilmektedir.Özellikle son yıllarda, ülkemizde konut sektöründeki gelişmelere paralel olarakyayınlanan ısı yalıtım yönetmeliği ile ısı yalıtımının zorunlu hale getirilmesi, doğalhafif agregaları ve bunlardan elde edilen hafif betonları önemli yapı malzemeleriarasına koymuştur.Doğal hafif yapı malzemeleri ısı-ses izolasyonu ve özgül ağırlığı bakımından yüksekizolasyon özelliklere sahip olmaları sebebiyle, hafif beton eldesin de kullanımıüzerine bir çok örnekler görmek mümkündür. Isı-ses yalıtımının sağlanmasının yanısıra birim ağırlıklarının normal betona nazaran çok daha az olması, hafif yapımalzemeleri ile yapılarda hafif beton kullanımı bir çok avantajlar sağlamaktadır.1.1. Konu ve AmaçBu çalışma Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünde yüksek lisanstezi olarak yürütülmüş olup, “Aksaray-Taşpınar yöresi volkanik hafif agregaoluşumlarının incelenmesi ve endüstriyel kullanılabilirliği”nin araştırılmasını konualmaktadır.İnşaat sektörünün özellikle son yıllarda hızlı bir şekilde gelişmesi ve bu gelişmeyeparalel olarak teknolojinin pek çok sektör gibi bu sektöre de yön vermeye başlaması,sektörde hammadde olarak yoğun bir biçimde kullanılan malzeme bilincini degeliştirmiştir. İnşaat sektöründeki bu hızlı gelişmelere paralel olarak doğal hafif yapımalzemelerine olan talebin artması nedeniyle, bu yüksek lisans tez çalışması1

kapsamında yeni bir yapı malzemesi olarak değerlendirilebilecek olan doğal,volkanik olaylar sonucu oluşmuş, boşluklu ve gözenekli bir yapıya sahip olanignimbirit kayacı inceleme konusu olmuştur.Bu çalışmada öncelikle, ignimbirit lokal alanı aydınlatmak amacıyla Aksaray-Taşpınar yöresinin 1/25 000 ölçekli jeoloji haritası, enine kesiti ve stratigrafik sütunkesitleri hazırlanmıştır.Araştırmada, doğal oluşumlu ignimbirit bloklarının dolu kâgir birim olarakkullanılabilirliği, pomza gibi doğal ve hafif agregalara, alternatif agrega olaraktaşıyıcı olmayan boşluklu kâgir birim, taşıyıcı hafif beton ve çimento bağlayıcılıkompozit yapılı sıva harçlarının üretiminde kullanılabilirlik analizleri deneyselçalışmalar kapsamında yürütülerek, elde edilen bulgular ışığında inşaat sektörünealternatif yeni bir hafif yapı malzemesi kazandırılması ve ülke ekonomisine katkıdabulunulması amaçlanmıştır.1.2. İnceleme Alanının Yeriİnceleme alanı, Aksaray ilinin 27 km güneyinde bulunan Taşpınar kasabası ve yakınçevresini içine alan yaklaşık 42 km 2 lik bir alanı oluşturmaktadır (Şekil 1.1).Taşpınar Kasabası Aksaray-Adana istikametinde, E-90 Devlet Karayolu kenarında,Hasandağı'nın yamaçlarına oldukça yakın, 1113 rakımlı bir kasabadır.Çalışmada 1/100.000 ölçekli Aksaray L-31, Aksaray L-32 nolu ve 1/25.000 ölçekliAksaray L-31-c2, Aksaray L-32-d1 nolu topoğrafik haritalarından yararlanılmıştır.2

İstanbulK A R AD E N İ ZKKANKARAE G E D E N İ Z İA KD E N İ ZAksaray0 100 200km.0 6 12 kmÖ L Ç E KŞekil 1.1. İnceleme alanının yer bulduru haritası.3

2. KAYNAK ÖZETLERİ2.1. Aksaray ve Çevresinin Jeolojisini Konu Alan ÇalışmalarAksaray bölgesi ve civarında daha önce yapılmış jeolojik araştırmaları konu alankaynak taraması sonucu, yöre ile ilgili birçok yerli ve yabancı bilim adamının öncekiyıllarda çalıştığı görülmüştür. Ulaşılabilen kaynaklara göre, yapılan çalışmalar ve buçalışmaların kısa özetleri şu şekildedir:Hamilton (1842), Aksaray ile Ürgüp civarında riyolitik tüflerden oluşan sert vekompakt bir üst kesimden bahsetmiştir. Bunlara “peperit” ismini vermiştir. AyrıcaHasan dağının kuzey yamaçlarından sarkan parazit konilerin tasvirini yapmış ve gençtüf vadilerini dolduran, içlerinde lav akıntısı bulunan çok genç yaşlı ufak konilerinvarlığından söz etmiştir.Chaput (1936), Aksaray ile Ürgüp civarında bu sert tabakaların varlığından sözetmiştir. Buralarda tüf tabakaları katlanmış Oligosen jipsleri ve daha yaşlıdiyoritlerin üstünü kaplamıştır. Şehrin kuzey kesimlerinde ise, aynı tüflerin Miyosenmarnlarını ve Tuz gölüne ait kumtaşlarını örttüğü görüşündedir.Lahn (1940), Aksaray ili ve çevresinde yaptığı çalışmada, Hasandağ volkanik masifi,Pliyosen yaşlı tatlı su kalker ve marnları, jipsli birimler, plütonik kayaçlar vemermerler olmak üzere, yöredeki kayaçları gruplandırmıştır.Tromp (1942), Aksaray’ın güneydoğusundaki kalker tabakalarının Pleistosen yaşlıolduğunu belirtmişse de, Okay (1954) bunların Pliyosen devrinden kalma olduklarınıileri sürmüştür. Tromp Tuz gölü, fay zonunu da anlatarak, Hasan dağı bölgesinincesim intrüzyonlarıyla bu fay zonu arasında ilişki kurmuştur. Bu fay zonu, ÜstEosenin sonlarında oluşmaya başlamışsa da, Tromp bunlar üzerinde volkanikfaaliyetlerin Miyosen sonlarında, fayların genişlemesini takiben başladığını iddiaetmiştir. Hatta neolitik veya tarihi zamanlarda bile buralarda volkanik faaliyetlerin4

meydana geldiğini ileri sürmüş, delil olarak, tüfler içerisinde açılmış genç vadilerdeoluşan bazalt akıntılarını göstermiştir.Westerveld (1956), Kompakt tüf yığınlarını ve bunların bilhassa pomza taşlarının üstkesimlerine gelenlerini, çeşitli dayanıklılık gösteren birbirine kaynaşmış tüflerin tipikörnekleri olarak göstermiştir.Beekman (1966), Aksaray, Gelveri ve Hasan dağı arasında karakteristik şekildeignimbrit oluşumlarının geliştiğini belirtmiştir. İlk önceleri ignimbritler bu sahadakesintisiz uzanan arazi meydana getirmiş, ancak buradan Melendiz çayını besleyendrenaj sistemi, bu tek araziyi bölerek birçok münferit arazi haline dönüştürmüştür.Doğuda ignimbritler Acıgöl volkanik merkezinin bazalt lâvları tarafındanörtülmüştür. Güneyde ise, Yaprakhisar'ın güneyinde görüleceği gibi, yayla Hasandağı kül formasyonunun külleri ve lapilli depozitleri altına girer ve devamındakaybolur. Batıda ignimbritler KB-GD istikametinde bir hat boyunca ve Tuz gölüovasının 100 m kadar üstünde birden bire sarp yamaçlar oluşturmuştur. Bütün sahadarenkleri beyaz ile açık gri arasında değişen riyodasitik ile andezitik ignimbritlerinyapıları ve dokuları sabit kalmaktadır. Doku, kaba bir litik pomza taşı tüfündekidokudur. Açık gri veya beyaz renkli camlaşmış bir hamur (matriks) içinde bolmiktarda yayılmış ince ve kalın pomza taşı parçalan vardır. Adı geçen bu matriksköşeli cam parçacıklarından, andezin, sanidin, biyotit ve hornblend parçacık vefenokristlerinden meydana gelmiş ve vitroklastik dokusunu böyle kazanmıştır.İgnimbritlerde birçok yerde göze çarpan bir yapı özelliği düşey yönde meydana gelençatlaklar sıralanmış şekilde (kolonlu yapılar-columnar structure) soğuma esnasındaoluşmuş olduğunu açıklamıştır.Pasquare (1968), Büyük ve Küçük Hasan dağları, Melendiz dağı ve aralarında yeralan Keçidoyuran dağı, 3300 metreye erişen yükseklikleri ve düzgün koni şekilleriyleOrta Anadolu'da görkemli bir yapıya sahiptirler. Bölgedeki volkanizma OrtaMiyosende ignimbrit püskürmesiyle başlamış, bunu volkanik kül, lapilli, tüf veaglomeralar izlemiş, daha sonra bazaltik andezit, andezit, dasit, riyodasit ve en son5

Hasandağ'ın Kuvaterner yaşlı bazaltik lavlarıyla volkanizmanın sona erdiğinibelirtmiştir.Innocenti vd., (1975), Orta Toroslarda Neojen volkanik aktivitenin evriminiaraştırmışlardır. Stratigrafik ve radyometrik yaş verileri ile bu sahada volkanizmanınÜst Miyosende başlamış olabileceğini ve eski çağlara kadar devam ettiğinibelirtmişlerdir. Bu zaman aralığında devam eden volkanizmanın, kalkalkalenkarakterde olduğunu, bu kalkalkalen volkanik aktivite Arap plakasının Asya plakasıile çarpışması sonucu olabileceğini belirtmişlerdir.Batum (1978), Volkanitlerde yaptığı çeşitli jeokimyasal araştırmalar sonunda, hafifalkalen karakteri belirgin Kuvaterner bazaltları dışındaki tüm volaknitlerinkalkalkalen seriye dahil olduklarını tespit etmiştir. Bu volkanitlerin Arap-Afrikalevhası ile Anadolu levhacığı arasındaki kıta/kıta çarpışması sonucunda meydanagelen volkanizmanın ürünü olduğunu ileri sürmüş, Üst Miyosende başlayarak yakınjeolojik geçmişe kadar devam eden volkanizma sonucu türemiş olan Neojen-Kuvaterner volkanitlerini, oluşum zamanları, jeolojik ve petrografik karakterlerinigöz önünde bulundurarak onbir grupta toplamıştır.Ketin (1983), Orta Anadolu'da Aksaray ve Niğde arasında bulunan Hasandağ-Melendiz dağı yöresi, içinde çok sayıda volkan konilerinin, kraterlerin, tüf örtülerininve lav akıntılarının yer aldığı 50 km uzunlukta ve ortalama 20 km genişlikte birvolkan alanı olup, volkanizma bu bölgede Orta Miyosende başlamış ve çeşitlievrelerle Kuvaterner sonuna değin etkin olduğunu belirtmiştir.Ercan (1987), Nevşehir ve Niğde illeri arasındaki volkanik kayaçlarda petrokimyasalçalışma yapmışlar, volkanik kayaçların çoğunlukla kalkalkalen, sadece Kuvaterneryaşlı bazaltik lavların bir kısmının hafif alkalen özellikler taşıdıkları ve esas olarakkabuk, kısmen de manto kökenli oldukları sonucuna varmışlardır.6

Dönmez vd., (2005) tarafından, Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğünceyürütülen bir proje kapsamında, Orta Anadolu’nun Aksaray bölgesini de içine alan1/100 000 ölçekli jeoloji haritası ve jeoloji raporu hazırlanmıştır.2.2. İgnimbirit Oluşumu ve Özellikleriİgnimbirit piroklastik kayaçlar grubunda sayılmakla birlikte, piroklastik malzemeçıkaran güncel volkanların ürünleri arasında tipik ignimbirit gözlenemeyişitartışmalara yeni boyutlar getirmiştir. Öbür taraftan bu tortulların zaman ve mekâniçinde dağılışlarının düzensizliği ile güncel püskürmelerde bulunmayışı zıtlık ifadeeder (Gevrek ve Kazancı, 1991).Günümüzde halen benimsenen kısaltılmış tarife göre “ignimbirit” pumisce zengin,sıcak olarak yerleşmiş, piroklastik akma tortulları olup (Fisher ve Schmincke, 1984;Cas ve Wright, 1988) piroklastiklerin özel bir bölümünü temsil ederler. Piroklastikmalzeme, yüksek gaz basıncına sahip çoğunlukla sığ kıtasal volkanizma ürünleridir.Tanelenme magma odasında meydana gelir. Juvenil taneler (pumis, cüruf, aknelit,volkan camı, scoria, bomba, volkan külü, kristaller ve litik taneler) bloktan külekadar değişik boyutlarda bulunabilir. Tek bir defalık püskürme ile çıkan ve yerleşenpiroklastiklerin tümüne “patlama birimi” adı verilir. Bir patlama birimi taşınma veyerleşme şekillerine göre piroklastik türbilanstitler, akma ve döküntü tortullarıolarak, başlıca üç bölüm ve üç seviye şeklindedir. Birimin en altında, piroklastiktürbilanstitler (Pyroclastic surge) yer alır ve türbülan (anaforlu) taşınmaları sebebiyleripil, antidün (ters ripil) küçük ölçekli çapraz tabaka, oygu dolgu gibi değişik tortulyapıları içerirler (Crowe ve Fisher,1973; Fisher ve Waters, 1970).İnce taneli ve nispeten iyi boylanmışlardır. Tortul taneleri taşıyıcı ortam, gazolduğundan çabuk soğurlar ve nadiren kaynaklaşma gösterirler. Üzerine yerleştikleritopografyayı düzlerler. Türbilanstitleri örten, piroklastik akma tortulları patlamasütununun çökmesi sonucu kütle akması şeklinde yerleşirler. Masif, ters dereceli,kötü boylanmalı iç yapıları ile dikkat çekerler (Gevrek ve Kazancı, 1991).7

2.2.1 İgnimbritleri Tanımlayan ÖzelliklerIgnimbritler için kesin ayırıcı kriterler getirilememiş olmakla birlikte, bazıaraştırmacı ve bilim adamları için ayırıcı kriter özellikleri aşağıdaki gibiözetlenmiştir:1. Pumisce zengin olup ince kumdan bloğa kadar her boyda pumis taneleribulundururlar. Bu nedenle pumis akması da denilir (Sparks vd., 1973).2. İgnimbritlerde ki kaynaklaşmayı camsı materyalin sıcaklığı, bileşimi, uçucu gazmiktarı, depolanma kalınlığı, litik kırıntı içeriği ve soğuma süresi etkiler.Kaynaklaşmada yanal yayılımı daha az olan ignimbrit örneklerine daha sıkrastlanmıştır (Wolf ve Wright, 1981).3. Tutturulmamış piroklastik tüfler (pyroclastic surge) ve döküntü tortulları, pumiscezengin olsalar da ignimbrit sayılmazlar. Tüm bir patlama biriminde ignimbritleritürbilanstitlerden ayırma da, ikisi arasındaki ince taneli seviye önemli bir veridir.Ayrıca, ignimbritlerde tekçe pumis tanelerinde soğuma çatlakları bulunur ve butaneler ekseri pembemsi renklerdedir (Walker, 1983).4. Sıcak püskürmeye bağlı olarak gelişmiş piroklastik akma birimleridir. Yanalyayılımda yer yer kaynaklaşma gözlenebilir. Kaynaklaşmayı camsı materyaloluşturur. Kaynaklanmaya neden olan yassılaşmış ve uzamış camsı materyalefiamme denir. Oluşan dokuya ise öteksitik (eutaxïtie) doku denir (Cas ve Wright,1988).5. Asidik magma ürünleridir. Ignimbritler çok az andezitik kayaç parçası ihtivaederler. Eğer varsa yoğunluk farkı sebebiyle istifin en altında birikmişlerdir.İgnimbritler sakin (laminar) akışın ürünü olan tüm tortul özellikleri gösterirler(Gevrek ve Kazancı, 1991).8

2.3. Hafif AgregalarAgrega, betonun %70-80’ini oluşturan mineral kökenli taneli malzemeyedenilmektedir (Akman 1984).Hafif agregalar yüksek boşluk oranlarına sahip olduklarından düşük birim hacimağırlıkları olup, normal agregalara göre daha yüksek su emme, daha az ısı iletimi vedaha düşük mukavemet gibi özellikleri bulunmaktadır (Topçu, 1988).Hafif agregalar, boşluklu yapıları nedeni ile düşük birim ağırlığa sahiptirler. Enbelirgin özelliği, düşük özgül ağırlığı ile ilişkili olarak yüksek oranda poroziteyesahip olmasıdır (Neville, 1996).Mineral kökenli, genellikle 100 mm’ye kadar çeşitli boyutlardaki tanelerden oluşan,beton yapımında çimento ve su karışımından oluşan bağlayıcı madde yardımıyla biraraya getirilen, organik olmayan, çakıl, kırmataş gibi doğal kaynaklı veya yüksekfırın cürufu, genleştirilmiş perlit gibi doğal kaynaklı olan taneli malzemeye agregadenir. Betonun hacminin % 60-%80’ini, ağırlığının 4/5’ini agrega oluşturmaktadır(Akpınar, 2002).Betonun birim ağırlığını azaltmak ve betona ses ve ısı yalıtım özelliği kazandırmakiçin yada atık maddeleri değerlendirmek amacıyla kullanılan agregalardır. Genelliklegözenekli bir yapıya sahiptirler, su emmeleri ve boşluk oranları yüksektir, basınç,çarpma ve aşınma dayanımı oldukça düşüktür. Birim ağırlıkları 2,00 kg/dm 3 denküçük olan agregalardır (Şimşek, 2000a).Hafif agrega (beton için) su, çimento ve gerektiğinde katkı maddeleri ilekarıştırılarak hafif beton imalinde kullanılan, gevşek birim hacim ağırlığı 1200kg/m 3 ’ü aşmayan, kırılmış veya tüvenan, gözenekli, inorganik agregalardır (TS 1114EN 13055-1, 2004).9

2.3.1. Hafif Agregaların SınıflandırılmasıGüçlendirilmiş veya güçlendirilmemiş hafif beton veya yalıtım betonu üretimindekullanılan hafif agrega dağılım aralığı oldukça geniştir. Genel olarak oluşumşekillerine göre iki kategori altında sınıflandırılmaktadır. Bunlar:1. Doğal hafif agregalar,2. Yapay hafif agregalardır.Doğal hafif agregalar oluşumları esnasında gözenekli bir yapı kazanmış pomza,volkanik cüruf, diyatomit, tüf vb. kırılmış veya kırılmamış agregalardır. Volkanikkökenli hafif kayaçların süngerimsi hücre yapısı, erimiş kayaçların içerisindebulunan gazlardan kaynaklanmaktadır. Pomza, erimiş volkanik malzemenin anisoğuması sonucu oluşmaktadır. Buna bağlı olarak, kuru haldeki yığın yoğunluğu500-900 kg/m 3 arasında değişmekte ve dolayısıyla su üzerinde yüzebilme özelliğigöstermektedir. Bu malzemenin en yoğun şekilde bulunduğu ülkelerin başındaTürkiye, Yunanistan ve İtalya gelmektedir (Gündüz, 1998). Pomza ağırlıklı olarakinşaat endüstrisinde kırma, eleme ve sınıflandırma işlemine tabi tutulduktan sonradeğerlendirilir.Puzolanlar ise, yavaş soğuyan volkanik mağmanın kristallenmesi sonucundaoluşmaktadır (scoria, köpük lavı, volkanik cüruf). Malzemenin hücre yapısı ortairilikte düzensiz boşluklar (gözenekler) içerir ve cürufsu bir karakteristiği vardır.Puzolanlar, renk itibarıyla, kırmızı-kahverengiden siyaha kadar bir değişim aralığıgösterirler. Ağırlıklı olarak alüminyum silikatlı kayaçlar olup, Avrupa’nın değişikülkelerinde (Avusturya, Fransa, Almanya, İtalya vb.) yaygın olarak bulunmaktadır(Gündüz, 1998). Bunlar da açık ocak işletmeciliği sonucunda elde edilirler ve aynışekilde kırma, eleme, sınıflandırma işlemine tabi tutulurlar.Türkiye, Yunanistan ve İtalya’da hafif beton yapımında en çok kullanılan doğal hafifagregalara ait bazı özellikler Çizelge 2.1’ de verilmiştir.10

Çizelge 2.1. Türkiye, Yunanistan ve İtalya’da kullanılan hafif agregaların bazı özellikleri (Gündüz ve Uğur, 2004)Agrega TürüÖzgülAğırlık(gr/cm 3 )GBHA(kg/m 3 )Su Emme(%)DolulukOranı(%)GerçekPorozite(%)Özgül Isı(kcal/kg 0 C)Isıİletkenliği(W/mK)ErgimeDerecesi( 0 C)Nevşehir Pomzası 2,327 710±%5 28,15±%3 38,22±%3 69,34±%3 0,255 0,150±%5 1240Kayseri Pomzası 2,206 460±%5 37,12±%3 21,30±%3 78,76±%3 0,243 0,110±%5 1205Yunanistan (Yali) Pomzası 2,330 740±%7 24,00±%5 31,90±%5 68,00±%5 0,258 0,180±%7 1210İtalya (Lipari) Pomzası 2,350 670±%5 28,90±%5 29,50±%5 70,35±%5 0,243 0,160±%5 120011Volkanik Cüruf 2,670 910±%5 7,25±%5 34,09±%5 65,91±%5 - 0,197±%5 -

Yapay hafif agregalar ise yüksek fırın cürufu, kalsine edilmiş kil, uçucu kül, kuvarsit,perlit, obsidiyen, vermikülit, şist, arduvaz vb. inorganik elemanlardan genellikleısıtma, gaz veya köpük oluşturma yoluyla gözenekleştirilerek elde edilen kırılmışveya kırılmamış agregalardır (TS 1114 EN 13055-1, 2004).Klinker cürufu, kömürün evsel veya endüstriyel yakma sistemlerinde yandıktansonra elde edilmiş halidir. Bu malzeme, bir dizi kırma ve eleme işleminden sonra,bazen hafif agrega olarak kullanılmaktadır. Agregalar çoğunlukla, sinterlenmiş veyacüruf görünümünde, sert ve koyu bir renge sahiptir. Bunlar, aşırı yanmış kireç,magnezyum, sülfit ve sülfat gibi zararlı bileşenler içermemelidir. Malzemeninyüksek oranda bir homojeniteye sahip olması için, bazı fiziksel ve kimyasal işlemleretabi tutulması gerekmektedir. Bu yüzden bu tip agregalar, hafif beton yapımındaoldukça kısıtlı bir kullanım alanı bulabilmektedirler.Yüksek fırın cürufu, pik demirin yüksek fırında üretiminden sonra elde edilen bir yanüründür. Cürufun 1400-1500 o C’deki erimiş pozisyonunda, yüksek fırın atığı, hafifagrega haline dönüşür. Yüksek fırın cürufu, kaba bir yüzey dokusuna sahip,gözenekli ve bal peteği şeklinde, az veya çok koyu gri bir renge sahiptir. Malzemeninkuru yoğunluğu 600-900 kg/m 3 arasında değişmektedir. Bu ürün, beslememalzemesinde ayrıca bir ısıtma zorunluluğu bulunmamasından dolayı oldukçaekonomiktir. Bu yolla elde edilen agrega halindeki üründe, oldukça kararlı bir yapıyasahiptir (Sabir vd.,2001).Sinterlenmiş ve pulverize edilmiş yakıt külü (PFA), pulverize kömürün termal güçistasyonlarında yakıt olarak yakılmasından sonra elde edilen bir artık şeklidir. PFAtozu, dönen bir kap içerisinde su ile birlikte pelletlenir. Elde edilen pelletler, 1200-1300 o C arasında yatay ızgaralar içerisinde yakılır. Daha sonra bunlar soğutularakelenir ve farklı tane boyu fraksiyonlarında depolanır. Kuru yığın yoğunluğu,pelletlerin tane boyuna bağlı olarak 650-850 kg/m 3 arasında değişir. PFA, Almanyave İngiltere’de halen hafif agrega üretiminde kullanılmaktadır (Anonim, 2000).12

Genleştirilmiş kil, şeyl veya arduvaz da, dünyada hafif agrega amaçlı olarak yaygınbiçimde kullanılan suni agrega türlerindendir. Üretim prensibi 1918’den beribilinmekle birlikte, endüstriyel üretimi 1928 yılında başlamıştır. Üretim prosesi,tesisin özelliğine göre değişim göstermektedir. Kuru prosesde öncelikle kil, çok incetoz boyutuna indirgenerek kuru partiküller elde edilir. Bu çok ince boyutlu toz, 2-4metre çapında sabit hızda dönen düz tabanlı bir kap içerisinde su ilavesi ilepelletlenir. Elde edilen pelletler, merkezkaç kuvveti etkisiyle yüksek derecedesıkışmış ve kompaktlaşmış durumdadır. Sulu prosesde ise ocaktan gelen kil,homojenize edilerek kırılır ve öğütme değirmenlerine aktarılır. Daha sonra su vegenleştirici katkılar ilave edilerek elde edilen ince ve plastik malzeme, sızdırma(extrusion) prosesi içerisinde delikli levhalar içerisinden geçirilir. Kullanılandeliklerin çapı, elde edilmek istenen agrega çapına göre belirlenir. Daha sonradeliklerden geçirilerek sızdırılmış macun durumundaki kil, istenilen uzunluklardakesilir. Elde edilen silindirik pelletler, ilk önce döner fırınlarda kurutularak yuvarlakşekil kazandırılır. Daha sonra, yine aynı fırınlar içerisinde yakma işlemi uygulanır.Yakma sıcaklığı, 1150 o C ile 1200 o C arasında gerçekleştirilir. Döner fırın çıkışındangenellikle saatte 10-50 ton arasında malzeme elde edilir. Daha sonra elde edilenagregalar elenir ve farklı tane boyu fraksiyonlarına ayrılır. Agregalar, kahverengidenkırmızıya doğru bir renk aralığına sahiptirler. Farklı tane boyu fraksiyonlarına göreyığın yoğunlukları 350-750 kg/m 3 arasında değişir (Anonim1, 2000).Perlit, %70’den fazla SiO 2 içeren volkanik, alüminyum silikatlı kayaçlardan(riyolitik) gelmektedir. Kayaç, kum şeklinde kırılır ve daha sonra 1000 o C’lik hızlıbir ısıtma işleminin ardından hafif agrega olarak elde edilir. Burada sağlanangenleşme, kayacın içerdiği bünye suyu sayesinde gerçekleşmektedir. Elde edilenmalzeme, griden beyaza doğru değişen renk aralığında ve küresel şekillidir. Katı,küresel taneciklerin tane boyu, 0.1-3 mm arasında değişmekte olup, yığın yoğunluğuise 50-100 kg/m 3 civarındadır. Perlit çoğunlukla, İtalya, Yunanistan, Macaristan,İspanya, Fransa, Almanya, Belçika, Hollanda ve Türkiye’de yaygın şekildebulunmaktadır. Perlitin endüstriyel üretimine 1946 yılında başlanmıştır.13

Vermikülit, silis, magnezyum, demir ve alüminyum gibi hidrate olmuş bileşenleriçeren, yapraksı yapıya sahip doğal bir malzemedir. Bu küçük ve ince levha plakalar,malzeme 900 o C’lik bir sıcaklığa tabi tutulduğunda, birbirinden ayrılarak bir mikroakordiyonyapısı gösterir. Vermikülit agregalarının eşdeğer çapları 0,1-10 mmarasında değişirken, yığın yoğunluğu 70-130 kg/m 3 civarındadır. Vermikülit, perlitebenzer şekilde gevrek ve kırılgan bir yapıya sahiptir. Endüstriyel üretimi 1915’tebaşlamıştır ve şu an Avrupa’daki üretimi oldukça sınırlı durumdadır (Anonim2,2000).Suni hafif agregalar grubunda yer alan genleşmiş polistren de dünya inşaatendüstrisinde önemli bir kullanım potansiyeline sahiptir. İlk üretimi 1967 yılındaAlmanya’da başlamıştır (Eriç, 1994).Bir başka suni hafif agrega ise cüruf pelletidir. Bu prosesin orijini Kanada’dır. Cürufpelletleri, yüksek fırınlardan elde edilen artık durumundaki ergimiş cürufun, farklı suenjeksiyonları vasıtasıyla, döner fırınlarda mekanik dispersiyon (ayırım)’a tabitutulması sonucunda elde edilir. Ergimiş cüruf, hava içerisine fırlatılır. Suenjeksiyonu, içsel genleşmeyi sağlayan su buharının oluşumuna bir etkendir. Buişlemi takiben oluşan pelletler, hava içerisinde hızlı bir şekilde soğuyarak, camsı(vitrous) dış kabuk oluşumu sağlanır. Tane boyutlarına göre yığın yoğunlukları 650-1000 kg/m 3 arasında değişir. Cüruf pelletlerinin 48 saat sonraki su emme oranıhacimce % 4, erime sıcaklığı ise 1250 o C civarındadır (Anonim2, 2000).Sinterlenmiş cam agrega ile ilgili, Kuzey Fransa’da bir pilot tesis birkaç yıldan beriüretim faaliyetlerinde bulunmaktadır. Bu tesisin kapasitesi, 5 ton/gün civarındadır.Bu pilot tesiste, bu yeni agrega türünün beton yapım özellikleri, sıva özellikleri,bitümlü ürünler ve reçineli ürünler eldesi üzerinde araştırmalar yapılmaktadır.Kullanılan hammadde, atık cam şişelerden elde edilmektedir. Atık şişeler kırılarak,döner değirmenler içerisinde kapalı devre öğütmeye tabi tutulur ve 3600 cm 2 /ginceliğinde öğütülür. Öğütme işleminden önce, pahalı bir katkı olarak ağırlıkça % 2,5oranında CaCO 3 ilave edilir. Elde edilen toz, iyi derecede homojenize edilerek, suylabirlikte döner kaplar içerisinde pelletlenir. Döner kabın hızına ve eğimine göre farklı14

çapta ürünler elde etmek mümkündür. Tane boyutlarına göre yığın yoğunlukları 130-160 kg/m 3 arasında değişir. Oluşan agregalar beyaz renkte, iyi derecede yuvarlanmışve kapalı gözenek yapısına sahiptir. Su emmesi, 24 saatlik bir süreç sonunda % 5gibi düşük bir değere sahiptir. 20 mm çapındaki bir agreganın basınç dayanımıortalama 2 MPa civarındadır (Lo ve Cui, 2004).Doğal ve yapay hafif agregalar başta hafif beton olmak üzere, hafif duvar-döşemeyapı elemanları, prefabrik elemanlar, ısı ve ses izolasyon sıvası, harç ve kentmobilyaları üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.İdeal bir hafif agrega, sert ve kapalı dış yapısıyla küresel, ayrıca tanelerin iç yapılarıitibarıyla, yüksek gözeneklilik derecesine sahip ve çimento ile bağlanma özelliğiyüksek olmalıdır. Agregaların ağırlıkları ve su emme dereceleri arttırılmaksızınbasınç dayanımlarının iyileştirilmesine yönelik araştırmalar halen devam etmektedir(Davraz, 2004).2.3.2. Hafif Agregaların Teknolojik Kullanım AlanlarıÜstün teknolojik özellikleri sayesinde birçok endüstriyel hammaddeye nazaranönemli avantajlar sergileyen hafif agregalar, son yıllarda artan bir eğilimle farklıendüstri dallarında geniş bir kullanım alanı bulmaktadır. Bu bölümde sadece,günümüzde en çok kullanılan hafif agregaların endüstride kullanım alanları hakkındakısaca bilgi verilmiştir.2.3.2.1. PomzaPomza, İtalyanca ponza, Almanca bimsstein, İngilizce pumice olarak adlandırılır.Dilimizde süngertaşı, kisir, köpüktaşı, topuktaşı, hışırtaşı olarak da adlandırıldığı gibibilimsel terminolojide dünyaca kabul görmüş pümis (pumice), pümisit (pumicite)olarak da adlandırılabilmektedir. Genellikle, iri çakıl boyutuna pümis, kum ve dahadüşük tane boyutlarına da pümisit denilmektedir (Gündüz, 1998).15

Pomza volkanik bir kayaç türü olup, asidik ve bazik karakterli volkanik faaliyetlerleoluşmuştur. Yeryüzünde en yaygın olarak bulunan ve kullanım türü olan asidikpomza, beyaz kirli, beyazımsı renkte olanıdır. Bazik pomza ise, kahverengi olarakbilinen, siyahımsı renkteki daha çok bazaltik bileşimli pomza türüdür (Çevikbaş veİlgün, 1997). Asidik pomzaların yoğunluğu, bazik olanlara göre daha az olup 0,5 ile1,0 gr/cm 3 değerlerinde olmaktadır. Koyu renkteki bazik pomzaların yoğunluğu 1 ile2 gr/cm 3 arasında değişmektedir. Bünyelerinde kristal suyu olmayıp, kimyasal olarak% 75’e ulaşan değerlerde silis içeriğine sahip olduğundan, aynı zamanda puzzolaniközelliğe de sahip olmaktadır (Özbayoğlu ve Gürel, 1997)TS 3234 (1978) standardında, pomza (bims) için;“Birbirine bağlantısız boşluklu, sünger görünümlü, silikat esaslı, birim hacim ağırlığıgenellikle 1 gr/cm 3 ’ten küçük, sertliği Mohs skalasına göre yaklaşık 6 olan ve camsıdoku gösteren volkanik bir madde” tanımlaması yapılmaktadır.Pomzalar;1-İnşaat ve yapı endüstrisinde, düşük birim hacim ağırlığı, yüksek ısı ve sesizolasyonu, iklimlendirme özelliği, kolay sıva tutması, mükemmel akustik özelliği,deprem yük ve davranışları karşısındaki elastikiyeti ve alternatiflerine göre dahaekonomik oluşu gibi üstün özelliklerinden dolayı, inşaat ve yapı endüstrisinde 6 ayrıalanda kullanılmaktadır. Bu alanlar:• Hafif agregalı kâgir birimlerin üretimi (Hafif yapı elemanları üretimi),• Prefabrik yapı elemanları üretimi,• Çatı ve dekoratif kaplama elemanları, dekoratif mobilyaların üretimi,• Hafif hazır sıva ve harç üretimi,• Hafif beton üretimi,• Çatı ve döşeme yalıtım dolgusunda kullanılmaktadır.2-Tekstil sektöründe üretilen kot, denim ve jean gibi kumaşlara yumuşaklık veçekicilik kazandırılması için 20 seneye yakın bir süredir taş yıkama prosesiuygulanmaktadır. “Stone-Wash” olarak adlandırılan bu işlem, öncelikle Amerika ve16

Avrupa da gelişmiş daha sonra bu kumaşları üreten diğer ülkelerle birlikte ülkemizdede yaygınlaşmıştır. Ülkemiz pomza ihracatının önemli bir kısmını “tekstil pomzası”olarak adlandırılan iyi kalitedeki bu pomza türü teşkil etmektedir. Nevşehir, Kayseri,Van ve Isparta yörelerinde üretilen tekstil kalitesindeki pomza, başta AmerikaBirleşik Devletleri olmak üzere, Fransa, Almanya, Hong Kong, Fas, Tunus gibiülkelere ihraç edilmektedir.3- Tarım endüstrisinde pomza kullanımı, üretim ve işletmede kolaylık, bol ve ucuztemin edilebilme, yüksek su tutma kapasitesi, bünyesinde barındırdığı suyu tedricenortama vererek ortamın nemini dengelemesi, zararlı kimyevi bileşikler içermemesigibi önemli özellikleri nedeniyle tarım ve seracılık alanında geniş bir kullanımalanına sahiptir.4-Kimya endüstrisinde pomza kullanımı, yeni olmamakla beraber halen hızla yenikullanım alanları bulmaktadır. Özellikle pümisit (pumicite) ve pomza tozu (pumicepowder) aşağıda maddeler halinde verilen pek çok kimya sektöründe kullanımıyaygın bir hammaddedir.• Abrazif olarak,• Kozmetik endüstrisinde,• Sabun ve deterjan imalinde,• İlaç endüstrisinde,• Farklı endüstriyel alanlarda katalizör olarak,• Su-atık su arıtma ve hava temizleme teknolojisinde pomza kullanılmaktadır.2.3.2.2. PerlitStandart petrografik tanımlamalara göre %2-5 oranında su kapsayan, konsantrik veperlitik doku diye isimlendirilen sferoidal ve konsantrik kırıklarla karakterize olanriyolitik bileşimli volkanik bir kayaçtır. Bu yapı soğuma esnasındaki büzülmeden dolayımeydana gelmiştir. Çok küçük sferoidler birkaç mm çapındadır ve onun arasına ışıkgirişimi kayaca incimsi ve mumsu bir parlaklık verir (Kuşcu 2001).17

Perlit köken olarak %70’den fazla SiO 2 içeren volkanik aluminalı, riyolitik silislikayaçlardır. Kayaç, kum şeklinde kırılıp ve 900-1100 o C’lik ani bir ısıtma işlemininardından hafif agrega olarak elde edilir. Burada sağlanan genleşme, içerilen kristalsuyu sayesinde gerçekleşmektedir. Elde edilen malzeme, griden beyaza doğrudeğişen renk aralığında ve küresel şekillidir. Katı küresel taneciklerin tane boyu 0,1-3 mm arasında ve birim hacim ağırlık değeri ise 100-200 kg/m 3 arasındadeğişmektedir. Genleşmiş perlit agregası kullanılarak elde edilen hafif beton davermikülite benzer şekilde düşük mukavemet ve yüksek büzülme özelliğine sahipolmakla birlikte, genellikle yalıtım amaçlı olarak kullanılmaktadır (Neville 1996).Perlitler,1-İnşaat Sektöründe;• Şekillendirilmiş izolasyon malzemeleri (çatı ve zemin izolasyonlarında)• Perlitli sıvalar• Perlit agregalı hafif yalıtım betonu (Çimento veya alçı bağlayıcı)• Perlit agregalı hafif yapı elemanları, tavan kiremitleri, boru izolasyonları vb.Gevşek dolgu malzemesi olarak (tavan araları zemin ve duvar boşluklarındayalıtım malzemesi olarak; silikonla özel bir işleme tabi tutularak köpükhalinde)• Yüzey döşemelerinde (ısı ve ses yalıtıcı olarak)• Çimento ve alçı dışındaki bağlayıcılarla yapılan özel amaçlı perlit betonları)2-Tarım Sektöründe perlit kullanımı, toprağın fiziksel özelliklerini artırıcı “Substrat”maddesi olarak, gerekli uygun toprak koşullarını sağlamak topraktaki sıkılığınartmasına yardım ederek su drenajını azaltmak ve nemi muhafaza etmek, fideler içinüreme ortamı oluşturmak, toprağı havalandırmak gibi nedenlerle aşağıdaki alanlardageniş olarak kullanılır.• Tarla tarımında• Bahçe tarımı ve seracılıkta (fide yetiştiricilik, kültür tanımı gibi)• Çimli spor alanlarında18

3-Gıda Sanayinde;• Meyve sularını süzmede• Bitkisel yemeklik yağları süzmede• Şeker şerbeti süzmede• Mısır şerbeti süzmede (Glikoz/Dekstroz üretiminde)4-İlaç ve Kimya Sanayinde;• Boyaların süzülmesinde• Kağıt sanayinde (Beyaz su filtrasyonu)• Antibiyotiklerin süzülmesinde• Pektin süzmede• Sitrik asit süzmede• Soda külü eriyiklerinin filtrasyonu• Sodyum silikat (su cam)• Sülfürik asit filtrasyonu• Flok süzmede (Alüminyum hidroksit ve flokülasyon işlemlerinde)• Fosforik asit süzmede5- İlaç ve kimya sanayinde dolgu maddesi olarak• Çeşitli ilaçlarda (insan sağlığı ilaçları, veteriner ilaçları)• Haşere ilaçlarında (bitki koruma vb.)• Temizleyici tozlarda• Gübrelerde• Testüre örtücülüğü yüksek (yüzey genli) boyaların üretiminde• Kozmetik sanayinde (sabun v.b)6-Sanayide ısı yalıtım malzemesi olarak• 1000 0 C’ye kadar sıcaklıktaki reaktörlerin, potanların vb. yalıtımında• Soğuk hava depolarının yalıtımında• Sıvılaştırılmış gaz tanklarının ısı yalıtımında19

7-Seramik ve cam sanayinde katkı maddesi olarak8-Metalürji’de• Döküm kumuna katkı maddesi olarak• Dökümcülükte metalürjik flaks olarak• Potadaki ergimiş metalin korunmasında• Demir-Çelik sanayinde ergimiş metalin cüruf kontrolünde• Dövmede veya haddeye giden sıcak metal ingotların ısı kayıplarını önlemede• Perlitli yalıtıcı refrakterlerin üretiminde (Seramik bağlayıcılı refraktertuğlalar, Alüminyum fosfat bağlayıcılı perlit refrakter tuğla veya betonlar,Perlitli refrakter harçlar)9-Diğer Alanlardaki Uygulamalar• Petrol, su ve jeotermal sondajlarda (çimentolama işlemini kolaylaştırıcı katkımaddesi olarak)• Gemi diplerini kaplama ve yalıtımında (kalafat macunları)• Petrol atıklarından veya diğer yağlı atıklarından kaynaklanan su kirliliğinigidermede (bilhassa denizlerdeki)• Baraj göllerinde, kentlerde, açık su rezervuarlarda buharlaşmayla su kaybınıönleyici olarak• Ambalajlamada dolgu malzemesi olarak• Plastik köpük ve plakalara dolgu ve katkı malzemesi olarak• Ucuz ve hafif plastik mobilya yapımında dolgu malzemesi olarak (bahçesandalye ve masası)• Yangına karşı özellikle çelik kontrüksiyonlarda yalıtım katı olarakPerlit genleşmiş olarak kullanıldığı gibi ham olarak da geniş kullanım alanlarınasahiptir. Ham perlit kimyasal bileşimi itibariyle silisli ve alüminyumlu bileşikleriçerdiğinden kalsiyum esaslı bağlayıcılar ile kimyasal reaksiyona girerek hidrolikaktivite gösterir. Bu özelliği nedeniyle inşaat sektöründe geniş çaptakullanılmaktadır. Perlit çimentoya dayanıklılık kazandırmaktadır. Bunun için ham20

perlit kayası kırılıp öğütülüp elendiği gibi doğal olarak agrega halinde bulunan perlitkaynakları da kullanılmaktadır.2.3.2.3. Volkanik CürufVolkanik cüruf, çeşitli volkanik aktivitelere bağlı olarak, bazaltik karaktere sahiplavların, patlamanın oluşturduğu basıncın etkisiyle, çatlaklar boyunca sızması sonucuoluşan bazaltik-andezitik kompozisyona sahip, gözenekli, camsı volkanik bir kayaçtürüdür. Volkanik cüruf agregalara, mineralojik ve petrografik yapısı nedeniyle,scroria da denilebilmektedir. Bu agregalar, demir ve magnezyum bakımından zengin,silis içeriği bakımından fakir mafik lavların boşalımı esnasında, magmanın zamanlayüzeye doğru yaklaşması ve basınçta meydana gelen azalma nedeniyle, lavınbünyesinde bulunan uçucu gazların ve çeşitli volkanik bileşenlerin bünyeyi terkederek ortamdan uzaklaşması ve ani soğumaya bağlı olarak meydana gelmiştir.Düzensiz şekilli ve farklı tane boyut dağılımlarına sahip kırıntılardan oluşmuş veyüksek demir içeriğinden dolayı, koyu griden siyaha kadar değişen bir renk aralığınasahiptir. Özellikle oksidasyonun etkisiyle daha ziyade kırmızı, kahverengi ve siyahtonlarda görülebilmektedir (Demirdağ ve Gündüz, 2003).Volkanik cürufların, makroskobik özellikleri üzerine yapılan incelemelerdesüngerimsi yapıda ve boşluklar birbirinden bağımsız gözenekler halindedir. Diğer birdeğişle gözenekleri birbiri ile bağlantısız boşlukludur. Bu özellikleri sebebiylede ısıve ses izolasyonu sağlayan bir karakteristik göstermektedir. Avrupa’nın birçokbölgesinde (Avusturya, Fransa, Almanya, İtalya) bulunan volkanik cüruflar, silikaalumina-alkalinbir kayaçtır (Venuat, 1980).Volkanik cüruflar;1-Poroz özelliklerinden dolayı;• Kum drenajında,• Emici katman,• Filtre malzemesi21

2-Hafif oluşu nedeniyle;• İstinat duvarları arkasında dolgu malzemesi olarak,3-Puzolanik özelliklerinden dolayı;• Belirli oranda çimento ve kireç karıştırılarak, stabilizasyon malzemesi olarak,• Traslı çimento yapımında kullanılmaktadır.2.4. Hafif BetonHafif beton, normal betona göre bazı farklı özellikleri bulunan, genellikle boşluklu,daha düşük birim ağırlığa ve dayanıma, yüksek ısı yalıtım özelliklerine sahip olan,bununla birlikte normal betonla aynı amaçlarla kullanılabilen betondur (Neville,1975).Hafif betonlar; çimento, birim ağırlığı düşük hafif agrega ve normal agregadanmeydana gelmektedir. Agrega karışımında hafif agrega miktarının arttırılmasıyla,daha hafif veya birim ağırlığı daha düşük olan betonlar elde edilmektedir(Postacıoğlu, 1987).TS EN 206-1 (2002) standardında, hafif beton için;“Etüv kurusu durumdaki birim hacim kütlesi (yoğunluğu) 800 kg/m 3 ’ten büyük,2000 kg/m 3 ’ten küçük olan beton” tanımlaması yapılmaktadır.Hafif beton değişik yöntemlerle üretilebilmektedir. Bu yöntemler genel olarak şuşekilde gruplandırılabilir (Baradan 2004):1-Hafif agrega kullanarak2-Kum kullanmadan boşluklu beton üreterek,3-Köpüklü beton üreterek4-Gaz beton üretimi ile.22

2.4.1. Hafif Betonların Normal Betonlara Göre AvantajlarıKum ve çakıl agregalı normal betonların kuru birim hacim ağırlıkları 2200-2400kg/m 3 civarındadır. Betondan imal edilen elemanların birim ağırlıklarının fazlaolması istenilmeyen bir durumdur. Beton yapımında hafif agregalar kullanılmasıdurumunda betonun birim hacim ağırlığı azaltılabilmektedir. Günümüzde, betonarmeyapıyı oluşturan taşıyıcı, yarı taşıyıcı ve daha sıklıkla taşıyıcı olmayan elemanlarınkendi öz ağırlıkları azaltılma yoluna gidilmekte ve hafif agregalı betonların kullanımıgiderek yaygınlaşmaktadır.Taşdemir (1982), hafif betonun normal betona göre üstünlüklerini yaptığı birçalışmada şu şekilde açıklamıştır:1- Deprem etkilerine karşı güvenliği daha yüksektir,2- Bina ağırlığı azalacağı için kiriş, kolan gibi taşıyıcı elemanların kesitboyutları daha küçük yapılabilir,3- Betonarme elemanlardaki donatı azalır,4- Kalıp ve iskele yapımı ile takviyesi kolaylaşır, maliyeti azalır,5- Betonun kalıba taşınması ve yerleştirilmesi kolaylaşır,6- Temel maliyeti azalır,7- Isı yalıtım değeri daha yüksektir, enerji tasarrufu sağlar,8- Sese karşı daha yalıtkandır,9- Yangına dayanımı normal betonla kıyaslandığında daha iyidir,10- Soğuk iklimli, özellikle donma-çözülme olayının sık olduğu bölgelerde donetkisine karşı daha dayanıklıdır.2.4.2. Hafif Betonların SınıflandırılmasıHafif betonların sınıflandırılması hem birim ağırlık hem de basınç dayanımözellikleri bakımından yapılabilmektedir.23

Kuru birim hacim ağırlığı 2200 kg/m 3 ’den düşük olan betonlar, hafif beton olarakadlandırılmaktadır. Ancak kullanım amacına ve işlevine göre 4 farklı kategoridesınıflandırılmaktadır. Bunlar:1-Taşıyıcı amaçlı hafif betonlar,2-Yarı taşıyıcı amaçlı hafif betonlar,3-Taşıyıcı olmayan hafif betonlar,4-Yalıtım amaçlı hafif betonlardır.Yalıtım betonları en düşük birim hacim ağırlığına sahip olan betonlardır. Genelde400 kg/m 3 değerinden daha düşük birim ağırlığa sahip bu grup betonlar, yapıda ısı veses izolasyonunu sağlamak amacıyla kullanılırlar. 400-1000 kg/m 3 arasında değişenbirim hacim ağırlığına sahip betonlar ise genelde taşıyıcı olmayan (statik olarakçalışmayan) duvar ve döşeme dolgu elemanları üretiminde kullanılırlar. Yarı taşıyıcıbetonların üst birim hacim ağırlığı sınırı 1600 kg/m 3 civarındır (TS 2511; TS 3234).Bu grup betonlar da yapı içerisinde statik olarak çalışabilen yarı taşıyıcı duvardöşemeelemanları, kapı-pencere lentoları, dekoratif kent mobilyaları gibi donatıiçeren betonarme elemanların üretiminde kullanılmaktadır. Son yıllarda hafifbetonların kullanım alanlarına taşıyıcı beton elemanları da girmiştir. Yapı içerisindekolon, kiriş, döşeme, panel gibi taşıyıcı elemanların imalatında kullanılan hafifbetonların birim hacim ağırlığı, arzu edilen dayanım özelliklerine göre 1600-1900kg/m 3 arasında değişkenlik göstermektedir (TS 2511).TS EN 206-1 standardına göre, hafif betonların birim hacim ağırlıklarına göresınıflandırılması Çizelge 2.2’de, 28 günlük basınç dayanımlarına göre sınıflamasıÇizelge 2.3’de verilmiştir.Yaşam ve iş mekanlarında geleneksel beton yerine hafif beton kullanımı,ısıtma/soğutmaya yönelik enerji kullanımında önemli avantajlar sağlamakta, ayrıcases izolasyonu açısından daha olumlu sonuçlar sunabilmektedir. Hafif beton toplamstatik yükünün azaltılmasına olanak vermekte dolayısıyla daha güvenilir veekonomik yapıların projelendirilmesini kolaylaştırmaktadır. Tüm bu avantajlarınedeniyle, günümüzde kimyasal ve mineral katkı maddeleri de kullanılarak,24

doğal/yapay agregalarla yüksek performanslı hafif beton üretimine yönelikaraştırmalar büyük ivme kazanmıştır (Davraz, 2004).Çizelge 2.2. Hafif betonun birim hacim ağırlığına göre sınıflandırılması (TS EN 206-1, 2002)Birim Hacim Ağırlık SınıfıBirim Hacim Ağırlık Sınır Aralığı(kg/m 3 )D 1,0 800-1000D 1,2 1000-1200D 1,4 1200-1400D 1,6 1400-1600D 1,8 1600-1800D 2,0 1800-2000Çizelge 2.3. Hafif beton için beton dayanım sınıfları (TS EN 206-1, 2002)Basınç DayanımSınıfıEn Düşük KarakteristikSilindir Dayanımı (f ck,sil )(N/mm 2 )En Düşük Karakteristik KüpDayanımı (f ck,küp ) (N/mm 2 )LC 8/9 8 9LC 12/13 12 13LC 16/18 16 18LC 20/22 20 22LC 25/28 25 28LC 30/33 30 33LC 35/38 35 38LC 40/44 40 44LC 45/50 45 50LC 50/55 50 55LC 55/60 55 60LC 60/66 60 66LC 70/77 70 77LC80/88 80 8825

2.5. Hafif Agregalı Beton Kagir Birimler ve ÖzellikleriBeton Kagir birim, çimento cinsi bağlayıcının, agreganın, suyun, kimyasal vemineral katkıların, renk verici pigmentlerin ve hazırlanma esnasında veyahazırlandıktan sonra uygulanan veya karışıma ilave edilen diğer malzemelerinkarıştırılmasıyla imal edilen kagir birimlerdir. Kagir birimler, tek duvar, bacaların dışduvar kanadı, istinat duvarı ve bodrum duvarları gibi duvar işlerinin bütün çeşitleriiçin uygundur. Ayrıca kagir birimler dolu ve boşluklu olarak kullanılabilirler.Yangından koruma, ısı ve ses yalıtımı özellikleri de sağlayabilir (TS EN 771-3).Hafif agrega kullanılarak üretilen kagir birim elemanlarının teknik açıdanincelenebilmesi için öncelikli olarak irdelenmesi gereken genel özellikleri TS EN771-3 standardında aşağıda maddeler halinde özetle belirtilmiştir.1. Boyutları ve tolerans değerleri; geometrisi ne olursa olsun üretilen her bir kagirbirimin boyutları, uzunluk, genişlik ve yükseklik değerleri, mm biriminde ölçülerekbelirtilmelidir. Bu boyutlara kagir birimin anma boyutları denilmektedir.2. Şekil, biçim ve geometrik özellikler; Kagir birim elemanının üretim sonrasında,şekli, biçimi ve geometrik özellikleri tanımlanır. Bu tanımlamada, özellikle kagirbirimin boyutlandırmasına bağımlı olarak, dikdörtgen prizmatik, kare prizmatik veyaoval prizmatik şekillerden hangisine sahip olduğu tanımlanır. Ayrıca kagir birimindolu veya boşluklu formda olduğu da belirtilir.3. Birim hacim kütle; Kagir birim elemanlarının birim hacim kütle değerlendirmesi,kagir birim (blok elemanının) etüv kurusu durumunda “brüt kuru birim hacim kütle”ve “net kuru birim hacim kütle” olarak kg/m 3 biriminde tanımlanmaktadır.4. Mekanik dayanım; Kagir birim elemanlarının boyutlandırmasına göre “basınçdayanımı” veya “eğilmede çekme dayanımı” olarak tanımlanmaktadır.26

5. Isıl davranış özellikleri, kagir birimin geometrisine ve kagir birimin üretimindekullanılan harcın teknik özelliklerine göre detaylı olarak belirlenebilmektedir. Bu ısıldavranış özelliklerinin belirlenmesine yönelik gerek muhafazalı sıcak kutu yöntemiile ölçüm ve gerekse hesap algoritmasına göre yapılmaktadır.6. Dayanıklılık özelliği; kagir birim elemanları kullanıldığı yerde farklı atmosferortamında değişik etkilere maruz kalabilmektedir. Bunlar genelde kış aylarındadonma/çözülme olgusu, yaz aylarında da sıcaklık etkisinde boy değişim özelliğiolgusu gibi. Bu nedenle kagir birim elemanlarının bu tür olgulara karşı dayanıklılığıanaliz edilebilmektedir.7. Kapiler etkiyle su emme özelliği; su ile temasta bulunan kagir birimelemanlarında, tamamı veya bir kısmı su içerisinde bulunan kagir birimlerde “suemme”, yüzeysel olarak su ile temasta bulunan kagir birimlerde ise “su geçirimlilik”oluşmaktadır. Kapiler su geçirimlilik analizi ile, malzeme yüzeyinin su ile temasageldiği zaman, suyun yüzeysel gerilimi nedeni ile malzeme boşluklarında ve kılcalkanallarında suyun ne oranda yükseldiğini belirlemede kullanılır.8. Rutubet hareketi tayini; farklı agregalar ile yapılmış kagir birimler kullanıldıklarıortam koşullarında, sürekli bir rutubet ortamına veya sıcaklık ortamına maruzkaldıklarında, rutubet genleşmesi veya kuruma büzülmesi etkisi gösterebilirler. Buetkileşimin hangi büyüklüklerde meydan geldiği deneysel olarakbelirlenebilmektedir.9. Su buharı geçirgenliği; havadaki su buharı etkisinin kagir birim blok elemanları ileörülmüş bir duvar bileşeninde ne ölçütlerde etkileşimde bulunduğu, ayrıca bu blokelemanlarının dış bölme duvarlarda kullanılması planlanıyorsa, duvarın nem etkisi veyoğuşma kontrolü analizinin yapılabilmesi için kagir birimlerde su buharı geçirgenliközelliği tanımlanmıştır. Su buharı geçirgenliği hesap algoritmasına göre veyadeneysel olarak belirlenebilmektedir.27

10. Yangına direnç özelliği; duvar elemanı olarak kullanılan yapı malzemelerinin,olası bir yangına maruz kalması durumu için, bu malzeme ile ilgili yangına karşıdirenç değeri tanımlanmaktadır. Yangına direnç değerleri deneysel olarakbelirlenmekte olup, yapı mamullerinin yangın sınıfı da belirlenebilmektedir.11. Kayma bağ dayanım özelliği; taşıyıcı özellikte kullanılacak kagir birimelemanlarında aranılan bir özelliktir. Bu özellik kagir birim elemanının TS EN 998-2’e uygun örgü harcı ile oluşturduğu bağ dayanımı olup deneysel olarakbelirlenebilmektedir.12. Eğilme bağ dayanım özelliği; Kagir birim elemanlarının kullanılacağı yere göre,genellikle döşeme elemanı olarak kullanımlarında, gerekli durumlarda kagir birim ileörgü harcı arasındaki eğilme bağ dayanım değeri deneysel olarakbelirlenebilmektedir.2.5.1. Pomzadan Mamul Bimsblokların Tanımı, Önemi ve SınıflandırılmasıÜlkemiz inşaat endüstrisinde kullanılan en yaygın hafif yapı elemanları duvar vedöşeme elemanlarıdır. Pomza (bims), volkanik cüruf (bazaltik pomza), gaz beton vegöreceli daha az miktarda perlitten imal edilen hafif yapı elemanları, genel olarakkarkas yapılarda çoğunlukla taşıyıcı olmayan ve statik çalışmaya katılmayan, iç-dışduvar dolgu ve döşeme elemanı olarak önemli miktarda tüketilmektedir (Davraz,2004).Bimsbeton; agrega olarak pomza (bims) agregaları kullanılan gerektiğinde kumilave edilerek yapılan hafif betondur (TS 3234)Sadece pomza (bims taşı) kullanılarak bimsbetondan üretilen kagir birimlere“bimsblok” adı verilmektedir. Pomzadan imal edilen yapı malzemelerinin enönemlisi ve en yaygın olanı bimsbloklardır (Gündüz, 2005).28

Bimsbloklar, yüksek ısı ve ses yalıtımı, yüksek mukavemet göstermeleri ve depremedayanıklı mekanları en ucuza mal etme gibi özelliklerinden dolayı vazgeçilmez yapıelemanlarıdır. Günümüzde dünyanın pek çok ülkesinde pomzanın yıllık tüketimi 20milyon m 3 ’ü geçmektedir. Pomza özellikle gelişmiş ülkelerin inşaat endüstrisinde ısıve ses izolasyonu sağlamak için çok miktarda tüketilen ucuz ve önemli birhammaddedir.Bimsbloklarla inşası yapılan binalarda yüksek ses ve gürültülere karşı sessiz ortamlarmeydana getirilmektedir. Pomza ve mamulü bimsbloklar, homojen olarak dağılmışeşsiz doğal boşluklu yapısı, hafifliği, kristal suyu içermemesi, ısı ve sese karşımükemmel yalıtım özelliği gibi niteliklerinden dolayı, kullanım miktarı her geçen yılartma trendi göstermektedir. Ayrıca, yapısal konfor, gürültünün neden olduğu stresve fazladan enerji tüketimi ve bunun neticesinde meydana gelen hava kirliliğiaçısından, yapılarda bu hammaddenin kullanılmasında bir çok faydalar getireceğigörülmüştür. Özellikle pomzadan imal edilen betonlarda normal kum yerine pomzakullanıldığı zaman, bina ağırlığında 1/3 oranında bir azalma ve temele iletilen yükmiktarının azalmasından dolayı inşaat demirinden yaklaşık % 17 miktarındatasarrufta sağlanmaktadır. Ayrıca pomzanın ısı geçirgenlik katsayısı normal betondan4-6 kat daha izolasyon sağlamakta olup, bu özelliğinden dolayı da büyük miktarlardaısı ve enerji sağlamaktadır (Gündüz, 2005).Pomzadan mamul duvar blok elemanı olan bimsbloklar, boşluklu olup olmadıklarınagöre dolu veya boşluklu olarak sınıflandırılırlar. Dolu bloklar, tam dolu veya özelyarıklı olmak üzere iki, boşluklular ise, tek sıra boşluklu, iki sıra boşluklu, üç sıraboşluklu, dört sıra boşluklu olmak üzere 4 tiptedir. Bimblokların sembolik olarakgörünümleri Şekil 2.1’ de verilmiştir.Gündüz (2005), pomzadan mamul bimsblok elemanlarını üretim özelliklerine göredaha ayrıntılı bir şekilde aşağıdaki gibi sınıflamıştır.Tuğla Bimsbloklar• Dolu bimstuğla• Boşluklu bimstuğla29

• Özel amaçlı bimstuğlaBoşluklu Bimsbloklar• Diktörtgen sıra boşluklu bimsblok• Daire/oval sıra boşluklu bimsblok• Karma sıra boşluklu bimsblokBoşlukları Dolgulu Bimsbloklar• Boşlukları dolgulu bimsblok• Sandviç bimsblok• Dolgusu kesintisiz bimsblokÖzel Yarıklı Bimsbloklar• Dolu duvar bimsblok• Açılı köşe örgüsü bimsblok• L tipi köşe örgüsü bimsblokU tipi bimsbloklar• Normal U tipi bimsblok• İçten yalıtımlı U tipi bimsblok• Güçlendirilmiş U tipi bimsblokYanak Kaplamalı BimsbloklarPeyzaj Bimsbloklar• Halka şekilli bimsblok• Yarım halka şekilli bimsblokDöşeme Levhası Bimsbloklar• Taban döşeme levhası bimsblok• Tavan ve çatı döşeme levhası bimsblok• Yalıtım levhası bimsblokDonatısız Levha Bimsbloklar• Düz lento bimsblok• Kemer lento bimsblokAsmolen bimsbloklar• Düz asmolen blok• Normal tavan asmolen blok30

Şekil 2.1. Bimsblok elemanlarının sembolik görünümleri2.5.2. Bimsblokların ÜretimiPomza taşı, pomza maden ocağından bir lastik tekerlekli yükleyici ile kazılarakkamyonlara yüklenir. Endüstriyel önem taşıyan yataklardan açık işletme metodu ileüretilen pomza madeni, bimsblok üretim prosesi için fabrikaya sevk edilir. Fabrikada uygun kırma-eleme sistemlerinde boyut küçültülerek sınıflandırılır ve bimsblokagregası haline dönüştürülür. Boyutlandırılmış olarak ayrı ayrı silolara nakledilir.Bimsblok üretim sistemi tamamen bilgisayar otomasyonlu robot teknolojisi iledonatılmış olan mekanize bir sistemle, silolarda toplanan bims agregası ve bağlayıcıolarak çimentonun su ile homojen olarak karıştırılması için miksere alınır.Oluşturulan bimsbeton karışımı, yüksek basınç ve vibrasyon altında kalıplarapreslenir. Kalıp içerisinde istenen şekle giren bimsbeton, paletler, elevatör ve taşıyıcırobot vasıtasıyla, stok alanına sevk edilir.Bimsblok üretiminde malzemelerin alınması, basınç ve vibrasyon miktarları gibideğişkenler tamamen bilgisayar ünitesince belirlenerek uygulanmaktadır. Üretiminher aşamasında, tamamen bilgisayarlı otomasyon söz konusudur (Gündüz, 2005).Bimsblok üretim prosesinin sembolik akım şeması Şekil 2.2’ de verilmiştir.31

Ocaktan PomzaÜretimiNakliyeKırma İşlemiEleme İşlemiBunker-Silolama(İri Agrega)Bunker-Silolama(Orta Agrega)Bunker-Silolama(İnce Agrega)Granül pomzaSuMİKSERÇimentoBimsblok Robotik ÜretimProsesi(Vibrasyon+ Pres)Kamaralarda KürlemePaketlemeNihai ÜrünŞekil 2.2. Genelleştirilmiş Bimsblok üretim prosesi akım şeması (Gündüz, 2005).32

2.6. Kompozit Yapıda Sıva HarçlarıDeğişik özelliğe sahip iki veya daha çok malzemenin fiziksel olarak karıştırılması ileelde edilen ve başlangıçtaki malzemelerden farklı, daha iyi özelliklere sahip yenimalzemeye “kompozit malzeme” denir. Kompozit malzemenin özelliklerini,kompoziti oluşturan fazların özellikleri ve hacimsel olarak bulunma oranlarıbelirlemektedir.Kompozit sıva harcı veya örgü harçları, bağlayıcı maddeler, agrega ve yeterlimiktardaki suyun ve gerektiğinde harcın özelliklerini geliştirmek amacı ile kullanılanpolimer katkı maddelerinin karıştırılması ile elde edilen bir yapı malzemesidir(Gündüz vd., 2007).Beton harcı, mineral kökenli agreganın bir bağlayıcı ile birleştirilmesiyle üretilenyapay bir malzemedir. TS EN 998-1`de öngörüldüğü şekliyle, birleştirici olarakçimento, söndürülmüş toz kireç ve harç çimentosu kullanılmaktadır. Kompozit hafifsıva harçları, gözenekli tabii veya suni hafif agregalar, çimento, polimer bileşenler vesu ile yapılmış birim hacim ağırlığı genellikle 800 kg/m 3 ’den büyük olmayan içve/veya dış cephe uygulamalarında kullanılabilen atmosfer ortam koşullarınadayanıklı harç olarak tanımlanabilmektedir. Harç yapmak için kullanılacak suyunmiktarı kargir duvarda kullanılan yapı malzemenin su emme kabiliyetine göre tayinedilmektedir (Gündüz vd., 2007).Doğal hafif agregalar, kullanım yeri ve kullanım amacına göre inşaat sektörününvazgeçilmez hammadde kaynaklarındandır. Son yıllarda farklı yapısal özelliklergösteren ve değişik orijinlere sahip pek çok doğal hafif agrega türünün, inşaatsektöründe yapı bileşenlerinin elde edilmesinde kullanılabilirliği yaygınlaşmayabaşlamıştır. Bu nedenle, inşaat sektöründe kullanılacak yapı malzemelerinin teknikyönden üstün parametre ve değerlere sahip olmalarının gerekliliği, birçok yeniagrega türü ve dolayısıyla, yapı malzemelerinin kullanımına ve uygulanmasınazemin hazırlamaktadır. Bununla birlikte kompozit yapılı yapı elemanlar, teknikperformansları gereği, geleneksel uygulamalara göre daha yüksek avantajlar33

sağladığı da bilinmektedir. Ancak, ülkemizde kompozit yapıdaki inşaat elemanlarınayeterli düzeyde rastlanılmamaktadır. Kompozit hafif yapı bileşenleri ülkemizaçısından çok yeni bir konu olup, teknik olarak son derece önem arz edecekgelişmeleri sağlayacak bir husustur. Ayrıca, ısı - ses izolasyonu ve birim ağırlığıdüşük doğal hafif agregaların farklı alternatif kullanımları ile inşaat endüstrisindebirçok yapı elamanı türevi ürünler geliştirilip kullanıldığı da bilinmektedir.2.6.1. Mikronize Hafif Agreganın Kompozit Hafif Yalıtım Sıvası ÜretimindeKullanımıHafif agrega türleri, kırma, eleme, kurutma ve öğütme işlemlerinden sonra mikronizehale getirilebilmektedir. Konu üzerine ülkemizde henüz yeterli düzeyde kurulutesisleri görmek mümkün olmamakla birlikte, küçük ölçekte birkaç işletmeninürettiği mikronize hafif agregalar gelişen bir trendle kullanım alanı bulmaktadır.Özellikle, inşaat endüstrinde son yıllarda yalıtıma verilen önemin bir gereksinimiolarak, binaların ısı yalıtımlarının sağlanmasında ısı iletkenlik değerleri düşük, buhardifüzyonunu kolaylıkla sağlayan yeni ürün türevlerinin geliştirilmesine ihtiyaçduyulmaktadır. Bu amaçla, kompozit yapıda ürünlerin önemli bir yer alacağı dakaçınılmaz olarak görülmektedir.Mikronize hafif agregaların çimento bağlayıcılı ve farklı kimyasal polimerbileşenlerinin de kullanıldığı kompozit yapıda geliştirilen sıva harçları, yalıtımamaçlı sıva uygulamalarında önemli bir yer tutmaktadır. Bu tarz ürünlerin gelişimive sağlayacakları teknik özellikler TS EN 998-1 standardında tanımlanmış olup, buözellikler aşağıda maddeler halinde verilmiştir.• Kuru yığın yoğunluk• Sertleşmiş harcın boşluklu kuru birim hacim kütlesi analizi• Sertleşmiş sıva harcının basınç dayanımı analizi• Sertleşmiş sıva harcının eğilme dayanımı analizi• Bağ dayanımı analizi• Sertleşmiş sıva harcının kılcal (kapiler) su emme analizi34

• Sertleşmiş Sıva Harcının Su Buharı Geçirgenlik Özelliği• Sertleşmiş Sıva Harcının Isıl İletkenlik Özelliği• Sertleşmiş Sıva Harcının Yangına Tepki Özelliği• Sertleşmiş Sıva Harcının Dayanıklılık Analizi• Sertleşmiş Sıva Harcının Donma-Çözünme Dayanımı Analizi• B Metodu – İnce Tabaka Harcının İşlenebilme Süresi Analizi• Taze Sıva Harcının Hava İçeriği Analizi• Taze Sıva Harcı İçin Karışım Suyu İhtiyacı Analizi2.6.2. Kimyasal Toz Polimer Katkılar ve SınıflandırılmasıPolimerler, çimento bazlı sistemlerde yapısına girdiği harcın esnekliğini, yapışmadayanımını, sıcak ve soğuk ortam koşullarına dayanıklılığını arttırırlar. 1950’ liyıllardan sonra inşaat teknolojisinde görülen gelişmelerle birlikte, polimerler de harçyapımında geniş kullanım alanları bulmuşlardır.Özışık (2001)’e göre, polimerler (dispersiyon tozları) şu şekilde sınıflanmaktadır:• Vinil asetat etilen (VAE)• Vinil asetat / versatik asit esteri (VAC / VeoVa)• Vinil asetat homopolimer (VAC) (sadece alçı uygulamaları ve duvar kağıdıyapıştırıcıları)• Stiren akrilik ko-polimeri (SA)• Saf akrilik ester (A)Dispersiyon tozları, koruyucu kolloidlerle karıştırılarak kurutulmaktadır. Daha sonrasu içinde tekrar disperse olmakta ve kurutulmaktadır. Bu işleme redispersiyondenilmektedir (Özışık, 2001).Dispersiyon tozları ile modifiye edilen yapı ürünlerinin özellikleri ;1. Islak harçtaki gelişmeler;- Daha iyi plastik özellik.- Daha iyi işlenebilirlik.35

- Daha iyi viskozite.- Daha iyi ıslak kohezyon.- Daha iyi su tutma özelliği2. Sertleşmiş harçtaki gelişmeler;- Daha iyi yapışma.- Daha iyi esneklik kuvveti.- Yüksek esneklik (deformasyon kabiliyeti).- Düşük Elastisite Modülü.- Yüksek geçirgen özellikli harç.- Daha iyi aşınma dayanımı.- Yüksek kohezyon ve sertlik.- Azaltılmış su emme (hidrofobik dispersiyon tozları ile) (Özışık, 2001).Dispersiyon tozları içeren bir harç sistemi içerisinde, dispersiyon tozlarının etkimekanizması şöyle açıklanabilir:- Koruyucu kolloid, harç sistemi içerisine absorbe edilir ve suda çözünmez hale gelir.- Dispersiyon tozları film oluştururlar ve bağlayıcı olarak davranırlar.- Polimer film fayans (yapıştırma harçları için) / harç ve zemin birleşim arayüzeylerinde yapışmayı ve harç içerisindeki kohezyonu arttırır (Özışık, 2001).Konsan (2005)’e göre, kimyasal toz polimer katkıların sınıflandırılması ve tekniközellikleri aşağıdaki şekilde tanımlanabilmektedir:1.Su İtici Polimer Sıva Katkısı; toz formda olan ve sıva harcına yumuşaklık ve kolayişlenebilme özelliği sağlayan, sürekli su itici özellik kazandıran bir harç katkısıdır.Standart olarak üretilen tüm çimento çeşitleri ile uygulanabilmektedir. Beyaz renkli,8.5-10.5 pH değerine sahip, klorür içermeyen ve korozif etkisi görülmeyen birkatkıdır. Sıva harcına bu katkı ilave edildiğinde harca şu özellikleri kazandırmasıbeklenir:- Sürekli su iticilik- Neme karşı dayanıklılık- Yüksek yapışma kabiliyeti36

- Mükemmel işlenebilirlik- Hafifleticilik- Yüksek dayanım- Yüksek elastikiyet- Sıfır korozyon- Minimum rötre çatlağı2. Kıvamlaştırıcı Polimer Sıva Katkısı; toz formda olan ve harca normal priz süresiiçinde yumuşaklık ve kolay işlenebilme özelliği sağlayan, harcın uygulandığı yüzeyedaha iyi yapışmasını sağlayan bir harç katkısıdır. Standart olarak üretilen tümçimento çeşitleri ile uygulanabilmektedir. Beyaz renkli, 8.0-9.5 pH değerine sahip,1.15 g/cm 3 yoğunluğunda ve klorür içermeyen korozif etkisi görülmeyen bir katkıdır.Sıva harcına bu katkı ilave edildiğinde şu etkileri göstermesi beklenir:- Harç uygulandıktan sonra bünyesindeki suyu çok hızlı kaybetmez.- Şartlara bağlı olarak, normal harç karışımı elde etmek için gerekli su miktarınıazaltır.- Kalıcı mukavemeti arttırır.- Uygulama yüzeyine aderans değerini artırır.- Hidrotasyon nedeni ile oluşacak rötre çatlaklarını ve priz sonlandıktan sonrakikapiler su emmeyi azaltır.3.Priz Süresini Değiştiren Polimer Sıva Katkısı; taze harcın priz adı verilen sertleşmesürecinin bazı koşullarda hızlandırılması veya geciktirilmesi istenir. Özellikle yazaylarında, uzun taşıma mesafelerinde priz geciktiriciler, kış aylarında ise prizhızlandırıcılar kullanılır.4. Hava Sürükleyici Polimer Sıva Katkısı; soğuk iklim koşullarında donma-çözülmetehlikesine karşı koruyan bu maddeler, aynı zamanda harcın işlenebilirliğiniarttırırken yumuşaklık, su emiciliğinde azalma ve hafiflik sağlarlar.37

3. MATERYAL ve YÖNTEM3.1. MateryalTez kapsamında kullanılan materyaller, Aksaray-Taşpınar mevkii ignimbiritleri,Isparta-Diyadin kireçtaşı agregaları, çimento, kireç, genleşmiş perlit, polimerkatkılar, beton karışım suyu ve laboratuar çalışmalarında kullanılan deneyaraçlarından oluşmaktadır.3.1.1. İgnimbiritKısa ve öz tanımıyla piroklastik akıntı çökellerine “ignimbirit” adı verilmektedir.İgnimbiritler çoğunlukla riyolitlerin kimyasal bileşimine benzer bir bileşime sahiptir.Bazen dasitik, trakitik ve hatta fonolitik bileşim de gösterebilirler. Piroklastik akıntıçökellerinin herhangi bir tabakalanma göstermemeleri, kötü boylanmalı olmaları,camsı piroklastik malzemenin bol olarak bulunması, özellikle toz büyüklüğündekitaneciklerin birbirleriyle kaynaşmış olmaları, kayaçların gevrek ile çok sert-kompaktarasında değişen dokusal özellik göstermeleri tipiktir. Bileşenlerin birbirleriylekaynaşma derecesine göre ignimbiritler, “kaynaşmamış ignimbiritler” ve “kaynaşmışignimbiritler” şeklinde de adlandırılmaktadır. Bir ignimbirit profilinin ortakısımlarında bileşenler taban ve üst kısımlara doğru kıyasla daha yoğun bir şekildebirbirleriyle kaynaşmışlardır. İgnimbiritler açık renkli kayaçlardır. Jeolojik tarihçeiçinde gelişmiş, nispeten yaşlı ignimbiritler gri, kırmızımsı kahverengi veya yeşilimsirenkler de gösterebilirler. İgnimbiritler pomza parçaları, volkan camı kıymıklarıdışında kuvars mineralleri, sanidin, plajioklas, biyotit, hornblend vd. mineraller deiçerirler.Aksaray ve civarında Hasandağ volkanizmasına bağlı olarak oluşmuş dört çeşitignimbirit üyesi bulunmaktadır. Bu ignimbiritlerin oluşum koşulları ve özellikleribirbirinden farklıdır. Tez çalışması kapsamında sadece Aksaray-Taşpınar yöresindeoluşumları bulunan ignimbiritler çalışılmıştır. Kalınlıkları sabit olmayıp yanal yöndedeğişen ignimbiritlerin, Taşpınar yöresinde kalınlıkları yer yer 10-15 metreyi38

ulmaktadır. Yörede ignimbirit oluşumlarının dağılımları göz önüne alındığında, buoluşumların endüstriyel olarak değerlendirilebilirliği göz ardı edilemeyecekboyutlardadır. İgnimbirit oluşumlarının gözlendiği Aksaray-Taşpınar yöresininjeolojisi ve ignimbirit kayacının kimyasal ve fiziksel özellikleri bulgular kısmındaayrıntılı olarak verilmiştir.3.1.2. Kireçtaşı AgregasıTez çalışması kapsamında taşıyıcı hafif beton üretmek için Isparta Belediyesi YolYapım ve Asfalt Şantiyesine ait mıcır kırma eleme tesisinden 3/8"-No4 (~300 kg)tane boyutunda Diyadin taş ocağı kireçtaşı agregası temin edilmiştir.3.1.3. ÇimentoÇimento, ana hammaddeleri kalkerle kil olan ve mineral parçalarını (kum, çakıl,tuğla, briket, bimsblok vs.) yapıştırmada kullanılan bir malzemedir. Çimentonun buyapıştırma özelliğini yerine getirebilmesi için mutlaka suya ihtiyaç vardır. Çimentosu ile reaksiyona girerek sertleşen bir bağlayıcıdır. Kırılmış kalker, kil ve gerekirsedemir cevheri ve kum katılarak öğütülüp toz haline getirilir. Bu malzeme 1400-1500 0 C’ de döner fırında pişirilir. Meydana gelen ürüne “klinker” denir. Daha sonraklinkere bir miktar alçı taşı eklenip (%4-5 oranında) çok ince toz halinde öğütülerekPortland çimentosu elde edilir (Tolgay vd., 2004)Tez çalışması kapsamında, CEM I 42,5 R Portland çimento ve BPÇ 42,5 BeyazPortland çimento olmak üzere iki çeşit çimento kullanılmıştır.3.1.3.1. CEM I 42,5 R Portland ÇimentoTaşıyıcı ve taşıyıcı olmayan hafif beton numunelerinin elde edilmesinde bağlayıcımadde olarak Isparta’da bulunan Göltaş Göller Bölgesi Çimento Fabrikası’nınürettiği TS EN 197-1 standardına uygun CEM I 42,5 R Portland Çimentosu39

kullanılmıştır. Bu çimentoya ait fabrika tarafından belirlenen fiziksel ve kimyasalözellikler Çizelge 3.1 ve Çizelge 3.2’de verilmiştir.Çizelge 3.1. CEM I 42,5 R Portland çimentosunun fiziksel özellikleriÖzgül Ağırlık (gr/cm 3 ) 3.10Priz Başlangıcı (min-dakika) 250Hacim Genleşmesi (mm) 32 Günlük Basınç Dayanımı (MPa) 14.77 Günlük Basınç Dayanımı (MPa) 26.928 Günlük Basınç Dayanımı (MPa) 43.0Çizelge 3.2. CEM I 42,5 R Portland çimentosunun kimyasal özellikleriKimyasal Bileşen (%)SiO 2 20,65Al 2 O 3 5,60Fe 2 O 3 4,13CaO 61,87Na 2 O 0,14K 2 O 0,83MgO 2,60K.K. 1,393.1.3.2. BPÇ 42,5 Beyaz Portland ÇimentoKompozit yapıdaki sıva numunelerinin elde edilebilmesi için bağlayıcı madde olarakpiyasada kolaylıkla bulunan Adana çimentonun ürettiği TS 21 standardına uygunBPÇ 42,5-Beyaz Portland Çimentosu kullanılmıştır. Bu tür çimento esas olarakmimari amaçlarla kullanılır. Dekoratif amaçlı çimentodur. Renk verici oksitleriçermeyen ya da çok az oranda içeren hammaddeler kullanılarak üretilen katkısızçimentodur.40

3.1.4. KireçKompozit yapıda sıva harcının yapılmasında kireç, üretilecek harcın işlenebilirliğinive yapışma özelliğini arttırmak için katılır. Deneysel çalışmada hazırlanan harçkarışımlarına ağırlıkça % 6,5 oranında kireç ilavesi yapılmıştır. Çalışmada TS 4022standardına uygun olarak üretilmiş söndürülmüş SKK 70 T Isparta toz kalker kirecikullanılmıştır.3.1.5. Genleşmiş PerlitKompozit yapıda sıva harçlarına genleşmiş perlit agrega ilavesi yapılarak, üretileceksıvaların birim ağırlığını düşürmek, aynı zamanda ısı yalıtım özellikleriniiyileştirmek hedeflenmiştir. Deneysel çalışmada hazırlanan harç karışımlarınaağırlıkça % 17,60 oranında genleşmiş perlit ilavesi yapılmıştır. Genleşmiş perlitagrega, İzmir-Menderes bölgesinden temin edilmiş olup, maksimum tane boyutu 1mm olarak belirlenmiştir.3.1.6. Polimer KatkılarKompozit yapıda hafif ve yalıtımlı sıva harcı elde etmek için mikronize boyutlardaignimbrit, çimento, kireç, genleşmiş perlit, ve karışım suyuna ilave olarak toz formdakimyasal katkılar kullanılmıştır. Bu katkılar TS EN 998-1 standardına uygun olaraküretilmiş ve kompozit yapının ağırlıkça belli yüzdeleri nispetinde karışımlara ilaveedilmiştir. Harç karışımlarda 4 farklı toz polimer kullanılmıştır. Bunlar;Su itici polimer; toz formda, beyaz renkli olan ve sıva harcına yumuşaklık ve kolayişlenebilme özelliği sağlayan, sürekli su itici özellik kazandıran bir harç katkısıdır.Kıvamlaştırıcı selüloz polimer; toz formda, beyaz renkli harca normal priz süresiiçerisinde yumuşaklık, kolay işlenebilme ve yüksek yapışma kabiliyeti özelliğisağlayan 60000 vizkozite değerinde bir harç katkısıdır.41

Hava sürükleyici polimer; toz formda beyaz renkli olan ve sıva harcına hafiflik vekolay işlenebilme özelliği sağlayan harç katkısıdır.Priz hızlandırıcı (sertleştirici) polimer; toz formda beyaz renkli olan sıva harcınınhızlı priz almasını sağlayan ve prizini almış numunenin daha mukavemetli halegelmesini sağlayan harç katkısıdır.Deneysel çalışmalarda kullanılan polimer katkılar, İzmir’de faaliyet gösterenKONSAN Bilgi ve Teknoloji Üretimi A.Ş.’den sağlanmıştır.3.1.7.SuBeton üretiminde kullanılan suyun iki önemli işlevi vardır. Bunlardan ilki, kuruhaldeki çimento ve agregayı işlenebilir bir kütle haline getirmek, ikincisi ise, çimentoile kimyasal reaksiyon yaparak plastik kütlenin sertleşmesini sağlamak. Betonunmukavemeti de büyük oranda su/çimento oranına bağlıdır. Fazla miktarda sukullanılması, betonun mukavemetini düşürür. Beton üretiminde temiz ve betonaolumsuz etki yapmayacak nitelikte su kullanılmalıdır. İçme suları beton üretimindekullanılabilmektedir (Ekmekyapar ve Örüng, 1993).Yapılan deneysel çalışmalarda, hafif beton ve kompozit yapıda sıva harçlarınıoluşturmak için Süleyman Demirel Üniversitesi - Pomza Araştırma ve UygulamaMerkezi’ndeki şebeke suyu kullanılmıştır.3.1.8. Laboratuar Çalışmalarında Kullanılan AraçlarLaboratuar çalışmalarında Süleyman Demirel Üniversitesi Pomza Araştırma veUygulama Merkezinde bulunan teçhizatlar ve deney düzenekleri kullanılmıştır.Araştırmada kullanılan ignimbirit agregalarının, hafif beton agregası olarakdeğerlendirilebilirliğinin belirlenmesi amacıyla “TS 1114 EN 13055-1” standardındabelirtilen araç ve düzeneklerden yararlanılmıştır. Ayrıca Kompozit yapıda sıva42

harçlarının üretilmesi ve değerlendirilmesinde “TS EN 998-1” standardındaöngörülen araç ve düzeneklerden yararlanılmıştır.3.1.8.1. Beton MikseriHafif ve doğal gözenekli ignimbrit kayaçlarının yapı sektöründe hafif beton agregasıolarak kullanılmasının etüdü için TS 1114 EN 13055-1 standardında öngörülenprensipler çerçevesinde belirli oranlarda hazırlanan karışımların harç halinegetirilmesi gerekmektedir. Bu karışımların yapıldığı beton mikserinin genelgörünümü Şekil 3.1’de verilmiştir.Şekil 3.1. Beton mikserinin genel görünümü3.1.8.2. Vibrasyonlu Kalıp PresiTS 1114 EN 13055-1 standardında öngörülen prensipler çerçevesinde, taşıyıcıolmayan hafif beton üretimi yapmak için, belirli oranlarda hazırlanan karışımları harçhaline getirdikten sonra efektif çimento oranını belirlemek için 10x10x10 cm43

ebatlarında küp numuneler elde edilerek standartlara uygunluk analizleri yapılmasıgerekmektedir. Bu numuneleri elde etmek için kullanılan vibrasyonlu kalıp presiningenel görünümü Şekil 3.2’ de verilmiştir.Şekil 3.2. Küp numune hazırlanmasında kullanılan vibrasyonlu kalıp presiDökümü yapılan numuneler prizini aldıktan sonra laboratuar ortamında kürkamaralarında beklemeye alınmıştır (Şekil 3.3).3.1.8.3. Farklı Geometride Blokların Elde Edildiği Vibrasyonlu Kalıp PresiTanımlanan efektif çimento oranına göre aynı karışım oranlarında farklı geometrikyapıya sahip kâgir birim (hafif yapı elemanı blok) ürünleri, birebir ölçeklerdedökülerek, bu blokların tüm teknik özelliklerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bublokların üretiminde kullanılan farklı geometride kalıplara sahip olan vibrasyonlukalıp presinin genel görünümü Şekil 3.4’te verilmiştir.44

Şekil 3.3. Taşıyıcı olmayan hafif beton numuneleriŞekil 3.4. Farklı geometride beton kagir birimlerin (blokların) elde edildiğivibrasyonlu kalıp presinin genel görünümü45

3.1.8.4. Hidrolik Beton PresiTaşıyıcı ve taşıyıcı olmayan hafif beton numunelerinin tek eksenli basınçdayanımları, 200 ton yükleme kapasitesine sahip kalibrasyonlu ve tamamenbilgisayar kontrollü bir hidrolik preste incelenerek belirlenmiştir. Çalışmadakullanılan hidrolik pres Şekil 3.5’te görülmektedir.Şekil 3.5. Hidrolik Beton Presi (200 ton kapasiteli)3.1.8.5. Isı Yalıtım Deneyinin Yapıldığı Muhafazalı Sıcak Kutu Deney DüzeneğiSıcak Kutu yönteminde ise bir bloğun ısı iletkenlik değeri, “Yapı ElemanlarınınYalıtılmış Sıcak Kutu Yardımıyla Denge Durumunda Isısal Performanslarının TestYöntemi” olarak kabul edilen ve TS EN ISO 8990 standardında öngörülen testdüzeneği yardımıyla, bir yapı elemanının birebir boyutta ısı iletkenliği ve ısıgeçirgenlik direnci gibi teknik parametreler ölçülebilmektedir.46

Sıcak Kutu (Hot Box) yöntemi, sıcak oda ve soğuk olmak üzere iki bölüme ayrılmışve yalıtılmış bir kutudan oluşan deney cihazı ile kâgir birim deney numunelerinde ısıiletkenlik ve ısı geçirgenlik direncinin tayinini kapsayan bir yöntemdir. Buyöntemde, bir yapı elemanı yalıtılmış bir kutu içersine kutuyu iki bölüme ayıracakşekilde yerleştirilir. Bir bölümden ısı kaynağı-direnç arkasında bulunan vantilatör vebölme içersinde hava çevrimi sürekli sağlanmaktadır. Bu şekilde ısınan malzemeyüzeyinden diğer bölmeye aktarılan ısı, hassas sıcaklık ölçerler (termo-couple) ileölçülmekte ve ısı geçirgenlik değeri hesaplaması yapılmaktadır.Deney düzeneği, güç kaynağını ve sıcaklık değişimlerini tam olarak ölçebilmektedir.Isı sensörleri 0,1 o C hassasiyette ve sıcaklık o C olarak okunabilmektedir. Verilenısının kontrolü, sürekli değişebilen (20-400 watt) akım ile sağlanabilmektedir. Deneycihazı, ısının geçişi üç boyutlu olması nedeniyle, hatalar minimize edilerek dizaynedilir. İletimin temel ilkesi, taşınım ile ısı transferinin olmadığını göstermektir.Deney düzeneğinin kalibrasyonu, ısı iletkenlik değeri bilinen malzemelerin testedilmesi ile sağlanabilmekte ve rezistans bağlanarak, kararlı durumun önemliözellikleri gösterilebilir. Bu teçhizat ile boşluklu veya kagir birim elemanlarının veyafarklı katı maddelerin ısı iletkenliğini ölçmek için kullanılır (Şekil 3.6).46 7121110932158Şekil 3.6. Deney cihazının bölümleri ve sembolik ölçüm prensibi gösterimi(Hot Box)47

3.1.8.6. Tek Odalı ve Bir Yüzü Açık Ses Yalıtım Ölçümü Deney DüzeneğiBu ölçüm düzeneğinde gerçekleştirilen tüm ölçümler, bir yüzü açık ve dış cidarlarıtamamıyla ses soğurucu bir malzeme ile kaplanmış olan kapalı bir ortamdagerçekleştirilir. Bu deney düzeneğinde; bir adet fonksiyon (sinyal) üreteci, girişsinyal genliklerinin daha büyük genlikli sinyallere yükseltilmesini sağlayan biramplifikatör (amfi), amfiden alınan elektriksel enerjiyi ses enerjisine dönüştürentransdüser olarak ölçüm odasının arka-orta bölümüne yerleştirilen bir adet hoparlörakustik yalıtım performansı belirlenecek olan yapı elemanından belirli bir mesafedesabit bir konumda yerleştirilen bir ses seviyesi ölçer (desibelmetre) bulunmaktadır(Şekil 3.7).Bu deney düzeneği ile ölçüm esas olarak, TS 1477 EN ISO 266 standardındaöngörülen frekans değerlerine göre dolu veya boşluklu kagir birim düzeneğeyerleştirilmeden önce ilk fon ölçümleri yapılır. Daha sonra ses yalıtımı ölçülecekkagir birim yerleştirildikten sonra aynı frekans değerlerinde ikinci fon ölçümleriyapılır. Böylece her bir frekans değerine karşılık gelen ilk fon ölçümleri ile ikinci fonölçümleri arasındaki değer farklılıkları, ölçülen kagir birim elemanının gürültüazalması veya ses yalıtım değeri olarak belirlenir.Şekil 3.7. Tek odalı ve bir yüzü açık ses yalıtımı ölçüm düzeneği48

3.2. Yöntemİnceleme alanında, yapılan arazi çalışmaları ve önceki çalışmalardan yararlanarak, 3farklı formasyon ayırt edilmiş olup, bu formasyonların litolojik özellikleri vebirbirleriyle olan dokanak ilişkileri bulgular bölümünde ayrıntılı olarak verilmiştir.Yapı endüstrisindeki hızlı gelişmelere paralel olarak, doğal hafif agregalara olantalep gün geçtikçe artmaktadır. Bu nedenle, Hasandağ volkanizmasına bağlı olarakoluşmuş ve yörede önceki araştırmacılar tarafından İnsuyu formasyonunun bir üyesiolarak Gördeles ignimbiriti şeklinde adlandırılan ignimbiritlerin, inşaat sektöründeyeni bir yapı malzemesi olarak endüstriyel anlamda değerlendirilebilirliği bu yükseklisans tez çalışmasının konusunu oluşturmuştur.Bu amaca bağlı olarak yapılan çalışmalarda 4 ana yöntem izlenmiştir.Bu yöntemler:• Öncelikle inceleme alanında ignimbirit oluşumlarının lokal alanınınjeolojisini belirlemek amacıyla saha çalışmaları yapılarak, (öncekiçalışmalarda) dikkate alınarak 1/25 000 ölçekli saha jeolojisi haritası, eninekesiti ve stratigrafik sütun kesiti hazırlanmıştır.• İnceleme alanında bazı lokasyonlar da seri kalınlığı yaklaşık 10-15 metreyibulan ignimbirit oluşumlarının doğal dolu blok olarak kullanılabilmesi içinbir taş kesme makinası yardımıyla farklı boyutlarda kesilmiş ignimbiritbloklarının TS EN 771-3 standardının ön gördüğü prensipler çerçevesinde“doğal kagir birim” olarak kullanılabilirliği analiz edilmiştir.• Bu ignimbirit bloklarının kesimi sırasında açığa çıkan kesim atığı ignimbiritparçalarının değerlendirilebileceği düşünülmüş, bu nedenle arazide farklılokasyonlardan alınmış ignimbirit kayaç örnekleri uygun primer kırıcılardangeçirilerek TS 1114 EN 13055-1 standardına uygun bir şekilde hafif agregaolarak kullanılabilirlik kriterleri çıkarılmıştır.• Son aşamada ise ignimbirit agregalarının alternatif agrega olarak taşıyıcıolmayan kagir birim, taşıyıcı hafif beton ve kompozit yapıda yalıtımlı sıvaüretiminde değerlendirilmesi amacıyla bir takım ilgili TSE standartlarına49

uygun bir biçimde deneysel çalışmalar yapılarak bulgular kısmında ayrıntılıolarak verilmiştir.Tez kapsamında araştırma, arazi çalışmaları ve laboratuar çalışmaları olmak üzere 2aşamada yürütülmüştür.3.2.1. Arazi Çalışmaları ve Numune Almada Kullanılan Yöntemlerİnceleme alanında ignimbirit oluşumlarının lokal alanının jeolojisini aydınlatmakamacıyla saha çalışmaları yapılarak, (önceki çalışmalarda) dikkate alınarak 1/25 000ölçekli saha jeolojisi haritası, enine kesiti ve stratigrafik sütun kesiti hazırlanmıştır.Arazi çalışmaları sırasında, inceleme alanı içerisinde kütlesel formdaki ignimbiritoluşumlarının bulunduğu ocaklardan, bir taş kesme makinesi yardımıyla kolaylıklakesildiği görülen faklı boyuttaki ignimbirit blok örneklerinden yeterli sayıda numunealınıp, “doğal kâgir birim” olarak kullanılabilirliğini analiz etmek amacıylaSüleyman Demirel Üniversitesi Pomza Araştırma ve Uygulama Merkezilaboratuarına getirilmiştir. Bu blokların kesimi sırasında açığa çıkan ignimbirit kayaçparçaları ve inceleme alanı içerisindeki diğer lokasyonlardan alınan numunekümeleri, Süleyman Demirel Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, CevherHazırlama laboratuarlarında -16 mm tane boyutunda kırılarak agrega halinegetirilmiştir.-16 mm tane boyutlarında kırılan numune kümesi bölgeç ile 2 alt kümeye ayrılmış,bir kısmı hammadde analizlerinde diğer bir kısmı da ürün analizlerindekullanılmıştır.Kimyasal analiz, mineralojik ve petrografik analizler için, kayacın oksidasyonolmamış kısımlarından serbest numune alma yöntemine göre ignimbrit oluşumlarınıtemsil eden el numuneleri alınmıştır.50

Taşıyıcı hafif beton üretmek için, Isparta Belediyesi Yol Yapım ve AsfaltŞantiyesine ait mıcır kırma eleme tesisinden 3/8"-No4 (~300 kg) tane boyutundaDiyadin taş ocağı kireçtaşı agregası temin edilmiştir.3.2.2. Laboratuar ÇalışmalarıKayaç el ve yığın numuneleri ile ürünler üzerinde gerekli inceleme, analiz vedeneylerin yürütülmesinde aşağıda belirtilen yöntemler uygulanmıştır.3.2.2.1. Hammadde Analizlerinde Kullanılan YöntemlerHammadde olarak ignimbrit oluşumlarının mühendislik özellikleri, fiziksel, kimyasalve mineralojik-petrografik analiz yöntemleri kullanılarak yapılmıştır. Kimyasal vemineralojik-petrografik analizlerde kayaç el numuneleri kullanılmıştır. Fizikselanalizlerde ise – 16 mm boyutunda kırılmış ignimbrit agrega numune kümelerikullanılmıştır.“TS 1114 EN 13055-1-Hafif Agregalar, Beton İçin” standardına göre her bir analiziçin kullanılan deney yöntemleri Çizelge 3.3’de verilmiştir.Çizelge 3.3. – 16 mm boyutunda kırılmış ignimbrit agregalarının analizlerindekullanılan deney yöntemleri (fiziksel analizler)Analiz AdıTane Büyüklüğü DağılımıGevşek, Sıkışık Kuru Birim HacimAğırlıkOrganik Madde Tayiniİnce Madde Oranı TayiniKullanılan Deney YöntemleriTS 3530 EN 933-1-Beton Agregalarının Tane BüyüklüğüDağılımının Tayini, TS 1114 EN 13055-1-HafifAgregalar-Beton İçin.TS 3529-Beton Agregalarının Birim AğırlıklarınınTayini, TS 1114 EN 13055-1- Hafif Agregalar-Betonİçin.TS 3673-Beton Agregalarında Organik Kökenli MaddeTayini Deney Metodu, TS 1114 EN 13055-1- HafifAgregalar-Beton İçin.TS 3527-Beton Agregalarında İnce Madde Oranı Tayini,TS 1114 EN 13055-1- Hafif Agregalar-Beton İçin.Birim Ağırlık, Özgül Ağırlık, DolulukOranı, Porozite, Doyma Derecesi, Suemme oranıTS 3526-Beton Agregalarında Özgül Ağırlık ve SuEmme Oranı Tayini.51

3.2.2.2. Ürün Analizlerinde Kullanılan YöntemlerDoğal ignimbrit bloklarının, “doğal dolu kagir birim” olarak değerlendirilmesindekullanılan yöntemler ve alternatif hafif agrega olarak ignimbrit agregalarının,“taşıyıcı olmayan beton kagir birimlerinin” üretiminde, “taşıyıcı hafif beton” ve“kompozit yapıda yalıtımlı sıva” üretiminde kullanılan deneysel yöntemler Çizelge3.4’de verilmiştir.Çizelge 3.4. Ürün analizlerinde kullanılan yöntemlerNumune Türü Analiz Adı Kullanılan DeneyselYöntemlerBirim Hacim Kütle AnaliziTS EN 772-13-Kagir birimlerdenet ve brüt kuru birim hacimkütlelerinin tayiniBasınç Dayanım AnaliziTS EN 772-1-Kagir birimlerdebasınç dayanımının tayiniDoğal İgnimbritBloğu(Dolu Kâgir Birim)Isıl Davranış AnaliziTS EN 1745 –Kagir mamulleritasarım ısıl değerleri tayiniTS EN ISO 8990-Kararlı durumısı iletim özelliklerinin tayinikalibreedilmiş ve muhafazalısıcak kutuEN ISO 6946-Yapı bileşenlerive yapı elemanları–Isıgeçirgenlik ve ısı İletimi-HesapyöntemiDayanıklılık AnaliziDIN 52 252-Kaplama Tuğla veKlinker blokların dona karşıKapiler Etkiyle Su Emme KatsayısıAnaliziSes Yutuculuk Analizidayanım testiTS EN 772-11-Betondan, yapayve doğal taştan yapılmış kagirbirimlerde ilk su emme hızınıntayiniTS 1477 EN ISO 266-Akustiktercihedilen frekanslarTS EN 20140-10- Akustikyapılarda ve yapı elemanlarındases yalıtımının ölçülmesi52

Çizelge 3.4. (devam)Numune Türü Analiz Adı KullanılanDeneysel YöntemlerTaşıyıcı OlmayanHafif Agregalı Blok(Boşluklu KâgirBirim)Taşıyıcı Hafif BetonHafif Beton Karışım HesaplarıAgrega GranülometrisiÇimento Miktarı SeçimiKarışım Suyunun SaptanmasıKıvam DeneyiTS 3234- Bimsbeton KarışımHesabı ve Deney Metotları.Birim Hacim Kütle Analizi TS EN 772-13-Kagir birimlerdenet ve brüt kuru birim hacimkütlelerinin tayiniBasınç Dayanım AnaliziTS EN 772-1-Kagir birimlerdebasınç dayanımının tayiniTS EN 1745 –Kagir mamulleritasarım ısıl değerleri tayiniTS EN ISO 8990-Kararlı durumIsıl Davranış Analiziısı iletim özelliklerinin tayinikalibreedilmiş ve muhafazalısıcak kutuEN ISO 6946-Yapı Bileşenlerive Yapı Elemanları–IsıGeçirgenlik ve Isı İletimiSes Yutuculuk AnaliziTS 1477 EN ISO 266-Akustiktercihedilen frekanslarTS EN 20140-10- Akustikyapılarda ve yapı elemanlarındases yalıtımının ölçülmesiBeton agregası numunesi alımı ve TS 707-Beton Agregalarındannumune hazırlanmasıNumune Alma ve DeneyNumunesinin Hazırlanması.İncelik Modülü TS 3530 EN 933-1-TaneAgrega Gevşek ve Sıkışık BirimHacim Ağırlık TayiniAgrega Özgül Ağırlık ve Su EmmeOranı TayiniBeton Karışım HesaplarıTaze Beton KıvamıDeney Numunelerinin Hazırlanmasıve BakımıNumunelerin Basınç DayanımlarıHafif beton için basınç dayanım vebirim hacim kütlense göresınıflarının tayiniBüyüklüğü DağılımıTS 3529-Beton AgregalarınınBirim Ağırlıklarının Tayini.TS 3526-Beton AgregalarındaÖzgül Ağırlık ve Su EmmeOranı Tayini.TS 802-Beton Karışım HesaplarıEsasları.TS EN 12350-2-Taze BetonÇökme (Slamp) deneyiTS 3068-Laboratuvarda BetonDeney NumunelerininHazırlanması ve Bakımı.TS-EN-12390-3-Sertleşmişbetonda basınç dayanım tayiniTS EN 206-1 Beton özellik53

Çizelge 3.4. (devam)Numune Türü Analiz Adı Kullanılan DeneyselYöntemlerKuru Yığın Yoğunluk Analizi TS EN 1015-10-Kagir harcıKuru Yığın Yoğunluk TayiniSertleşmiş Harcın Boşluklu KuruBirim Hacim Kütlesi AnaliziTS EN 1015-10- SertleşmişHarcın Boşluklu Kuru BirimSertleşmiş Sıva Harcının BasınçDayanımı AnaliziHacim Kütlesinin TayiniTS EN 1015-11- SertleşmişSıva Harcının Basınç DayanımıKompozit YapıdaYalıtımlı SıvaSertleşmiş Sıva Harcının Kılcal(Kapiler) Su Emme AnaliziSertleşmiş Sıva Harcının Isılİletkenlik ÖzelliğiTaze Sıva Harcı İçin Karışım Suyuİhtiyacı Analizi-Kıvam AnaliziTS EN 1015-18- SertleşmişSıva Harcının Kılcal (Kapiler)Su Emme AnaliziTS EN 1745 –Kagir mamulleritasarım ısıl değerleri tayiniTS EN ISO 8990-Kararlı durumısı iletim özelliklerinin tayinikalibreedilmiş ve muhafazalısıcak kutuTS EN ISO 6946-YapıBileşenleri ve Yapı Elemanları–Isı Geçirgenlik ve Isı İletimiTS EN 1015-3 Taze HarçKıvamının Tayini (Yayılmatablası ile)ASTMC109 M-07StandardTest Method for CompressiveStrength of Hydraulic CementMortars54

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA4.1. Genel JeolojiAksaray volkanik platosu, Aksaray’dan doğuya Ürgüp-Nevşehir (Kapadokya)yöresine ve güneye Hasandağ’a doğru uzanan ve 1200 m’nin üzerinde bir platogörünümü veren çoğunlukla Hasandağı ve Melendiz dağından türemiş piroklastiklerve lavlardan oluşur. Bölgede temeli Tuz gölü doğusunda olduğu gibi Kırşehirmasifine ait metamorfitler, granitik intruzyonlar ayrıca ofiyolitik karmaşık oluşturur.Bunların üzerinde yer yer faylı vadilerde Eosen-Oligosen yaşlı çökeller (Çayrazformasyonu ve Mezgit grubu) izlenebilir. Bölge tümüyle Miyosen sonunda başlamışve Pliyosen’de sürmüş bir ignimbrit volaknizmasının volkanoklastik çökelleriylekaplıdır. Pliyosen-Pleistosen döneminde ise Hasandağ’ın andezit ve bazaltlarınınpüskürmesi ile plato bugünkü görünümünü almıştır (Ayhan ve Papak, 1988).4.1.1. İnceleme Alanının JeolojisiAksaray iline bağlı Taşpınar kasabası ve civarının jeolojisi daha önceden pek çokaraştırmacı ve MTA Genel Müdürlüğü tarafından çalışılmıştır (Şekil 4.1).Bu araştırmacılar, (Hamilton, 1842; Chaput, 1936; Lahn, 1940; Tromp, 1942;Westerweld, 1956; Beekman, 1966; Pasquare, 1966; Innocenti, 1975; Batum, 1978;Ketin, 1983; Ercan, 1987; Dönmez vd., 2005) bölgede uzun yıllar araştırmalarınısürdürmüşlerdir ve bu araştırmalarının sonucunda bölgenin stratigrafik özelliklerinibüyük ölçüde ortaya koymuşlardır. Yapılan bu çalışmaların ışığı altında, saha da yeralan jeolojik formasyonlar ve litolojik özellikleri ile ignimbrit kayaçlarınınmineroloji ve petrografileri ile ilgili araştırmalar yapılmıştır.Bu çalışmada, ignimbrit oluşumlarının sahanın sınırlı kesimlerinde var olması nedeniile, saha jeolojisi olarak inceleme alanıda genelde bu alanlar seçilmiştir.55

İgnimbrit oluşumlarının lokal alanının jeolojisini aydınlatmak amacıyla, Aksarayilinin güneyinde yer alan Taşpınar kasabası ve yakın çevresinin 1/25.000 ölçeklijeoloji haritası ve enine kesiti saha çalışmaları ve önceki çalışmalardan yararlanarakhazırlanmıştır (Ek-1).Şekil 4.1.Taşpınar kasabasından genel bir görünüm4.1.2. StratigrafiÇalışma alanında bulunan birimlerin litolojik özellikleri ve birbiriyle olan dokanakilişkileri bu bölümde açıklanacaktır. Formasyon adlamalarında bölgede daha önceyaygın olarak kullanılan isimler tercih edilmiştir.İnceleme alanında bulunan jeolojik birimler stratigrafik olarak alttan üste doğru şuşekilde gözlenmektedir. En altta Geç Miyosen yaşlı İnsuyu formasyonu ve buformasyon içerisinde yer yer volkanik ara düzey olarak gözlenen Gördeles ignimbritüyesi bulunmaktadır. İnsuyu formasyonu üzerine Geç Pliyosen yaşlı Kışladağformasyonu uyumsuz olarak gelmektedir. En üstte ise Kışladağ formasyonununüzerine uyumsuzlukla gelen Kuvaterner yaşlı Hasandağ volkanitlerinin 2. Evredöküntü tüfleri bulunmaktadır (Şekil 4.2).56

Şekil 4.2. İnceleme alanına ait genelleştirilmiş stratigrafi sütun kesiti (Ölçeksiz)57

4.1.2.1. İnsuyu Formasyonu (Tmi)Beyaz, gri renkli, kalın-orta katmanlı gölsel kireçtaşı, marn çakıltaşı, kumtaşı, kil taşıve ignimbrit ara seviyelerden oluşan birim Ulu vd., (1994) tarafından İnsuyuformasyonu olarak adlandırılmıştır.Birim ayrıca farklı çalışmalarda İnsuyu kireçtaşı (Uygun vd., 1981), Dilekçiformasyonu (Özcan vd., 1990), Karakaya formasyonu (Beekman, 1966), Kızılırmakformasyonu (Birgili vd., 1975) olarak adlandırılmıştır.Formasyon genellikle ince marn ve kil ara katmanlı kireçtaşları ile temsil edilir.Kireçtaşları beyaz-gri renkli, mikritik ve sparitik dokulu, yer yer silisifiye ve bolgastropodludur. Birim yanal ve düşey yönde geçişli olarak kumtaşı ve konglomeragibi çökellere geçiş gösterir. Birim içerisinde yer yer volkanik ara düzey (Gördelesignimbrit üyesi) izlenir. Bu volkanik seviye, doğudaki inceleme alanı içerisindegözlenemeyen Ürgüp formasyonunun Gördeles ignimbrit üyesine karşılık gelmesinedeni ile bu çalışmada da Gördeles ignimbrit üyesi olarak kabul edilmiştir (Dönmezvd., 2005) (Şekil 4.3).İnsuyu formasyonu karbonat çökeliminin yoğun olduğu bir göl ortamının ürünüdür.Bölgede özellikle yatay konumlu gölsel kireçtaşları geniş alanları kapsar ve genişdüzlükler oluşturur. Marn ve kil ara katmanları ise karadan gelen malzemenin zamanzaman baskın olduğunu yansıtmaktadır. Formasyonunun değişik kesimlerinden Geç(Üst) Miyosen yaşını veren memeli fosillerden Giraffidea gen. et. sp. indet.,Carnivora gen. et. sp. indet., Proboscidea gen. et. sp. indet., Hipparion sp., Bovideagen. et. sp. indet., Gazelle sp. bulunmuştur (Aslan,1977). Buna göre birimin yaşı Geç(Üst) Miyosen olarak kabul edilmiştir.Birimin alt dokanağı çalışma alanında gözlenemez. Üzerinde ise uyumsuz olarak GeçPliyosen yaşlı Kışladağ formasyonu yer alır.58

Qht2TmiŞekil 4.3. İnceleme alanının kuzey doğusunda İnsuyu formasyonu (Tmi) üzerineuyumsuzlukla gelen Kuvaterner yaşlı Hasandağ volkanoklastiklerinin (Qht2)görünümü4.1.2.1.1. Gördeles İgnimbiriti Üyesi (Tmüg)İnceleme alanı içerisindeki Taşpınar mevkisi ve civarında geniş yayılıma sahip olanignimbiritler Beekman (1966) tarafından Gördeles ignimbirit üyesi olarakadlandırılmıştır. Formasyonun ismi farklı çalışmalarda Sofular ignimbiriti (Pasquare,1968), Gördeles üyesi (Temel, 1992), Gelveri ignimbiriti (Batum, 1978) olarakadlandırılmıştır.İgnimbiritler gri, mor, yer yer pembe renklidir. İçerisinde pomza, litik ve vitrikparçalar içerir ve tek bir piroklastik akıntıdan meydana gelmiştir. Pomzalar yer yeroldukça iri boyuttadır ve özellikle içerisindeki gözlü yapılarıyla dikkat çekerler(Şekil 4.4). Gözlü yapılar kuvars veya feldispat tanelerinin etrafının, bir gözü59

andıracak şekilde volkanik cam lifleriyle sarılması ile oluşmuştur. Birim içerisindeignimbiritlerin yanı sıra, yer yerde volkanoklastik çökeller oldukça yaygın olarakgözlenmiştir (Şekil 4.5, Şekil 4.6, Şekil 4.7). Ancak bir ayırtlanma yapılmadığındantek birim olarak ele alınmıştır (Dönmez vd., 2005).Gördeles ignimbiritlerinin kalınlığı sabit olmayıp yanal olarak değişmektedir.İnceleme alanı içerisinde yer almayan Melendiz suyu boyunca yaklaşık kalınlıkları100 m., Akhisarın doğusunda 20 m., inceleme alanındaki Taşpınar mevkisinin bazıkesimlerinde ise yaklaşık olarak 10-15 m. civarındadır.Litoljik özellikleri dolayısıyla yörede oldukça önem kazanmış olan Gördelesignimbiriti kolay kazılabilmesi nedeni ile depo olarak kullanılmaktadır. Ayrıca kolaykesilip işlenmesi ve yer altı sularının etkisiyle çeşitli renkte desenler kazanmasısebebiylede, binalarda yapı ve kaplama taşı olarakta kullanılmaktadır.Kayacın ince kesit incelemelerinde başlıca fenokristaller olarak plajiyoklas, biyotit,klinopiroksen, amfibol, kuvars ve opak mineraller ile pomza ve kayaç parçalarıgözlenmiştir. İnnocenti vd., 1975 tarafından yapılan yaş tayinlerinde 6.8 ± 1.4 ve7.8±1.6 my. yaşlar saptanmıştır. Bu radyometrik yaş verilerine göre Gördelesignimbrti üyesi Geç Miyosen’de oluşmuştur. Yine formasyonun değişikdüzeylerinden Geç Miyosen yaşı veren Giraffidea gen. et. sp. indet., Carnivora gen.et. sp. indet., Proboscidea gen. et. sp. indet. , Hipporian sp., Gazella sp., gibi memelifosiller bulunmuştur (Aslan, 1977).İnsuyu formasyonunun üyesi olan birimin alt dokanağı çalışma alanındagözlenemezken, Geç Pliyosen yaşlı Kışladağ formasyonu tarafından uyumsuz olarakörtülmüştür.60

TmügŞekil 4.4. Taşpınar kasabasının 3 km kuzeyindeki Gördeles ignimbirit üyesinden(Tmüg) bir görünümŞekil 4.5. Kale Tepe mevkiindeki Gördeles ignimbrit üyesinin (Tmüg) uzaktangörünümü61

TmügŞekil 4.6. Kale Tepe mevkiindeki Gördeles ignimbrit üyesinin (Tmüg) yakındangörünümüTmügŞekil 4.7. Taşpınar kasabasının kuzeyinde, E-5 karayolu üzerindeki Gördelesignimbiritlerinden (Tmüg) bir görünüm62

4.1.2.2. Kışladağ Formasyonu (Plk)Çalışma alanında çok sınırlı alanlarda yüzeylenmekte olup özellikle Taşpınarkasabasının batı kesimlerinde gözlenmektedir. Formasyon farklı çalışmalarda Akdağkireçtaşı (Pasquare, 1968), Kışladağ üyesi (Temel, 1992), Karakaya formasyonununkireçtaşı üyesinin bir bölümü (Beekman, 1966), Yücekayalar formasyonu (Türkecanvd., 1998) olarak adlandırılmıştır.Formasyon sarı, beyaz renkli yer yer alt kesimlerinde kiltaşı, killi kireçtaşı veegemen olarak ise gölsel kireçtaşlarından oluşmaktadır (Şekil 4.8). Birimde doğrudanyaş verecek fosil saptanamamıştır. Ancak yer yer gölsel gastropod kavkıları kapsar.Kışladağ formasyonunun bölgesel stratigrafik konumu dikkate alındığında GeçPliyosen’de çökelmiş olabileceği varsayılmaktadır (Dönmez vd., 2005).Birimin alt sınırı İnsuyu formasyonu ile uyumsuzdur. Üst sınırı ise yer yerKuvaterner yaşlı Hasandağ volkanitlerinin piroklastikleri tarafından uyumsuz olarakörtülür.TmiplkŞekil 4.8. Taşpınar kasabasının güneyinde, E-5 karayolu üzerinde İnsuyuformasyonu (Tmi) ile Kışladağ formasyonunun (plk) dokanak ilişkisi63

4.1.2.3. Hasandağ Volkanitleri (Qh)Farklı evrelerde oluşmuş kül-blok akmaları, döküntü ve akma tüfleri ile andezitik,bazaltik ve riyolitik lavlardan oluşan birim, Hasandağ volkanitleri olaraktanımlanmıştır. Hasandağı, Aksaray ilinin güneyinde 3268 m. yükseklikte, büyük birstratovolkanı oluşturmaktadır. Volkanizmanın piroklastik ürünleri çok geniş alanlaradağılmış olup Aksaray’ın güneyinde geniş yüzlekler sunar. Birim, kaya türüözelliklerine ve oluşum evrelerine göre yedi üyeye ayrılmıştır (Dönmez vd., 2005).İnceleme alanında ise sadece, bu yedi üyeden bir tanesi olan II. Evre Döküntü veAkma Tüfleri (Qht2) gözlenmektedir. Bu üye ile ilgili litolojik özellikler alt bölümdeverilmiştir.4.1.2.3.1. II. Evre Döküntü ve Akma Tüfleri (Qht2)Hasandağ’ın batı ve kuzey batısında, Taşpınar kasabasının güneyinde gözlenen birimAydar (1992) tarafından II. Evre Döküntü ve Akma Tüfleri olarak tanımlanmıştır.Birim andezit, riyolit, obsidyen parçaları içeren tüf, kül ve volkanoklastik çakıllardanoluşmaktadır. Kuvaterner yaşlı birim Geç Pliyosen yaşlı Kışladağ formasyonunuuyumsuz olarak örtmektedir.64

4.2. Aksaray-Taşpınar Yöresi İgnimbirit Oluşumlarının Teknolojik Özellikleri4.2.1. Mineralojik ve Petrografik Analiz BulgularıTS 1114 EN 13055-1 standardında öngörülen “doğal hafif agrega” tanımı; meydanagelişleri sırasında gözenekli bir yapı kazanmış bulunan, tüf, bims (pomza), volkancürufu, diyatomit vb. kırılmış veya kırılmamış agregalar olarak nitelendirilmiştir. Butanım kapsamında, bu çalışmada doğal hafif agrega olrak değerlendirilecek olanAksaray-Taşpınar yöresi volkanik ignimbirit oluşumları, fiziksel, kimyasal,mineralojik ve petrografik olarak incelenmiştir.İnşaat sektöründe agrega olarak kullanılacak ignimbirit oluşumlarının detay olarakirdelenebilmesi amacıyla, öncelikle kayaç yapısının oluşum mekanizması açısındanetüt edilmesi gereklidir. Kayaçlar oluşum şekillerine bağımlı olarak, farklıkarakteristik birer yapı gösterebilmekte ve buna bağımlı olarakta kullanım yeri veözellikleri de farklı olabilmektedir.İnceleme alanı içerisinde yer alan ignimbirit serileri Hasandağ volkanizmasının birürünü şeklinde gelişmiş olup makroskobik olarak değerlendirildiğinde, açık gripemberenkli, dış yüzeyinde alterasyon izlerine rastlanmayan lifsi yapı gösterenkayaçlar, atmosfer koşullarında ani basınç azalması nedeniyle genişleyen gazlardangeriye kalan boşlukların meydana getirdiği “veziküler” dokuya sahiptir.İgnimbirit kayaç örneklerinin ince kesitleri yapılarak polarizan mikroskop altındaincelemeleri de yapılmıştır. Bu incelemeler sonucunda kayaç içerisinde feldispatgrubu olarak bilinen ve polisentetik ikizlenme gösteren plajioklas mineralleri kayaçiçerisinde saçılmış şekildedir (Şekil 4.9). Mika grubunda yer alan biyotit minerallerive aksesuar olarak ise pirit mineralleri de gözlenmiştir (Şekil 4.10). Ayrıca ignimbiritkayaç örnekleri içerisinde, yüksek oranda gaz boşlukları ve kayacın oluşumusırasındaki akma yapısı net bir şekilde gözlenmiştir (Şekil 4.11).65

plj100 µmŞekil 4.9. İgnimbirit içerisinde bulunan iri plajioklas (plj) mineraliBiBiOpGözenek 100 µmŞekil 4.10. Kayaç içerisinde bulunan biyotit (Bi), Opak mineraller (Op) ve Gözenekyapısı66

pljAkma yapısı100 µmŞekil 4.11. İgnimbirit kayacının oluşumu sırasında meydana gelen akma yapısı.İnşaat sektöründe hafif agrega olarak kullanılacak agregaların genellikle kratonik birmağma ürünü olan agregalar çoğunlukla tercih edilmektedir. Çimento ile bağ yapmakuvvetleri, kratonik mağma ürünü olan kayaçlarda daha yüksek olduğu tecrübeedinilmiştir. Bu bakımdan, ignimbirit oluşumlarının endüstriyel olarak kullanımında,orijinini bilmek önemli bir noktadır. Ayrıca malzemenin yapısını oluşturan kimyasalbileşenlerine göre de orijini tanımlayabilmek de mümkündür. İgnimbirit kayacı,volkanik bir aktivite sonrası meydana geldiği için, orijin tanımı mağmanın oluşumşekline göre yapılabilmektedir. Bu nedenle, Ritmann’ın 1976’da mağmanın oluşumve kimyasal bileşimine göre geliştirdiği ve önerdiği sınıflama sistemi esas alınarak,ignimbirit kayacı orijinlerine göre tanımlanmış olup (Eşitlik 1-Eşitlik 2),değerlendirme bulgusu, Şekil 4.12’de verilmiştir. (İgnimbirit kayacının major oksitkimyasal bileşen analizi bkz. bölüm 4.2.3). Şekil 4.12’den de görüldüğü gibi, kayacıoluşturan mağma; Kratonik, Orojenik ve Alkali mağma olmak üzere 3 ana grupta elealınmıştır. Aksaray-Taşpınar yöresi ignimbirit oluşumları da kratonik mağma orijinlibir kayaç yapısına sahiptir. Bu açıdan, inşaat sektöründe arzu edilen kratonik mağmaorijinli malzemeler kategorisinde yer almaktadır.67

log τ2.0AlkaliMagma1.51.0KratonikMagmaI-10.50OrojenikMagma0 0.5 1.0 1.5 2.0log σŞekil 4.12. İgnimbirit oluşumlarının orijinlerinin irdelenmesi (I-1: İgnimbirit kayaçörneği)σ =τ =(Na 2 O+K 2 O) 2SiO 2 - 43Al 2 O 3 - Na 2 OTiO 2(4.1)(4.2)Burada;σ : silika, sodyum ve potasyuma göre kimyasal bileşen, %,τ : Alüminyum, sodyum ve titanyuma göre kimyasal bileşen, %İgnimbirit oluşumlarının irdelenmesinde kullanılabilecek diğer bir inceleme isepetrokimyasal açıdan kayacın tanımlanmasıdır. Kayacın silika ve alkali içeriklerinegöre yapılan bu sınıflama sistemi çoğu araştırmacı tarafından değerlendirme kriteriolarak kullanılmış olup, yaklaşımın idealize edilmiş grafiği Şekil 4.13’de verilmiştir.Bu yaklaşıma göre kayacın silika ve alkali bileşenleri kimyasal olarak tespit edilerek,geliştirilen bir cetvel ölçeğinde irdelenebilmektedir.68

Ağırlıkça % Na 2 O+K 2 O16141210FenolitTrakit86420Traki-AndezitAndezitRiyolit40 50 60 70 Ağırlıkça % SiO 2Şekil 4.13. Volkanik kayaçların silika ve alkali içeriklerine göre sınıflandırması(Irvine ve Baragar, 1971)DasitBu sınıflandırma sistemine göre de, ignimbirit oluşumlarının, petrografik olarak netür bir kayaç yapısında olduğunun değerlendirmesi yapılabilmektedir. Konu üzerineyapılan inceleme de, ignimbiritlerin kimyasal bileşenlerine göre (bkz. Bölüm 4.2.3)silika ve alkali içerikleri, bu sınıflama şablonu üzerine işlenmiş olup, Şekil 4.14’deverilen bulgu elde edilmiştir.Ağırlıkça % Na 2 O+K 2 O161412108FenolitTrakitTraki-AndezitRiyolitİgnimbritOluşumları6Dasit4Andezit2040 50 60 70Ağırlıkça % SiO 2Şekil 4.14. İgnimbirit oluşumlarının silika ve alkali içeriklerine göre sınıflandırılmasıŞekil 4.14 irdelendiğinde görüldüğü gibi, çalışmada incelenen ignimbirit oluşumları,petrografik açıdan Riyolitik kayaç yapısında olduğu gözlenmiştir.69

4.2.2. Fiziksel Analiz Bulguları4.2.2.1. Tane Boyut Dağılımıİgnimbirit agregalarının tane büyüklüğü dağılımı, granülometrik eğrileri (elekeğrileri) ve gerektiğinde bu eğrilere bağlı olarak belirlenen incelik modülü, özgülyüzey ve su istek katsayıları TS 1114 EN 13055-1 standardında öngörülen prensiplerdahilinde belirlenebilmektedir. Bu standarda göre, granülometri hesaplarında önceelek analizleri yapılır, bulunan değerler elekten geçenlerin yüzdesine ve elekçaplarına göre bir koordinat sisteminde işaretlenmesi ile granülometri eğrisi çizilir.Bu eğri, standart eğrilerle karşılaştırılarak, tabii hafif agregalı beton karışımlarınıngerekli düzeltmesi ve kombinasyonel beton karışım oranları belirlenebilmektedir.TS 1114 EN 13055-1 standardında, hafif agregaların tane büyüklüğü dağılımı, karegözlü ve kare delikli eleklerden geçen malzeme boyutlarına göre, genelde üç anakategoriye ayrılmıştır:• İnce agrega ( 0/2 , 0/4, 2/4),• Karışık Agrega (0/8, 0/16, 0/32),• İri Agrega (4/8, 4/16, 8/16, 16/32).TS 1114 EN 13055-1 göre hafif agrega olarak kullanılacak malzemenin,granülometrik özellikleri ve elek analizi değerlerine göre ağırlıkça, eleklerden geçenmalzeme yüzdeleri Çizelge 4.1`de verilmiştir.Bu çizelgede görülen % değerlerin büyük bir çoğunluğu net olarak tanımlanmadığıveya parametrik değer olarak sınırlandırılmadığı için, çoğu zaman farklı kullanımuygulamalarına gidilmektedir. Bu konu üzerine 1890’lı yıllardan başlayarak betonkarışımlarında kullanılacak agrega tane boyut dağılımına ilişkin granülometre yüzdeoranlarının optimizasyonu üzerine Feret, Fuller, Bolomey, Valette, Abrams ve Faurygibi bilim adamları tarafından araştırmalar yapılmış ve elde edilen bulgulara göre, TSstandardında yer alan % değerler, Çizelge 4.2`de belirtilen değerler şeklindesınırlandırılabilmektedir. Bu granülometrelere ilişkin tane boyut dağılım eğrileriŞekil 4.15 ve Şekil 4.16’da verilmiştir.70

Çizelge 4.1. TS 1114 EN 13055-1’de öngörülen hafif agregaların granülometriközellikleriTS 1227 kare gözlü elek göz açıklıklarıTS 1226 Kare delikli elek delikaçıklıkları0.125 0.250 0.500 1 2 4 8 16 1.5 63İnceAgrega0/20/42/41)1)1)1)≤51)1)1)1)≥ 90≤ 15100≥ 90≥ 90100100- - -KarışıkAgrega0/80/160/32- 1)1)1)- - - - ≥ 90 100≥ 90 100≥ 90 100İri Agrega 4/84/168/1616/32- ≤5≤5≤5≤5- - - ≤ 15≤ 15≥ 90≤ 15100≥ 90≥ 90≤ 15100100≥ 90 1001) Gerektiğinde sınırlandırılabilir.Çizelge 4.2. Beton agregaları için elek analizi sınır değerleriKare delikli eleklere göreYuvarlak delikli eleklere göreElekAçıklı.(mm)İnceAgregaİnce+İriAgregaKarışımıElekten Geçen %ağırlıkTüvenan Agrega(0-4cm)(0-2cm)ElekÇapı(mm)İnceAgregaİnce+İri AgregaKarışımı0-70mm70 - 1000-30 mmElekten Geçen % ağırlık50 - 80-9440 - 69-9031.5 - 100 100 30 - 58-87 100- - - - 15 - 42-83 63-9216 - 62-89 95-100 100 - - - -8 100 38-77 - - - - - -4 61-85 23-65 25-45 30-50 7 100 35-80 40-802 36-71 14-53 - - 3 56-87 25-70 2-701 21-57 8-42 - - 1 20-70 14-56 8-560.50 13-39 5-28 8-30 10-35 0.2 2-21 5-17 1-170.25 5-21 2-15 - - - - - -71

Elekten % Geçen100806040BoyutÇok İnceKullanılabilirKullanılamaz,Boyut Çok İri20Kare Delikli EleklerdeKarışım AgregasıGranülometrisi00 5 10 15 20 25 30 35Elek Açıklığı, mm.Şekil 4.15. Kare delikli eleklerde beton agregası granülometrisiElekten % Geçen10090 Çok İnce8070605040302010KullanılabilirKullanılamazBoyut ÇokİriYuvarlak Delikli EleklerdeKarışım AgregasıGranülometrisi00 10 20 30 40 50 60 70 80Elek Açıklığı, mm.Şekil 4.16. Yuvarlak delikli eleklerde beton agregası granülometrisiAncak, bu parametrik sınır değerleri, genelde normal beton karışım agregaları içinuygulanabilecek oranları teşkil etmektedir. Doğal hafif agregalarla elde edilecekhafif beton karışımlarında kullanılabilecek granülometriye ilişkin sınır değerler,doğal hafif agreganın malzeme özelliklerine bağımlı olarak incelenmesi ve72

tanımlanması gereken bir konu olmaktadır. Bu bakımdan, ignimbirit agregalarınınhafif beton agregası olarak kullanımına ilişkin optimum granülometrinin ne olmasıgerektiği üzerine SDÜ Pomza Araştırma ve Uygulama Merkezinde yapılan ArGeçalışmalarında, kare delikli ve/veya yuvarlak delikli elek kullanımı durumları içinŞekil 4.17 ve Şekil 4.18`de verilen granülometri eğrileri, mukayese eğrileri olaraktanımlanmıştır.Elekten % Geçen100Çok İnce8060Kullanılabilir40Kullanılamaz,Boyut Çok İriKare Delikli Eleklerde20Hafif ve gözenekliAgregaGranülometrisi00 5 10 15 20 25 30 35Şekil 4.17. Kare delikli eleklerde ignimbirit agrega granülometrisiElek Açıklığı, mm.Elekten % Geçen100Çok İnce90807060504030KullanılabilirKullanılamaz,Boyut Çok İriYuvarlak Delikli Eleklerde20Hafif ve gözenekliAgrega10Granülometrisi00 10 20 30 40 50 60 70 80Elek Açıklığı, mm.Şekil 4.18. Yuvarlak delikli eleklerde ignimbirit agrega granülometrisi73

Farklı lokasyonlardan alınmış ignimbirit kayaç numuneleri, Süleyman DemirelÜniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü, Cevher Hazırlama Laboratuarında çenelikırıcı yardımıyla < 32 mm boyutuna kırılmıştır. Kırıcı çıkışından karışık agregaolarak alınan ignimbirit agregalarının TS 1114 EN 13055-1`e göre öngörülen elekanalizi sonuçları ve irdelemeleri detay olarak yapılmış olup, kare delikli elekler ileyapılan analizlere ait değerler Çizelge 4.3`de verilmiştir. Ayrıca, ignimbirit agregaörneğinin analiz irdelemeleri, grafiksel olarak standart eğriler ile mukayese edilmişolup, standarda uygunluğu grafik üzerinde değerlendirilmiştir. Bu irdeleme vedeğerlendirme bulguları da Şekil 4.19’da verilmiştir.Çizelge 4.3. İgnimbirit agregası granülometrik özellikleriDeney SırasındaHesaplananElek Açıklığı(mm)Elek ÜstündeKalanElek ÜstündeKalan KümülatifElek ÜstündeKalanElektenGeçen(gr)(gr)(%)(%)32 0,00 0,00 0,00 100,0016 160,50 160,50 5,35 94,658 546,20 706,70 23,57 76,434 366,80 1073,50 35,80 64,202 331,00 1404,50 46,83 53,171 312,70 1717,20 57,26 42,740,5 243,50 1960,70 65,38 34,620,25 199,20 2159,90 72,02 27,980,125 228,00 2387,90 79,63 20,370,063 188,90 2576,80 85,92 14,08Kalan 422,10 2998,90 100,00 0,0074

Elekten % Geçen12010080Çok İnceKullanılabilir6040KullanılamazBoyut Çok İri200Kare Delikli Eleklerdeİgnimbirit Agregası0 5 10 15 20 25 30 35Şekil 4.19. İgnimbirit agregası granülometri eğrisiElek Açıklığı,mmYapılan deneysel çalışmalar sonucunda Aksaray-Taşpınar yöresi ignimbiritlerinintane boyut dağılımı olarak TS 1114 EN 13055-1 standardına uygun olduğu vegranülometrik açıdan hafif agrega olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.4.2.2.2. Özgül Ağırlık ve Birim Ağırlık AnaliziÖzgül ağırlık (ρ), ignimbirit tanelerinin işgal ettiği gerçek birim hacimdeki ağırlıkdeğeri olarak tanımlanabilmektedir. İgnimbirit oluşumlarının özgül birim ağırlıkdeğerleri, TS 3526’da belirtilen piknometre esasına göre, deneysel olarak aşağıdakieşitlik yardımıyla belirlenebilmektedir.Özgül ağırlık : ρ = (Mpn-Mp) / [(Mpn-Mp) - (Mpns-Ms)] (4.3)Bu eşitlikte geçen;Mpn : “Piknometre + deney numunesi” toplam ağırlığı (gr),Mp : Piknometre ağırlığı (gr),Mpns : “Piknometre + su + numune” toplam ağırlığı (gr),Ms : Su ile dolu piknometre ağırlığıdır (gr).75

Deney bulgu ve sonuçlarına göre ignimbirit agregalarının ortalama özgül ağırlıkdeğeri 2360 kg/m 3 olarak belirlenmiştir.Hafif beton eldesi için kullanılacak doğal hafif agregaların birim ağırlıklarının belirlisınır değerler arasında olup olmadığının analizini yapmak gerekmektedir. Bu analizirdelemesi için TS 1114 EN 13055-1 ve TS 3529 standardında öngörülen prensiplerve limit değerler, baz parametre olarak kabul edilmektedir.İgnimbirit oluşumları ince agrega, iri agrega ve karışık agrega gruplarına ayrılarak,kuru birim hacim ağırlık değerleri sıkışık ve gevşek olmak üzere iki şekilde deneyselolarak belirlenmiştir (Çizelge 4.4).Çizelge 4.4. İgnimbirit agregaların birim hacim ağırlık değerleriBoyutAralığı(mm)Gevşek BirimHacim Ağırlık(kg/m 3 )Sıkışık BirimHacim Ağırlık(kg/m 3 )0-4 649 7684-8 356 3808-16 344 3710-16 541 632Hafif beton agregalarının TS 1114 EN 13055-1’e göre bulunacak gevşek birim hacimağırlık değerleri aşağıda verilen değerleri geçmemesi arzu edilmektedir (Çizelge 4.5).Çizelge 4.5. Hafif beton agregalarının gevşek birim hacim ağırlık değerleriAgregaTürüMaksimum Gevşek BirimHacim Ağırlık(kg/m 3 )İnce Agrega 1200İri Agrega 1000Karışık Agrega 1100Yukarıda verilen limit değerlere göre deneysel sonuçlar incelendiğinde, ignimbiritagregaların birim ağırlık değerleri, standardın öngördüğü limitler içerisinde kaldığı76

gözlenmiş olup, ignimbirit agregaların birim hacim ağırlık bazında hafif betonagregası olarak kullanılabileceği tanımlanmıştır.4.2.2.3. Su Emme, Kompasite, Porozite ve Doyma DerecesiHafif agregaların, kagir birim ve hafif beton agregası olarak kullanımı söz konusuolduğunda, beton karışım hesaplamalarında kullanılacak olan hafif agreganın suemme oranı değerlerinin bilinmesi gerekmektedir. Hafif agrega su emme oranı (Mt)değerleri aşağıdaki eşitlik yardımıyla tanımlanabilmektedir.% M t = [(W1-W2) / W 1 ] × 100 (4.4)Eşitlikte geçen ;W 1 : Numunenin etüvde (105°C de değişmez ağırlığa kadar) kurutulmuşağırlığı (gr),W 2 : Numunenin doygun kuru yüzey ağırlığıdır (gr).Aksaray-Taşpınar yöresi ait tüvenan ve değişik boyutlara sahip örnekler üzerinde suemme deneyleri yapılmıştır. İgnimbirit agregaları 72. saate kadar su emme deneyinetabi tutulmuştur.Genel olarak ignimbirit taneciklerinin 72 saatte suya doygun halegeldiği gözlenmiştir.Kayaç ve agregalar için görünür ve gerçek porozite olmak üzere iki ayrı tanımlamayapılabilmektedir. Görünür porozite değeri, hacimce su emme oranından ya dakütlece su emme oranından hesaplanabilmektedir. Gerçek porozite değeri iseagreganın ortalama hacim ağırlığı ve ortalama özgül ağırlığının bir fonksiyonudur.Ayrıca, agregaların kompasitesi, tane yapısındaki doluluk oranı, agreganın su emmekapasitesine etki eden diğer bir faktördür. Bu faktör, agreganın birim hacim ağırlıkve özgül ağırlık değerlerine bağımlı olarak tanımlanabilmektedir. Diğer bir önemlifiziksel özellik ise, doyma derecesi parametresidir. Bu değer, agrega tanelerinintoplam boşluklarının ne oranda su ile dolduğunu göstermektedir.77

Bu da, malzemenin donmaya karşı dayanıklılığının incelenmesi açısından önemtaşımaktadır.İgnimbirit agregalarının Su emme oranı, porozite, doluluk oranı ve Doyma derecesideğeri yukarıda belirtilen tanımlara göre belirlenmiş olup, parametrik değerleri,Çizelge 4.6’da verilmiştir.Çizelge 4.6. İgnimbirit agregalarının su emme, doluluk oranı, porozite ve doymaderecesi değerleriBoyutAralığı(mm)Su EmmeOranı(%)Kompasite(%)Porozite(%)DoymaDerecesi(%)0-4 41,64 27,50 72,50 57,434-8 43,67 15,08 84,92 51,428-16 47,77 14,58 85,42 55,920-16 40,82 22,92 77,08 52,96Doyma derecesi %80’nin üzerinde bulunan gözenekli malzemelerde, gözeneklerdekisuyun donması durumunda, suyun hacmini %10 oranında genleştirdiğidüşünüldüğünde, malzemeyi parçalama etkisi yapabilmektedir. Bu nedenlemalzemelerde doyma derecesinin %80’in altında olması arzu edilen bir değerdir. Bubakımdan ignimbirit tanelerinin durumu irdelendiğinde, doyma derecelerininavantajlı değerlerde olduğu görülmektedir.4.2.2.4. Organik Madde İçeriği TayiniHafif beton üretiminde kullanılacak agreganın bileşiminde, oraganik maddelerinbulunması, çimentonun yapısını etkileyerek bağlayıcılık özelliğinin zayıflamasınaneden olduğundan, arzu edilen bir durum değildir. % 3’lük NaOH ile yapılanstandart deneyde 24 saat sonra agreganın aldığı açık sarı-koyu kırmızı renklere görekarar verilmekte ve kırmızıdan sonraki renkler organik madde bakımından zenginmalzeme bileşimini simgelemektedir. TS 3673’te belirtilen prensiplere göre78

ignimbirit agrega taneleri üzerinde yapılan organik madde içeriği analizlerindeorganik maddelere rastlanmamıştır.4.2.2.5. İnce Madde MiktarıTS 1114 EN 13055-1’e göre, doğal hafif agregalarda belirlenen ince malzememiktarlarının maksimum limit değerleri, agreganın tane sınıfına göre farklı değerleralabilmektedir. Bu bakımdan, agregaların ince madde oranı analizinde, ayrı tanesınıflarına göre hazırlanmış agrega örneklerinin her biri için ayrı ince madde oranıtespiti yapılarak standart değerlerle karşılaştırılır. Doğal hafif agregalar için limitolarak kullanılacak ince malzeme oranı değerleri Çizelge 4.7’de verilmiştir.Çizelge 4.7. Doğal hafif agregada ince madde oranı (TS 1114 EN 13055-1)Agrega Tane Sınıfı0-2 Grubu0-4 Grubu0-8 Grubu2-4 Grubu0-16 Grubu0-32 Grubu4-8 Grubu4-16 Grubu8-16 Grubu16-32 Grubuİnce Tane Oranı(Ağırlıkça Max. %)5,005,004,004,003,003,003,003,002,002,00İgnimbirit agregalarının ince malzeme oranı, 0,063 mm elek açıklığına sahip birelekten malzemenin elenmesi yoluyla yapılmaktadır. Bu işlem iki şekildeyapılabilmektedir. Bunlar çökeltme ve yıkama metotlarıdır. Çökeltme metodu,hacmi belli olan bir kapta su içerisinde numunenin belirli bir zaman dilimindeçökeltilmesi ve çöken malzemenin hacmi esas alınarak yapılan analizleredayanmaktadır. Yıkama yöntemi ise 0,063 mm’lik bir elek kullanılarak, malzemenin79

yaş ortamda yıkanması esasına dayanmaktadır. Bu yöntemde yıkama sonrasında,analiz edilen malzeme miktarının, yıkama öncesi malzeme miktarı arasındakiorandan yararlanılarak agrega bileşimindeki ince malzeme miktarı ağırlıkça yüzdeolarak belirlenebilmektedir.Araştırmada kullanılan ignimbirit agregaları için yapılan ince malzeme miktarıtayini, yukarıda belirtilen yıkama metodu esas alınarak analiz edilmiş ve deneyselbulgular aşağıda tanımlanan eşitlik yardımı ile agregada bulunan ince malzememiktarları belirlenmiştir.A = ((B-C) / B) × 100 (4.5)A : 0,063 mm’lik elekten geçen malzeme yüzdesi (%),B : Yıkama öncesi kurutulmuş malzeme ağırlığı (gr),C : Yıkama sonrası kurutulmuş toplam elek üstü malzeme ağırlığı (gr).Aksaray-Taşpınar yöresi ignimbirit agregalarının hesaplanan ince malzememiktarları Çizelge 4.8 – Çizelge 4.11’ de tanımlanmıştır.Çizelge 4.8. İgnimbirit agregada ince malzeme miktarı (0/16 mm)ÖrnekYıkamaöncesikurunumuneağırlığı(gr)0,063mm’likeleküstündekalannumune(gr)1.0mm’likeleküstündekalannumune(gr)4.0mm’likeleküstündekalannumune(gr)8.0mm’likeleküstündekalannumune(gr)Toplameleküstündekalannumune(gr)0.063mm’likelektengeçenmalzemeyüzdesi(%)OrtalamaDeğer1468 194 328 382 548 1452 1,1080

Çizelge 4.9. İgnimbirit agregada ince malzeme miktarı (0/8 mm)ÖrnekOrtalamaDeğerYıkamaöncesikurunumuneağırlığı0,063mm’likeleküstündekalannumune(gr)1.0mm’likeleküstündekalannumune(gr)4.0mm’likeleküstündekalannumune(gr)Toplameleküstündekalannumune(gr)0.063mm’likelektengeçenmalzemeyüzdesi(%)1212 302 432 449 1183 2,39Çizelge 4.10. İgnimbirit agregada ince malzeme miktarı (0/4 mm)ÖrnekOrtalamaDeğerYıkamaöncesikurunumuneağırlığı0,063mm’likeleküstündekalannumune(gr)1.0mm’likeleküstündekalannumune(gr)2.0mm’likeleküstündekalannumune(gr)Toplameleküstündekalannumune(gr)0.063mm’likelektengeçenmalzemeyüzdesi(%)1425 255 551 587 1393 2,25Çizelge 4.11. İgnimbirit agregada ince malzeme miktarı (0/2 mm)ÖrnekOrtalamaDeğerYıkamaöncesikurunumuneağırlığı0,063mm’likeleküstündekalannumune(gr)1.0mm’likeleküstündekalannumune(gr)2.0mm’likeleküstündekalannumune(gr)Toplameleküstündekalannumune(gr)0.063mm’likelektengeçenmalzemeyüzdesi(%)957 365 563 - 928 3,03İgnimbirit agregalarını sembolize etmek amacı ile 0-16, 0-8, 0-4, 0-2 mm grubuagrega sınıflarına ait ince malzeme oranı tayini analizlerinden elde edilen bulgularabakıldığında, her biri gruba ait agrega boyut dağılımlarının ince malzeme oranıstandart değerlerden daha düşük bir değerde oldukları belirlenmiştir.81

4.2.3. Kimyasal Analiz BulgularıBir kayacın kimyasal analizi, çeşitli oksitlerin % oranlarını ifade eder. Bunlar SiO 2 ,Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , FeO, Na 2 O, K 2 O, CaO, MnO, MgO, TiO 2 , P 2 O 5 , A.K (H 2 O ve CO 2 )dir. Bu oksit elementlere, kayacın majör elementleri denilmektedir. Bu oksitelementlere dayanılarak, çeşitli araştırmacılar tarafından farklı tip sınıflandırmalargeliştirilmiştir. Bunların en yaygın olarak bilineni, SiO 2 içeriğine göre olansınıflamadır (Demirdağ, 2005).SiO 2 içeriğine göre genel kayaç oluşumları:• % 66’dan fazla SiO 2 içeren kayaçlar, asidik kayaçlar,• % 66 -% 52 SiO 2 içeren kayaçlar, nötr kayaçlar,• % 52 - % 45 SiO 2 içeren kayaçlar, bazik kayaçlar olarak adlandırılmaktadır.Aksaray-Taşpınar yöresi ignimbirit kayaç örneklerinin en etkin bileşeni % 72oranında SiO 2 olup kayaç asidik özelik gösteren bir kayaç yapısına sahiptir.Petrografik analizleri yapılan ignimbirit kayaç örneklerinin, petrokimyasalözelliklerinin belirlenmesi amacıyla, majör element incelemesi yapılmıştır.İgnimbirit kayacı için kimyasal analizler MTA, Analitik-Kimya biriminde yapılmışolup, ortalama sonuçları Çizelge 4.12’de verilmiştir.Çizelge 4.12. İgnimbirit kayaç örneğinin kimyasal analiz sonuçlarıKimyasalBileşenOranı(%)SiO 2 72,00Al 2 O 3 11,78Fe 2 O 3 1,17CaO 1,46MgO 0,58Na 2 O 2,34K 2 O 5,27MnO 0,06P 2 O 5 0,04TiO 2 0,20A.K 4,582

4.3. Doğal İgnimbirit Bloğunun Dolu Kâgir Birim Olarak KullanılabilirliğiAksaray-Taşpınar bölgesindeki ignimbirit ocaklarında kütlesel formda bulunanignimbirit oluşumları Metot bölümünde de değinildiği gibi bir taş kesme makinasıyardımıyla farklı blok boyutlarında kesilerek doğal dolu kagir birim olarakdeğerlendirilebileceği gibi levha veya plaka boyutlarında da kesilerek yalıtım amaçlıkaplama elemanları şeklinde de üretilebilecektir (Şekil 4.20).Şekil 4.20. Farklı boyutlardaki doğal ignimbirit bloklarının genel görünümüBu çalışma kapsamında, kütlesel formdaki ignimbirit oluşumları 200x400x200 mm(En-Boy-Yükseklik) boyutlarında kesilerek doğal dolu kagir birim olarakdeğerlendirilebilmesinin yapılabilmesi amacıyla, TS EN 771-3 standardınınöngördüğü prensipler çerçevesinde aşağıda belirtilen bir dizi teknik incelemeleryapılmıştır:83

• Birim Hacim Kütle Analizi,• Isı İletkenlik Analizi,• Ses Yutuculuk Analizi,• Ateşe Dayanım Analizi,• Kapiler Etkiyle Su Emme Analizi,• Mekanik (Basınç) Dayanım Analizi,• Dayanıklılık Özelliği (Donma-Çözülme).4.3.1. Birim Hacim Kütle AnaliziDoğal ignimbirit bloğunun, kâgir birim olarak değerlendirilebilmesi amacıyla ilkolarak, birim hacim kütle analizi yapılmıştır. Bu analizde, ignimbirit bloğunun birimhacim kütlesinin ölçülmesi etüv kurusuna şartlandırılmış bir durumda TS EN 772-13standardının öngördüğü prensipler çerçevesinde, aşağıda verilen eşitlik yardımıylahesaplanabilmektedir. Bu prensibe göre kâgir birim elemanlarının birim hacim kütledeğeri (ρ g,u) , bir bloğun yükleme-nakliye, havadan iletilen ses yalıtımı, ısı yalıtımı veyangına karşı direnç değerlerinin analizinde irdelenen bir değerdir.(ρ g,u) =m dry,uV g,u(4.6)Bu eşitlikte;(ρg,u) : Birim Hacim Kütle (kg/m 3 )m dry,u: Kuru ağırlık (gr)V g,u : Hacim (mm 3 )4.3.2. Isı İletkenlik AnaliziCisimlerin ısı iletkenlik katsayısı molekül ve gözenek yapısı ile gözeneklilik oranınınbir fonksiyonu olarak tanımlanabilmektedir. Belirli bir gözeneklilik oranına sahipcisimlerde, gözenek duvar kalınlığı etken bir faktör olup, gözenek yarıçapı ne kadar84

küçük ise ısı iletkenlik katsayısı da o kadar düşüktür. Bir cismin içinden ısı geçişi,moleküllerin ısı akımı yolu ile olmaktadır. Camsı molekül yapısında ısınınkaybedeceği yol, kristalin molekül yapısına göre daha uzun olmakla beraber, sonuçolarak ısı iletkenlik katsayısı da aynı kimyasal bileşimde kristalin yapıdakicisimlerdekine göre daha düşük olmaktadır.Isıl direnç, ısı geçişini azaltmada, ısı yalıtım yeteneğinin bir ölçüsüdür. Yüksek ısıldirençli (düşük ısı iletim katsayılı) malzemeler etkin birer yalıtkandırlar. Isıyalıtımlarının çoğunda ısı geçişi, gaz ve katılarda iletim, ışınım ve taşınımın birkarması şeklinde görülmektedir.Malzemelerin ısı iletkenlik katsayıları KBHA (Kuru Birim Hacim Ağırlık) ile doğruorantılıdır. Bunun doğal bir sonucu olarak da, birim ağırlık arttıkça katı malzemelerinısı iletkenliği de artmaktadır. Bununla birlikte verilen sıcaklık ve yüzeyler arasındakisıcaklık farkı sonucunda, verimli bir şekilde ısı akışını azaltan optimum bir birimağırlık değeri bulunmaktadır.Genellikle farklı birim ağırlıktaki kâgir birim elemanlarının ısı iletkenlik değerlerininbelirlenmesinde “sıcak kutu (Hot-Box) metodu” kullanılmaktadır.Sıcak Kutu yönteminde, bir bloğun ısı iletkenlik değeri, “Yapı ElemanlarınınYalıtılmış Sıcak Kutu Yardımıyla Denge Durumunda Isısal Performanslarının TestYöntemi” olarak kabul edilen ve TS EN ISO 8990 standardında öngörülen testdüzeneği yardımıyla, bir yapı elemanının birebir boyutta ısı iletkenliği ve ısıgeçirgenlik direnci gibi teknik parametreler ölçülebilmektedirSıcak Kutu (Hot Box) yöntemi, sıcak oda ve soğuk olmak üzere iki bölüme ayrılmışve yalıtılmış bir kutudan oluşan deney cihazı ile duvar örgüsü şeklinde hazırlanmışhomojen formdaki deney numunelerinde ısı iletkenlik ve ısı geçirgenlik direncinintayinini kapsayan bir yöntemdir. Bu yöntemde, bir yapı elemanı yalıtılmış bir kutuiçersine kutuyu iki bölüme ayıracak şekilde yerleştirilir. Bir bölümden ısı kaynağıdirençarkasında bulunan vantilatör ve bölme içersinde hava çevrimi süreklisağlanmaktadır. Bu şekilde ısınan malzeme yüzeyinden diğer bölmeye aktarılan ısı,hassas sıcaklık ölçerler (termo-couple) ile ölçülmekte ve ısı geçirgenlik değerihesaplaması yapılmaktadır.85

Bu çalışma kapsamında da, ignimbirit bloklarının ısı iletkenlik değerleri ölçülmüş vekorumalı ısı kutusu yöntemiyle ölçümü yapılan blokların ısı yalıtım değerleri ASTMC 168 ve ASTM C 1045-97 standartlarında verilen eşitliklerle hesaplanmıştır:Q = 1,163 * A* k* ∆T (4.7)λ =Q * dA * ∆t(4.8)Burada;λ : Kuru durumdaki numunenin ısı iletkenlik değeri, W/mKQ : Verilen ısı miktarı, WattA : Isının geçtiği yüzey alanı, m 2k : Isı akış katsayısı, W/m 2 Kd : Numunenin kesit kalınlığı, m∆T : Sıcaklık farkı ortalama değeri, (th-tc), 0 C∆t : Numune yüzeyi sıcaklık farkı, (t1-t2), 0 C4.3.3. Ses Yutuculuk AnaliziDolu veya boşluklu kagir birim elemanlarında ses yalıtımı ölçümü, TS 1477 EN ISO266 ve TS EN 20140-10 standardlarına uygun olarak tek odalı ve bir yüzü açık sesyalıtımı ölçümü deney yöntemi kullanılmaktadır. Bu yönteme göre ignimbirit blokelemanlarının ses yutuculuk ölçümü ve değerlendirmesi şu şekilde yapılmıştır:Öncelikle, tek odalı ses düzeneğinin açık yüzüne, ignimbirit blok elemanıyerleştirilmeden önce TS 1477 EN ISO 266 standardında öngörülen 1/3 oktavbandındaki frekans değerlerine göre ilk fon ölçümleri yapılarak, her bir frekansdeğerine karşılık gelen ölçüm değeri liste halinde kaydedilir. Bu ilk fon ölçümü,deney öncesi referans ölçüm olarak değerlendirilir.İlk fon ölçümlerinden sonra, tek odalı düzeneğin açık olan yüzüne, ölçümü yapılacakolan ignimbirit bloğu yerleştirilerek, ses yalıtım özelliği yüksek bir malzeme ile iyice86

u yüze yerleşmesi sağlanır. Böylece, ölçüm düzeneğinin açık yüzü kapalı halegelmiş olur. Bu işlem sonrasında, ilk fon ölçümlerinde kullanılan ses frekansdeğerlerinde, yeniden fon ölçümleri yapılır. Bu fon ölçüm sonuçları, ignimbiritbloğunun düzeneğe yerleştirildikten sonraki ikinci fon ölçümleri olarak kaydedilir.Bu ölçüm, ignimbirit bloğu tarafından soğurulan ses şiddetinin belirlenmesisağlanabilmektedir. Her bir frekans değerine karşılık gelen ilk fon ölçümleri (E1) ileikinci fon ölçümleri (E 2 ) arasındaki değer farklılıkları, ölçülen ignimbirit bloğunungürültü azalması veya ses yalıtım değeri (D) olarak belirlenir. Bu değerlendirmegerçekte, ignimbirit bloğunun iki tarafında ortaya çıkan ses basınç düzeyleriarasındaki fark olarak belirlenmektedir ve aşağıdaki eşitlik yardımıyla ifade edilir.D = E 1 - E 2 (4.9)Bu eşitlikte;D : Kâgir birimin ses yalıtım değeriE 1E 2: Malzeme üzerine gelen gürültünün ses basınç düzeyi, dB: Malzemeyi geçen gürültünün ses basınç düzeyi, dBBu çalışma kapsamında, 200 x 400 x 200 mm boyutlarında hazırlanmış 10 adet doğalignimbirit bloğu için, birim ağırlık, birim hacim kütle, blokla örülen duvar ağırlığı,ısı iletkenlik ve ses yutuculuk analizleri TS EN 771-3 standardının öngördüğüprensipler çerçevesinde yapılmış ve elde edilen parametrik bulgular toplu bir şekil deÇizelge 4.13’de verilmiştir.87

Çizelge 4.13. Doğal ignimbirit bloğunun ortalama teknik özellikleriNumuneNoBlok BirimAğırlık(kg)BlokBHA(kg/m 3 )BloklaÖrülen DuvarAğırlığı(kg/m 2 )Isıİletkenlikλ(W/mK)SesYutuculukR(dB)1 8,723 545,29 101 0,125 442 8,674 542,13 101 0,124 443 8,685 542,81 101 0,125 444 8,850 553,13 103 0,127 455 8,788 549,25 102 0,126 446 8,328 520,50 97 0,120 437 8,798 549,88 102 0,126 448 8,685 542,81 101 0,125 449 8,482 530,13 99 0,122 4410 8,689 543,06 101 0,125 44Ortalama 8,670 542 101 0,125 44Yukarıda ki çizelgede görüldüğü üzere, doğal ignimbirit bloğunun ortalama birimhacim ağırlık değeri 542 kg/m 3 olarak belirlenmiştir. Dolayısıyla birim hacim ağırlıkbazında 500 kg/m 3 sınıfına girmektedir. Bu sınıfta yer alan diğer yapımalzemelerinde ısı iletkenlik değeri yaklaşık 0,13 ile 0,14 W/mK olarak ölçülerken,doğal ignimbirit bloğunun ortalama ısı iletkenlik değeri 0,125 W/mK olarakölçülmüştür. Buda bu çalışma kapsamında doğal kâgir birim olarakdeğerlendirilebilirliği analiz edilen ignimbirit bloğunun diğer yapı malzemelerinegöre daha yalıtımlı olduğunu göstermektedir.4.3.4. Kapiler Etkiyle Su Emme AnaliziDoğal ignimbirit blokları için kapiler su emme (kapiler su geçirimlilik veya kılcal sugeçirimlilik) değerinin belirlenmesi, TS EN 772-11 standardında öngörülenprensiplere göre gerçekleştirilmiştir. Bu standart kapsamında 6 adet 200x400x20088

mm boyutlarındaki ignimbirit blok örneğinin kılcal su emme deneyi yapılmış veblokların kapiler su emme katsayısı (g/m 2 s 0,5 ) biriminde aşağıdaki eşitlik yardımıylabulunarak Çizelge 4.14’de verilmiştir.C w,s =M so,s – m dry,sx 10 6A s √ t so(4.10)Bu eşitlikteC w,s : İgnimbirit bloğunun kapiler su emme katsayısı, (g/m 2 s 0,5 )M so,s: İgnimbirit bloğunun (t) süreyle suya teması sonrasındaki kütlesi, (g)m dry,s : İgnimbirit bloğunun kurutma sonrasındaki kütlesi, (g)t so: İgnimbirit bloğunun suya temas ettirilme süresi, (s)A s : İgnimbirit bloğunun suya temas ettirilen yüzeyinin brüt alanı, (mm 2 )Çizelge 4.14. Doğal ignimbrit bloğunun ortalama kapiler su emme değeriNumuneNoBaşlangıçKuruAğırlıkMdry,s(gr)SuTemasıSonrasıNemliAğırlıkMso,s(gr)Suyla TemasEdenBrüt YüzeyAlanıAs(mm 2 )SuylaTemasSüresito(dk)Kapiler SuEmmeCw,s(gr/m 2 sn 0,5 )KapilerSuEmmeCw,s(gr/m 2 sn)1 8756 9224 80000 10,15 237,05 9,682 8648 9112 79780 10,23 234,75 9,593 8345 8687 80400 10,00 173,66 7,094 8789 9178 79359 10,10 199,12 8,135 8356 8882 79600 10,12 268,17 10,956 8480 8954 80100 10,16 239,68 9,79Ortalama 9,2089

4.3.5. Mekanik (Basınç) Dayanım Analiziİgnimbirit blok örneklerinin mekanik (basınç) dayanım analizi TS EN 772-1standardına uygun olarak aşağıdaki eşitlik yardımıyla hesaplanabilmektedir.Bu çalışma kapsamında kagir birim boyutlarına uygun olarak 200x400x200 mmboyutlarında hazırlanmış 6 adet ignimbirit blok örneğinin basınç dayanım değerleristandart kapsamında belirlenerek sonuçlar Çizelge 4.15’de verilmiştir.σ c =FcA(4.11)Bu eşitlikte;σ c : Basınç dayanım değeri, kg/cm 2Fc : Numune yenilme yük değeri, kgA : Numune yüzey alanı, cm 2Çizelge 4.15. Doğal ignimbirit bloğunun basınç dayanım değerleri.NumuneNoBlok YenilmeYük Değeri(kgf)Basınç DayanımDeğeri(kg/cm 2 )Basınç DayanımDeğeri(N/mm 2 )1 27984 34,98 3,432 23704 29,63 2,913 28840 36,05 3,544 25384 31,73 3,115 23576 29,47 2,896 25984 32,48 3,19Ortalama 25912 32,39 3,1890

4.3.6. Dayanıklılık Özelliği (Donma-Çözülme)Atmosferin kısa sürede zarar veren en önemli etkisi, boşluklu malzemedeki donmaçözülmeetkisidir. Donmaya karşı dayanıklılık özelliği, gözenekli malzemelerinkullanımı ile üretilmiş yapı malzemelerinde önemli bir faktör olmaktadır.Bu nedenle 200x400x200 mm boyutlarında hazırlanmış 6 adet ignimbirit blokörneğinin donma-çözülme sonrası ağırlık kaybı ve dayanıklılık değerleri DIN 52 252standardına uygun olarak deneysel olarak belirlenmiş ve bulgular Çizelge 4.16 veÇizelge 4.17’de verilmiştir.Çizelge 4.16. Doğal ignimbirit bloğunun donma-çözülme sonrası ağırlık kaybıdeğerleriNumuneNoKuruAğırlık(gr)Don SonrasıAğırlık(gr)Don sonrasıAğırlık Kaybı(%)1 8760 8496 3,012 8424 8187 2,813 8684 8345 3,904 8278 7983 3,565 8830 8543 3,256 8798 8529 3,06Ortalama 8629 8347 3,2791

Çizelge 4.17. Doğal ignimbirit bloğunun donma-çözülme sonrası dayanım değerleriNumuneNoBlok YenilmeYük Değeri(kgf)Don SonrasıBasınç DayanımDeğeri(kg/cm 2 )Don SonrasıBasınçDayanımDeğeri(N/mm 2 )1 21256 26,57 2,612 22304 27,88 2,733 22792 28,49 2,794 27056 33,82 3,325 21312 26,64 2,616 25600 32,00 3,14Ortalama 23384 29,23 2,87Bu tez çalışmasının bir bölümü olan, doğal haldeki ignimbirit bloklarının kagir birimelemanı (hafif yapı elemanı blok) olarak kullanılabilirliğini belirleyebilmek amacıylaTS EN 771-3 standardının öngördüğü bir takım fiziko-mekanik analizler yapılarak,sonuçlar yukarıdaki bölümlerde çizelgeler halinde verilmiştir. Bu sonuçlardan yolaçıkarak ignimbirit bloklarının gerek fiziksel gerekse mekanik özellikleri bakımındantaşıyıcı olmayan duvar dolgu elemanı ya da taşıyıcı olmayan kâgir birim olarakkullanılabileceği bu çalışma kapsamında ortaya konmuştur. Böylelikle ülkemiz inşaatsektörü açısından da yeni bir hafif yapı malzemesinin duvar elemanı olarakdeğerlendirilebileceği gündeme getirilmiştir.92

4.4. Taşıyıcı Olmayan Hafif Agregalı Kagir Birimler İçin Hafif Beton Analizleri4.4.1. Beton Karışım Hesaplarını Belirlemeİgnimbirit agregaların hafif beton agregası olarak standartlara uygunluğu yapılanteknik analizlerle belirlenmesi sonucunda, bu agregalar ile taşıyıcı olmayan kâgirbirimlerin (hafif yapı elemanı blok) elde edilebilirliği üzerine de, bir dizi incelemeyapılmıştır. Bu analizlerde Aksaray-Taşpınar mevkisindeki farklı lokasyonlardanalınan ignimbirit kayaç örnekleri primer bir kırıcıda kırılarak 0-4 mm (ince agrega),4-8 mm ve 8-16 mm (iri agrega) olmak üzere 3 ayrı boyut grubuna ayrılmıştır.Hacimce % 14, % 16, % 18 çimento oranlarında ignimbirit agregalı hafif betonörnekleri, TS 3234 standardına uygun olarak vibrasyon + presleme ünitesinde kurukarışım kıvamında 100x100x100 mm boyutlu küp formlu kalıplara, 4 (dört) farklıkarışım kombinasyonlarında dökülmüştür.Bu çalışma kapsamında, kullanılan karışım kombinasyonları aşağıda verilmiştir:1. % 60 ince agrega (0-4 mm ignimbirit) + % 40 iri agrega (4-8 mm ignimbirit)2. % 40 ince agrega (0-4 mm ignimbirit) + % 60 iri agrega (4-8 mm ignimbirit)3. %30 ince agrega (0-4 mm ignimbirit) + % 70 iri agrega (%40, 4-8 mm +%30, 8-16 mm ignimbirit)4. %30 ince agrega (0-4 mm ignimbirit) + % 70 iri agrega (%50, 4-8 mm +%20, 8-16 mm ignimbirit)4.4.1.1.Karışım KıvamıKarışım hesabı yapılırken hafif betonun kullanılacağı hafif yapı elemanınınboyutları, istenilen dayanım ve karşı karşıya kalacağı dış etkiler de göz önündebulundurularak karışım kıvamı belirlenir. İgnimbirit agregalardan elde edilenkarışımlarda dolgu amaçlı hafif bloklar elde edilmek istenildiğinden karışımkıvamının kuru görünümde ve sıkıştırılarak kalıba döküldükten sonra bekletilmeden93

çıkartılması gerektiğinden, çıkartıldıktan sonra ayakta durabilecek kıvamda olmasıgerekmektedir. Be nedenle karışım kıvamı belirlenirken, malzemenin bünyesindebulundurduğu nem göz önünde bulundurulması gerekmektedir (Demirdağ, 2005).4.4.1.2. Agrega DağılımıAgrega dağılımı, elek analizi sonucunda farklı elekler üzerinde kalan agregaağırlıklarının yüzdeleri olarak ifade edilmektedir. Agrega dağılımında, inceagreganın fazla olması beton dayanım değerinin fazla olmasını ve aynı zamandabirim ağırlığının fazla olmasına neden olabilmektedir. Bu nedenle hazırlanankarışımlarda elde edilecek malzemenin hangi amaçla kullanılacağı göz önündebulundurularak, standartlara uygun en az çimento ile nasıl ürünler elde edilebileceğidüşünülerek optimum ince/iri agrega oranı belirlenmelidir (Demirdağ, 2005).4.4.1.3. Çimento Oranı (%)Hafif beton karışımlarında istenilen kriterler birim hacim ağırlığının düşük olması,basınç dayanımın yüksek, maliyetinin ise düşük olmasıdır. Karışımlarda kullanılançimento miktarlarında artış olduğu zaman, dayanım artmakta buna bağlı olarak birimağırlık artmakta ve sonuçta birim maliyette artış gerçekleşmektedir. Bu nedenleçimento miktarı için optimum oranın bulunması deneme karışımları ileyapılmaktadır. Bu deneme karışımlarından elde edilen sonuçlara bağlı olarakignimbirit agregaları farklı karışım kombinasyonlarında hafif beton numuneleri eldeedilerek, birim ağırlıkları bakımından en yüksek ve en düşük değerdeki hafifbetonların kıyaslaması yapılmış ve birim hacim ağırlık, basınç dayanımı, ısıiletkenlikleri arasındaki ilişkiler tespit edilmeye çalışılmıştır.94

4.4.2. İgnimbirit Agregalı Hafif Beton AnalizleriYukarıdaki bölümlerde yer alan ignimbirit oluşumlarına ait agrega analizdeğerlendirmeleri, bu malzemenin hafif yapı malzemesi olarak kullanılabileceğinigöstermiştir. Bu çalışma kapsamında, ignimbirit oluşumlarından farklı formlardakâgir birimlerin (hafif blok elemanlarının) üretilmesi ve bu malzemelerin tekniközelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Böyle bir teknik inceleme yapabilmekiçinde öncelikle, TS 3234 standardının öngördüğü prensipler çerçevesinde ignimbiritagregaları ile hafif beton elde edilmesi ve bu betonun teknik özelliklerininirdelenmesi gerekmektedir. Bu aşamada, bu teknik analizlerin yapılmasıhedeflenmiştir. Bu analizlerin uygulanmasında aşağıda belirtilen hususlarkapsamında çalışmalar yapılmıştır.Araştırmada, ignimbirit agregalı hafif beton karışımlarının hazırlanmasında ince/iriagrega kullanım oranı etkisinin incelenmesi amacıyla, deneme karışımlarından eldeedilen bulgulardan yararlanarak hacimce %14, %16, %18 çimento oranlarında 4(dört) farklı karışım kombinasyonu tasarımı yapılarak toplam 288 adet ignimbiritagregalı hafif beton örnekleri oluşturulmuştur. Hafif beton harç karışımlarındabağlayıcı malzeme olarak CEM I 42,5R Portland Çimentosu kullanılmıştır. Bukarışımlarda ince agrega (0-4 mm ignimbirit) haricinde iri agrega olarak tane boyutaralığı 4-8 mm ve 8-16 mm olan ignimbirit agregaları, ince agrega kullanım oranınagöre (ince/iri oranı) kullanılmıştır. TS 3234 standardına göre hazırlanan bu ignimbiritagregalı hafif beton örnekleri üzerinde aşağıda belirtilen incelemeler yapılmıştır.1. İnce/iri agrega kullanım oranının, ignimbirit agregalı hafif beton basınçdayanımına olan etkisi,2. İnce/iri agrega kullanım oranının, ignimbirit agregalı hafif beton birim hacimağırlık değerine etkisi.Çalışmanın diğer bir aşamasında ise, çimento miktarının beton dayanımı ve birimağırlığına etkisini incelemek için hazırlanan ignimbirit agregalı beton örneklerihazırlanmıştır. Bu örneklerde, hacimce % 14, %16, % 18 çimento oranları95

kullanılarak, küp formunda ve 100x100x100 mm boyutlarında hafif betonnumuneleri elde edilmiştir (Şekil 4.21). Beton örnekleri, 7, 14 ve 28 gün süreylekürlenmiş ve kür süresi sonunda teknik analizlere tabi tutularak, dayanım ve birimhacim ağırlık değerleri tanımlanmıştır. Bu irdelemelerde;1. Çimento kullanım oranının kür süresine bağımlı olarak, hafif betonunbasınç dayanımına olan etkisi,2. Çimento kullanım oranının kür süresine bağımlı olarak, hafif betonunbirim hacim ağırlığına olan etkisi analiz edilmiştir.Şekil 4.21. Hazırlanan standart küp numunelerden genel bir görünümYukarıda verilen karışım kombinasyonlarına göre 3 (üç) farklı çimento oranındadökülmüş, ignimbirit agregalı karışım kombinasyonlarının agrega/çimento oranları,kullanılan su miktarı iri ve ince agrega oranları % 20 oranında sıkışma miktarı dadikkate alınarak Çizelge 4.18’de verilmiştir.96

Çizelge 4.18. Hafif beton örneklerinin hazırlanmasında kullanılan karışımkombinasyonlarıKarışım% 60 0/4 mm ignimbirit% 40 4/8 mm ignimbiritÇimentoOranı(%)141618A/C2,542,161,89İnceAgrega(kg/m 3 )286279273İriAgrega(kg/m 3 )131128125Su(kg/m 3 )168173177% 40 0/4 mm ignimbirit% 60 4/8 mm ignimbirit1416182,372,011,75191186182197192188155158163% 30 0/4 mm ignimbirit142,20143218142% 40 4/8 mm ignimbirit161,88140214146% 30 8/16 mm ignimbirit181,64137208150% 30 0/4 mm ignimbirit142,23143223143% 50 4/8 mm ignimbirit161,90140217147% 20 8/16 mm ignimbirit181,66137213151Standart küp formlu hafif beton numunelerinin 7, 14 ve 28 günlük basınç dayanımıve birim hacim ağırlık değerleri Çizelge 4.19-Çizelge 4.22’ de verilmiştir. Her birkarışım için, hacimce çimento oranlarına bağlı olarak birim hacim ağırlık ve basınçdayanımları arasındaki ilişkiler, grafiksel olarak Şekil 4.22-Şekil 4.29’da verilmiştir.Çizelge 4.19. İgnimbirit agregalı hafif beton örneklerinin basınç dayanımı ve BHAdeğerleri (%60 0/4 mm ignimbirit+%40 4/8 mm ignimbirit)ÇimentoOranı(hacimce)ÇimentoDozajı(kg/m 3 )1.Karışım: %60 0/4 mm ignimbirit+%40 4/8 mm ignimbiritBHA (kg/m 3 ) Basınç Dayanımı (kg/cm 2 )7 Gün 14 Gün 28 Gün 7 Gün 14 Gün 28 Gün%14 164 1006 976 912 42,84 46,73 50,01%16 188 1068 1017 960 50,23 55,38 61,21%18 211 1078 1025 962 64,76 66,28 70,0697

80Basınç Dayanımı (kg/cm 2 )706050407.Gün14. Gün28. Gün3012 13 14 15 16 17 18 19 20Çimento Oranı (%)Şekil 4.22. Çimento oranı-basınç dayanımı ilişkisi (%60 0/4 mm ignimbirit+%40 4/8mm ignimbirit)11001050BHA (kg/m 3 )10009507.Gün14. Gün28. Gün90012 13 14 15 16 17 18 19 20Çimento Oranı (%)Şekil 4.23. Çimento oranı – BHA ilişkisi (%60 0/4 mm ignimbirit + %40 4/8 mmignimbirit)98

Çizelge 4.20. İgnimbirit agregalı hafif beton örneklerinin tek eksenli basınç dayanımıve BHA değerleri (%40 0/4 mm ignimbirit+%60 4/8 mm ignimbirit)ÇimentoOranı(hacimce)2.Karışım: %40 0/4 mm ignimbirit+%60 4/8 mm ignimbiritÇimentoBHA (kg/m 3 ) Basınç Dayanımı (kg/cm 2 )Dozajı(kg/m 3 ) 7 Gün 14 Gün 28 Gün 7 Gün 14 Gün 28 Gün%14 164 935 916 866 34,56 36,11 41,15%16 188 944 935 885 42,33 43,00 47,10%18 211 976 947 886 44,00 44,04 48,9160Basınç Dayanımı (kg/cm 2 )5040307.Gün14. Gün28. Gün2012 13 14 15 16 17 18 19 20Çimento Oranı (%)Şekil 4.24. Çimento oranı-basınç dayanımı ilişkisi (%40 0/4 mm ignimbirit + %604/8 mm ignimbirit)99

1000950BHA (kg/m 3 )9007.Gün14. Gün28. Gün85080012 13 14 15 16 17 18 19 20Çimento Oranı (%)Şekil 4.25. Çimento oranı-BHA ilişkisi (%40 0/4 mm ignimbirit + %60 4/8 mmignimbirit)Çizelge 4.21. İgnimbirit agregalı hafif beton örneklerinin tek eksenli basınç dayanımıve BHA değerleri (%30 0/4 mm ignimbirit + %40 4/8 mm, %30 8/16 mm ignimbirit)ÇimentoOranı(hacimce)ÇimentoDozajı(kg/m 3 )3.Karışım: %30 0/4 mm ignimbirit+%40 4/8 mm, %30 8/16mm ignimbirit)BHA (kg/m 3 ) Basınç Dayanımı (kg/cm 2 )7 Gün 14 Gün 28 Gün 7 Gün 14 Gün 28 Gün%14 164 839 828 773 29,94 31,18 32,62%16 188 850 835 781 30,73 31,96 33,45%18 211 860 853 797 31,94 32,46 34,14100

40Basınç Dayanımı (kg/cm 2 )3530257.Gün14. Gün28. Gün2012 13 14 15 16 17 18 19 20Çimento Oranı (%)Şekil 4.26. Çimento oranı-basınç dayanımı ilişkisi (%30 0/4 mm ignimbirit + %404/8 mm, % 30 8/16 mm ignimbirit)900850BHA (kg/m 3 )8007507.Gün14. Gün28. Gün70012 13 14 15 16 17 18 19 20Çimento Oranı (%)Şekil 4.27. Çimento oranı-BHA ilişkisi (%30 0/4 mm ignimbirit + %40 4/8 mm, %30 8/16 mm ignimbirit)101

Çizelge 4.22. İgnimbirit agregalı hafif beton örneklerinin tek eksenli basınç dayanımıve BHA değerleri (%30 0/4 mm ignimbirit + %50 4/8 mm, %20 8/16 mm ignimbirit)ÇimentoOranı(hacimce)ÇimentoDozajı(kg/m 3 )Karışım: %30 0/4 mm ignimbirit + %50 4/8 mm, %20 8/16mm ignimbirit)BHA (kg/m 3 ) Basınç Dayanımı (kg/cm 2 )7 Gün 14 Gün 28 Gün 7 Gün 14 Gün 28 Gün%14 164 856 833 777 30,01 31,47 32,93%16 188 857 841 784 30,97 32,06 33,79%18 211 897 891 804 32,08 32,62 34,3840Basınç Dayanımı (kg/cm 2 )3530257.Gün14. Gün28. Gün2012 13 14 15 16 17 18 19 20Çimento Oranı (%)Şekil 4.28. Çimento oranı-basınç dayanımı ilişkisi (%30 0/4 mm ignimbirit + %504/8 mm, % 20 8/16 mm ignimbirit)102

1000950BHA (kg/m 3 )9008508007.Gün14. Gün28. Gün75070012 13 14 15 16 17 18 19 20Çimento Oranı (%)Şekil 4.29. Çimento oranı-BHA ilişkisi (%30 0/4 mm ignimbirit + %50 4/8 mm, %20 8/16 mm ignimbirit)Çimento dozajına bağlı olarak farklı oranlarda agrega kullanılması ile elde edilenhafif beton numunelerinin 7, 14 ve 28 günlük kür süresi sonrası birim ağırlık vebasınç dayanım değerlerinin farklılık gösterdiği gözlenmiştir. Genel olarak eldeedilen bulgu, 28 günlük birim ağırlık değerlerinin 7 günlük birim ağırlık değerlerinegöre % 6 -% 11 kadarlık bir azalma gösterirken, basınç dayanımında ise % 10 - % 22arasında bir artış olduğu görülmüştür.Standart küp boyutlu hafif beton örneklerinin 7, 14 ve 28 günlük kür sürelerindeçimento oranlarına bağlı olarak basınç dayanım ve birim hacim ağırlık değerleriarasındaki değişimin, toplu bir şekilde aşağıdaki sütun grafiklerde irdelenmesi,sonuçların daha iyi yorumlanmasını sağlamaktadır (Şekil 4-30, Şekil 4-31).103

80Basınç Dayanımı (kg/cm 2 )70605040302010% 14 Çimento% 16 Çimento%18 Çimento0Şekil 4.30. Hafif beton örneklerinin kür sürelerine bağlı olarak, çimento oranlarıbasınçdayanımı ilişkisi12001000800600400% 14 Çimento% 16 Çimento%18 Çimento20007Gün14Gün28Gün7Gün14Gün28Gün7Gün14Gün28Gün7Gün14Gün28Gün7Gün14Gün28Gün7Gün14Gün28Gün7Gün14Gün28Gün7Gün14Gün28Gün1.Karışım 2.Karışım 3.Karışım 4.KarışımBHA (kg/m 3 )1.Karışım 2.Karışım 3.Karışım 4.KarışımŞekil 4.31. Hafif beton örneklerinin kür sürelerine bağlı olarak, çimento oranları-BHA ilişkisi104

Doğal ortam kür koşullarına tabi tutulan küp örnekleri üzerinde, 7, 14 ve 28 günlükkür sürelerinde basınç dayanım ve birim ağırlık analizleri yapılmıştır. Elde edilenbulgulardan, hafif agregalı boşluklu kâgir birimlerin (hafif yapı elemanı boşluklublokların) bu karışım kombinasyonları ile hafif agregalı boşluklu kâgir birimler içinöngörülen standartlara uygun, ne şekillerde boşluklu kâgir birim elemanları eldeedileceği bir sonraki bölümde detaylı incelenmiştir.Deneysel olarak farklı kombinasyonlarda hazırlanan bu karışımlardan elde edilenküp beton örneklerinin kür süresini tamamladıktan sonra elde edilen teknik bulgularıışığı altında, farklı kesit kalınlıklarında elde edilecek boşluklu blok örneklerininboşluk haricindeki dolu kısımlarının birim hacim ağırlık ve basınç dayanımdeğerlerinin ne olacağı konusunda pratik bilgi vermektedir. Dolayısıyla birim ağırlığıdüşük boşluklu kâgir birim elde edebilmek için hafif beton harcının mümkünolduğunca hafifletilmesi gerektiği de bilinen bir gerçektir.Yapılan analizlerde, hafif beton örneklerinin birim ağırlık değerlerinin, kür süresinebağımlı olarak azaldığı görülmüştür. Bunun nedeni, taze hafif beton harcı, doğalortam kürleme sürecinde giderek bünyesinden karışım suyunu atması (nem atımı)sebebiyle, kuru bir duruma gelmektedir.Hafif beton karışımlarında çimento miktarının artması ile birlikte genel olarak hafifbeton basınç dayanımlarında artış gözlenmektedir. Çimento miktarındaki artışa bağlıolarak hafif betonun birim ağırlığında da artış gözlenmiştir. Ayrıca ince agregaoranının azalmasına bağlı olarak iri agrega oranının artmasıyla da birim hacim ağırlıkve basınç dayanım değerlerinin azaldığı görülmüştür. Çimento oranının artmasıylaagrega/çimento oranının düştüğü buna bağlı olarak da dayanımın arttığıgörülmektedir. Fakat agrega çimento oranının düşmesi ile karışıma giren çimentomiktarının artması sonucunda, karışımın su ihtiyacı da artmaktadır.105

4.5. Taşıyıcı Olmayan Hafif Agregalı Boşluklu Kâgir Birimlerin Özellikleri4.5.1. İgnimbirit Agregalı Boşluklu Kagir Birim Analiziİgnimbiritlerin hafif ve gözenekli olması nedeniyle, çimento ve su ilavesi ile eldeedilen karışımların belirli kalıp formlarına dökülmesi sonucunda kâgir birim (hafifyapı elemanı blok) elemanlarının elde edilebilirliği sonucuna varılmıştır.İgnimbiritlerden elde edilen bu kâgir birimler üzerine standardın öngördüğü birtakım deneylerin yapılması gerekmektedir. Hafif agregalı kagir birimlerinkullanımına yönelik, ilgili başlıca standart “Hafif ve Yoğun Agregalı Kagir Birimler”TS EN 771-3 nolu standarttır. Bu standarda göre; taşıyıcı amaçlı olmayan ve duvarelemanı olarak kullanılacak kâgir birimler için dayanımla ilgili herhangi bir limitdeğer belirtilmemiş olmasına rağmen, pratik incelemeler göstermektedir ki,minimum blok dayanımı 20 kg/cm 2 ve ortalama olarak 25 kg/cm 2 lik değerlerinisağlaması arzu edilir.Bu çalışma kapsamında, ignimbirit agregalı boşluklu kâgir birim üretimi yapabilmekiçin, karışımlardaki agrega boyutu ve oranı, çimento oranı, su oranı, kürleme süresi,kâgir birim (blok) geometrisi, vibrasyon süresi gibi kriterlerin belirlenmesi amacıylakâgir birimi sembolize edecek kübik formlu dolu hafif beton örnekleri üzerindeayrıntılı araştırmalar yapılmıştır. Bu araştırmada hafif beton örneklerinin 28 gün kürsüresi sonunda birim hacim ağırlık bulgularına göre, birim hacim ağırlığı en yüksekçıkan betonun karışım kombinasyonu ile en düşük çıkan betonun karışımkombinasyonu gerekli kıyaslamaların yapılabilmesi için en uygun karışımlar olarakbelirlenmiştir. Daha sonra bu karışımlarla boşluklu birebir boyutta birer adet kâgirbirim (hafif yapı elemanı blok) elemanı dökümü yapılmış ve doğal ortamkoşullarında kürlemeye bırakılmıştır. 28 gün kür süresi sonunda kâgir birimlerinteknik analizleri yapılarak, birim ağırlıkları bakımından basınç dayanımı, ısı ve sesyalıtımı arasında ilişki kurulmaya çalışılmıştır.Sembolik olarak Şekil 4.32’de verilmiş kâgir birim formları için teknik irdelemeleryapılmıştır.106

İki sıra boşluklu(150x390x185)Üç sıra boşluklu(190x390x185)Üç sıra boşluklu(250x390x185)Şekil 4.32. Teknik analizleri yapılan boşluklu kâgir birimler.4.5.1.1. İki Sıra Boşluklu 150x390x185 mm Boyutlu Kâgir Birimlerin Analiziİki sıra boşluklu 150 mm kesit kalınlığındaki kagir birimin (Şekil 4.33) teknikanalizleri TS EN 771-3 standardına uygun olarak yapılmış ve bulgular Çizelge4.23’de verilmiştir.25 mm390150 mmŞekil 4.33. İki sıra boşluklu kagir birimin genel görünümü (150x390x185 mm anmaboyutlu)107

Çizelge 4.23. 150x390x185 mm anma boyutlu kâgir birimin teknik özellikleri100x100x100 mm ANMA BOYUTLUHAFİF BETON NUMUNE TEKNİKÖZELLİKLERİ150x390x185 mm ANMA BOYUTLU BOŞLUKLU KÂGİR BİRİMİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ108Karışım% 60 0/4 mm ign.% 40 4/8 mm ign.Çimento%30 0/4 mm ign.%40 4/8 mm ign.%30 8/16 mmign.Çimento% 60 0/4 mm ign.% 40 4/8 mm ign.Çimento%30 0/4 mm ign.%40 4/8 mm ign.%30 8/16 mmign.Çimento% 60 0/4 mm ign.% 40 4/8 mm ign.Çimento%30 0/4 mm ign.%40 4/8 mm ign.%30 8/16 mmign.ÇimentoÇimentoHacimceMiktar(%)Harcın NetBirimHacimAğırlığı(kg/m 3 )Blok BirimAğırlığı (kg)Blok BirimHacimAğırlığı(kg/m 3 )Isı iletkenlikDeğeri(WmK)Duvar Ağırlığı(kg/m 2 )SesYutuculukR(dB)Basınç Dayanımı(kg/cm 2 )14,0 912 6,948 642 0,227 89 42 28,2114,0 773 5,885 544 0,197 75 40 21,1116,0 960 7,314 676 0,238 94 43 29,4216,0 781 5,952 550 0,199 76 40 21,5418,0 962 7,364 680 0,240 94 43 30,2818,0 797 6,072 561 0,202 78 40 21,99

4.5.1.2. Üç Sıra Boşluklu 190x390x185 mm Boyutlu Kâgir Birimlerin AnaliziÜç sıra boşluklu 190 mm kesit kalınlığındaki kagir birimin (Şekil 4.34) teknikanalizleri TS EN 771-3 standardına uygun olarak yapılmış ve bulgular Çizelge4.24’de verilmiştir.25 mm390190 mmŞekil 4.34. Üç sıra boşluklu kagir birimin genel görünümü (190x390x185 mm anmaboyutlu)109

Çizelge 4.24. 190x390x185 mm anma boyutlu kâgir birimin teknik özellikleri110100x100x100 mm ANMA BOYUTLU HAFİFBETON NUMUNE TEKNİK ÖZELLİKLERİKarışım% 60 0/4 mm ign.% 40 4/8 mm ign.Çimento%30 0/4 mm ign.%40 4/8 mm ign.%30 8/16 mmign.Çimento% 60 0/4 mm ign.% 40 4/8 mm ign.Çimento%30 0/4 mm ign.%40 4/8 mm ign.%30 8/16 mmign.Çimento% 60 0/4 mm ign.% 40 4/8 mm ign.Çimento%30 0/4 mm ign.%40 4/8 mm ign.%30 8/16 mmign.ÇimentoÇimentoHacimceMiktar (%)Harcın NetBirim HacimAğırlığı(kg/m 3 )190x390x185 mm ANMA BOYUTLU BOŞLUKLU KÂGİR BİRİMİN TEKNİKÖZELLİKLERİIsıSesBlok Birim iletkenlik DuvarYutuculukHacim Ağırlığı Değeri Ağırlığı(kg/m 3 )λ (kg/m 2 R)(dB)(WmK)Blok BirimAğırlığı (kg)BasınçDayanımı(kg/cm 2 )14,0 912 9,085 663 0,216 116 47 31,8314,0 773 7,700 562 0,187 99 44 25,3216,0 960 9,570 698 0,227 123 48 32,4016,0 781 7,780 568 0,189 100 44 25,9718,0 962 9,585 699 0,227 123 48 34,5718,0 797 7,945 580 0,192 102 44 26,51

4.5.1.3. Üç Sıra Boşluklu 250x390x185 mm Boyutlu Kagir Birimlerin AnaliziÜç sıra boşluklu 250 mm kesit kalınlığındaki kagir birimin (Şekil 4.35) teknikanalizleri TS EN 771-3 standardına uygun olarak yapılmış ve bulgular Çizelge4.25’de verilmiştir.39025 mm250 mmŞekil 4.35. Üç sıra boşluklu kagir birimin genel görünümü (250x390x185 mm anmaboyutlu)111

Çizelge 4.25. 250x390x185 mm anma boyutlu kâgir birimin teknik özellikleri112100x100x100 mm ANMA BOYUTLU HAFİFBETON NUMUNE TEKNİK ÖZELLİKLERİKarışım% 60 0/4 mm ign.% 40 4/8 mm ign.Çimento%30 0/4 mm ign.%40 4/8 mm ign.%30 8/16 mmign.Çimento% 60 0/4 mm ign.% 40 4/8 mm ign.Çimento%30 0/4 mm ign.%40 4/8 mm ign.%30 8/16 mmign.Çimento% 60 0/4 mm ign.% 40 4/8 mm ign.Çimento%30 0/4 mm ign.%40 4/8 mm ign.%30 8/16 mmign.ÇimentoÇimentoHacimceMiktar (%)Harcın NetBirimHacimAğırlığı(kg/m 3 )250x390x185 mm ANMA BOYUTLU BOŞLUKLU KAGİR BİRİMİN TEKNİKÖZELLİKLERİBlok BirimAğırlığı (kg)Blok BirimHacimAğırlığı(kg/m 3 )Isı iletkenlikDeğeriλ(WmK)DuvarAğırlığı(kg/m 2 )SesYutuculukR(dB)BasınçDayanımı(kg/cm 2 )14,0 912 10,765 597 0,253 138 50 27,3614,0 773 9,15 506 0,221 117 47 21,1116,0 960 11,325 628 0,265 145 51 28,6116,0 781 9,220 511 0,223 118 47 21,6518,0 962 11,355 630 0,266 146 51 30,3418,0 797 9,410 522 0,226 121 47 22,09

Bu çalışma kapsamında üretilen 150x390x185 mm, 190x390x185 mm, 250x390x185mm anma boyutlu boşluklu ignimbirit agregalı kagir birimlerin teknik analizleri TSEN 771-3 standardına uygun olarak yapılmıştır. Bu araştırmadaki asıl amaç; birimhacim ağırlığı yüksek olan kâgir birimlerin, diğer teknik özelliklerinin birimağırlığına bağlı olarak ne oranda değiştiğini görmek hedeflenmiştir. Bu amaca bağlıolarak analizlerden elde edilen bulgulara göre; birim hacim ağırlığı yüksek olan kâgirbirimlerin birim hacim ağırlığı düşük olan kâgir birimlere göre basınç dayanımdeğerleri ve ses yalıtım özelliklerinin daha yüksek olduğu görülmüştür. Ancak kâgirbirimin basınç dayanım değerlerini yükseltirken, bir yandan ısı iletkenlik değerleriyükselmekte yani ısı yalıtımının kötüleşmekte olduğu da görülmüştür. Buradansonuç olarak; kâgir birimlerde birim ağırlık ile basınç dayanım arasında doğru birorantı, ısı yalıtımı arasında ise ters bir orantının olduğu söylenebilir. Bu nedenle ısıyalıtım amaçlı olarak kullanılacak kagir birimler için birim ağırlığı düşük olacakşekilde karışım kombinasyonu tasarlanmalı, ancak basınç dayanım değerinin de enoptimum seviyede kalacak efektif çimento oranı da belirlenmelidir.113

4.6 Taşıyıcı Hafif Beton Özellikleri4.6.1. İgnimbirit Agregalı Hafif Beton Karışım TasarımlarıTaşıyıcı hafif beton elde etmek için ince agrega yerine hafif ve gözenekli yapıdakiignimbirit agregası kullanılarak ve bu agreganın beton dayanımına olan etkisinintayini analizinde, Isparta Belediyesi Diyadin Taş ocağından üretilen kireçtaşıagregası ve CEM I 42,5 Portland Çimentosu kullanılmıştır. Ön inceleme amaçlıolarak yapılan deneme karışımlarından yararlanarak LC20 ve LC25 hafif betonsınıfındaki deney karışımları 2 farklı reçete esas alınarak hazırlanmıştır. İnceignimbirit agrega malzemesi, nispeten geniş yüzey alanına sahip olması ve gözeneklibir yapıda olmasından dolayı, işlenebilir karışım için çok fazla suya gereksinimduyar. İyi kalitede bir beton ve işlenebilir bir karışım yapmak için, su içeriğideneysel bir çalışma ile saptanmalıdır. İşlenebilir bir karışım için C20 ve C25 sınıfıbetonlarda su/çimento oranı 0,70 olarak saptanmıştır. Ancak bu çalışmada LC20 veLC25 sınıfı hafif beton elde etmek için ince agrega yerine 0-4 mm olarakboyutlandırılmış ignimbirit agregası kullanılmış, dolayısıyla kolay işlenebilir birkarışım elde etmek için ignimbirit agregasının su emme oranı da dikkate alınarakkarışıma ilave edilmiştir. Agrega karışım oranları ve karışım süresi ise sabittutulmuştur. Hazırlanan beton karışımlarında kullanılan beton agregasının fizikselözellikleri Çizelge 4.26, incelik modülü hesabı Çizelge 4.27’de ve karışım reçeteleriÇizelge 4.28’de verilmiştir.Çizelge 4.26. Hafif beton karışımlarında kullanılan agreganın fiziksel özellikleriMalzeme FizikselÖzellikleriÖzgülAğırlığı(gr/cm 3 )KuruÖzgülAğırlık(gr/cm 3 )MaksimumTaneBoyutu(D max )İncelikModülüKuruSıkışıkB.H.A.(kg/m 3 )Su Emme%Çimento (CEM I 42,5) 3,1 - - - - -AgregaSuİri - 2,43 9,5 mm - 1.545 0,5İnce - 2,36 - 2,89 0,768 41,64Şehir içme suyu kullanılmıştır.114

Çizelge 4.27. İncelik modülü tayini hesabıElek No Elek Üstünde Elek Üstünde YığışımKalan (gr) Kalan Küm. (gr) Oranı3/8" (9,5 mm) 0,00 0,00 0,0000No:4 (4,75 mm) 3,50 3,50 0,0012No:8 (2,36 mm) 370,30 373,80 0,1245No:10 (2,00 mm) 115,90 489,70 0,1631No:30 (600 mikron) 839,10 1328,80 0,4425No:50 (300 mikron) 353,40 1682,20 0,5602No:100 (150 mikron) 480,50 2162,70 0,7203N0:200 (75 mikron) 485,30 2648,00 0,8819< No 200 354,60 3002,60İncelik Modülü2,89Karışımda kullanılan maksimum agrega çapı 9,5 mm dir. Betonda olması istenilençökme değeri 7-12 cm arasında öngörülmüş ve buna göre Çizelge 4.28’den 1 m 3betona girecek karışım suyu miktarı 230 kg/m 3 olarak seçilmiştir. Ancak bukarışımda ince agrega yerine gözenekli yapıdaki ignimbirit agregası kullanıldığından,öngörülen çökme değerini sağlayabilmek ve kolay işlenebilir bir karışım elde etmekiçin agreganın su emme miktarı karışıma ilave edilmiştir. Dolayısıyla betona gireceksu miktarı 308 kg/m 3 olarak belirlenmiştir.Çizelge 4.28. Çeşitli beton kıvamları ve agrega en büyük tane çapına göre yaklaşıkbrüt karışım suyu hesabı (TS 802)ÇökmeD max9,5 12,5 19 25(cm)(mm) Karışım Suyu Miktarı (kg/m 3 )2-6 210 200 185 1807-12 230 220 205 19513-17 245 230 215 205Hapsolmuş Ortalama Hava Miktarı (%) 3 2,5 2 1,5Aynı şekilde sıkışmış betondaki hava miktarı Çizelge 4.29’dan % 3,0 olarakbulunmuştur. Bu duruma göre betondaki hava hacmi;V H = 1000 dm 3 x 0,03 = 30 dm 3 (4.12)olarak hesaplanmıştır.115

Karışımı hazırlanan betonun kullanım ortamında sert hava şartları ve sülfat etkilerinemaruz kalması öngörülmediğinden, su/çimento oranı istenilen dayanım veişlenebilirliğe göre Şekil 4.36’ dan seçilmiştir.su/çimento0,90,80,70,60,50,40,30,20,100 10 20 30 40 5028 günlük silindir numune basınç dayanımı(N/mm2)Şekil 4.36. Arzu edilen basınç dayanım ve işlenebilirliğe göre 28 günlük silindirnumune karışımındaki su/çimento oranı (TS 802)LC20 betonu için bu grafikten seçilen uygun su/çimento oranı değeri 0,7’dir.Hazırlanan karışımlarda bu oran kullanılmıştır. Karışımda kullanılacak çimentodozajı ;Çimento miktarı (doz) = su / (su/çimento) kg/m 3 den,Çimento miktarı = 308/0,7 = 440 kg/m 3 (4.13)olarak hesaplanmıştır.Hafif beton karışımında kullanılan ince malzemenin (0-4 mm boyutlu ignimbiritagregası) incelik modülü değerine ve en büyük agrega çapına göre kaba agregahacmi Çizelge 4.29’da verilmiştir.116

Çizelge 4.29. Beton birim hacmindeki kaba agrega hacmi (TS 802)Birim Hacimdeki betonda kuru, şişlenmiş kaba agrega hacmi (m 3 )İncelik Modülü 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40En Büyük Agrega Çapı (mm)9,5 0,48 0,46 0,44 0,42 0,40 0,38 0,3612,5 0,57 0,55 0,53 0,51 0,49 0,47 0,4519 0,67 0,65 0,63 0,61 0,59 0,57 0,5525 0,72 0,70 0,68 0,66 0,64 0,62 0,60Karışımda kullanılan agrega maksimum tane boyutu 9,5 mm ve incelik modülü 3,00değerlerine göre Çizelge 4.29’dan 1 m 3 sıkışmış betona giren kaba agrega miktarı0,40 m 3 seçilmiştir. Buna göre aynı hacimdeki kaba agrega ağırlığı;Kaba agrega miktarı : 0,40 x 1545 kg = 618 kg dır.İnce agrega miktarı ise;İnce agrega hacmi (V ince ) = 1000 dm 3 - [308 dm 3 + 30 dm 3 + (440/3,1) dm 3+ (618/2,43)] dm 3= 266 dm 3İnce agrega miktarı = 266 dm 3 x 2,36 kg/dm 3 = 628 kg’dır.(4.14)Buna göre 1 m 3 beton karışımına giren kuru malzeme ve su miktarları hesaplanarak,hacimce değerleri Çizelge 4.30 ve ağırlıkça değerleri Çizelge 4.31’de verilmiştir.Çizelge 4.30. 1 m 3 beton karışımına giren malzeme hacimsel değerleri ve ince maddemiktarıBeton SınıfıV topl.(dm 3 )V su(dm 3 )V hava(dm 3 )V çim.(dm 3 )V iri(dm 3 )V ince(dm 3 )d ince(kg/dm 3 )LC20 1000 308 30 142 254 266 2,36 628LC25 1000 385 30 177 254 153 2,36 362M ince(kg)Çizelge 4.31. Hafif beton sınıfına göre deney numuneleri karışımlarındaki birimmalzeme miktarı1 m 3 Karışıma Giren MalzemeHafif Beton SınıfıLC20LC25Su (kg) 308 385Çimento (kg) 440 550İnce agrega (kg) 628 362Kaba agrega (kg) 618 618Toplam (kg) 1.994 1.915117

Deneyde 150x150x150 mm (en x boy x yükseklik) boyutlarında standart küpnumune kalıpları kullanılmıştır. İki ayrı hafif beton sınıfına ait bir karışım serisi(LC20 ve LC25 sınıfı) için gereken küp numune kalıbı (~3,375 dm 3 hacminde 3, 7veya 28 günlük kür sürelerinden herhangi bir numune grubu için) 10 adet olup,toplam kalıp hacmi 3,375 m 3 tür. Birim kalıp hacmi esas alınarak beton numunelerinihazırlamada uygulanan malzeme karışım miktarları, kalıp hacimleri toplamının %25’i oranında artırılarak hesaplanmıştır. Bir hafif beton sınıfında yer alan her birnumune grubuna ait toplam malzeme miktarları ve karışım reçeteleri Çizelge 4.32-Çizelge 4.33’de verilmiştir.Çizelge 4.32. LC20 hafif beton sınıfındaki her bir numune grubunda kullanılan su,çimento ve agrega miktarıDeneyMalzeme Birim Miktar V kalıpSıkıştırmaCinsi (kg)(m 3 AdetMiktarı)Oranı(kg)Su 308,0 0,003375 12,994Çimento 440,0 0,003375 18,56310 1,25İnce Agrega 627,8 0,003375 26,485İri Agrega 618,0 0,003375 26,072Toplam 1.993,8 0,00337584,114Çizelge 4.33. LC25 hafif beton sınıfındaki her bir numune grubunda kullanılan su,çimento ve agrega miktarıDeneyMalzeme Birim Miktar V kalıpSıkıştırmaCinsi (kg)(m 3 AdetMiktarı)Oranı(kg)Su 385,0 0,003375 16,242Çimento 550,0 0,003375 23,20310 1,25İnce Agrega 361,7 0,003375 15,259İri Agrega 618,0 0,003375 26,072Toplam 1.914,7 0,00337580,776118

4.6.2. İgnimbirit Agregalı Hafif Betonların Basınç Dayanım Analiziİgnimbiritlerin, karışımda 0-4 mm tane boyutunda boyutlandırılarak ince agregaolarak kullanılması ile betonun birim hacim kütlesinin 2000 kg/m 3 ’ün (D 2.0) altınaindirilmesi ve böylece TS EN 206-1 standardındaki hafif beton sınıflarından LC 20ve LC 25 sınıfı hafif betonlarının elde edilmesi hedeflenmiştir. Bu olgunun analiziiçin, 150x150x150 mm boyutlu standart küp numune kalıpları kullanılmıştır. 440 ve550 kg/m 3 çimento dozajlarına sahip, iki seri de (LC20 - LC25) hafif beton örnekleridökülmüştür. Tüm karışımlar eşit şartlarda kürlenmiştir. Elde edilen küp örneklerin3, 7 ve 28 günlük kür sürelerinde basınç dayanım analizleri yapılmıştır. Deneyselbulgular Çizelge 4.34’de verilmiştir.Ancak bu çalışma da, malzemenin kısıtlı miktarda olması ve zamandan da tasarrufsağlamak amacıyla standart silindir kalıpları yerine küp kalıplar kullanılmıştır.Dolayısıyla basınç dayanım analizlerinden elde edilen (28 günlük kür süresisonunda) deneysel bulgular, TS EN 206-1 standardına göre bir dönüşüm faktörükullanılarak silindir numune için basınç dayanım değerleri bulunmuştur.Çizelge 4.34. LC20 hafif beton sınıfındaki küp numune gruplarının basınç dayanımanaliz bulgularıHafif BetonSınıfıLC 20NumuneNo3 Gün 7 Gün 28 GünBasınçDayanımı(N/mm 2 )BasınçDayanımı(N/mm 2 )BasınçDayanımı(N/mm 2 )1 21,38 22,19 22,782 22,19 22,47 24,433 20,57 21,70 22,664 20,71 21,89 22,71Ortalama 21,21 22,06 23,15119

Çizelge 4.35. LC25 hafif beton sınıfındaki küp numune gruplarının basınç dayanımanaliz bulgularıHafif BetonSınıfıLC 25NumuneNo3 Gün 7 Gün 28 GünBasınçDayanımı(N/mm 2 )BasınçDayanımı(N/mm 2 )BasınçDayanımı(N/mm 2 )1 22,13 23,74 26,122 23,16 24,51 28,653 22,56 25,79 28,384 22,72 25,98 28,79Ortalama 22,64 25,01 27,99Araştırmada, 28 gün kür süresi sonunda hafif beton örneklerinin birim hacim ağırlıkdeğerlendirmeleri yapılmıştır. LC20 sınıfı betonların birim hacim ağırlık değeri 1937kg/m 3 , LC25 sınıfı betonların birim hacim ağırlık değeri ise 2028 kg/m 3 olarakbelirlenmiştir. Dolayısıyla TS EN 206-1 standardına göre betonların birim hacimağırlıkları yaklaşık 2000 kg/m 3 civarında olduğu için birim hacim ağırlık bazında D2,0 hafif beton sınıfı kategorisinde değerlendirilebilmektedir.TS EN 206-1 standardına göre, hafif betonların birim hacim ağırlıklarına göresınıflandırılması Çizelge 4.36’da, 28 günlük basınç dayanımlarına göre sınıflamasıÇizelge 4.37’de verilmiştir.Çizelge 4.36. Hafif betonun birim hacim ağırlığına göre sınıflandırılması (TS EN206-1, 2002)Birim Hacim Ağırlık Birim Hacim Ağırlık Sınır AralığıSınıfı(kg/m 3 )D 1,0 800-1000D 1,2 1000-1200D 1,4 1200-1400D 1,6 1400-1600D 1,8 1600-1800D 2,0 1800-2000120

Çizelge 4.37. Hafif beton için beton dayanım sınıfları (TS EN 206-1, 2002)Basınç DayanımSınıfıEn Düşük KarakteristikSilindir Dayanımı (f ck,sil )(N/mm 2 )En Düşük KarakteristikKüp Dayanımı (f ck,küp )(N/mm 2 )LC 8/9 8 9LC 12/13 12 13LC 16/18 16 18LC 20/22 20 22LC 25/28 25 28LC 30/33 30 33LC 35/38 35 38LC 40/44 40 44LC 45/50 45 50LC 50/55 50 55LC 55/60 55 60LC 60/66 60 66LC 70/77 70 77LC80/88 80 88Bu çalışma kapsamında araştırılan diğer bir husus, bu bölümün temel hedefinioluşturan araştırmadaki hafif beton örneklerinin yukarıda çizelge şeklinde verilen TSEN 206-1 standardına göre, basınç dayanım bulguları bakımından LC20 ve LC25hafif beton sınıfını kapsayıp kapsamadığının değerlendirilmesidir.TS EN 206-1’e göre LC sınıfı hafif betonlar için, 28 günlük kür süresi sonunda küpbeton örneklerinin basınç dayanım değerlerinin, silindir betondaki karşılığı birdönüşüm faktörü yardımıyla hesaplanabilmektedir. Bu çalışmada elde edilen küpbetonlarda 28 günlük basınç dayanım karakteristiği LC20 sınıfı betonda 23,15N/mm 2 iken, silindir betonda 22 N/mm 2 ’ye karşılık gelmekte, LC25 sınıfı küpbetonda ise basınç dayanımı 27,99 N/mm 2 iken, silindir betonda 25,40 N/mm 2 ’yekarşılık gelmektedir. Sonuç itibariyle, araştırma da elde edilen bulgulara dayanarakince agrega yerine ignimbirit agregalarının kullanılması ile silindir betonda LC20 veLC25 sınıfı hafif betonların üretilebilirliğinin mümkün olacağı bu çalışmakapsamında görülmüştür.121

4.7. Kompozit Yapıda Sıva Harcı AnaliziDuvar elemanı olarak kullanılan kâgir birim elemanlarında olduğu gibi, özellikle ısıve ses yalıtım amaçlı duvar kesitlerinin elde edilmesinde hafif sıva ve hafif örgüharçları, inşaat endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, özellikleülkemizde son yıllarda yalıtım amaçlı kompozit yapıda sıva harçları üretimiyapılmaktadır. Kompozit hafif sıva harçları, gözenekli tabii veya suni hafif agregalar,çimentolu polimer bileşenler ve su ile yapılmış birim hacim ağırlığı genellikle 800kg/m 3 ’ten büyük olmayan iç ve/veya dış cephe uygulamalarında kullanılan atmosferortam koşullarına dayanıklı harç olarak tanımlanabilmektedir.Bu tez çalışması kapsamında, mikronize boyutlu ignimbirit agregası kullanılarakfarklı karışım oranlarında kompozit yapıda sıva harcı üretilmiş ve bu harcın yalıtımamaçlı sıva uygulamalarında gelişiminin sağlanması için belirlenmesi gereken tekniközellikler ve sınıfları TS EN 998-1 standardına göre deneysel olarak tanımlanmıştır.TS EN 998-1 standardına göre, kompozit yapıdaki sıva ürünleri için tanımlanan buözellikler:• Taze sıva harcı için karışım suyu ihtiyacı analizi (kıvam analizi),• Kuru yığın yoğunluk analizi,• Sertleşmiş harcın kuru birim hacim kütlesi analizi,• Sertleşmiş sıva harcının basınç dayanım analizi,• Sertleşmiş sıva harcının kılcal (Kapiler) su emme analizi,• Sertleşmiş sıva harcının ısı iletkenlik özelliği.4.7.1. İgnimbirit Agregalı Kompozit Yapıda Sıva Harcı Karışım TasarımlarıBu çalışmada, volkanik kökenli bir hafif agrega olan ignimbirit agregası mikronizeboyutlara indirgenerek, çimento bağlayıcılı ve farklı kimyasal polimer bileşenlerininde ilavesi ile kompozit yapıda hafif yalıtımlı sıva ürününün geliştirilmesiamaçlanmıştır. Araştırmada 5 farklı karışım kombinasyonu tasarlanmış olup harcın122

kıvamı, işlenebilirliği ve birim ağırlığı bakımından kompozit yapınınoluşturulmasındaki en ideal olabilecek karışım kombinasyonu belirlenmiştir (Çizelge4.38).Kompozit yapıdaki sıva harçlarının yalıtım amaçlı sıva uygulamalarında sağlayacağıteknik özellikler TS EN 998-1 standardında tanımlanmıştır. Bu özeliklerinbelirlenebilmesi için bu çalışmada, sıva numuneleri 40x160x40 mm boyutludikdörtgen prizma kalıplara dökülmüş ve 28 gün kür süresi sonunda sıva ürünlerininTS EN 998-1 standardına göre teknik özellikleri ve standart kapsamındaki sınıflarıbelirlenmiştir.Çizelge 4.38. Kompozit yapıdaki bileşenler ve ağırlıkça karışım oranlarıBileşen(Malzeme)Ağırlıkçamiktar(%)İri Boyut İgnimbirit 5,000İnce Boyut İgnimbirit 8,500Mikronize İgnimbirit 13,500Genleşmiş Agrega 20,050Mikronize Bağlayıcı 6,500Çimento 38,000Dolgu Malzemesi 4,000Kıvamlaştırıcı-Hava Sürükleyici Polimer 0,255Su İtici Polimer 4,200Yukarıda verilen karışım kombinasyonlarına göre hazırlanan harç karışımlarından,fiziko-mekanik analizlerin yapılabilmesi için toplam 42 adet 40x160x40 mm (en xboy x kalınlık) boyutlu sıva numunesi ve ısı iletkenlik özelliğinin belirlenmesiamacıyla da 3 adet 20x40x5 cm boyutlu plaka numunesi dökülmüştür (Şekil 4.37).123

Şekil 4.37. Prizini almış kompozit yapıdaki sıva numuneleri4.7.2. Taze Sıva Harcı İçin Karışım Suyu İhtiyacı Analizi (Kıvam Analizi)Taze sıva harcının kıvam analizi ASTMC 109-M 07 ve TS EN 1015-3 standartlarınauygun akma tablası kullanılarak ölçülür. Bu düzenek, taze sıva harcının yayılmadeğerinin tespiti veya diğer bir ifadeyle sıvanın işlenebilirlik sınırının belirlenmesiamacıyla kullanılır.Oluşturulan sıva karışımı 30-45 sn bekletildikten sonra akma tablasına yerleştirilir vekalıp kaldırılır. Tabla 3 sn’de 5 defa düşürülür. Sonrasında yayılma çapı kumpasyardımıyla ölçülür (Şekil 4.38). Kalıba yerleştirilen sıva harcının ilk çapı 100 mm(100,65 mm) dir. Sıva kıvamı sebebiyle sıvanın yayılma çapı 100 mm den büyükolacaktır. Tam bir analiz için sıvanın yayılma çapı değeri 100-110 mm ye düşünceyekadar deneye devam edilir. Kullanılabilir sıva için işlenilebilirlik sınırı 130 mm (Üstsınır olarak yayılma tablasının max. çapı olan 210 mm) dir. Oluşturulan bir sıvakarışımı öncelikle kapalı bir kapta saklanacak konumda bulundurulur. Sıva harcı,akma tablası kullanımı ile 0. saatten 10 saate kadar 1’er saat arayla yayılma çapları124

ölçülür. Daha sonra zamana bağlı yayılma çaplarını gösteren grafiksel bir analizyapılır (Şekil 4.39) ve sonuçlar bu grafiksel analize göre yorumlanır.Şekil 4.38. Taze sıva harcının zamana bağlı olarak yayılma çapının ölçülmesi210Harç karışımının ilkyayılma çapı200Yayılma Çapı (mm)İşlenilebilir sıvasınırı (130 mm)1301201101001 2 3 …………................. 10Zaman (s)Harç karışımınınyayılmasının durduğudeğer(Sertleşmiş Sıva)Sıvanın işlenilebilirsınır suresi (Saat)Şekil 4.39. Zamana bağlı yayılma çapı grafiği125

Deneysel bulgulara göre mikronize boyuttaki ignimbirit agregalı taze sıva harcı içinişlenebilir sınır değeri Şekil 4.40’daki grafikten de görüleceği üzere 6,5 saat olarakbelirlenmiştir. Taze sıva harcının başlangıç yayılma değeri ise 156 mm olarakbelirlenmiştir.160,00Yayılma Çapı (mm)150,00140,00130,00120,00Taze Harç Numunesi110,00100,000 2 4 6 8 10 126,5Zaman(saat)Şekil 4.40. Zamana bağlı yayılma çapı değişimi (işlenebilirlik süresi)4.7.3. Kuru Yığın Yoğunluk AnaliziHazırlanan karışımın kuru yığın yoğunluk analizi, TS EN 1015-10 standardındakideney metodu uygulanarak belirlenmiş ve bu metoda göre 6 adet ölçüm yapılmıştır(Çizelge 4.39). Ayrıca sıva harcı TS EN 998-1’e göre T sınıfı kâgir harcıkategorisinde değerlendirilebileceği tanımlanmıştır.126

Çizelge 4.39. Karışımın kuru yığın yoğunluk analiz değerleri.NumuneNoÖlçü KabıHacmi(cm 3 )Kuru NumuneYığın Ağırlığı(gr)Kuru YığınYoğunluk(kg/m 3 )1 1570,80 532,45 338,972 1570,80 523,90 333,523 1570,80 543,78 346,184 1570,80 534,32 340,165 1570,80 546,20 347,726 1570,80 523,12 333,03Ortalama 1570,80 533,96 339,934.7.4. Sertleşmiş Harcın Boşluklu Kuru Birim Hacim Kütlesi AnaliziSertleşmiş sıva harcının birim hacim kütle analizi TS EN 1015-10 standardındakideney metoduna uygun olarak 10 adet numune üzerinde yapılmıştır. Deneyselbulgular çizelge 4.40’da verilmiştir. TS EN 998-1 standardına göre sertleşmiş sıvaharçlarının birim hacim kütlesi için herhangi bir sınır değer verilmemiştir.Çizelge 4.40. Sertleşmiş sıva harcının birim hacim kütle sonuçlarıNumuneK.Ağırlık(gr)En(cm)Boy(cm)Yükseklik(cm)K.B.H.A(kg/m 3 )1 140,10 3,98 15,95 4,05 544,932 139,30 3,99 16,00 4,05 538,773 127,80 3,98 15,99 3,99 503,304 128,00 3,98 16,00 4,05 496,315 127,80 3,98 16,08 4,04 494,296 129,10 4,00 16,03 4,04 498,377 127,70 3,99 16,00 4,01 498,838 141,80 3,99 15,97 4,07 546,779 133,10 4,00 15,95 4,03 517,6710 140,50 3,99 15,97 4,06 543,09Ortalama 133,52 3,988 15,994 4,039 518,23127

4.7.5. Sertleşmiş Sıva Harcının Basınç Dayanım AnaliziSertleşmiş sıva harcının basınç dayanım analizi TS EN 1015-11 standardındakideney metoduna uygun olarak 10 adet numune üzerinde yapılmıştır. Deneyselbulgular Çizelge 4.41’de verilmiştir.Çizelge 4.41. Sertleşmiş sıva harcının basınç dayanım sonuçları.NumuneNoUygulanan YükBaşlık Boyutları(mm)Uygulanan EnYüksek Yük(N)Sertleşmiş HarcınBasınç Dayanımı(N/mm 2 )1 40 3382 2,112 40 2976 1,863 40 3507 2,194 40 3416 2,145 40 2897 1,816 40 3020 1,897 40 3339 2,098 40 3567 2,239 40 2998 1,8710 40 2956 1,85Ortalama 40 3205,8 2,00Sertleşmiş HarçSınıfı(TS EN 998-1’egöre)CS IIİgnimbirit agregalı sertleşmiş sıva harcının 28 günlük basınç dayanım sınıfı TS EN998-1 standardında öngörüldüğü üzere CS II olarak tanımlanmıştır. TS EN 998-1standardında CS II sınıfının dayanım sınır aralığı 1,5-5,0 N/mm 2 olarak tanımlanmışolup sertleşmiş sıva harcı dayanım değerinin bu aralıkta kaldığı görülmüştür.4.7.6. Sertleşmiş Sıva Harcının Kılcal (Kapiler) Su Emme AnaliziSertleşmiş sıva harcının kapiler su emme analizi TS EN 1015-18 standardındakideney metoduna uygun olarak 6 adet numune üzerinde yapılmıştır. Deneyselbulgular Çizelge 4.42’de verilmiştir.128

Çizelge 4.42. Sertleşmiş sıva harcının kapiler su emme katsayısıNumuneNoBaşlangıçKuruAğırlıkM010 dakikaSu TemasıSonrasıNemliAğırlıkM190 dakika SuTemasıSonrasıNemliAğırlıkM2Su EmmeKatsayısıCKapiler SuEmmeKatsayısıcm(gr) (gr) (gr) (kg/m 2 dak 0,5 ) (kg/m 2 dak 0,5 )SertleşmişHarç Sınıfı(TS EN 998-1’e göre)1 127,7 131,2 132,2 0,1122 128,1 131,7 132,8 0,1183 127,2 130,6 131,9 0,1194 127,7 131,8 132,7 0,1220,120 W 15 128,1 131,7 132,9 0,1206 125,9 130,2 131,2 0,130Ortalama 127,5 131,2 132,28 0,120Sertleşmiş sıva harcının kılcal (kapiler) su emme sınıfı TS EN 998-1 standardındaöngörüldüğü üzere W I olarak belirlenmiştir. Bu standart da W I sınıfının değeraralığı tanımlanmış olup, ignimbirit agregalı sıva harcının kılcal (kapiler) su emmedeğerinin bu değer aralığında kaldığı tespit edilmiştir.4.7.7. Sertleşmiş Sıva Harcının Isıl İletkenlik ÖzelliğiSertleşmiş harcın ısıl iletkenlik özelliği TS EN 1745, EN ISO 6946 ve TS EN ISO8990 standartlarına göre deneysel olarak belirlenmiştir. Deneyde 20x40x5 cmboyutlarında 3 adet plaka şeklinde numune kullanılmıştır. Deneysel bulgular Çizelge4.43’de verilmiştir.129

Çizelge 4.43. Sertleşmiş sıva harcının ısı iletkenlik sonuçlarıDeney Verileri ve HesaplamalarBirimNumune1 2 3 OrtalamaDeney Öncesi Numune Ağırlıkkg2,0732,0862,0692,076Deney Sonrası Numune Ağırlıkkg2,0622,0772,0642,068Numune Yüzey Alanım 20,08000,08000,08000,0800Kuru Birim Hacim Ağırlıkkg/m 3518522517519Kuru Birim Alan Ağırlıkkg/m 226262626Sıcak Ortam Numune Yüzey Sıcaklığı(t1)0 C44,2744,2044,0044,16Soğuk Ortam Numune Yüzey Sıcaklığı(t2)0 C28,0027,8028,1727,99Numune Yüzeyi Sıcaklık Farkı, (t1-t2)0 C16,2716,4015,8316,17Sıcak Oda Ortalama Sıcaklığı, (th)0 C45,1045,0045,1045,07Soğuk Oda Ortalama Sıcaklığı, (tc)0 C27,2027,7027,2827,39Sıcaklık Farkı Ortalama Değeri, (th-tc)0 C17,9017,3017,8217,67Numunenin Ağırlıkça Nem Miktarı, (ng)%0,5330,4330,2420,403Numunenin Hacimce Nem Miktarı, (nv)%0,2760,2260,1250,209Kuru Durumda Numune Isı İletkenlik Değeri(l)kcal/mh 0 CW/mK0,0740,0860,0720,0840,0750,0870,0740,086Deneysel çalışma sonucunda, sertleşmiş sıva harcı örneklerinin ortalama ısıiletkenlik değeri 0,086 W/mK olarak belirlenmiştir. Sertleşmiş harcın TS EN 998-1standardına göre ısı iletkenlik özelliği sınıfı ise, T1 olarak tanımlanmıştır. Bustandartta T1 sınıfının ısı iletkenlik özelliği ≤ 0.1 W/mK olarak tanımlanmış olup,ignimbirit agregalı sertleşmiş sıva harcı örneğinin bu değer arasında kaldığı tespitedilmiştir.130

5. SONUÇLARBu çalışma kapsamında, Aksaray-Taşpınar yöresi ignimbirit oluşumlarının jeolojisi,doğal oluşumlu bu kayaçların mühendislik ve endüstriyel anlamda kullanılabilirliği,ilgili TS, TS EN ve ASTM standartlarına uygun olarak deneysel çalışmalarkapsamında yürütülmüştür. Yapılan inceleme ve analiz bulguları yorumlanaraksonuçlar aşağıda özetlenmiştir:• Aksaray-Taşpınar yöresi ve yakın çevresini içine alan yaklaşık 42 km 2 lik biralanın önceki çalışmalar ve arazi çalışmalarından yararlanarak 1/25 000 ölçeklijeoloji haritası, enine kesiti ve stratigrafik sütun kesitleri hazırlanarak, ignimbiritoluşumlarının lokal alanı belirlenmiştir.• İnceleme alanındaki bazı lokasyonlarda seri kalınlığı yaklaşık 10-15 metreyi bulanignimbirit oluşumlarının doğal dolu kagir birim (dolu blok) olarak kullanılabilmesiiçin bir taş kesme makinası yardımıyla farklı blok boyutlarında yada levha veyaplaka şeklinde kesilerek yalıtım amaçlı kaplama elemanlarının üretilebileceği buçalışma esnasında ilgili standartlar kapsamında belirlenmiştir. 500 kg/m 3 birim hacimağırlık grubunda yer alan 200x400x200 mm boyutlarındaki dolu ignimbirit bloğununısı iletkenlik değeri 0,125 W/mK olarak ölçülmüş olup, diğer birçok yapımalzemesine göre daha yalıtımlı olduğu belirlenmiştir.• İgnimbirit oluşumlarının farklı boyutlarda kesimi esnasında bir miktar ignimbiritatığı meydana gelecektir. Bu atık malzemenin primer bir kırıcıdan geçirildikten sonra-16 mm tane boyutlarında sınıflandırılarak hafif agrega olarak kullanılabileceği TS1114 EN 13055-1 standardı kapsamında belirlenmiştir.• 0-16 mm boyut aralığında sınıflandırılmış ignimbirit hafif agregalarının, boşluklukagir birim şeklinde kullanılabilirliği teknik bulgular doğrultusundadeğerlendirilmiştir. Eğer kâgir birim tasarımı ayarlandığında harca katılan sıfır grubumalzemedeki ince madde oranı azaltılırsa kâgir birim, hem daha yalıtımlı hem dedaha mukavemetli bir konuma gelecektir.131

• Betonda ince agrega yerine 0/4 mm boyutlu ignimbirit agregaları kullanılarak TSEN 206-1’e göre birim hacim ağırlığı 2000 kg/m 3 ’ün altında D 2,0 sınıfı ve basınçdayanım karakteristiği bakımından LC 20 ve LC 25 sınıfı hafif betonların üretimisağlanmıştır.• İgnimbirit agregaları mikronize boyutlara getirilerek çimento bağlayıcılı kompozityapıda sıva harçlarının üretiminde de kullanılabileceği bu çalışma kapsamındairdelenmiştir. Yalıtım amaçlı olarak üretilebilecek olan bu sıvalar, mikronizeignimbirit agregası, farklı amaçlı polimer katkılar, dolgu malzemesi ve çimentonunda ilavesi ile faklı karışım kombinasyonları sonucu elde edilmektedir. TS EN 998-1standardı kapsamında fiziko-mekanik analizleri yapılan bu sıvaların, özellikle ısıiletkenlik değeri 0,086 W/mK olarak ölçülmüş olup, TS EN 998-1 standardına göre0,10 W/mK’dan daha düşük bir değer olması nedeniyle, ısı yalıtımlı ve T1 sınıfıkagir sıva harcı kategorisinde değerlendirilebilmektedir.132

6. KAYNAKLARAkman, M.,S., 1984. Beton Agregaları, Beton Semineri, T.C. Enerji ve TabiiKaynaklar Bakanlığı, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Araştırma veGeliştirme Dairesi Başkanlığı, 6-10 Şubat, Ankara.Anonim, 2000. Pulverised fuel ash-PFA (Lytag) Technical Report. ESCSI,p-7, USA.Anonim1, 2000. A technical report on the leightweight expanded clay aggregates(LECA). ESCSI, p.125, USA.Anonim2, 2000. Lightweight aggregates (LWA)-General information-Technicalreport. ESCSI, p.7, USA.Akpınar, Ş.A., 2002. Değişik Kaynaklı Agregaların Beton Kalitesi ÜzerindekiEtkisinin Araştırılması. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri EnstitüsüYüksek Lisans Tezi, Maden Mühendisliği Bölümü, Maden İşletme AnabilimDalı, İzmir.ASTM-C 168, Terminology Relating to Thermal Insulating Materials. Vol.04.06,USA.ASTM-C 1045-97, Standard Practice for Calculating Thermal TransmissionProperties Under Steady-State Conditions. Vol. 04.06, USA.ASTMC109 M-07, Standard Test Method for Compressive Strength of HydraulicCement Mortars. Vol.04.01, USA.Aslan, F., 1977. Niğde ili Aksaray ilçesi ile Nevşehir ili Ürgüp ilçesinde yapılan kazıçalışmaları ve omurgalı fosil yatakları hakkında ön rapor. MTA JeolojiEtütleri Dairesi Derleme Raporu, No:106 (yayınlanmamış), Ankara.Aydar, E., 1992. Etude Volcano-Structurale et Magmatologique du Strato-VolcanHasandağı (Anatolie centrale-Turquie). These de Doctorat, Uni. BlaisePascal, France, 200p.Ayhan, A. ve Papak, i., 1988. Aksaray-Taşpınar-Altınhisar-Çiftlik-Delihebil (Niğde)civarının jeolojisi. MTA Raporu, No: 8315 (yayınlanmamış), Ankara.Batum, I., 1978. Nevşehir güneybatısındaki Göllüdağ ve Acıgöl volkanitlerininjeokimyası ve petrolojisi. Yerbilimleri, 4/1-2, 70-88.Baradan, B., 2004. Yapı Malzemesi II. DEÜ Mühendislik Fakültesi Yayınları YayınNo: 207, 221 s. İzmir.Beekman, P.H., 1966. Hasan dağı-Melendiz Dağı Bölgesinde Pliyosen ve KuvaternerVolkanizma faaliyetleri. MTA Derg., 66, 88-103, Ankara.133

Birgili, Ş., Yoldaş, R. Ve Ünalan, G., 1975. Çankırı-çorum havzasının jeolojisi vepetrol olanakları. MTA Raporu, No:5621 (yayınlanmamış), Ankara.Cas,, R.A.F., Wringht, J.W. 1988. Volcanic Successions, Modern and Ancient. Unwin, Hyman Ltd. 528 s.London.Chaput, E., 1936. Voyages d'etudes geologiques et geomorphologiques en Turquie.Mem. Ins. Français d'Archeol. Stanboul, t. 2, 312 p, Paris.Crowe, B.M., Fisher, R. V., 1973. Sedimentary structures in base-surge deposits withspecial reference to crossbedding, Ubehebe C maters, Death Valley,California. Geol. Soc, Amer. Bull. 84, 663-682.Ceylan, H., 2005. Farklı Pomza Agrega Türlerinden Elde Edilen Hafif BetonunSıcaklık Etkisindeki Karakteristiği. Süleyman Demirel Üniversitesi, FenBilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, 241s,Isparta.Çevikbaş, A., İlgün, F., 1997. Türkiye Pomza Yataklarının Jeolojisi ve Ekonomisi, I.Isparta Pomza Sempozyumu, 26-28 Haziran, Isparta.Davraz, M., 2004. Isparta Keçiborlu Yöresi Doğal Amorf Silika OluşumlarınınGeleneksel ve Hafif Beton Endüstrilerinde Kullanılabilirliğinin Araştırılması.Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi,Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, 244s, Isparta.Demirdağ, S., Gündüz, L., 2003. Volkanik Cürufların İnşaat Endüstrisinde HafifBeton Agregası Olarak Değerlendirilme Kriterleri. 3. Ulusal KırmataşSempozyumu, 3-4 Aralık 2003, İstanbul.Demirdağ, S., 2005. Volkanik Cüruf Oluşumlarının İnşaat Endüstrisinde Hafif YapıMalzemesi Olarak Değerlendirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi, FenBilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, 206s,Isparta.Dın 52 252, Kaplama tuğla ve klinker blokların dona karşı dayanım testi. Almanya.Dönmez, M., Akçay, A.E., 2005. Orta Anadolu’da Aksaray ve civarını kapsayanjeoloji raporu. MTA Raporu, No:51, AnkaraDönmez, M., Akçay, A.E., Kara, H., Türkecan, A., Yergök, A.F., Esentürk, K., 2005.Orta Anadolu’da Aksaray ve civarını kapsayan jeoloji raporu. MTA Raporu,No:52, AnkaraEkmekyapar, T., Örüng, İ., 1993. İnşaat Malzeme Bilgisi. Atatürk Üniversitesi ZiraatFakültesi Ders Notları, No : 145, Erzurum.Ercan, T., 1987. Orta Anadolu’daki Senozoyik Volkanizması. MTA Derg., 107, 119-140.134

Eriç, M., 1994. Yapı fiziği ve malzemesi. Literatür yayınları, Ankara.Fisher, R.V, and Waters, A.C., 1970. Base surge bed forms in maar volcanoes. Am.Jour. Sei., 268, 157-180.Fisher, R.V., and Schmincke, H.U., 1984. Pyroclastic Rocks, Springer-Verlag, 472s,New York.Gevrek, A.İ., Kazancı, N., 1991, İgnimbrit Oluşumu ve Özellikleri. Jeoloji KurultayıDergisi, s.38, 39-42 Ankara.Gündüz, L., 1998. Pomza madenciliğinde sektörel faaliyetler. Pomza Teknolojisi-CiltI, s. 33-46, Isparta.Gündüz, L., Sarıışık, A., Davraz, M., Uğur, İ., Çankıran, O., 1998. PomzaTeknolojisi. Cilt II, SDÜ Yayını, Isparta.Gündüz, L., Uğur, İ., 2004. Turkish Pumice-How Pumice is Used Depends Largelyon Its Chemistry and Physicaly Structure, Industrial Minerals, May 2004.Gündüz, L., 2005. İnşaat Sektöründe Bimsblok. Süleyman Demirel Üniversitesi,Pomza Araştırma ve Uygulama Merkezi, 928s, Isparta.Gündüz, L., Bekar, M., Şapcı, N., 2007. Influence of a new type of additive on theperformance of polymer-lightweight mortar composites. Cement & ConcreteComposites 29, 594–602.Hamilton, W.J., 1842. Researches İn Asia Minor, Pontus And Armenia. London, 2Vol.Innocenti, F., Mazzuoli, R., Pasquare, G., Radicati, F. ve Villari, L., 1975. TheNeogene Calc-alkaline Volcanism of Central Anatolia; Geochronologicaldata on Kayseri-Niğde area: Geol. Mag., 112/4, 349-360.Irvine, T.N. ve Baragar, w.R.A., 1971. Aquide to he chemical classification of thecommomn volkanic rocks. Canadian Journal of earth Sciences, 8 :523-548.Ketin, I., 1983. Türkiye jeolojisine genel bir bakış. İTÜ Yayını, s. 1259, 595 s,İstanbul.Konsan, 2005. Softharç ürün tanıtım kataloğu. İzmirKuşcu, M., 2001. Endüstriyel Kayaçlar ve Mineraller. Süleyman DemirelÜniversitesi, Yayın no:10, Isparta.Lahn, E., 1940. Kızılırmak ile Yeşilırmak arasındaki mıntıkaya dair rapor: MTARap., 1026 (yayımlanmamış), Ankara.135

Lo, Y.T. and Cui, H.Z., 2004. Properties of green lightweight aggregate concrete.International Workshop on Sustainable Development and ConcreteTechnology. p. 113-118, Beijing.Neville, A. M., 1975. Properties of Concrete. Pitman Publishing, London.Neville, A., M., 1996. Properties of Concrete, Fourth and Final Edition. AddisonWesley Longman Limited, Harlow, UK.Okay, A. C., 1954. Kayseri - Niğde - Tuz gölü arasında jeolojik etüd. M.T.A. Rap.,no. 2252 (yayınlanmamış),Ankara.Özbayoğlu, F., Gürel, A., 1997. Nevşehir Pomzalarının Puzolonik Maddeler Katkısıile Yol Stabilizasyonunda Kullanılması. I. Isparta Pomza Sempozyumu, 26-28 Haziran, IspartaÖzcan, A., Göncüoğlu, M.C., Turhan, N., 1990. Kütahya-Çifteler-Bayat-İhsaniyeyöresinin temel jeolojisi. MTA Raporu, No: 5974 (yayınlanmamış), Ankara.Özışık, İ., 2001. Wacker Polymer Systems (WPS) Vinnapas Dispersiyon Tozları veKuru Karışım Harç Teknolojisi. Seminer Notları, 80s, İstanbul.Pasquare, G., 1968, Geology of the Cenozoic volcanic area of Central Anatolia. AttiAccad. Naz. Lincei, 9, 55-204.Postacıoğlu, B., 1987. Beton, Bağlayıcı Maddeler, Agregalar. Beton Cilt II,Agregalar, Beton, Matbaa Teknisyenleri Basımevi, İstanbul.Ritmann, L., 1976. Volcanoes. Orbis Publishing, London, UK.Sabir, B.B., Wild S. and Bai,J., 2001. Metakaolin and calcined clays as puzzolans forconcrete: A review. Cement & Concrete composites, 23, p.441-454.Sparks, R.J.S., Self. S., and Walker, C.P.L., 1973. Products of ignimbrite eruptions.Geology., 1. 115-118.Şimşek, O., 2000 (a). Yapı Malzemesi I. Beta Basım Yayım AŞ., 146 s. İstanbul.Taşdemir, M. A., 1982. Taşıyıcı Hafif Agregalı Betonların Elastik ve ElastikOlmayan Davranışları. İTÜ İnşaat Fakültesi, Doktora Tezi, İstanbul.Temel, A., 1992. Kapadokya Eksplozif Volkanizmasının Petrolojik ve JeokimyasalÖzellikleri. H. Ü. Doktora Tezi, (yayımlanmamış).Topçu, İ., B., 1988. Hafif Beton Özelliklerinin Kompozit Malzeme Olarakİncelenmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaatMühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, İstanbul.136

Tromp, S.W., 1942. Niğde - İncesu -Tuz gölü arasında jeolojik etüd. M.T.A. Rap.,no. 1456 (yayınlanmamış),Ankara.Tolgay, A., Yaşar, E., Erdoğan, Y., 2004. Nevşehir Pomzasının Agrega olarakBetonda Kullanılabilirliğinin Araştırılması. 5. Endüstriyel HammaddelerSempozyumu. 145-154, İzmir.Türkecan, A., Acarlar, M., Dönmez, A., Hepşen, N., Bilgin, R., 1998. Kayseri(Bünyan-Develi-Tomarza) yöresinin jeolojisi ve volkanik kayaçlarınpetrolojisi. MTA Raporu, No:10186 (yayınlanmamış), Ankara.Ulu, Ü., Bulduk, A.K., Ekmekçi, E., Karakaş, M., Öcal, H., Arbas, A., Şaçlı, l.,Taşkıran, M. A., Adır, M., Sözeri, Ş., Karabıyıkoğlu, M., 1994. İnlice-Akkiseve Cihanbeyli-Karapınar alanının jeolojisi, MTA Raporu, No:9720(yayınlanmamış), Ankara.Uygun, A., 1981. Tuz gölü havzasının jeolojisi, evaporit oluşumları ve hidrokarbonolanakları. Türkiye Jeol. Kur. İç Anadolu'nun jeolojisi Sempozyum kitabı,66-71.Venuat, M., 1980. Lightweight Agregates-an Uptading Survey of Materials,Production Technology, Innovations and Inventions, Lightweight Concrete.The Concrete Society, The Construction Pres, Lancester London Newyork.Walker, G.P.L., 1983. Ignimbrnite types and ignimbrite problems. J. Volcanol.Geotherm., Res. 17, 65-88.Westerweld, J., 1956. Phases of Neogene and Quaternary volcanism in Asia Minor.Congr. Geol. Intern. XX Sess., Sec. l, Mexico.Wolf, I.A., and Wright, J.V.,1981. Rheomorphism of welded tuffs. J. Volcanol.Geotherm. Res.,10, 13-34.TS 2511, 1977. Taşıyıcı hafif betonların karışım hesap esasları. Türk StandartlarıEnstitüsü, Ankara.TS 3068, 1978. Laboratuarda beton deney numunelerinin hazırlanması ve bakımı.Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS 3234, 1978. Bimsbeton yapım kuralları, Karışım hesabı ve deney metotları. TürkStandartları Enstitüsü, Ankara.TS 707, 1980. Beton agregalarından numune alma ve deney numunesininhazırlanması. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS 3526, 1980. Beton agregalarında özgül ağırlık ve su emme oranı tayini. TürkStandartları Enstitüsü, Ankara.137

TS 3527, 1980. Beton agregalarında ince madde oranı tayini. Türk StandartlarıEnstitüsü, Ankara.TS 3529, 1980. Beton agregalarının birim ağırlıklarının tayini. Türk StandartlarıEnstitüsü, Ankara.TS 3673, 1982. Beton agregalarında organik kökenli madde tayini deney metodu,Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS 802, 1985. Beton karışım hesapları esasları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS 4022, 1993. Kireçler, söndürülmüş, yapılarda kullanılan. Türk StandartlarıEnstitüsü, AnkaraTS EN 20140-10, 1996. Akustik-Yapılarda ve yapı elemanlarında ses yalıtımınınölçülmesi. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS 3530 EN 933-1, 1999. Agregaların geometrik özellikleri için deneyler. Bölüm 1.Tane büyüklüğü dağılımı tayini eleme metodu. Türk Standartları Enstitüsü,Ankara.TS EN 1015-3, 2000. Taze harç kıvamının tayini (yayılma tablası ile). TürkStandartları Enstitüsü, Ankara.TS EN 1015-11, 2000. Sertleşmiş harcın basınç ve eğilme dayanımının tayini. TürkStandartları Enstitüsü, Ankara.TS EN 1015-10, 2000. Sertleşmiş harcın boşluklu kuru birim hacim kütlesinin tayini.Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS 1477 EN ISO 266, 2000. Akustik-Tercih edilen frekanslar. Türk StandartlarıEnstitüsü, Ankara.TS EN 197-1, 2002. Genel çimentolar bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri, TürkStandartları Enstitüsü, AnkaraTS EN 206-1, 2002. Beton, özellik, performans, imalat ve uygunluk. TürkStandartları Enstitüsü, Ankara.TS EN 772-1, 2002. Kagir birimler, Deney metotları, Basınç dayanımının tayini.Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS EN 772-11, 2002. Betondan, yapay ve doğal taştan yapılmış kagir birimlerdekapiler su emme ve kil kagir birimlerde ilk su emme hızının tayini. TürkStandartları Enstitüsü, Ankara.TS EN 772-13, 2002. Kagir birimlerin net ve brüt kuru birim hacim kütlelerinintayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.138

TS EN ISO 8990, 2002. Kararlı durum ısı iletim özelliklerinin tayini, kalibre edilmişve mahfazalı sıcak kutu. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS EN 12350, 2002. Taze betonda çökme (slamp) deneyi. Türk StandartlarıEnstitüsü, Ankara.TS EN 12390-3, 2003. Sertleşmiş beton numunelerinde basınç dayanımının tayini.Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS EN 1015-18, 2004. Sertleşmiş harcın kapiler etkiler esnasında su emmekatsayısının tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS EN 1745, 2004. Kagir ve kagir mamulleri tasarım ısı değerlerinin tayini metotları.Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS 1114 EN 13055-1, 2004. Hafif agregalar, beton, harç ve şerbette kullanım için.Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.TS EN 771-3, 2005. Yoğun ve hafif agregalı beton kagir birimler. Türk StandartlarıEnstitüsü, Ankara.TS EN 998-1, 2006. Kagir harcı, özellikler, kaba ve ince sıva harcı. Türk StandartlarıEnstitüsü, Ankara.TS EN ISO 6946, 2007. Yapı bileşenleri ve yapı elemanları, ısıl direnç ve ısıgeçirgenlik hesaplama metodu. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.139

ÖZGEÇMİŞAdı Soyadı : Nükhet ŞAPCIDoğum Yeri ve Yılı : Isparta, 1979Medeni Hali : BekarYabancı Dili : İngilizceEğitim DurumuLise : Gazi Lisesi, 1996Lisans : Süleyman Demirel Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı2001Yüksek Lisans: Süleyman Demirel Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı2007Çalıştığı Kurum ve Yıl: Süleyman Demirel Üniversitesi, Pomza Araştırma veUygulama Merkezi, 2005…..(devam ediyor)Yayınları1- Şapcı, N., Gündüz, L. ve Ulusoy, M., 2004. Karaman ve Civarı PomzaOluşumlarının Hafif Beton Sektöründe Agrega Olarak Yeri ve Önemi. 5.Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, s.138-148, İzmir.2- Gündüz, L., Şapcı, N., Bekar, M., 2006. Genleşen Killerin Doğal YapıMalzemesi Olarak Değerlendirilmesi. Mühendislik Jeolojisinde ÇağdaşUygulamalar Sempozyumu, 25-27 Mayıs 2006, Denizli.3- Gündüz, L., Bekar, M., Şapcı, N., 2007. Influence of a new type of additive on theperformance of polymer-lightweight mortar composites. Cement & ConcreteComposites 29, 594–602.4- Gündüz, L., Şapcı, N., Bekar, M., 2006. Farklı Mermer Türlerinin YüksekSıcaklık Etkileşimlerindeki Davranışları. MERSEM’2006 Türkiye V. Mermerve Doğal Taş Sempozyumu, 2-3 Mart 2006, Afyonkarahisar.140

Ek 1. Taşpınar (Aksaray) Çevresinin Jeoloji Haritası ve Enine Kesiti141