Barit ve atık kauçuk agregalı kireçtaşı-kalsine kil-çimentolu (LC3) malzemenin ses iletim kaybı üzerine bir araştırma

Abstract

Günümüzde gürültü problemi, günlük hayat konforumuzu sağlamada önemli bir engel oluşturmaktadır. Gürültü probleminin ortaya çıkmasındaki en önemli nedenlerden biri bölücü elemanda uygun malzeme seçiminin yapılamaması veya yeterince önemsenmemesidir. Malzeme seçimi iç mekan akustik kalitesinin belirlenmesinde hayati bir rol oynar. İnsanlar zamanlarının büyük bir kısmını kapalı mekanlarda geçirdikleri için iç mekan koşullarının kullanıcıların sağlığı ve akustik konforu üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır. Belirli bir süre boyunca aşırı gürültüye maruz kalınması insan sağlığına önemli ölçüde zarar verebilir. Ayrıca sonradan gürültü önemlerinin alındığı mekanlarda doğru malzeme seçimi ve bölücü duvar tasarımı hali hazırda yapı kullanımdayken uygulama sorunlarını da beraberinde getirmektedir. İnşaat sektörü, dünya kaynaklarının en büyük tüketicilerinden ve çevreye en büyük zararı veren sektörlerden biridir. Bu nedenle sektör, çevre politikaları konusunda birçok sorunla yüzleşmek zorunda kalmakta ve sürdürülebilir kalkınma konusunda ciddi adımlar atmak durumundadır. Çevreye duyarlı inşaat sektörü hedefinin oluşturulmasında ekolojik yapı malzemelerinin kullanılması esastır. Yapılarda kullanılan bölücü elemanın kesitini artırmadan yeni bir ekolojik çimentolu harç tasarımı gerçekleştirebilme yaklaşımının oluşturulması çalışma kapsamında amaçlanmaktadır. Bu bağlamda bu çalışma, bir binada ses iletimine bağlı akustik konfor koşullarını sağlamak için kompozit tek katmanlı bir eleman geliştirmeyi araştırmaktadır. Çalışmanın amacı, LC3 (Kireçtaşı Kalsine Kil Çimentoları) ekolojik bağlayıcısı, barit ve kauçuk agregalarıyla üretilen harçların ses iletim kaybını (Sound Transmission Loss), Portland Çimentosu bağlayıcısı ve dere kumu agregalarıyla oluşturulmuş harçlara göre artırmaktır. Bu çalışmada, her harç karışımında kıvam ve hacimce agrega/bağlayıcı oranları sabit tutulmuş ve karşılaştırılmıştır. Harçlarda, ses yalıtımında etkili olan önemli parametrelerden biri olan ağırlığı sağlamak için dere kumu agregası yerine barit agregası, rijitliği kontrol etmek için ise atık kauçuk agregası kullanılmıştır. Birim hacim ağırlık, kapiler su emme, açık gözeneklilik, basınç ve eğilme dayanımlarını içeren deneysel analizler için 40x40x160 mm boyutunda numuneler, ses iletim kaybı ölçümleri için ise 60, 90 ve 120 mm kalınlığında, 28 mm ve 98 mm çaplarında silindirik numuneler üretilmiş, doktora tezine bağlı İTÜ Bilimsel Araştırma Projeleri Biriminin 42480 numaralı proje desteği ile empedans tüpü ölçümleri yapılmıştır. Deneysel çalışma sonucunda, LC3 bağlayıcılı, hacimce 2 barit ve 1 atık kauçuk agregalı (LC-2B1R8) 90 mm kalınlığındaki numunenin ses yalıtımı için akustik malzeme olarak kullanılabileceği görülmüştür. Harcın ses yalıtım özeliklerini artırmak için barit ve kauçuk agrega karışımının kullanılması sadece yüksek frekanslarda değil düşük frekanslarda da oldukça etkilidir. Çalışma ayrıca harçların ağırlığını artırmanın malzemenin ses iletim kaybı özeliklerini her zaman artırmadığını göstermektedir. Empedans tüpüyle gerçekleştirilmiş deneysel çalışmanın doğruluğu INSUL yazılım programı aracılığı ile kontrol edilmiştir. Her iki yöntem arasındaki ilişki test edilerek anlamlı sonuçlara ulaşılmıştır. Sonuç olarak, bu çalışmada ekolojik malzemeler kullanılarak yenilikçi bir malzeme tasarımı gerçekleştirilmiştir. Atık kauçuğun harç içinde agrega olarak kullanılması, kauçuk atığının bozunmayan doğası göz önüne alındığında, bertarafı ile ilgili çevresel zararları hafifletebilir. Geliştirilen ses iletim kaybı değeri yüksek ekolojik harcın ses yalıtımını sağlama gereksiniminin olduğu mekanlar için kullanılabilecek ve pozitif katkı sağlayabilecek bir malzeme olduğu çalışma kapsamında belirlenmiştir.