Manyezit ve genleştirilmiş perlit katkılı bims blokların mekanik ve fiziksel özelliklerinin araştırılması

Abstract

Türkiye, perlit ve manyezit rezervleri açısından dünya genelinde önemli bir potansiyele sahiptir. Düşük yoğunluğu, boşluklu yapısı ve yüksek ısıl yalıtım özellikleri nedeniyle genleştirilmiş perlit, hafif yapı malzemeleri ve yalıtım uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Manyezit ise yüksek saflıkta rezervleri sayesinde refrakter malzemeler, çelik üretimi ve bağlayıcı sistemlerde kritik bir hammadde niteliğindedir. Bu minerallerin ülkemizde bol miktarda bulunması, bims blok üretiminde katkı malzemesi olarak kullanılmalarını ekonomik ve çevresel açıdan cazip hâle getirmektedir. Bu çalışmada, deneyler birebir fabrika ortamında gerçekleştirilerek gerçekçi ve piyasa koşullarında uygulanabilir sonuçlar elde edilmesi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalarda, pomza agregası kullanılarak üretilen bims bloklar referans alınmış; hacimce %38, %44 ve %50 oranlarında genleştirilmiş perlit ile %0.5-1-1.5 oranında manyezit ikamesi yapılarak yeni bims blok karışımları oluşturulmuştur. Toplamda altı farklı karışım oranına sahip bims blok numuneleri üretilmiş, numuneler üç gün buhar kürüne ve ardından dört gün doğal hava koşullarına tabi tutulmuştur. Kür işlemi sonrasında bims blokların taze ve kuru birim hacim ağırlıkları, su tutma oranları ve bazı mekanik özellikleri deneysel yöntemlerle belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, genleştirilmiş perlit ve manyezit oranının artmasıyla kuru birim hacim ağırlığında değişimler meydana geldiğini, ısı iletkenlik, basınç ve eğilme dayanımında ise standart bimse kıyasla genel olarak azalma eğilimi gözlendiğini ortaya koymuştur. Su tutma oranları ise kıyas numuneye oranla genleştirilmiş perlitte yüksek, manyezit katkılı ürünlerde ise daha düşük sonuçlar gözlemlenmiştir. Sonuçlar, genleştirilmiş perlit ve manyezit katkılı bims blokların yapı malzemesi olarak kullanılabilir olduğunu göstermektedir.

Turkey has a significant potential worldwide in terms of perlite and magnesite reserves. Expanded perlite is widely used in lightweight construction materials and insulation applications due to its low density, porous structure, and high thermal insulation properties. Magnesite, owing to its high-purity reserves, is a critical raw material used in refractory materials, steel production, and binder systems. The abundance of these minerals in Turkey makes their use as additives in pumice block production economically and environmentally advantageous. In this study, experimental investigations were conducted under real factory conditions to obtain realistic and market-applicable results. Pumice blocks produced with pumice aggregate were taken as reference samples, and new pumice block mixtures were developed by replacing the aggregate with expanded perlite at volumetric ratios of 38%, 44%, and 50%, along with a constant 0.5%, 1%, and 1.5 % magnesite addition. A total of six different pumice block mixtures were produced. The specimens were subjected to steam curing for three days, followed by natural air curing for four days. After the curing process, fresh and dry unit weights, water retention rates, and selected mechanical properties of the pumice blocks were determined experimentally. The findings revealed that increasing the proportion of expanded perlite and magnesite resulted in changes in dry unit weight, while thermal conductivity, compressive strength, and flexural strength generally showed a decreasing trend compared to standard pumice. Water retention rates were higher in expanded perlite and lower in magnesite-added products compared to the comparison sample. The results indicate that pumice blocks with expanded perlite and magnesite additives are suitable for use as building materials.