Sepiyolitinin Yapı Malzemelerinde Kullanılması

Üniversitemiz Mühendislik-Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü öğretim üyelerinden Prof. Dr. İlker Bekir Topçu’nun yazarları arasında birinci sırada bulunduğu “Innovative cementitious mortar incorporated with sepiolite based shape-stable phase change material for thermal controlling of buildings” başlıklı makale Construciton and Building Materials dergisinde yayınlandı. 

Çimentolu harçlarda miristik asit ve laurik asitin sepiyolit ile birleşimiyle ısıl enerji etkili bir şekilde depolanabilen yapı malzemesi elde edilebilmektedir. Faz değiştirme özelliği gösteren yenilik içeren bu harçlar, gündüz soğutma yüklerini azaltmak ve binalarda ısıl konforu artırmada yararlı çözümler sunmaktadırlar.

Üniversitemiz Mühendislik-Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. İlker Bekir Topçu’nun (da birinci yazar olarak aralarında bulunduğu araştırma ekibinin) Construction and Building Materials dergisinde yayınlanan “Innovative cementitious mortar incorporated with sepiolite based shape-stable phase change material for thermal controlling of buildings” başlıklı makalesi faz değiştirme özelliği gösteren sepiyolitli yenilik içeren bu harçların gündüz soğutma yüklerini azaltmak ve binalarda ısıl konforu artırmada yararlı çözümler sunmakta büyük bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.

Araştırma, gerçek ortam koşullarını simüle eden özel olarak tasarlanmış test odalarında, PCM ile aşılanmış sepiyolitin çimento harcının termoregülasyon verimliliği üzerindeki etkisini kapsamlı bir şekilde incelemektedir. Araştırma bulguları, malzemenin dikkat çekici termal stabilitesini, güvenilirliğini ve önemli miktarda gizli ısıyı verimli bir şekilde absorbe etme ve salıverme kapasitesinin altını çizmektedir. Çalışma, SEP/LA-MA kompozitinin erime sırasında emilen 79,01 J/g ve katılaşma sırasında salınan 78,67 J/g ile gizli ısı depolama özelliklerini açıklamaktadır. Ardışık 500 döngü üzerinden değerlendirilen termal dayanıklılık, tutarlı faz geçiş özellikleri göstermektedir. Döngü sonrasında kompozit, orijinal kapasitesinin %99,5'ini koruyarak etkileyici bir 78,68 J/g gizli füzyon ısısını korumaktadır. TGA sonuçları, Sepiyolit, LA-MA ve kompozitin olağanüstü termal stabilitesini vurgulayarak, tipik çalışma koşullarına etkili bir şekilde dayanma yeteneklerinin olduğunu göstermektedir. Binalarda hem enerji verimliliğini hem de konfor seviyesini yükseltmeyi amaçlayan bileşenler olarak stabil şekilli PCM'li bu yenilikçi çimento bazlı kompozitlerin piyasaya sürülmesi, çeşitli binaları geliştirmek için önemli bir potansiyel gösterdiği belirtilmiştir.

Çalışmanın en önemli özellikleri malzemenin şekle dayanıklı sepiyolit/miristik asit-laurik asit PCM içeren yeni çimento bazlı harcı olması, sepiyolitin düşük maliyetli ve çevre dostu bir malzeme olmasıyla stabil şekilli olarak faz değiştiren malzeme yapımını kolaylaştırması, üretilen SEP/LA-MA kompozitinin gizli ısı kapasitesinin erime sırasında 79,01J/g, katılaşma sırasında ise 78,67J/g olması, faz değiştiren malzeme olarak üretilen katkılı çimento harcı nın sürekli olarak daha düşük sıcaklıkları koruyabilmesi, yapılarda TES uygulamaları için gündüz soğutma yükünü azaltan ümit verici malzeme olabileceği belirtilmiştir.

Ardışık 500 döngü üzerinden değerlendirilen termal dayanıklılık, tutarlı faz geçiş özellikleri göstermektedir. Döngü sonrasında kompozit, orijinal kapasitesinin %99,5'ini koruyarak etkileyici bir 78,68 J/g gizli füzyon ısısını korumaktadır. TGA sonuçları, Sepiyolit, LA-MA ve kompozitin olağanüstü termal stabilitesini vurgulayarak, tipik çalışma koşullarına etkili bir şekilde dayanma yeteneklerinin olduğunu göstermektedir. Binalarda hem enerji verimliliğini hem de konfor seviyesini yükseltmeyi amaçlayan bileşenler olarak şekil stabil PCM'li bu yenilikçi çimento bazlı kompozitlerin piyasaya sürülmesi, çeşitli binaları geliştirmek için önemli bir potansiyel barındırmakta olduğu belirtilmiştir.

Makaleye erişim: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061824012650