Review Article
BibTex RIS Cite

Determination of The Properties of Noise and Temperature Reducing Lightweight Building Material Produced From Expanded Vermiculite With Simple İnstruments

Year 2025, Volume: 3 Issue: 1, 1 - 10, 30.06.2025

Asım Kara , Salih Yüksek

Abstract

Dünyadaki son gelişmeler enerji ve enerji tasarrufunun önemini bir kez daha ortaya koymuştur. Ayrıca gerek yüksek katlı konutlarda gerekse iş yerlerinde ses yalıtımı da yaşam ve sosyal açıdan önem arz etmektedir. Bu çalışmada, genleştirilmiş vermikülit minerali ile çimento malzemesinin farklı oranlarda karıştırılarak ısı ve ses yalıtımı sağlayacak blokların üretiminin basit aletlerle belirlenmesi amacıyla yüksek lisans çalışmaları kapsamında ön testlerin yapılması hedeflenmiştir. Bu amaçla çimento oranı sabit tutularak çimento/vermikülit karışım oranı 1/2, 1/4 ve 1/6 olan silindirik ve kübik numuneler hazırlanmıştır. Su kürüne maruz bırakılan numunelerin sertlik ve dayanımları gözlenmiş, daha sonra numuneler üzerinde ultrasonik ses geçiş hızı, basınç dayanımı, sıcaklık değişimleri ve ses geçişleri ölçülmüştür. Sıcaklık ölçümlerinde numunelerde herhangi bir yanma ve bozulma gözlenmemiştir. Tüm numunelerin ortalama kuru yoğunluğu 0,70 g/cm3 olarak bulunmuştur. Vermikülit oranı arttıkça numunelerin basınç dayanımının düştüğü, ses ve ısı iletiminin ise azaldığı tespit edildi. Bu test çalışmaları, bölgemizde çok büyük rezervlere sahip olan vermikülit mineralinin ısı ve ses yalıtımında sürdürülebilir bir şekilde kullanılabileceğini ve hafif yapı malzemesi için detaylı araştırmaların devam ettirilmesi gerektiğini ortaya koymuştur.

Keywords

Vermiculite Cement Decibel Concrete

References

  • [1] Enerji ve Tabi kaynaklar bakanlığı Eigm-raporları. https://enerji.gov.tr/eigm-raporlari
  • [2] Eryılmaz, S. Enerji tasarrufu ile 132 milyon dolar ekonomiye katkı, Türkiye gazetesi Ekonomi haberleri. 10 Ocak 2020.
  • [3] Rehman, W.U., Rehman, A.U., Sharif, Q. M., Yamin, A. Exfoliation characteristics of Swat vermiculite clay and its application in the preparation of lightweight composite panels, Construction and Building Materials 366, 130200, 1-9p. 2023.
  • [4] Sevinç, A.H., Durgun, M.Y. A novel epoxy-based composite with eggshell, PVC sawdust, wood sawdust and vermiculite: An investigation on radiation absorption and various engineering properties, Construction and Building Materials 300, 123985. 1-12p., 2021.
  • [5] Benli, A., Karatas, A., Toprak H.A. Mechanical characteristics of self-compacting mortars with raw and expanded vermiculite as partial cement replacement at elevated temperatures. / Construction and Building Materials 239. 117895. 2020.
  • [6] Prince, M.J.R., Ananthapadmanabhan, S., Varghese, S., Roy, S.E., Syam. S. Study on Strength Properties of Light Weight Concrete with Exfoliated Vermiculite, IJSEC, Volume 10 Issue No.7. 26876-26883p. 2020.
  • [7] Kaya, E. Radyasyona Karşı Geçirimsiz Doğal Malzemelerden Yapılmış Kompoze Taş Plaka Üretimi. TÜBİTAK 1001 107M269, 2019.
  • [8] Kim Hung Mo, Hong Jie Lee, Michael Yong Jing Liu, Tung-Chai Ling. Incorporation of expanded vermiculite lightweight aggregate in cement mortar, Construction and Building Materials 179 302–30. 2018.
  • [9] Ehsani, A. Ehsani, İ. (2018). Usage of vermiculite as a high-temperature insulating refractory material. Artı bilim: Adana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 1(2), 13-19. Aralık 2018.
  • [10] Rashad A.M. Vermiculite as a construction material – A short guide for Civil Engineer. Construction and Building Materials 125 53–62 2016.
  • [11] Sütcü, M. Influence of expanded vermiculite on physical properties and thermal conductivity of clay bricks. Ceramics International 41, 2819– 2827 2015.
  • [12] Toksoy, F. Vermikülit: Mineraloji, Jeolojik Oluşum, Endüstriyel Kullanım ve Türkiye'deki Durumu, 2. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, 16-17 Ekim, İzmir Türkiye, 123-129s. 1997.
  • [13] Malla, P.B. Vermiculite, in Encyclopaedia of Sediments and Sedimentary Rocks, G.V. Middleton, M.J. Church, M. Coniglio, L.A. Hardie, F.J. Longstaffe (Editors), Kluwer, 766-769. 2003.
  • [14] Chatterjee, K.K. Vermiculite, Uses of Industrial Minerals, Rocks and Freshwater, Nova Science Publishers, 445-448. 2009.
  • [15] Aras, A. Malatya-Darende-Kuluncak-Darıh vermikülit zuhuru jeoloji raporu, MTA Rap. No. 1725. 1984.
  • [16] TS 10465 (1992): “Beton Deney Metotları”, Yapı ve Yapı Bileşenlerinde Sertleşmiş Betondan Numune Alınması ve Basınç Mukavemetinin Tayini, Kasım 1992, TSE.
  • [17] Kumar , K. N., Vijayan, D.S., Divahar, R., Abirami, R., Nivetha, C. An experimental investigation on light-weight concrete blocks using vermiculite, Materials Today: Proceedings 22(2020)987–991
  • [18] TS EN 12390-3 Beton-Sertleşmiş beton deneyleri-Bölüm 3: Deney numunelerinde basınç dayanımının tayini, 2003.
  • [19] ACI Committee 213. ACI213R-14 Guidefor Structural Lightweight-Aggregate Concrete; American Concrete Institute:Farmington Hills,MI,USA,2014.
  • [20] Kumar, A., Arora, H. C., Kapoor, N. R., 1,3 , Mohammed, M. A., Kumar, K., Majumdar A. and Thinnukool, O. Compressive Strength Prediction of Lightweight Concrete: Machine Learning Models. Sustainability 2022, 14, 2404

Determination of the properties of noise and temperature reducing lightweight building material produced from expanded vermiculite with simple instruments

Year 2025, Volume: 3 Issue: 1, 1 - 10, 30.06.2025

Asım Kara , Salih Yüksek

Abstract

Recent developments in the world have once again revealed the importance of energy and energy saving. In addition, sound insulation in both high-rise residences and workplaces is also important in terms of life and social aspects. In this study, in order to determine the production of blocks that will provide heat and sound insulation by mixing expanded vermiculite mineral and cement material in different ratios with simple instruments, it is aimed to carry out preliminary tests within the scope of graduate studies. For this purpose, cylindrical and cubic specimens with cement/vermiculite mixture ratio of 1/2, 1/4 and 1/6 were prepared by keeping the cement ratio constant. The hardness and strength of the specimens exposed to water curing were observed and then ultrasonic sound transmission velocity, compressive strength, temperature changes and sound transients were measured on the specimens. No burning and deterioration of the specimens was observed in the temperature measurements. The average dry density of all samples was 0,70 g/cm3. It was determined that the compressive strength of the samples decreased as the vermiculite ratio increased, while the sound and heat transmission decreased. These test studies revealed that vermiculite mineral, which has very large reserves in our region, can be used sustainably in heat and sound insulation and detailed research should be continued for lightweight building material.

Keywords

Vermiculite Cement Decibel Concrete

References

  • [1] Enerji ve Tabi kaynaklar bakanlığı Eigm-raporları. https://enerji.gov.tr/eigm-raporlari
  • [2] Eryılmaz, S. Enerji tasarrufu ile 132 milyon dolar ekonomiye katkı, Türkiye gazetesi Ekonomi haberleri. 10 Ocak 2020.
  • [3] Rehman, W.U., Rehman, A.U., Sharif, Q. M., Yamin, A. Exfoliation characteristics of Swat vermiculite clay and its application in the preparation of lightweight composite panels, Construction and Building Materials 366, 130200, 1-9p. 2023.
  • [4] Sevinç, A.H., Durgun, M.Y. A novel epoxy-based composite with eggshell, PVC sawdust, wood sawdust and vermiculite: An investigation on radiation absorption and various engineering properties, Construction and Building Materials 300, 123985. 1-12p., 2021.
  • [5] Benli, A., Karatas, A., Toprak H.A. Mechanical characteristics of self-compacting mortars with raw and expanded vermiculite as partial cement replacement at elevated temperatures. / Construction and Building Materials 239. 117895. 2020.
  • [6] Prince, M.J.R., Ananthapadmanabhan, S., Varghese, S., Roy, S.E., Syam. S. Study on Strength Properties of Light Weight Concrete with Exfoliated Vermiculite, IJSEC, Volume 10 Issue No.7. 26876-26883p. 2020.
  • [7] Kaya, E. Radyasyona Karşı Geçirimsiz Doğal Malzemelerden Yapılmış Kompoze Taş Plaka Üretimi. TÜBİTAK 1001 107M269, 2019.
  • [8] Kim Hung Mo, Hong Jie Lee, Michael Yong Jing Liu, Tung-Chai Ling. Incorporation of expanded vermiculite lightweight aggregate in cement mortar, Construction and Building Materials 179 302–30. 2018.
  • [9] Ehsani, A. Ehsani, İ. (2018). Usage of vermiculite as a high-temperature insulating refractory material. Artı bilim: Adana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 1(2), 13-19. Aralık 2018.
  • [10] Rashad A.M. Vermiculite as a construction material – A short guide for Civil Engineer. Construction and Building Materials 125 53–62 2016.
  • [11] Sütcü, M. Influence of expanded vermiculite on physical properties and thermal conductivity of clay bricks. Ceramics International 41, 2819– 2827 2015.
  • [12] Toksoy, F. Vermikülit: Mineraloji, Jeolojik Oluşum, Endüstriyel Kullanım ve Türkiye'deki Durumu, 2. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, 16-17 Ekim, İzmir Türkiye, 123-129s. 1997.
  • [13] Malla, P.B. Vermiculite, in Encyclopaedia of Sediments and Sedimentary Rocks, G.V. Middleton, M.J. Church, M. Coniglio, L.A. Hardie, F.J. Longstaffe (Editors), Kluwer, 766-769. 2003.
  • [14] Chatterjee, K.K. Vermiculite, Uses of Industrial Minerals, Rocks and Freshwater, Nova Science Publishers, 445-448. 2009.
  • [15] Aras, A. Malatya-Darende-Kuluncak-Darıh vermikülit zuhuru jeoloji raporu, MTA Rap. No. 1725. 1984.
  • [16] TS 10465 (1992): “Beton Deney Metotları”, Yapı ve Yapı Bileşenlerinde Sertleşmiş Betondan Numune Alınması ve Basınç Mukavemetinin Tayini, Kasım 1992, TSE.
  • [17] Kumar , K. N., Vijayan, D.S., Divahar, R., Abirami, R., Nivetha, C. An experimental investigation on light-weight concrete blocks using vermiculite, Materials Today: Proceedings 22(2020)987–991
  • [18] TS EN 12390-3 Beton-Sertleşmiş beton deneyleri-Bölüm 3: Deney numunelerinde basınç dayanımının tayini, 2003.
  • [19] ACI Committee 213. ACI213R-14 Guidefor Structural Lightweight-Aggregate Concrete; American Concrete Institute:Farmington Hills,MI,USA,2014.
  • [20] Kumar, A., Arora, H. C., Kapoor, N. R., 1,3 , Mohammed, M. A., Kumar, K., Majumdar A. and Thinnukool, O. Compressive Strength Prediction of Lightweight Concrete: Machine Learning Models. Sustainability 2022, 14, 2404
There are 20 citations in total.

Details

Primary Language English
Subjects Construction Materials
Journal Section Research Articles
Authors

Asım Kara 0009-0001-8795-838X

Salih Yüksek 0000-0002-8960-6484

Publication Date June 30, 2025
Submission Date November 22, 2024
Acceptance Date January 1, 2025
Published in Issue Year 2025 Volume: 3 Issue: 1

Cite

IEEE A. Kara and S. Yüksek, “Determination of The Properties of Noise and Temperature Reducing Lightweight Building Material Produced From Expanded Vermiculite With Simple İnstruments”, CÜMFAD, vol. 3, no. 1, pp. 1–10, 2025.
 Download Cover Image