Yalıtım Dergisi 128. Sayı (Kasım 2014)

MAKALE 64 Kasım 2014 • www.yalitim.net bir rol oynamazlar (Şekil 6) [9, 17]. Yapı faktörü, açık göze- neklilik değeri için kullanılan bir düzeltme faktörüdür ve açık gözeneklerin toplam hacminin, malzeme içindeki akışta etkin olan gözeneklerin hacmine bölünmesiyle bulunur. Malzeme içindeki akışta etkin olan gözeneklilik, kaynaklarda “etkili gözeneklilik” veya “akustik gözeneklilik” olarak adlandırılır [9]. Karmaşık gözenek yapısındaki malzemelerde yapı faktörü- nün hesaplanması veya basit deneysel yöntemlerle ölçülmesi zordur [17]. Diğer yandan, bu parametrenin malzemenin ses yutuculuğuna etkisi, gözenekli malzemelerde ses yayı- lımını inceleyen modellerde [17, 19, 20] dikkate alınmıştır. Neithalath’ın modele dayalı yaptığı parametrik çalışmasında [9], yapı faktörü arttıkça maksimum ses yutma katsayısı değerinde bir düşüş gözlenmiştir (Şekil 7). Gözenek yapısı, gözeneklerin oluşturduğu kanalların mal- zeme içinde ne kadar kıvrımlı bir yol izlediğini tarifleyen “bükümlülük (tortuosity)” özelliği ile daha ayrıntılı çalışıla- bilmektedir. Bükümlülük kavramı çeşitli kaynaklarda “yapı şekil faktörü (structural form factor)” olarak da adlandırıl- maktadır [19, 20]. Bükümlülük, malzeme içinde birbirine bağlı gözeneklerin oluşturduğu ses yayılım kanallarının uzun- luğunun, malzemenin kalınlığına oranlanmasıyla bulunur [8]. Şekil 8’de bükümlülük özelliğinin bir betimlemesi verilmiştir. Şekilde geçen “ a ∞ simgesi bükümlülüğü ifade etmekte olup, malzeme içindeki ses yayılım kanalı, malzeme kalınlığına eşit olduğu durumda bükümlülük “1”e eşittir; bükümlülük arttıkça, bükümlülük değeri 1’in üzerine çıkmaktadır. Taneli yapıya sahip gözenekli pek çok malzemede bu değer “1” in üzerindedir [9]. Bükümlülük, özellikle gözenekli bir malzemenin yük- sek frekanslardaki ses yutuculuğunu etkileyen bir özelliktir [15]. Knapen ve diğerleri “polimer katkılı gözenekli çimento harçları”nın bükümlülük değeri ile ses yutma değeri arasın- daki ilişkiyi incelemişlerdir (Şekil 9) [8]. Bükümlülük değeri azaldıkça, örneklerin maksimum ses yutma katsayısının arttığı ve bu maksimum değerin gözlendiği frekansın da daha yüksek frekanslara doğru ötelendiği görülmüştür. Cox ve D’Antonio ise, Knapen ve diğerlerinin elde ettiği sonucun aksine, ses yayılım kanallarının karmaşıklığı arttıkça, yani bükümlülük değeri artıkça, malzemenin ses yutuculuğunun da artacağını belirtmektedir [1]. Knapen ve diğerlerinin [8] çalışmasında sunulan sonuç ile Cox ve Antonio’nun [1] açıklaması çelişki, bükümlülük ve ses yutumu arasındaki ilişkinin bilimsel çalış- malarla daha ayrıntılı incelenmesi gerektiğini göstermekte; bir malzemenin ses yutma performansının sadece bükümlülük değeriyle ilişkilendirilemeyeceğini düşündürtmektedir. 3. SES YUTMA PERFORMANSINA ETKİ EDEN MALZEME BİLEŞENLERİ Sıva, harç, beton gibi taneli yapıya sahip malzemelerin gözeneklilik yapısına etki eden tane boyutu, bağlayıcı oranı ve lif oranı gibi bileşim özellikleriyle ses yutma performansı arasındaki ilişki ilgi çekici araştırma konularındandır. Malzemenin gözeneklilik yapısını ve dolayısıyla ses yutma performansını etkileyen önemli unsurlardan ikisi, agreganın yani karışıma hacim veren ve yapısal dolgu işlevini gören tanelerin “tane boyutları” ve “tane boyu dağılımı”dır. Vasina Şekil 7: “Gözenekliliği arttırılmış beton” örneklerinde yapı faktörü arttıkça ses yutma katsayısındaki azalmayı gösteren grafik [9: s.93] Şekil 6: Ses yayılımında etkin olan kılcal (açık) gözenek ile bağlanan etkisiz (yarı kapalı) gözeneğin şematik gösterimi [9: s.91, 17: s.21] Şekil 9: “Polimer katkılı gözenekli beton” örneklerinde bükümlülük değeri ile ses yutma katsayısı arasındaki ilişki [8] Şekil 8: Malzeme içinde gözeneklerin oluşturduğu kanalların kıvrımlılık özelliğinin şematik gösterimi