Farklı tip biyopolimerlerin çimento harcı mekanik ve durabilite özelliklerine etkisi

İnşaat mühendisliğinde biyopolimerlerin kullanımı ile ilgili araştırmalar son yıllarda artış göstermiştir. Endüstri ve tıp alanında yaygın olarak kullanılan biyopolimerlerin yapı malzemeleri alanında kullanımı ise çok azdır. Bu çalışma kapsamında belirli konsantrasyonlardaki biyopolimerlerle hazırlanan çimento harçları numunelerinin yayılma, dayanım gibi mekanik özellikleri ile donma-çözünme ve asit direnci gibi dayanıklılık (durabilite) özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Çimento harç numuneleri üç farklı türde biyopolimer olan zantan gam, kitosan ve kitinin çimento ağırlığınca farklı oranlarda (%0,2, %0,3 ve %1,0) kullanılması ile hazırlanmıştır. Biyopolimerlerle hazırlanan çimento harçlarına %0,2, %0,3 ve %1,0 oranlarında ilave edilerek taze ve sertleşmiş çimento harçları üzerindeki etkiler araştırılmıştır. Taze hal üzerindeki etkilerinin belirlenebilmesi amacıyla yayılma deneyi yapılmıştır. Sonuç olarak kitosan katkısının yayılma değeri 0,2 dozajda referans değerinden büyük çıkmıştır. Kitin ve zantan gama ait yayılma değerleri ise referans örneğinden düşüktür. Elde edilen bütün yayılma değerleriyle katkı etkisini daha iyi anlayabilmek için akış alan oranları belirlenmiştir. Çimento harçlarının taze haldeki davranışı, işlenebilirliği sonradan kazanılacak dayanım ve dayanıklılık özelliklerini doğrudan etkilemektedir. Çimento esaslı yapı malzemelerinin taze haldeki özellikleri kontrol altına alınarak istenilen sertleşmiş özellikleri elde edilebilir. Sertleşmiş haldeki çimento harçlarının özelliklerini belirlemek amacıyla 5x5x5 cm ayrıtlı küp ve 4x4x16 cm ayrıtlı prizma numuneler kullanılmıştır. Elde edilen numuneler 1, 2, 7 ve 28 gün sonunda dayanım ve durabilite özelliklerinin belirlenmesi amacıyla deneylere tabi tutulmuşlardır. Dayanım özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla basınç, eğilme ve eğilme sonrası basınç deneyleri yapılmıştır. Hazırlanan 5x5x5 cm ayrıtlı küp numuneler üzerinde 1.,2., 7. ve 28. günde basınç deneyi yapılmıştır. 4x4x16 cm?lik prizma numunelerle de aynı deney günlerinde eğilme ve eğilme sonrası basınç deneyleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan basınç, eğilme ve eğilme sonrası basınç deneylerinde elde edilen sonuçlar yayılma deney sonuçları çalışmada sunulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre; kitosanın %0,2 ve %0,3 dozajlardaki dayanım değerleri 1. ve 2. günlerde yapılan deneylerin sonucunda kontrol örneklerinin dayanım değerlerinden düşük, 7. ve 28. günlerde ise dayanımları kontrol örneklerinden daha yüksektir. Ancak %1 dozajla hazırlanan kitosan katkılı çimento harçlarının dayanım sonuçları 1., 2., 7. ve 28. gün sonunda yapılan deneylerde kontrol örneklerinkinden düşüktür. %0,2 dozajda hazırlanan kitin katkılı çimento harcı örnekleri için 28. gün sonucunda basınç ve eğilme dayanımları kontrol örneklerinkinden daha yüksektir. Zantan gam ile hazırlanan bütün serilerin dayanım değerleri yayılma deneylerinde olduğu gibi kontrol örneklerinden düşük çıkmıştır. Dayanım değerlerinin elde edilmesinin ardından durabilite özelliklerini belirlemek amacıyla asit dayanım ve donma-çözünme deneyleri yapılmıştır. Bu amaçla 28 gün sonunda kür havuzundan çıkarılan 5 cm ayrıtlı küp numuneler, tartımları yapıldıktan sonra %3, %5 ve %7?lik hidroklorik asit çözeltisi içerisinde 7 gün süreyle bekletilmiştir. 7 gün sonunda asit çözeltisinden çıkarılan numuneler tekrar tartılmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında deney numunelerine ait kütle kayıpları ve kütlece yüzde kayıpları belirlenmiştir. Ayrıca 28 gün sonunda prizma numuneler iklimlendirme kabini içerisinde bekletilmeye başlanmıştır. Deney numuneleri üzerinde 50. ve 100. devir sonunda eğilme ve eğilme sonrası basınç deneyleri yapılmıştır. Araştırma sonucu elde edilen uygun biyopolimer ve bunlara ait optimum katkı dozajları belirlenerek betonun erken yaştaki ve nihai özellikleri iyileştirilmeye çalışılmıştır.