Üç boyutlu baskı teknolojisi ile çevre dostu betonların özelliklerinin araştırılması ve geliştirilmesi

Günümüzde, geri dönüşüm konusunda farkındalık yaratmak ve bu durumların çözümüne katkı sağlamak adına, çeşitli atık ve yan ürünlerin (yüksek fırın cürufu, taş unu, kauçuk lastik atığı vb.) betonda kullanımı araştırılmaktadır. Atık malzemeler ve yan ürünlerin; depolanma, bertaraf, maliyet, çevre kirliliği vb. sorunlarına çözüm olması adına, yeni nesil çevre dostu malzemeler geliştirilmesi mümkündür. Atık malzemelerin değerlendirilebileceği yeni alanlar ve yöntemler oluşturmak bilim dünyasının önemli araştırma alanlarından biri haline gelmiştir. Atık malzemeler çeşitli yöntemler kullanılarak geri kazandırılmaya çalışılmaktadır. Doğal kaynakların sınırlı olması, geri dönüşüm uygulamalarının özellikle inşaat sektöründe potansiyel bir hammadde kaynağı olarak kullanılması alternatifini ortaya çıkarmıştır. Betonda atık kullanımının; su yalıtımı, aşınma dayanımı, asit dayanımı gibi durabilite özelliklerini geliştirdiği görülmüştür. Dolayısıyla betonda atık kullanımı geri dönüşüme katkının yanında betonun bazı durabilite özelliklerinin de geliştirilmesi açısından oldukça faydalıdır. Diğer bir yandan, inşaat sektörünün gelişmesi için sadece malzeme bilimi açısından sınırlı olmadan, son zamanlarda geleneksel inşaatın yerini alan Üç Boyutlu (3B) Baskı yöntemiyle metot olarak da gelişmelerin gerçekleştirilmesi ele alınmıştır. Bu üretim süreci, daha az insan müdahalesi ve minimum malzeme israfı ile makul üretim süresinde önemli avantajlar sağlamaktadır. Türkiye'de bu yöntemin uygulanmasını arttırmak, avantajlarından faydalanmak ve geleneksel inşaatın seviye atlaması adına bu konudaki araştırmaların arttırılması oldukça faydalı bir yaklaşım olmuştur. Bu çalışmada CEM-I 42,5 R Portland çimentosu kullanılan beton numuneler 2 farklı tür olarak; biri kauçuk kauçuk lastik atığıyla ve diğeri kauçuk lastik atıksız olmak üzere imal edilmiştir. Beton numuneler standart yöntemden ziyade 3B baskı yöntemiyle üretilmiştir. İmal edilen numunelerin çeşitli durabilite özelliklerinin incelenmesi için farklı testler ve metotlar uygulanmıştır. Asit-sülfat dirençlerinin incelenmesi için asit ve sülfat ortamlarına 30 gün boyunca maruz bırakılmış, su emme miktarının incelenmesi için 28 gün boyunca suda bekletilmiş, donma-çözünme dayanımının incelenmesi için 50 gün süresince iklimlendirme kabininde bekletilmiş ve bu testlerin ardından ilgili numunelerin 28 günlük basınç dayanımları karşılaştırılmıştır. Ardından elde edilen betonlardan daha ufak parçalar kullanılarak Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizi uygulanmıştır. Son olarak ilgili numunelerin SEM (taramalı elektron mikroskobu) analizi ile mikro yapıları incelenmiştir. Bütün bu analizler sonucu 3B baskı yöntemi ile üretilen betonun (3DPC) kauçuk lastik atığı ilavesinde boşluk yapısındaki değişim, ilgili durabilite özellikleri ve mikro yapısı araştırılması hedeflenmiştir.