Beton karışım suyu ve boşluk suyuna katılan ekolojik inhibitörlerin donatı korozyonuna etkisinin araştırılması

Korozyon, betonarme yapıların en büyük sorunudur. Korozyonu önlemek için çimentoya organik ve inorganik inhibitörler eklenir. Günümüzde bazı inorganik ve organik bileşiklerin toksisitesi nedeniyle, doğal inhibitörlerin kullanımına daha fazla dikkat edilmektedir. Bu çalışmanın amacı; 2 saat, 7, 28, 56 ve 90 gün süreyle beton karışım suyu ve beton boşluk suyuna maruz kalan donatı çeliklerinin korozyon mekanizmasını araştırmaktır. Karışım suyu ve boşluk suyu çözeltilerindeki donatıların korozyon direnci; Dinamik Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (DEIS), Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) ve Tafel Ekstrapolasyon (TP) yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca belirtilen ortam ve koşullara maruz bırakılan donatıların korozyon direncini arttırmak amacıyla ekolojik inhibitörler (50 ppm kafein ve 50 ppm L-arjinin) kullanılmıştır. Elektrokimyasal deneyler sonrası metal yüzeyinde meydana gelen değişimler Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-Ray Spektroskopisi (EDS), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ve Optik Profilometre (OP) analizleri ile incelenmiş, uygulanan tüm yöntemlerle aralarındaki korelasyon ortaya konulmuştur. Bunlara ek olarak referans ve inhibitör ikameli çimentolar için TS-EN 196-1'e göre 2, 7, 28 günlük standart çimento deneyleri yapılarak basınç dayanımları tespit edilmiştir. Kritik süre olan 28. gündeki numunelerin hidratasyon gelişiminde meydana gelen değişimler SEM, Diferansiyel Termal Analizi (DTA), Termogravimetrik Analiz (TGA), X-Işını Difraksiyonu (XRD) ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometresi (FT-IR) analiz teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, donatı çeliğinin çözeltide bekleme süresi arttıkça korozyon direncinin de arttığı gözlenmiştir. Ayrıca donatı çeliğinin boşluk suyu çözeltisindeki korozyon direncinin karışım suyundan daha iyi olduğu belirlenmiştir. Bekleme süresiyle paralel olarak kullanılan inhibitörlerin donatının korozyon direncini arttırıcı yönde etki ettiği ve L-arjininin kafeine göre daha yüksek inhibisyon etkisi gösterdiği tespit edilmiştir. 75 ppm kafein ve L-arjinin içeren harçların basınç dayanımı 28. günde tüm çimento harçlarından daha yüksek dayanım göstermiştir. Kullanılan her iki inhibitörün de çimento hidratasyonuna katkı sağladığı ve korozyon inhibitörü olarak boşluk suyu ve karışım suyu ortamlarında kullanılabileceği bu tez çalışması ile bilimsel olarak ispatlanmıştır.