3D baskı alınabilir jeopolimer bağlayıcılı kompozitlerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi

Geleneksel betonun günümüze kadar uzun yıllar boyunca kullanılması birçok problemi beraberinde getirmiştir. Geleneksel betonun sebep olduğu problemin en büyük sorumlusu Portland çimentosunun üretimi ve kullanımıdır. İnsanlığın barınma ve ulaşım gibi ihtiyaçları devam ettikçe beton kullanımının artarak devam edeceği tahmin edilmektedir. Şimdiye kadar üretilen ve kullanılan Portland çimentosunun çevreye zararlı etkisi CO2 emisyonunun %6-8'ini oluşturduğu gerçeğiyle anlaşılabilir. Bu zararlı etkinin sürdürülebilir geleceğimizi kötü yönde etkileyeceği aşikârdır. Bu yüzden insanlığın ihtiyaçlarını karşılayacak beton üretimini, yeni, sürdürülebilir ve "yeşil" alternatif bağlayıcı malzemelerle giderilmesi gerekmektedir. Portland çimentosu ile üretilen betonun çevreye verdiği zararın yanı sıra, dünyada inşaat yıkıntı atıklarının depolanması ve geri dönüştürülmesi de insanlığın başa çıkması gereken bir diğer problemdir. Avrupa birliğinin yıllık toplam atığının yaklaşık 1/3'ünü inşaat yıkıntı atıkları karşılamaktadır. Gelişmiş Avrupa ülkelerinde bu atığın büyük bir kısmı yeniden kullanılırken, büyük ekonomilere sahip olmayan ülkelerde bu oran oldukça düşmektedir. Bunun yanı sıra büyük ekonomiye sahip Avrupa Birliği ülkelerinde inşaat yıkıntı atıklarının yeniden kullanımıyla katma değerli mal üretilme oranı oldukça düşüktür. Bu malzemeler yol kaplamaları, dolgu malzemesi gibi ulaştırma projelerinde değerlendirilmektedir. İnşaat endüstrisinde kullanılan geleneksel üretim yöntemleri, günümüz teknolojisinde oldukça yavaş, riskli ve maliyetli olduğu düşünülmektedir. Günümüze kadar kullanılan geleneksel yapı imalatlarında iş kazası riski büyük önem taşımaktadır. Kalıp ve işçi maliyetleri de üretim aşamalarında optimize edilmesi gereken bir diğer konudur. Bu yüzden araştırmacılar üretim yöntemlerinde yenilikçi ve sürdürülebilir yollara odaklanan araştırmalar yapmaktadır. Bu tezin amacı, tez kapsamında geliştirilen yenilikçi, sürdürülebilir ve "yeşil" 3D baskı alınabilir jeopolimer bağlayıcılı kompozitler geliştirerek çimento üretiminin çevreye zararlı etkisini en aza indirmek, inşaat yıkıntı atıklarının katma değerli olarak yeniden kullanımını sağlamak ve inşaat endüstrisinde 3D üretimi geliştirerek otomasyonu yaygınlaştırmaktır. Bu bağlamda, 3D baskı almaya uygun jeopolimer bağlayıcıların taze/reolojik özellikleri belirlenmiştir. Daha sonra, baskı almaya uygun olan karışımlar 3D eklemeli imalat ile üretilerek mekanik özellikleri belirlenmiştir. Üretilen karışımların anizotropik davranışı ve katmanlar arası bağ dayanımı özellikleri 7, 28 ve 90 günlük oda koşullarında kür işlemi sonucunda belirlenmiştir. Sonuç olarak, üretilen 3D eklemeli imalata uygun jeopolimer kompozitlerin inşaat endüstrisinde karşılaşılan CO2 emisyonu sonucu oluşan küresel ısınma, maliyet fazlalığı, iş kazaları ve inşaat yıkıntı atıklarının yönetimi gibi birçok probleme sürdürülebilir çözümler getireceğine inanılmaktadır.