Değişen tuzluluk oranının metakaolin ve deniz suyu ile üretilen harcın sülfat direncine olan etkileri

Beton sektöründe yüksek miktarlarda tatlı su tüketilmektedir. Tatlı suyun dünyada limitli bir kaynak olması sebebiyle aşırı kullanımından kaçınılmalıdır. Deniz suyunun betonda karışım suyu olarak kullanımı araştırmacılar tarafından incelenmektedir. Çimento, betonun diğer ana malzemelerinden biridir ve üretimi yüksek oranlarda sera gazı çıkışına sebep olmaktadır. Çimentonun bir kısmının mineral katkılar ile ikame edilmesi, emisyonları dolaylı olarak azaltmanın yollarından biridir. Betonun, işlenebilirlik ve basınç dayanımı gibi temel özellikleriyle beraber, maruz kaldığı aşındırıcı çevresel etmenlere karşı dayanıklılığı da hem güvenlik hem sürdürülebilirlik açısından önemlidir. Bu çalışmada, tatlı su ve üç farklı deniz suyu kullanılarak karıştırılmış çimento hamur veya harçlarının taze hal, sertleşmiş hal ve mikro yapı özellikleri incelenmiştir. Deniz suyu Karadeniz'den alınmıştır ve bu deniz suyundan buharlaştırma yöntemiyle daha yüksek tuzluluk oranlarına sahip iki adet daha karışım suyu elde edilmiştir. Metakaolin, çimentonun ağırlıkça %10'unun ikame edilmesiyle seçilen karışımlara dahil edilmiştir. Karışımların taze hal özellikleri; priz süreleri, yayılmaları ve reolojik özellikleri tayin edilerek incelenmiştir. Sodyum sülfat solüsyonuna bırakılan numunelerin basınç dayanımları ve boy değişimleri takip edilmiştir. Numunelerin mikro yapılarında meydana gelen değişimler XRD ve TGA analizleri ile incelenmiştir. Sonuç olarak, hem deniz suyu kullanımının hem metakaolin ikamesinin işlenebilirliği azalttığı görülmüştür. Yüksek tuzluluk oranına sahip deniz sularının karışım suyu olarak kullanılmasıyla harçların erken yaş dayanımlarında artış gözlemlenmiştir. Metakaolin ikamesi ile numunelerin 28-gün ve 90-gün basınç dayanımları artmıştır, ancak tatlı su içeren numunelerin üçüncü gün dayanımında azalma kaydedilmiştir. Karışım suyu olarak kullanılan deniz suyundaki tuzluluğun artışı, harcın sülfat saldırılarına karşı dayanıklılığının azalmasına sebep olmuştur. Metakaolinin ikame edilmesiyle karışım suyu olarak deniz suyu içeren numunelerin sülfat direncinde artış gözlemlenmiştir.