Havalimanı pistlerinde donmayı engellemek amacıyla elektrotermal özelliklere sahip betonların üretimi ve incelenmesi

Havalimanı pistlerinde kar ve buz birikmesi sonrası betonu tehdit eden faktör donma-çözülme olayıdır. Betonda hasara yol açan donma-çözülme etkisinin azaltılması için ya daha yoğun ve gözeneksiz yapıya sahip betonlar veya hava sürekleyici kimyasal katkılarla kapalı gözenekliğe sahip betonların üretilmesi önerilmektedir. Bu klasik yöntemlerde amaç, kar ve buzun birikmesini kabul ederek, donma-çözülmeye karşı daha dayanaklı betonların üretilmesidir. Dolayısıyla bu yöntem donma çözülme döngülerinin artması durumda meydana gelecek hasarı önleyen bir yöntem değildir. Son yıllarda havalimanı pistlerinde kar ve buz birikmesini önlemek için modern bir yöntem olarak elektriksel iletken betonların uygulanması önerilmektedir. Mevcut çalışmada, havalimanı pistlerinde kullanılmak amacıyla üretilen elektriksel iletken betonlarda atık lastiklerden piroliz yöntemi ile elde edilen nano karbon siyahı ve kesme işlemlerinden elde edilen atık tel erezyonun değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bunun için, 36 farklı karışım dizaynlarında elektriksel iletkenliğe sahip betonların öncelikle laboratuvar ortamında genel mekaniksel ve elektriksel iletkenlik özellikleri incelenmiştir. Genel özelliklerinin sonucu ortaya çıktıktan sonra, 3D modelleme yönteminden de faydalanarak 10 adet farklı karışıma sahip beton plakalar üretilmiştir. İletken beton plakaların elektrotermal deneyleri -10 oC'de bir soğutucu içerisinde gerçekleştirilmiştir. Yapılan deney sonuçlarına göre farklı karışımlardaki nano karbon siyahı, karbon fiber ve tel erezyon içeren numunelerin mekaniksel ve elektriksel özellikleri gelişmiştir. Farklı karışımlardan elde edilen elektriksel iletken beton plakaların farklı sıcaklık/h hızıyla ısınabilmeleri için 180-1315 W/m2 gücün gerekli olduğu anlaşılmıştır. Literatüre göre soğuk havalarda kar ve buzun erimesi için 300-550 W/m2 gücün yeterli olduğu belirtilmiştir, bu çalışmada da tüketilen 300-550 W/m2 arasında güç değerlerine göre karışım optimizasyonu yapılmıştır.