Çimento esaslı kompozitlerin kendi kendine iyileşme kabiliyetinin araştırılması

Birçok pasif kendi kendine iyileşme (KKİ) yöntemi sayesinde, daha düşük maliyet ve daha az sorun ile yapıların servis ömrü arttırılabilir. KKİ ajanların mikrokapsülasyon teknolojisi ile kapsüllenmesi, kısa kesilmiş lifler ile çatlak genişliğinin kısıtlanması ve uzun süre matris içinde hidrate olmamış taneciklerin bulunmasının sağlanması KKİ yöntemleri olarak bu araştırma kapsamında incelenmiştir. Bu araştırmanın temel amacı, çimento esaslı kompozitlerin KKİ kabiliyetinin geliştirilmesi ve karakterize edilmesidir. Çekme ve basınç yükleri altında oluşan makro/mikro çatlakların KKİ mekanizmaları farklı mekanik, geçirimlilik ve içyapı analizler ile incelenmiştir. Bu çalışmada ultra yüksek performanslı beton (UYPB) çimento esaslı malzeme olarak kullanılmıştır. Hidrate olmamış puzolan ve çimento taneciklerin matris içinde yüksek miktarda bulunması için farklı tasarımlar düşünülmüştür. Ayrıca, puzolan veya mineral katkıların KKİ kapasiteleri, çimento esaslı kompozitlerdeki KKİ ürünlerin bağlama kapasitesini değerlendirmek üzere geliştirilen yeni bir deney yöntemi ile araştırılmıştır. Sodyum silikatın bir KKİ ajanı olarak polimerik kabuk ile mikrokapsülasyonu bu çalışmanın temel amaçlarından biri olarak belirlenmiştir. Sentezlenen mikrokapsüller farklı metotlar ve analizler ile optimize ve karakterize edilmiştir. Bu çalışmada aynı zamanda, literatürde ilk kez silika esaslı kabuk ile KKİ ajanı olarak izoforon diizosiyanatın olası mikrokapsülasyonu fikri ele alınmıştır. Puzolanların UYPB'nin KKİ kabiliyeti üzerinde olumlu etkileri olsa da, KKİ oranların hasar türü/düzeyi ve KKİ olgusunu doğrulamak için kullanılan yöntemler gibi kritik parametrelere bağlı olduğu gözlenmiştir. Çimento easalı malzemelerde bir KKİ ajanı olarak birçok avantaja sahip olan sodyum silikat, sulu sodyum silikat damlacıkları üzerinde kabuk oluşturan monomerin ara yüzey polimerizasyonu yoluyla kapsüllenebilmiştir. Ayrıca, silika esaslı mikrokapsüllerde izofor diizosiyanatın mikrokapsülasyonu sürecinde umut verici sonuçlar elde edilmiştir.