Olivin, krom cürufu ve atık krom tozu içeren çimento esaslı kompozitlerin mühendislik özellikleri

Günümüz inşaat sektörü yirmi birinci yüzyılla birlikte hızlı ve gelişen bir endüstriyel oluşum içerisine girmiştir. Bu gelişim medeniyet açısından fayda sağlamakta ama endüstriyel atıkların olumsuz sonuçları esas alındığında ise sorunlar oluşturmaktadır. Dünya nüfusunun artmasıyla atık madde miktarı da artacağından bu durum gelecek yıllar için büyük sorun oluşturacaktır. Bu sorunun en çevreci çözüm yollarından biri bu atık malzemeleri tekrar kullanılabilecek duruma getirip farklı sektörlerde değerlendirmektir. Literatürde krom cürufu, krom tozu ve olivin mineralinin kullanıldığı çalışmalara bakıldığında; beton içerisine hacimsel olarak doğal agrega yerine ya da ince boyutlarda öğütülüp çimentoyla birlikte ayrı ayrı farklı çalışmalarda kullanılmıştır. Bu üç malzemenin farklı deneysel çalışmalarda beton içerisinde birlikte kullanıldığına literatürde pek rastlanmamıştır. Yapılan çalışmada; agrega yerine %0, %10 ve %20 oranında atık krom tozu, %80, %90 ve %100 oranında krom cürufu ve bağlayıcı malzeme yerine ise %0, %2,5 ve %5 oranında olivin minerali karışıma ikame edilmiştir. Bu malzemelerin sertleşmiş betonun mühendislik özellikleri üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla; taze beton numuneleri üzerinde, birim hacim ağırlık ve çökme deneyi; sertleşmiş beton numuneleri üzerinde ise suya doygun kuru yüzey yığın yoğunluk, kuru yığın yoğunluk, kütlece su emme yüzdesi, görünür porozite yüzdesi, sodyum sülfat direnci, basınç dayanımı, eğilmede çekme deneyleri ve elektromanyetik kalkanlama deneyleri ile çalışmada kullanılan malzemelerin ve üretilen numunelerin mikroyapısal özelliklerini incelemek için SEM-EDS ve XRD deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre; olivin ve atık krom tozunun karışım içerisinde kullanım miktarı arttıkça; taze betonun yoğunluğunda, numunelerin basınç ve eğilme dayanımlarında artış gözlenmiştir. Beton numunelerinde en iyi mekanik ve fiziksel özellikler olivin minerali ve atık krom tozu içeren numunelerde görülmüştür. Beton numunelerinde yapılan elektromanyetik kalkanlama (EM) deneyinde frekans aralıklarında beton içeriğindeki atık krom tozu ve olivin miktarının artması sonucunda EM kalkanlama değerlerinde bir artış gözlenmiştir. XRF analizi ile kimyasal analizi yapılan atık krom tozu ve olivin minerallerinin içyapılarında Fe2O3, Cr2O3 ve MnO bileşiklerine sahip olmaları kalkanlama değerlerine olumlu yansımıştır. Genel bir değerlendirilme yapıldığında, olivin mineralinin betonda %2,5-%5 arasında çimento ile ikame edilerek, atık krom tozunun %20, krom cürufunun ise %80 oranında agrega yerine kullanımı betonun mekanik, fiziksel özelliklerini ve bu çalışmanın ana amaçlarından olan EM kalkanlama özelliğini olumlu etkilemiştir. Bu çalışma ile beton üretiminde kullanılan agrega ve çimento üretimi için kullanılan doğal kaynakların tüketimini azaltıp verimli kullanarak yine çimento üretimi için harcanan enerjinin tasarrufu sağlanacaktır. Beton içerisine değişik oranlarda olivin ve atık krom tozunun eklenmesiyle, normal yapıdaki betona EM kalkanlama özelliği kazandırılıp nükleer santrallerde, sağlık sektöründe ve doğrudan radyasyona maruz kalınan yerlerde kullanarak inşaat sektörüne yenilik ve sürdürülebilirlik getirileceği söylenebilir.