Polimer esaslı atıkların çimento bazlı malzemelerde kullanımının fiziksel ve mekanik özellikler üzerine etkisinin araştırılması

Günlük hayatımızda birçok alanda ve pek çok yerde kullandığımız polimer malzemelerin atıkları çevre için büyük bir tehlike oluşturmaktadır. Bu atıkların geri dönüşümü ve bertarafı zor ve maliyetli olabilmektedir. Bu durumda yeniden kullanım önemli bir role sahiptir. Dünya genelinde yüksek miktarlarda kullanılan bir diğer bir ürün ise betondur ve suyun ardından ikinci sırayı almaktadır. Bu sebeple, geleneksel betonun da üretimden dolaylı ya da direk olarak kaynaklanan çevre kirliliği ve azalan hammadde kaynakları, farklı atık malzemelerin kullanımının araştırılmasını teşvik etmektedir. Çevre kirliliği açısından en büyük tehditlerden biri karbon emisyonlarıdır. Bu emisyonlar, çimento üretimi, agrega üretimi ve taşınması gibi faaliyetler sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, her iki konuya da alternatif bir çözüm olması adına polimer kökenli atıkların çimento bazlı karışımlarda agrega ikamesiyle kullanılması araştırılmıştır. Atıkların, nihai ürünün darbe etkisi altında enerji sönümleme kapasitesi, ses iletim özellikleri, mekanik ve fiziksel özellikleri araştırılmış ve geliştirilmeye çalışılmıştır. Çalışmada öncelikle plastik atıklı karışımların reolojisi ile ilgili problemleri çözmek ve yüksek miktarda atığın kullanılmasını sağlamak adına detaylı bir performans çalışması yapılmıştır. Aynı zamanda bu çalışma atık çeşitlerinin en uygun olanlarına karar verilmesini sağlamıştır. Performans çalışmasından sonra yapılan ana çalışmalarda da endüstriyel olarak farklı amaçlarla kullanılabilecek özelliklere sahip bazı karışımlar elde edilmiştir. Öncelikle 2000 kg/m3'ün altında hafif harç karışımlarının uygun işlenebilirlikte %100 atıkla elde edilebildiği görülmüştür. Mekanik özellikler bakımından %100 polistiren içeren harçların tokluk değerlerinin kontrol numunesinden daha yüksek olduğu ve %20 elektrik kablosu atığı ile %80 polikarbonat atıklarının bulunduğu %100 atık içeren diğer bir harç karışımının ise kontrol numunesine göre oldukça yakın tokluk değerlerine sahip olduğu görülmüştür. %100 polikarbonat ve polistiren içeren harç karışımlarının ise 25 MPa üzerinde basınç dayanımlarına sahip olduğu görülmüştür. Bununla birlikte, tüm karışımlarda silis dumanının ilavesinin tokluk, su emme ve gözeneklilik üzerine olumlu etkileri görülmüştür. Ayrıca %5 silis dumanı (çimento ikamesiyle) ve %100 polistiren içeren harç karışımlarının sanayi gibi yüksek ses şiddetlerinde gürültülerin olduğu yerlerde ses azaltma oranlarının kontrol numunesine göre daha yüksek bulunmuştur. Ağırlık düşürmeye dayalı darbe deneylerinde ise farklı miktarlarda polimer atık içeren tüm karışımlar kontrol numunelerinden daha iyi performanslar vermiştir. Hatta atık miktarının arttırılması darbeye olan direncin artmasında, yapısal bütünlüğün korunmasında etkili olmuştur. Sonuç olarak bu çalışma polimer esaslı atık içeren harç karışımlarının beton bariyer olarak kullanımı ile ilgili araştırmaların devam edebileceğini göstermektedir.