Tek duvarlı karbon nanotüp takviyeli ultra yüksek performanslı betonların özelliklerinin araştırılması

Nanoteknolojinin gelişmesi ile birlikte inşaat sektöründe özellikle yapı malzemeleri alanında farklı özelliklere sahip nano malzemelerin kullanılması araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Nano malzemeler arasında günümüzün en büyük buluşlarından olduğuna inanılan karbon nanotüpler (CNT) boyutu ve olağanüstü mekanik özellikleri sayesinde, yüksek dayanımlı yeni nesil çimentolu kompozitler üretmek için yüksek potansiyele sahip olduğu yapılan çalışmalardan görülmektedir. Yapıların daha yüksek, daha uzun, daha dayanıklı ve daha hafif olma ihtiyacı yeni kompozit malzemelerin ortaya çıkmasına da etki etmektedir. Bu beklentilerin karşılanması amacıyla beton üzerine yapılan son araştırmalar neticesinde, geleneksel betona göre üstün özelliklere sahip olan ultra yüksek performanslı beton (UYPB) geliştirilmiştir. Bu çalışma ile yapı sektörünün ihtiyaç duyduğu UYPB üretiminde SWCNT takviyesi ile tasarlanan betonun taze ve sertleşmiş özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Çalışma kapsamında çimento ağırlığının %0,01; 0,02 ve 0,03 oranlarında SWCNT ve toplam ağırlığın %4'ü oranında mikro çelik lif kullanılarak üretilen UYPB'nin mekanik, fiziksel, elektriksel ve mikro yapı özellikleri araştırılmıştır. Hazırlanan 4 farkı UYPB karışımlarının 1 tanesinde sadece mikro çelik lif, 3 tanesinde ise SWCNT+Mikro çelik lif katılmıştır. Hazırlanan UYPB karışımların taze beton özelliklerini belirlemek için kıvam, taze beton yoğunluğu, hava içeriği, büzülme ve hidratasyon sıcaklıkları ölçülmüştür. Sertleşmiş UYPB'lerin 2, 7, 28, 56 ve 90. günlerde yoğunluk, ultrases geçiş hızı, yüzey sertliği ve 90. günde renk değişimi deneyleri ile fiziksel özellikleri, 2, 7, 28, 56 ve 90. günlerde basınç dayanımı, eğilme dayanımı ve 90. günde darbe dayanımı deneyleri ile mekanik özellikleri, böhme aşınma deneyi ile durabilite özelliği, özdirenç ölçümleri ile elektriksel özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca mikro yapı analizleri kapsamında SEM, FT-IR, XRD, TGA-DTA analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, SWCNT kullanımı ile UYPB'lerin taze beton ve durabilite özelliklerinin iyileştirilebileceği ve sertleşmiş beton özelliklerinde ise kabul edilebilir oranlarda azalmaların meydana geldiği tespit edilmiştir. SWCNT eklenmesi ve oranının artmasıyla elektriksel özdirencin azaldığı, SWCNT kullanımı ile iletken UYPB'nin üretilebileceği görülmüştür. Anahtar sözcükler: Ultra yüksek performanslı beton, Karbon nanotüp, Nano teknoloji, Büzülme, Elektriksel özellik.