Horasan harcının özelliklerinin doğal lifler ve puzolonik malzemeler ile geliştirilmesi

Abstract

Kireç içeren harçlar, kirecin bulunduğu antik dönemlerden, çimentonun bulunmasına kadar geçen sürede yapıların inşasında sıklıkla kullanılmış olup zamanla yerini çimento içeren harçlara bırakmıştır. Çimentonun temininin ve uygulanabilirliğinin kolay olması, özelliklerinin puzolan ve kimyasal katkı malzemeleriyle istenilen düzeyde geliştirilebilmesi, yüksek mukavemete sahip olması, çabuk priz alması gibi avantajları sayesinde kullanımı yaygınlaşmıştır. Çimentonun bu avantajlarının yanı sıra, üretiminin çevreye verdiği zararlar bulunmaktadır. Çimento üretimi yüksek oranda sera gazı salınımına neden olmaktadır. Dünyadaki toplam karbon salınımının %7-8'i çimento üretiminden kaynaklanmaktadır. Dünyada en çok tüketilen yapı malzemesi olduğu düşünüldüğünde, çevreye verdiği zarar göz ardı edilemeyecek büyüklüktedir. Ayrıca, çimentoda bulunan tuzlar zamanla suyun etkileri ile hacim genleşmesine sebep olarak hasara sebebiyet verir. Çimento içeren harçlar; yoğunluğu ve ısıl iletkenlik katsayısı yüksek olduğu için yoğuşmaya ve böylelikle de yapının nemlenmesine sebebiyet verebilmektedir. Çimento içeren harçlar, küçük gözeneklere sahip olduğu için, herhangi bir yolla yapıya gelen suyun buharlaşarak uzaklaşması zordur. Ayrıca çimentolu harçların servis ömrü çevresel koşullara ve hava şartlarına bağlı olarak 30-100 yıl arasında dolmaktadır. Bu çalışmada kireç harcının özellikleri bitkisel katkılar ve geopolimer katkı malzemeleriyle iyileştirilerek çimentolu harçlara alternatif harç üretilmeye çalışılmıştır. Üretim iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada kireç, tuğla kırığı ve bitkisel katkı malzemeleri kullanılmıştır. Kullanılan bitkisel katkılar; meşe ağacı yaprağı suyu, meşe ağacı kabuğu suyu, meşe odunu külüdür. İkinci aşamada geopolimer içerikli katkı malzemeleri kullanılmıştır. Üretimde puzolan olarak değişen miktarlarda uçucu kül ve yüksek fırın cürufu ve bunları aktive etmek için sodyum hidroksit ve sodyum silikat kullanılmıştır. Üretilen taze beton numunelerine yayılma tablası ve vicat deneyleri yapılmış, 28 gün oda koşullarında bekletildikten sonra sertleşmiş haldeki numunelere birim hacim ağırlık, su emme, porozite, eğilme ve basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda, katkı malzemelerinin, numunelerin özelliklerinde olumlu etkileri olduğu gözlemlenmiştir.

Mortars containing lime were frequently used in the construction of structures from the ancient times when lime was found to the discovery of cement. The use of cement has become widespread thanks to its advantages such as being easy to supply and applicable, improving its properties at the desired level with pozzolan and chemical additives, having high strength, and setting quickly. In addition to these advantages of cement, there are damages caused by its production to the environment. Cement production causes high greenhouse gas emissions. 7-8% of the total carbon emission in the world is due to cement production. Considering that it is the most consumed building material in the world, the damage it causes to the environment cannot be ignored. Salts in cement cause damage by causing volume expansion with the effects of water over time. Mortars containing cement; since its density and thermal conductivity coefficient are high, it can cause condensation and thus humidification of the building. Since cement-containing mortars have small pores, it is difficult for any water coming into the structure to be drained by evaporation. In this study, it has been tried to produce alternative mortars to cement mortars by improving the properties of lime mortar with plant additives and geopolymer additives. Production was carried out in two stages. In the first stage, lime, broken brick and plant additives were used. Plant additives used; oak leaf juice, oak bark juice, oak wood ash. In the second stage, additives containing geopolymer were used. Varying amounts of fly ash and blast furnace slag were used as pozzolans and sodium hydroxide and sodium silicate were used to activate them. Flow table and vicat tests were carried out on the fresh concrete samples produced, and unit volume weight, water absorption, porosity, bending and compressive strength tests were carried out on the hardened samples after they were kept at room conditions for 28 days. As a result of the experiments, it was observed that the additives had positive effects on the properties of the samples.