DONMA ÇÖZÜLMEYE MARUZ KALMIŞ METAKAOLİN ESASLI GEOPOLİMER BETONUN BAKTERİLERLE OTONOM VE OTOJEN İYİLEŞTİRİLMESİ

Abstract

Dünyada yapı malzemesi olarak en çok kullanılan malzeme beton olduğu bilinmektedir. Betonun üretiminde çimento temel malzemedir. Çimento üretimi sırasında yüksek miktarda enerji harcanması ve zararlı gazların salınımı çimentonun yerine kullanılabilecek farklı bağlayıcıların üretilmesine neden olmuştur. Geopolimerde ise bağlayıcı olarak endüstri yan ürünlerinin bağlayıcı (uçucu kül, cüruf v.b.) olarak kullanılmaktadır. Kullanılan bağlayıcılar alkali ile aktive edilmesiyle geopolimerler üretildiği bilinmektedir. Beton ve betonarme elemanlarda durabilite etkilerinden dolayı çatlaklar meydana gelmektedir. Çatlak meydana gelen betonun durabilite özellikleri olumsuz etkilenmektedir. Son zamanlarda, betonda oluşan çatlakları iyileştirmek amacıyla bakteriyel iyileştirme hakkında çalışmalar yürütülmüştür. Bu tez çalışmasında, donma çözülme etkisine maruz bırakılmış metakaolin esaslı geopolimer beton numunelerinin bakterilerle otonom ve otojen iyileştirilmesi araştırılmıştır. Bakteriyel iyileşmede Alman mikroorganizma ve hücre kültürleri koleksiyonundan (DSMZ) 33 nolu suşu olan S. pasteurii kullanılmıştır. Ayrıca, bağlayıcının %4'ü oranında kolemanit ve %6' sı oranında alüminyum çamuru kullanılarak numuneler üretilmiştir. Üretilen numuneler TS EN 15177 standartına göre donma-çözülmeye maruz bırakıldıktan sonra otojen ve otonom olarak iyileştirilmiştir. Tez çalışmasının sonucunda, donma-çözülmeye maruz kalmış geopolimer beton numunelerin çatlakları S. pasteurii kullanılarak başarılı bir şekilde iyileştirilmiştir.

It is known that the most used material as building material in the world is concrete. Cement is the basic material in the production of concrete. The high amount of energy consumption and the emission of harmful gases during cement production have led to the production of different binders that can be used instead of cement. In geopolymer, it is used as a binder of industrial by-products (fly ash, slag, etc.). It is known to produce geopolymers by activating the binders used with alkali. Due to durability effects, cracks occur in concrete and reinforced concrete elements. The durability properties of cracked concrete are adversely affected. Recently, studies on bacterial healing have been carried out to heal cracks in concrete. In this thesis, autonomous and autogenous healing of metakaolin-based geopolymer concrete samples with bacteria was investigated. S. pasteurii, which was strain 33 from the German collection of microorganisms and cell cultures (DSMZ), was used for bacterial healing. In addition, samples were produced using 4% colemanite and 6% aluminum mud in the binder. Produced samples were healed autogenously and autonomously after exposure to freeze-thaw according to TS EN 15177 standard. As a result of the thesis study, the cracks of geopolymer concrete samples exposed to freeze-thaw were successfully healed by using S. pasteurii.