Kimyasal katkı-biyopolimer uyumunun çimento harcı özelliklerine etkisinin kitin özelinde incelenmesi
Investigation of chitin effect on the properties of cement slurry as an example of chemical additive-biopolymer compatibility
Yazar: ORTAÇ MORALIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ALİ UĞUR ÖZTÜRK
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Biyopolimerler = Biopolymers ; Süper akışkanlaştırıcı = Superplasticizer

Özet:
Son yıllarda akademik çalışmaların çoğu, yeryüzündeki atık maddelerin geri dönüşümü veya bu atık maddelerin yapısına uygun şekillerde insanoğlunun ihtiyaçlarını karşılamaya yoğunlaşmıştır. Bu yüzden her türlü atık, her türlü yan ürün nasıl değerlendirilebilir sorusu akıllara yerleşmiştir. Bu sorunun cevabı olarak çalışmamızda, yine bir başka atık madde olan ve yeryüzünde polisakkarit olan selülozdan sonra en çok bulunan kitin biyopolimeri kullanılmıştır.

     Çalışma kapsamında kitin biyopolimeri, farklı kökene sahip üç tip akışkanlaştırıcı kimyasalla belirli oranlarda karıştırılarak hazırlanan çimento harcı numunelerinin yayılma, dayanım gibi mekanik özellikleri ile donma-çözünme gibi dayanıklılık (durabilite) özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Hazırlanan harçlara kitin, harçlara katılacak olan bağlayacı malzemenin ağırlığınca %0,3 ve %1,0'i olacak şekilde ilave edilmiştir. Bununla birlikte akışkanlaştırıcı kimyasal katkılar da bağlayıcı malzeme ağırlığının %0,4,%0,8 ve %1,0'i olacak şekilde ilave edilmiştir. Aynı zamanda yalın ve sadece akışkanlaştırıcı ilave edilmiş harçlar da hazırlanmıştır.

     Harçlar hazırlanırken 4x4x16 cm ayrıtlı prizma kalıpları kullanılmış ve elde edilen numuneler numuneler, dayanım değerlerinin belirlenebilmesi amacıyla 7 ve 28 günlük olmak üzere eğilme ve basınç testine tabi tutulmuştur. Biyopolimer ve kimyasal katkı uyumunun taze hal üzerine etkisi için de yayılma deneyleri yapılmıştır. Çevresel şartların betona etkisin incelenmesi amacıyla numunelere, 25 ve 50 devir olmak üzere donma-çözülme deneyi de yapılmış, bu numunelerin dayanım değerleri de incelenmiştir.

     Çalışmamızda hedeflendiği gibi kitin biyopolimerinin, beton imalatında yaygın olarak kullanılan farklı kökene sahip akışkanlaştırıcı kimyasal katkılarla kullanılmasının pozitif ve negatif olmak üzere etkileri sunulmuştur. Araştıma sonucunda da kitin ile kullanılacak uygun kimyasal katkının ve optimum oranlarının belirlenerek, betonun erken yaştaki ve nihai özellikleri iyileştirilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
In last decades, most of the academic studies focused on waste materials and their effects of human benefits. For this reason, the question on how we use these waste materials, has become popular. In this study as an answer of this question, biopolymers have been used as waste materials.

     In the scope of this study, the effects chitin biopolymers on the mechanical properties (such as flow and strength values) and the durability properties (such as freeze-thawing resistance) of cement mortars incorporating with three different chemical admixtures having different base, were investigated. Chitin were added to the cement mortars with the ratios %0,3 and %1,0 by cement weight. Furthermore, superplasticizers were added to the mixes with the ratios %0,4, %0,8 and %1,0 by cement weight. On the other hand, reference mortars without any admixtures and cement mortars with chemical admixtures were prepared.

     4x4x16 cm prismatic molds were used to prepare cement mortar samples, and some experiments were performed at fresh and hardened states. To obtain strength values, samples were examined under bending test and compressive strength test after bending, at the ages 7 and 28. To obtain the effects of compatibility of biopolymers and superplasticizers at fresh state, flow tests were performed. To investigate the effects of environmental attacks on cementitous materials, cement mortars were examined under freeze and thawing tests at 25 and 50 cycles. The strength values were obtained.

     In our study, positive and negative effects of usage of chitin biopolymers with different based superplasticizers in concrete production were represented. The study indicates that the early ages and ultimate properties of concrete may be improved by using chitin with chemical admixtures with optimum ratios.