Mikroorganizmaların çimento harçlarının bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesine etkisi
The effect of microorganisms on the improvement of some physical and mechanical properties of cement mortars
Yazar: CANBERK GÜLLER
Danışman: PROF. DR. ŞEMSİ YAZICI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında bakteri kullanımının pomza ve geri dönüşüm agregaları (GDA) kullanılarak hazırlanan harç numunelerinin mekanik, fiziksel özelliklerine ve numunelerde oluşturulan çatlakların kendiliğinden iyileşmesi üzerine etkileri incelenmiştir. Bacillus subtilis bakterisi Tryptic Soy Broth (TSB) ortamında yetiştirilmiş, yetiştirilen bakteriler TSB, Modifiye Luria-Bertani (MLB), üre-kalsiyum fosfat ve üre-kalsiyum klorür içeriğine sahip 4 farklı besi yerine ekilerek besi yerleriyle birlikte geri dönüşüm ve pomza agregasına kapsüllenmiştir. Bakterili agregalar %10, %20, %30, %70, %100 hacim oranlarında kireç taşı agregasıyla ikame edilmiştir. Su, agrega ve çimento sırasıyla 1, 3, 0,5 oranlarında %100 kireç taşı karışımı baz alınarak dizayn edilmiş, çimento ağırlığının %5'i oranında çelik lif katılarak 47 karışım hazırlanmıştır. Mekanik özelliklerden 3, 7, 28 günlük basınç, 28 günlük eğilme dayanımları ve UPV ölçümleri yapılmış, fiziksel özelliklerden 28 günlük su emme, kılcal su emme ve toplam boşluk oranları incelenmiştir.
GDA ve pomza içeriği %30 ve altında hazırlanan numunelerde kayda değer bir şekilde fiziksel ve mekanik özelliklerin geliştiği gözlemlenmiştir. Toplam boşluk oranı ve kılcal boşluk oranı azalmış, hazırlanan numunelerde 0,3 mm ye kadar oluşturulan çatlakların 28 günde büyük ölçüde kapandığı görülmüştür. Kontrol karışımına kıyasla, bakterili MLB, üre-kalsiyum fosfat ve üre-kalsiyum klorür besi ortamlarının kapsüllendiği %70 ve altı ikame oranlarında GDA ve Pomza içeren karışımlarda, basınç dayanımları çoğunlukla artmıştır. Basınç dayanımı %10 pomza içeren bakterili üre-kalsiyum klorür besi yeri kapsüllenmiş karışımda kontrol karışımına göre %24 artarak en iyi sonucu göstermiştir.

Anahtar Sözcükler: Bakteri, kendiliğinden iyileşme, çatlak iyileşme, mekanik özellikler, fiziksel özellikler, kalsiyum karbonat birikmesi

Abstract:
In this thesis, the effects of bacterial use on the mechanical and physical properties of mortar samples prepared by using pumice and recycling aggregates and on self healing of cracks in samples were investigated. Bacillus subtilis bacteria were grown in Tryptic Soy Broth (TSB) medium and the grown bacteria were planted in 4 different media with TSB, Modifiye Luria-Bertani (MLB), urea-calcium phosphate and urea-calcium chloride content and then encapsulated into the recycling aggregates and pumice aggregates. Bacterial aggregates were replaced with limestone aggregates in volume ratios of 10%, 20%, 30%, 70% and 100%. Water, aggregate and cement were designed based on 100% limestone mixture in proportions of 1, 3, and 0.5, respectively. As mechanical properties, 3, 7, 28 days compressive strength, 28 days bending strength and UPV measurements were made, as physical properties, 28 days water absorption, sorptivity and total porosity rates were examined.
It has been observed that the physical and mechanical properties of the samples prepared with recyling aggregate and pumice content of 30% and below are significantly enhanced. Porosity ratio and sorptivity ratio decreased and the cracks forming up to 0.3 mm in the samples were observed to be healed in 28 days. Compared to the control mixture, compressive strengths mostly have increased in mixtures recyling and pumice content at 70% and below, containing bacterial MLB, urea-calcium phosphate and urea-calcium chloride media. Encapsulated bacterial urea-calcium chloride media in 10% pumice content mixture showed the best result with an increase of 24% in compressive strength.

Keywords: Bacteria, self healing, crack healing, mechanical properties, physical properties, calcium carbonate deposition