Biofilm oluşturan bakterilerin yapıların onarım ve  güçlendirilmesinde alternatif yöntem olarak kullanımının araştırılması
Bi̇ofi̇lm formi̇ng bacteri̇a investigation of the use of structures in repair and empowerment in the alternative method
Yazar: ARZU EREN
Danışman: PROF. DR. CELALETTİN BAŞYİĞİT
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu tez çalışmasında betonarme yapılarda oluşan hasarlar için biofilim oluşturan bakterilerin, yapıların onarım ve güçlendirilmesinde alternatif yöntem olarak kullanımının araştırılması hedeflenmiştir. Betonarme yapıların yanlış veya eksik projelendirme, yapım sırasındaki eksiklikler, yanlış malzeme seçimi, bakım noksanlığı, doğal afetler, taşıyıcı sistemler üzerindeki hareketli yükün artması, sünme, mesnet çökmeleri, çarpma, dış ortam etkileri, yaşlanma, yangın, deprem vb. etkiler sonucunda betonarme yapılar onarım ve/veya güçlendirilmeye ihtiyaç duyar. Bu bağlamda klasik onarım ve güçlendirme yöntemleri kullanılmakla birlikte alternatif yöntemlerde araştırılmaktadır. Bu tez çalışmasında alternatif bir yöntem olarak biyolojik tabanlı, bioflim oluşturan bakterilerle yeni biomateryal bir malzeme elde edilerek onarım ve güçlendirme yöntemi araştırılacaktır. Biofilm oluşturan bakterilerin dünyada yapı sektöründe kullanımının araştırılması ve uygulanmasına yönelik akademik birikim yok denecek kadar azdır. Bu çalışma bu nedenle önem teşkil etmektedir. Bu çalışma ile ön görülen hedefler; deprem etkisine karşı can ve mal güvenliğini sağlamak, nükleer santrallerde oluşabilecek sızıntılara karşı kullanılarak yayılmayı önlemek, çimento üretim ihtiyacını azaltmak, çimento üretiminden kaynaklanan karbondioksit emisyonunu azaltmak, yapıda onarım ve güçlendirme malzemelerinin çeşitlendirilmesini sağlamak. Bakteri ana maddeli onarım ve güçlendirme malzemesi üretip yapı sektörüne yeni bir yan sanayi oluşturarak ülke ekonomisine katkı sağlamaktır. Yapı onarım ve güçlendirilmesinde enerji kaynaklarının sarfiyatını azaltmak, yeni ve orijinal araştırma-geliştirme çalışmaları bağlamında da önerilen çalışma ile üretilebilecek akademik ve teknik yayınlar ile ülkemize önemli katkılar sağlamak, konu ile ilgili yapılacak yeni araştırmalara örnek oluşturmak, literatüre katkı sağlamak. Sanayi ağırlıklı gelişen dünya arenasının temel konularının başında temiz, sürdürülebilir, çevre dostu, ham madde geri kazanıma yönelik ve ekonomik anlamda uygulanabilir üretim ve tüketim teknolojilerinin kullanılması çok önemli, bu araştırma ile bu isteklerimizin olabilirliği de araştırılacaktır. Araştırma da bioflim oluşturan bakteri türü olarak bacillus cinsi bakteriler kullanılmıştır. Bacillus cinsine ait bakteri suşları üretici firma aracılığıyla temin edilmiştir. Temin edilen suşlar Süleyman Demirel Üniversitesi Tıp Fakültesi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalının laboratuvarında uygun besi yerlerinde ekilip çoğaltılmıştır. Çalışmada kullanılan besiyerleri bakterilerin ön aktifleştirmesinde Nutrient (NB) sıvı besiortamı ve LB (Luria Bertani) Sıvı Besiortamı kullanılmıştır. Bakterilerin korunması için suşlar %15?lik gliserinde -20°C?de muhafaza edilmiştir. Korunmaya alınan stoklar ayda bir yenilenmiştir. Farklı besi yerlerinde bakteriler çoğaltılmıştır. Bacilla subtilis cinsi bakterilerin EPS üretimleri gözlenmiştir. Süleyman Demirel Üniversitesi laboratuvarında üretilen beton numuneleri TS 500 göre beton numunelerinde çatlaklar oluşturulmuş ve oluşturulan bu çatlaklara bakterilerin daha rahat tutunabilmeleri için kalsit ile yüzey oluşturduktan sonra biofilm oluşturan bacilla cinsi bakteriler enjekte edilmiştir. Enjekte edildikten sonra 24, 48, 72 saatlik gözlemler yapılmıştır. Bu gözlemler sonucunda bioflim oluşturan bakterinin beton numunelerindeki çatlakları EPS üreterek doldurdukları ve çatlakları onardığı gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, consisting of reinforced concrete structures forming bacteria biofilim for damage, repair and strengthening of structures is to investigate the use of an alternative method. Incorrect or incomplete design of reinforced concrete structures, built during the shortcomings, the wrong choice of materials, lack of maintenance, natural disasters, increase the load acting on the carrier systems, creep, support settlements, multiplication, and the effects of the external environment, aging, fire, earthquake, and so on. affect the result of the reinforced concrete structures, repair and / or needs to be strengthened. In this context, an alternative to the conventional methods used in the repair and reinforcement methods are being investigated. In this study, as an alternative method of biological -based biomaterials bioflim producing bacteria from a material that will be investigated by the method of repair and strengthening. Investigation of the use of biofilm -forming bacteria in the construction sector and implementation of the academic world, there is almost no accumulation. This study therefore, is very important. In this study, the anticipated objectives, ensure the safety of life and property against the effects of the earthquake, prevent the spread of nuclear power plants using leaks occur, reduce the need for cement production, to reduce carbon dioxide emissions from the production of cement, building materials, repair and strengthening of diversification. The main item of repair and strengthening of bacteria producing building materials sector to contribute to the country's economy by creating a new sub-industry. The rehabilitation of the building to reduce the consumption of energy resources, new and original research and development in the context of academic and technical publications produced by the proposed study provide an important contribution to our country, create an instance of additional research on the subject, to contribute to the literature. At the beginning of the main issues in the developing world with industry-dominated arena of clean, sustainable, environmentally friendly and economically viable for recovery of raw material production and consumption, the use of technology is very important, this research will investigate the feasibility of these requests. Forming bacterium Bacillus spp bioflim as the type of research is also used. Strains of bacteria belonging to the genus Bacillus are available through the manufacturer. Strains obtained from Süleyman Demirel University, Faculty of Medicine, Department of Microbiology lab grown and amplified the appropriate mediums. Pre- activation of the nutrient media used in the study of bacteria (NB) and the medium of liquid LB ( Luria Bertani ) medium of liquid used. Bacteria strains for the protection of %15 glycerol at -20 °C was maintained. Protection of stock in the renewed annually. Bacteria in different parts of the duplicated media. Bacilla subtilis bacteria genus EPS production was observed. TS 500 concrete samples produced in the laboratory by Süleyman Demirel University, has been developed and these fissures, cracks in concrete samples of bacteria bioflim After you create more comfortable hold on the surface to form calcite type bacteria were injected bacilla. After injection of 24, 48, 72-hour observations were made. As a result of these observations, forming bioflim EPS producing bacteria fill cracks and cracks repaired concrete samples was observed.