Yapı malzemesi üretiminde kullanılan bor türevlerine yönelik çalışmaların analizi

Birlikte kullanıldığı malzemeye oldukça önemli nitelikler kazandıran ve bu nedenle de gün geçtikçe dünyadaki kullanımı hızla artan bor ve türevlerinin yapı malzemesindeki kullanım alanlarını irdelemek amacıyla yapılan bu çalışmada öncelikle bor tanıtılmış, borun tarihçesi hakkında bilgi verilmiş, bor mineralleri ve kullanım alanları anlatılmıştır. Kullanım alanlarının öncelikle niteliği, sonra niceliği ön planda tutularak; cam sanayisinde, seramik sanayisinde, temizleme ve beyazlatmada, inşaat ve çimento sanayisinde, yanmayı önleyici/geciktirici olarak, nükleer uygulamalarda, enerjide, makine ve metalürjide, sağlıkta ve tarımda kullanımı anlatılarak borun önemi vurgulanmıştır. Daha sonra geniş kullanım alanına sahip borun, özellikle yapı malzemesi alanında kullanımı irdelenmiş, kategorilere ayrılmış ve kullanıldığı malzemeye kattığı pozitif özelliklere vurgu yapılmıştır. Üretiminde bor ve türevleri kullanılan yapı malzemeleri, çalışmanın üçüncü bölümünde; çimento sanayisi, zemin ve duvar kaplama malzemeleri, ahşap ve ahşap kompozit malzemeler ve metal sanayisi olarak kategorilendirilmiştir. Her bir kategori içerisinde, literatürde yapılmış olan deneysel çalışmalar irdelenerek deney sonuçlarından faydalanılmış ve malzemenin bor katkısı ile kazandığı inovatif özelliklere vurgu yapılmıştır. Bu kapsamda incelenen çalışmalardan, çimento bünyesine katılan bor türevleri olan kolemanit ve borojips sayesinde çimentonun pişme sıcaklığında düşme, mukaveetinde artma, üretim maliyetinde düşme, hidratasyon ısısında azalma, yüksek nötron tutma özelliği ile radyasyona karşı koruma, çevre kirliliğinde düşme ve hammaddede tasarruf sağladığı ve ürünün kalitesini arttırdığı görülmüştür. Zemin ve duvar kaplama malzemelerinde katkı maddesi olarak kullanılan bor türevlerinden borik asit, bor oksit ve boraks hammaddeleri sayesinde, genellikle seramik ve porselen karo üzerinde yapılmış olan deneysel çalışmalar ile borun malzemeye kattığı inovatif özellikler belirlenmiştir. Bor katkı oranına bağlı olarak parlak yüzey oluşumu, dokulu yüzey oluşumu, mat yüzey oluşumu, sinterlemeyi kolaylaştırma, pişme sıcaklığını düşürme, malzemenin mukaveetini arttırma, efektli ve lüsterli bir görünüm kazandırma, çevresel etkisini düşürerek daha çevreyle ilgili hale getirme şeklinde sıralanmıştır. Ahşap ve ahşap kompozit malzemelerde yapılmış olan araştırmalara göre borun genellikle ahşap malzemeyi koruma amaçlı kullanıldığı anlaşılmıştır. Borlu bileşikler ile muamele edilen ahşap ve ahşap kompozit malzemelerin, kullanım ömründe, yüzey sertliğinde, yangına karşı dayanımı, çürüklük dayanımı gibi bazı özelliklerinde önemli derecede iyileştirme elde edildiği görülmüştür. Son olarak metal sanayisi kategorisinde incelenen çalışmalar, son yıllarda uygulanmaya başlanan, borun metal malzeme yüzeyine borlama yöntemi ile uygulanmasının, ürünün kullanım ömründe artış, radyasyon tutma özelliğinde artış, yüzey sertliği ve korozyon direncinde artış, metal ergime sıcaklığında düşüş gibi pozitif özellikler kattığı görülmüştür. Literatür tarama, derleme ve yorumlama tekniğiyle hazırlanan bu çalışma ile borun, yapı malzemesi alanına kazandırdığı yenilikler ve inovatif özelliklerinden elde edilen verilere dayalı olarak yapıda kullanılan malzemelerde bor kullanımının olası araştırma alanları belirlenerek öneriler sunulmuştur.