Nanoselüloz Kompozitlerin Güçlendirici Olarak Depreme Dayanıklı Yapı Teknolojisinde Kullanımı

Abstract

Nanoselüloz, dünyanın her yerinde bulunabilen, doğal kaynaklardan elde edilebilen yüksek mekanik özelliklere sahip sürdürülebilir bir malzemedir. Uluslararası işbirliği kapsamında gerçekleştirilen bu projede, deprem riski altında bulunan Türkiye?nin olası deprem anında minimum zararla kurtulabilmesi hedefi doğrultusunda yapıların dayanımlarının arttırılması amacıyla, sürdürülebilir bir malzeme olan selülozun nanoteknoloji ile üretilmiş farklı formlarının çimentoya katkılanması ile güçlendirici olarak kullanılması amaçlanmıştır. Bu projenin uluslararası yapısı çerçevesinde, nanoselüloz ipliklerin doğal kaynaklardan ekstrakt edilerek nanoselüloz yüzeylerin hazırlanması, beton tamir edici ve güçlendirici beton- nanoselüloz kompozitlerinin üretilmesi, nanoselüloz ve çimento türevi kompozitlerin düşük bütçeli-büyük ölçekli üretimi için uygun plazma modifikasyon teknolojileri her bir paydaş ile işbirliği çerçevesinde gerçekleştirilmiştir. Bu amaç doğrultusunda geliştirilen yüzeyler ile, etkili bir boşluk doldurma işlemi yapılabileceği, aynı zamanda çimento bileşenlerinin etkileşimini arttıracak nanoselüloz yapılardan faydalanarak depreme yüksek dayanıma sahip yapı destek malzemesi hazırlanabileceği gösterilmiş ve bu doğrultuda önerilen temel testler uluslararası standartlarda yapılmıştır. Güney Kore?li paydaşlarımızın uluslararası projedeki yükümlülükleri çerçevesinde, ülke koşullarına en uygun doğal ve sürekli selüloz kaynağından, nanoselülozik yapılar elde edilmiş ve bu teknolojinin ülkemiz kökenli selüloz kaynaklarında da kullanılabilirliği gösterilmiştir. Nanoselülozik kristal ve fibril yapıların çimentoya katkılanması ile en temel ölçüm olan mekanik dayanım değeri, katkısız örneklerdeki 607±141 N seviyesinden, kristal formdaki nanoselüloz katkılı örneklerde 776±96 N seviyesine, fibril formdaki nanoselüloz katkılı örneklerde 770±90 N seviyesine yükselmiştir. Çek paydaşlarımızın geliştirdikleri atmosferik basınç dielektrik bariyer boşalım sistemi ile plazma koşullarında yüzeyleri modifiye edilen nano yapıdaki selülozların yüzey enerjilerindeki artış, yapıya yeteri kadar dağılım gerçekleştirilememesine neden olarak örneklerdeki mekanik dayanım değeri, Kristal ve fibril yapılar için sırasıyla 512±52 N ve 517±27 N seviyesinde kalmıştır.