Bakteri içeren geopolimer harçların özelliklerinin araştırılması

Abstract

Son yıllarda geopolimer adı verilen çimento özelliklerine sahip yeni bir malzeme formu geliştirilmiştir. Geopolimer harçlar, Portland çimento harçlarının yerini alma potansiyeli yüksek olan yeni nesil inorganik bağlayıcılardır, fakat betona göre geopolimer daha kırılgandır. Bu nedenle, geopolimere kendi kendini iyileştirmenin kazandırılması oldukça arzu edilir. Çatlak genişliğini kontrol etmek için mikro fiberler kullanılmış ve geniş kimyasal maddeler ilave edilmiştir. Ancak epoksi sistemler, akrilik reçineler ve silikon bazlı polimerler gibi stratejilerin çoğu pahalı ve çoğunlukla çevreye zararlı malzemelerin kullanımını içermektedir. Başka bir yaklaşımda, çatlakları kapatmak ve iyileştirmek amacıyla mikrobiyal karbonat çökelmesini indüklemek için betondaki alkali ortama dayanabilen bakteriler kullanılmıştır. Mikrobiyal karbonat çökelme yöntemi, geopolimerde kendi kendini iyileştirmeyi devreye sokmanın potansiyel bir yoludur. Bu çalışmada bakteri kullanarak kendi iyileştiren geopolimer harç özellikleri araştırılmıştır. Daha önce geopolimer harç içerisine bakteri kullanımı neredeyse hiç araştırılmaması sebebiyle çimento içerikli çalışmalar araştırılmış olup Bacillus türü bakteriler kullanıldığı belirlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmada Bacillus Subtilis kullanılarak geopolimer harç numuneleri üretilmiştir. Bacillus Subtilis sporları, kapsül veya immobilizasyon olmadan doğrudan geopolimer harca ilave edilmiştir. Numuneler üzerinde fiziksel ve mekanik özellikleri araştırılmış ve alınan harç örnekleri üzerinde SEM analizleri yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, bakteri kullanımının hem fiziksel hem de mekanik özelliklerine olumlu etkisi olduğu gözlemlenmiştir. SEM görüntülerinde ise kalsit oluşumu gözlemlenmiş olup çatlak oluşumunu engellediğini göstermiştir.