Zeytin Posası Külü Çevre Dostu Çimento İkamesi Olarak Umut Vaat Ediyor

ÖZET

Materials dergisinde yayınlanan bir araştırma, çimento üretiminin çevresel etkilerini azaltmak için harçta sıradan Portland çimentosuna sürdürülebilir bir alternatif olarak zeytin posası külünün kullanımını araştırdı. Araştırma, mekanik performansta önemli bir kayıp olmadan karbondioksit emisyonlarını azaltmak için harç karışımlarında %20'ye kadar posası külünün kullanılabileceğini buldu, ancak uzun vadeli dayanıklılığı ve gerçek dünya performansını değerlendirmek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var.

A new ders çalışma Harçta sıradan Portland çimentosunun sürdürülebilir kısmi bir ikamesi olarak zeytin posası külünün kullanımını incelemiştir. 

Çimento üretiminin bir büyük katkıda bulunan Küresel karbondioksit emisyonuna bağlı olarak endüstrinin çevresel etkilerinin azaltılması hedefleniyor.

Materials dergisinin özel sayısında yayımlanan çalışmada, posa külünün birleştirilmesinin harcın fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özelliklerini nasıl etkilediği değerlendirilerek harcın büyük ölçekli kullanıma uygunluğu belirleniyor.

Zeytin posası külü, yakılmış zeytin posasından (artık zeytin kabukları, posası ve çekirdekleri) elde edilir. Öğütüldüğünde, elde edilen toz önemli miktarda karbondioksit, silika ve kireç içerir. 

Sıradan Portland çimentosuyla karşılaştırıldığında, daha hafif olması ve daha ince parçacık boyutuna sahip olması, harcın yoğunluk ve işlenebilirlik (harcın karıştırılma, yerleştirilme ve sıkıştırılma kolaylığı) gibi özelliklerini etkiler.

Harç numuneleri, Portland çimentosunun yüzde 50'luk artışlarla yüzde -'ye kadar posa külü ile ikame edilmesiyle oluşturuldu. 

Her karışım, akışkanlık (karışımın döküldüğünde akıp yerine yayılma yeteneği), dayanıklılık, su emilimi ve donma-çözülme döngülerine karşı direnç açısından yedi, 28 ve 90 günlük süreler boyunca testlere tabi tutuldu.

Araştırmacılar, prina külü seviyesi arttıkça harcın işlenebilirliğinin ve akışkanlığının azaldığını buldular. 

Yüzde ona varan oranlarda harç numunelerinde hem ıslak hacim yoğunluğunda hem de akış süresinde minimal değişiklikler gözlendi ve bu da bunların pratik uygulamalar için uygun olduğunu gösterdi.

Yüzde on ile 20 arasında karışımlarla çalışmak daha zor hale geldi, ancak kabul edilebilir akış sağlandı. Yüzde 20'nin ötesinde akış hızları önemli ölçüde etkilendi.

Hem basınç hem de eğilme dayanımı testleri benzer sonuçlar verdi; yüzde 20'ye kadar olan posa seviyeleri daha düşük dayanım gösterdi, ancak yapısal harçlar için kabul edilebilir aralıkta kaldı. 

Araştırmacılar, puzolanik reaksiyonların aktivitesiyle tutarlı olarak, betonun mukavemetinin 90 gün boyunca artmaya devam ettiğini belirtti. Bu reaksiyonlar, kül gibi belirli malzemelerin su ve çimento ile reaksiyona girerek bağlayıcı bileşikler oluşturması ve bu bileşiklerin zamanla betonun mukavemetini ve dayanıklılığını artırması anlamına geliyor.

Donma-çözülme direnci testleri, posa külü seviyeleri için %20 sınırını daha da doğruladı. Bu eşik değerinin ötesinde, karışımlar önemli ölçüde kırılganlık gösterdi.

Dayanıklılığa bağlı hasarlara ve performans düşüklüğüne yol açabilen su emilimi, yüzde ondan fazla posa külü bulunan numunelerde arttı. 

Tüm numunelerde, uzun vadeli yeterli performans için kabul edilebilir kabul edilen yüzde 6.92 ila 15 aralığının oldukça içinde olan yüzde -'lik maksimum emilim görüldü.

İlginç bir şekilde, yüzde onluk karışım, sıradan Portland çimentosu kontrol karışımından biraz daha düşük emilim gösterdi. Bu, ince kül parçacıklarının boşlukları doldurmasına ve karışımın gözenek yapısını başka şekilde rafine etmesine atfedildi.

Çevresel bir analizde, posa külü harcı üretiminin enerji kullanımı ve karbondioksit emisyonları, tamamen sıradan Portland çimentosundan yapılmış kontrol karışımınınkiyle karşılaştırıldı. 

Çalışmanın yürütüldüğü Cezayir'deki elektrik üretimi baz alınarak karbondioksit emisyonları hesaplandı.

Kontrol karışımının üretimi ton başına 1,000 kilovatsaat (kWh/t) tüketilmiş ve ton başına 500 kilogram karbondioksit (kg CO2/ton) salımına neden olmuştur. 

Buna karşılık, yüzde 953.5'luk kül karışımının üretimi 476.75 kWh/t tüketilmiş ve 2 kg CO20/t üretilmiş, yüzde 907'lik karışımın üretimi ise 453.5 kWh/t tüketilmiş ve 2 kg CO-/t üretilmiştir.

Yazarlar, %20 ve %- karışımlarının, kabul edilebilir mekanik performansı korurken çevresel etkide anlamlı bir azalma ile ilişkili olduğu sonucuna vararak, çevre dostu inşaat malzemeleri olarak adaylıklarını desteklemektedirler. 

Ancak, uzun vadeli dayanıklılığı, mikro yapısal davranışı ve gerçek dünya ortamlarındaki performansı incelemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğuna inanıyorlar. 

Ayrıca, daha geniş bir kabulün sağlanması için bu tür malzemelerin güncellenmiş yapı kodlarına ve şartnamelerine dahil edilmesinin gerekeceğini belirtiyorlar.