TARIFNAME ÇIMENTO ESASLI HARÇLAR içiN YENI BIR TIKSOTROPIK VE REOLOJIK DUZENLEYICI KATKI MALZEMELERI VE KATKI MALZEMELERINI içEREN çiMENTO ESASLI BILESIMLERIN URETIMI TEKNIK ALAN Bulus, iyilestirilmis tiksotropik ve reolojik özellikleri saglamak üzere çimento esasli bilesimler için kullanima uygun bir katki malzemesi ve söz konusu katki malzemelerini bilesen olarak yer aldigi çimento esasli bilesimlerin üretimi için bir yöntem ve söz konusu iyilestirilmis tiksotropik ve reolojik özelliklerine sahip çimento esasli bilesimlerin kullanimlari ile ilgilidir. Betonun taze haldeki özelikleri, sertlesme sürecini ve sonrasinda kazanacagi özelikleri dogrudan etkilemektedir. Betonun sertlesmesinin tersinmez olusu, nitelik denetim ve güvence sisteminin sertlesme sürecinden önce, bilesenlerin tedarik edilmesinden baslayarak kurulmasini zorunlu kilmaktadir. Betonun taze haldeki özelikleri bilesenlerine ve karistirma sürecine bagli oldugu için, bunlar denetlenerek istenilen sertlesmis beton özelikleri denetim altina alinabilmektedir. Iyi bir betonda tüm ince agrega tanelerinin çimento hamuruyla; tüm kaba agrega tanelerinin de harçla bütünüyle kaplanmis olmasi gerekmektedir. Betonlardan en genel anlamda beklenen üç ana özelik; islenebilirlik, dayanim ve dayanikliliktir. Bu özeliklerden dayanim ve dayaniklilik sertlesmis beton için, islenebilirlik ise taze beton için geçerlidir. Taze harç ve betonun üretim asamasinda kullanilan maddelerin akis özelliklerinin incelenmesinde ve maddelerin karistirilmasinda reolojinin yüksek önemi bulunmaktadir. Taze harç ve betonun, denklem (1)'e göre Herschel and Bulkley viskoplastik modeli gösterdigi bilinmektedir. Burada 1 (Pa), v (1/s) kayma hizindaki kayma gerilimini, ':0 (Pa) ve u (Pas) ise kayma esigi ve plastik viskoziteyi tanimlamaktadir. Denklem 1. Ilgili teknik alanda çimento esasli malzemelerde genellikle reoloji düzenleyici malzemeler olarak suda çözünebilen polimerler kullanilmaktadir. Çimento esasli malzemeler için bu polimerler selüloz, akrilik veya polietilen bazli olarak üretilmektedir. Düsük maliyetli, sürdürülebilir ve çevre dostu 'özellikte çimento ve harçlarin üretimi için reoloji düzenleyici malzemeler olarak polisakkarit ve biyoplastik gibi biyomalzemelerin insaat alaninda kullanimlari gün geçtikçe artmaktad ir. Ilgili teknik alanda çimento esasli bilesimler için biyomalzemeleri veya mikrobiyal polisakkarit bilesenlerin kullanildigi çalismalar mevcuttur. Söz konusu biyokalsifikasyon yöntemi ile elde edilen kum ve lif içeren yapi, mimari, endüstriyel malzemeler ve bu yöntemle elde edilen ürünler ile ilgilidir. Bu bulusta bakteri hücreleri baglayici olarak kullanilmaktadir. Bu kapsamda Sporosarcina pasteurii, Bacillus arenosi, Sporosarcina urea, Brevibacterium ammoniagenes, Bacillus sp. gibi bakteri türleri kullanilmaktadir. hastalik yapmayan bakterilerin kullanilmasi ile reolojik olarak iyilestirilmis çimento esasli bilesimler temin etmektedir. Mevcut bulusa uygun çimento esasli bilesimler, solüsyonlarda aktif yüzücü olarak bilinen Sporosarcina pasteurii, Bacillus mageterium, Bacillus subtilis ve Paenibacillus polymyxa suslarini içermektedir. kalite 'özelliklerini karsilayan mukavemet, tokluk ve diger dayaniklilik degerlerine sahip ayrica çevre dostu bir beton elde edilmesi ile ilgilidir. Bulusta baglayici malzeme olarak yüksek firin cürufu ve çimento 93L bilesenlerinin karisimlari kullanilmaktadir. Mikroorganizma olarak Bacillus flexus, Bacillus flexus, Bacillus Firmus, Bacillus Firmus, Brevibacillus agri, Bacillus circulans, Lactobacillus farraginis, Bacillus Firmus, Bacillus flexus, Bacillus, Bacillus flexus, Bacillus, vb. mikroorganizmalar en çok tercih edilmektedir. Ilgili teknik alanda yapilan çalismalarda, çimento esasli bilesimler için reolojik ve tiksotropik özelliklerinin iyilestirilmesine yönelik biyomalzemelerin ve mikrobiyal suslarin katki maddesi olarak kullanilabilecekleri kanitlanmistir. Çimento esasli bilesimlerin, tiksotropik ve reolojik özelliklerinin iyilestirilmesi gerektigi arastirmalar tarafindan çalisma konusu olmaktadir. Biyomalzeme ve mikrobiyal suslarin, çimento esasli bilesimleri için istenilen seviyelerde reolojik ve tiksotropik özelliklerin saglanabilmesi için yeni teknik çözümlerin saglanmasi gerektigi ve bu teknik alanda yeniliklerin gerçeklestirilmesi zorunluluk haline gelmistir. BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulus, ilgili teknik alan için dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik alana ilave teknik çözüm ve avantajlar saglamak üzere çimento harçlari için kullanima uygun bir reolojik ve tiksotropik düzenleyici katki malzemeleri ile ilgilidir. Bulus bir yönüyle, katki malzemesi sayesinde iyilestirilmis tiksotropik ve reolojik özelliklere sahip bir çimento harci eldesini amaçlanmaktadir. Bulus bir yönüyle, katki malzemesi sayesinde iyilestirilmis tiksotropik ve reolojik özelliklere sahip çimento harcinin yapi malzemesi olarak üretimi ile ilgilidir. Tüm bu faydalari saglamak üzere bulus, bir çimento esasli bilesim olup özelligi, tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmesine yönelik Sporosarcina pasteurii, Bacillus magetrium, Bacillus subtilis ve Paenibacillus polymyxa suslari grubundan seçilen en az birini ve katki malzemesi olarak ise sepiyolit ve/veya bentonit kil türlerinden en az birini içermesidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, bakteri susunun Sporosarcina pasteurii ve/veya Bacillus megaterium en az birinin oldugu tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmis bir çimento esasli bilesimidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, katki malzemesinin sepiolit oldugu tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmis bir çimento esasli bilesimidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, bakterinin susunun agirlikça %O,5 ila 1,5 araliginda bir degerde oldugu tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmis bir çimento esasli bilesimidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, katki malzemesinin agirlikça %02 ila %1 araliginda bir degerde oldugu tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmis bir çimento esasli bilesimidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, katki malzemesinin agirlikça %0,5 ila %15 araliginda bir degerde oldugu tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmis bir çimento esasli bilesimidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, katki malzemesini çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça %0,6, %0,7, %0,8, %0,9 veya %1 degerlerinden birini içermesidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, bünyesinde Sporosarcina pasteurii, Bacillus magetrium, Bacillus subtilis ve Paenibacillus polymyxa suslari grubundan seçilen en az birini ve katki malzemesi olarak ise sepiyolit ve/veya bentonit kil türlerinden en az birini içermesi, bunun yaninda baglayici olarak çimento, uçucu kül ve bilesen olarak su içermesidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, baglayici:su miktarinin agirlikça 0,36 ila 0,4 araliginda bir degerde oldugu tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmis bir çimento esasli bilesimidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, bünyesinde kum içeren tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmis bir çimento esasli bilesimidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, bünyesinde kumzbaglayici miktarinin agirlikça 1:'I ila 1,5:1 araliginda bir degerde oldugu tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmis bir çimento esasli bilesimidir. Bulusun mümkün yapilanmasi, bünyesinde akiskanliga katki saglamak üzere süperplastiklestirici ve alüminyum tozlarindan en az birini içeren tiksotropik ve reolojik özelliklerin iyilestirilmis bir çimento esasli bilesimidir. Bulus ayrica söz konusu çimento esasli bilesimin üretimi ile ilgilidir. Buna göre söz konusu üretim yöntemi asagidaki islem adimlarini tiksrotropik ve reolojik özellikleri iyilestirmek üzere katki malzemelerini ve Sporosarcina pasteurii, Bacillus magetrium, Bacillus subtilis ve Paenibacillus polymyxa suslari grubundan seçilen en az birini içeren çimento esasli bilesimin eldesi, elde edilen çimento esasli bilesimin, 3-boyutlu yazici vasitasiyla yapi malzemesi olarak yazilmasi içermektedir. Bulusun mümkün yapilanmasinda çimento esasli bilesimin üretimi asagidaki islemlerin, Sporosarcina pasteurii, Bacillus magetrium, Bacillus subtilis ve Paenibacillus polymyxa suslari grubundan seçilen en az birini içeren bakteri suslarinin santrifüj islemleri ile besi yerlerinden ayrilmasi ve suda bekletilmesi, Çimento esasli bilesimin hazirlanmasi ve karistirma isleminin gerçeklestirilmesi akabinde kum bilesenin eklenmesi ve yeniden karistirilmasi, Reoloiik ve tiksotropik düzenleyici katki malzemelerinin suda çözünmesi ve karistirilmasi islemlerinin gerçeklestirilmesi, iv. iii) islem adiminda elde edilen karisim suyunun ii) islem adiminda elde edilen karisima eklenmesi ve karistirma isleminin gerçeklestirilmesi, burada sözü edilen baglayicizsu oraninin agirlikça 0,36 ila 0,4 araliginda bir degerde olmasidir, v. i) islem adiminda elde edilen su-bakteri susu karisiminin iv) islem adiminda elde edilen karisima eklenmesi ve karistirma isleminin gerçeklestirilmesi, vi. v) islem adiminda elde edilen karisimin, 3-boyutlu yazicilarda yazilmasi ile yapi malzemelerin eldesi. Bulusun mümkün yapilanmasi bakteri susun, çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça %05 ila %15 araliginda bir degerde olmasidir. Bulusun mümkün yapilanmasi kum bilesenin eklenme miktari, çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça kum:baglayici olacak sekilde 1:1 ila 1,5:1 araliginda bir degerde olmasidir. Bulusun mümkün yapilanmasi katki malzemesinin çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça 0,1 ila 2 araliginda bir degerde olmasidir. Bulusun mümkün yapilanmasi çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça 0,5 ila 1 araliginda bir degerde olmasidir. Bulusun mümkün yapilanmasi iii) islem adiminda karistirma isleminin en az 1 dakika boyunca gerçeklestirilmesidir. Bulusun mümkün yapilanmasi vi) islem adiminda kaplama sayisinin 15-20 arasinda bir degerde olmasidir. Bulusun mümkün yapilanmasi vi) islem adiminda ekstrüder genisliginin 20 ila 24 mm araliginda bir degerde olmasidir. Bulusun mümkün yapilanmasi vi) islem adiminda akis hizinin 1,8-4 mI/s araliginda bir degerde olmasidir. Bulusun mümkün yapilanmasi vi) islem adiminda kaplama kalinliginin 15 ila 20 mm araliginda bir degerde olmasidir. Bulusun mümkün yapilanmasi vi) islem adiminda yazicinin hizi 6 ila 10 mm/s araliginda bir degerde olmasidir. BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada bulus konusu, iyilestirilmis tiksotropik ve reolojik özellikleri saglamak üzere çimento esasli harçlar için kullanilabilir bir katki malzemesi ile ilgili olup, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir. Katki malzemesi olarak kil esasli bilesenler kullanilmaktadir. soz konusu kil maddesi tercihen sepiyolit ve/veya bentonit bilesenlerinden en az biri veya ikisi birden olmaktadir. Katki malzemesi tercihen sepiolittir. Katki malzemesi tercihen bentonittir. Katki malzemesi tercihen bentonit ve sepiolit bilesenlerinin karisimidir. Bulus bir diger yönüyle, iyilestirilmis reolojik ve tiksotropik özelliklere sahip çimento esasli bilesimleri ile ilgilidir. Bulusta bahsedildigi üzere çimento esasli bilesim, hidrolik çimento yani su ile karistirildiginda reaksiyona girerek sert, kaya gibi kütleler olusturan, ince ögütülmüs ve kalsine edilmis kalsiyum silikatlar ve kalsiyum alüminalar anlamina gelmektedir. Tercihen çimento esasli bilesimlerinde çimento baglayici olarak Portland çimentosu, puzolan çimentosu, yüksek firin cüruf çimentosu, cüruf çimentosu, harç çimentosu, insaat betonu, hava kabarcikli çimento, hafif agirlikli beton, agir beton ve düsük isiIi çimento, seramiklerden biri veya bunlarin karisimlari kullanilmaktadir. Bulusa konu katki malzemesinin esas islevi, çimento esasli bilesimlerin reolojik ve tiksotropik özelliklerinin iyilestirilmesini saglamaktir. Bulusa konu katki malzemesi, çimento esasli bilesim bünyesindeki su ve diger bilesenler ile elektrostatik ve Van der Waals veya diger etkilesim türleri ile etkilesime girerek çimento esasli bilesim malzemelerine uygun reolojik degerlerine gelmesine katki saglamaktadir. Buna göre çimento esasli bilesim, bünyesinde katki maddesizbaglayici olacak sekilde agirlikça %0,1 ila %2 araliginda bir degerdir. Tercihen bu deger katki maddesi:baglayici olacak sekilde agirlikça %0,5 ile %1,5 araligindadir. Katki malzemesi, tercihen çimento esasli bilesim bünyesinde katki maddesi:baglayici olacak sekilde agirlikça %0,6, %0,7, %0,8, %0,9 veya %1 degerlerinde biri olmaktadir. Bulus bir diger yönüyle, iyilestirilmis reolojik ve tiksotropik özelliklere sahip çimento esasli bilesimleri ile ilgilidir. Bulusta bahsedildigi üzere çimento esasli bilesim, hidrolik çimento yani su ile karistirildiginda reaksiyona girerek sert, kaya gibi kütleler olusturan, ince ögütülmüs ve kalsine edilmis kalsiyum silikatlar ve kalsiyum alüminalar anlamina gelmektedir. Tercihen çimento esasli bilesimlerinde çimento baglayici olarak Portland çimentosu, puzolan çimentosu, yüksek firin cüruf çimentosu, cüruf çimentosu, harç çimentosu, insaat betonu, hava kabarcikli çimento, hafif agirlikli beton, agir beton ve düsük isili çimento, seramiklerden biri veya bunlarin karisimlari kullanilmaktadir. Bulusa konu çimento esasli bilesim, baglayici olarak verilen çimentolardan birini veya karisimlarini içerir, bunun yaninda su içerir. Bulusa konu çimento esasli bilesim, bünyesinde baglayici olarak çimento ve bunlarin karisimlarini bilesen olarak içerir, bunun yani sira uçucu kül içerir. Söz konusu baglayici, çimento esasli bilesim içerisinde su: baglayici olarak agirlikça 0,36 ve 0,4 araliginda bir degerde yer almaktadir. Bulusa konu çimento esasli bilesim baglayici olarak çimentolardan birini veya karisimlarini içerir, bunun yaninda kum içerir. Söz konusu kum bileseni, çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça kum: baglayici olacak sekilde 1:1 ve 1,5:1 araliginda bir degerde olmaktadir. Söz konusu çimento esasli bilesimler, bünyesinde reolojik düzenleyici olarak Sporosarcina pasteurii, Bacillus magetrium, Bacillus subtilis ve Paenibacillus polymyxa suslari grubundan seçilen en az birini içermektedir. Tercih edilen sus olarak Sporosarcina pasteurii ve/veya Bacillus megaterium suslarindan biri olmaktadir. Tercihen reoloji ve tiksotropik iyilestirici bilesen olarak bakteri susunu çimento esasli bilesim, bünyesinde agirlikça %0,3 ila %1 araliginda bir degerde yer almaktadir. Bulusa konu çimento esasli bilesim, bünyesinde bentonit ve/veya sepiyolit killerinden en az birini katki malzemesi olarak içerir; bunun yaninda reolojik düzenleyici olarak ise Sporosarcina pasteurii, Bacillus magetrium, Bacillus subtilis ve Paenibacillus polymyxa suslari grubundan seçilen en az birini içerir. Bulusa konu çimento esasli bilesim, bünyesinde sözü edilen suslardan birini ve kil katki maddelerinden en az birini içererek aralarinda sinerjik etkinin olusmasini beklemektedir. Söz konusu sinerjik etki sayesinde, mevcut teknikte yer alan çimento esasli bilesimlerden daha iyilestirilmis reolojik ve tiksotropik özelliklere sahip bir çimento esasli bilesimlerin eldesi saglamaktadir. Bulusa konu çimento esasli bilesim, bünyesinde ilave diger baglayici bilesenler içermektedir. Söz konusu ilave baglayici bilesenler olarak puzolan ve/veya silis dumanindan en az birini içerir. Bulusa konu çimento esasli bilesim, bünyesinde akiskanliga katki saglamak üzere süperplastiklestirici ve hidrotasyon katki bilesenlerindenen az birini içerebilir. Bulusa konu çimento esasli bilesim, tercihen 3-boyutlu yazilarda form seklinde elde edilmektedir. Reolojik ve tiksotropik düzenleyici olarak sadece bakteri suslarin bilesen olarak yer almasi ile 3-boyutlu yazicilar için kullanilabilir hammaddelerin eldesi mümkün olmamaktadir. Bulus sahipleri, 3-boyutlu yazicilarda hammadde olarak kullanilabilmesi için düsük dinamik akma gerilmesi bunun yaninda yüksek statik akma gerilmesine sahip olmasi gerektigini tespit etmislerdir. Bu sayede ekstr'L'ide ve insaat edilebilir bir çimento esasli bilesim elde edilebilmektedir. Bulusa konu çimento esasli bilesim, bünyesinde reolojik ve tiksotropik düzenleyioiler olarak katki malzemesi ve bakteri suslari içermektedir. Söz konusu bilesenlerin varligi çimento bilesimi için düsük dinamik akma gerilmesi ve yüksek statik akma gerilmesi saglamaktadir. Bunun yani sira bulus konusu olan katki malzemesi, çimento esasli bilesim için bakteri suslari ile sinerjik etki olusturarak stabilite saglamaktadir. Bu sayede 3-boyutlu yazicilarda yapi malzemeleri olarak 'üretilmelerine uygun bir çimento esasli bilesimin eldesi söz konusu olabilmektedir. Bulus, tüm bahsedilen faydalari saglamak 'üzere karakterize edilen çimento esasli bilesimin üretimi için bir yöntem sunmaktadir. Söz konusu 'üretim yontemi asagidaki i. Bakteri suslarinin santrifüj islemleri ile besi yerlerinden ayrilmasi ve kullanima kadar 4 °C"de bekletilmesi ve akabinde PBS veya DI su ile yikanmasi, ii. i) isleminde elde edilen bakteri suslari ve katki maddelerinin suda çözünmesi ve karistirilmasi ile karisim suyunun eldesi, iii. baglayici bilesenlerinin (çimento, uçucu k'ul, c'L'iruf vb.) bir arada karistirilmasi ile baglayicinin elde edilmesi, iv. ii) islem adiminda elde edilen karisim suyunun iii) islem adiminda elde edilen karisima eklenmesi ve karistirma isleminin gerçeklestirilmesi, burada sözü edilen baglayici: toplam su oraninin, agirlikça 0,36 ile 0,4 araliginda bir degerde olmasidir, v. Karisima baglayici: kum orani 1:'1 ya da 1:1,5 olacak sekilde en büyük tanecik boyu en fazla 1 mm olacak sekilde kum eklenmesi, vi. v) islem adiminda elde edilen karisimin, 3-boyutlu yazicilarda yazilmasi ile yapi malzemelerin eldesi. i) islem adiminda bakteri sus olarak Sporosarcina pasteurii, Bacillus magetrium, Bacillus subtilis ve Paenibacillus polymyxa suslari grubundan seçilen en az birini içermektedir. arasinda bir degerde olacak sekilde gerçeklestirilmektedir. Tercihen edilen santrifüj islem süresi en az 10 dakikadir. i) adiminda bahsedilen bakteri sus, çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça iii) adiminda sözü edilen katki malzemesi olarak sepiolit ve/veya bentonit killerinden en az birinin olmasidir, iii) islem adiminda katki malzemesi tercihen çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça %02 ila 1 araliginda bir degerdir. Tercihen katki malzemesi, çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça %0,5 ile 1.5 araliginda bir degerdir. iii) islem adiminda sözü edilen karistirma isleminin en az 3 dakika boyunca gerçeklestirilmektedir. v) adiminda bahsedilen kum bilesenin eklenme miktari, çimento esasli bilesim bünyesinde agirlikça kumzbaglayici olacak sekilde 1:1 ila 1,5:1 araliginda bir Parametreler Birim Deger Kaplama Sayisi - 15-20 Ekstrüder Genisligi mm 20-24 Akis hizi mI/s 1,8-4 Kaplama kalinligi mm 15-20 Yazici Hizi mm/s 6-10 Bulusa konu reolojik ve tiksotropik katki bilesenleri ve bakteri suslarini bünyesinde içeren çimento esasli bilesim enjeksiyon harci olarak kullanilabilir. Bulusa konu reolojik ve tiksotropik katki bilesenleri ve bakteri suslarini bünyesinde içeren çimento esasli bilesim insaat sektöründe hammadde olarak kullanilabilir. Bulusa konu reolojik ve tiksotropik katki bilesenleri ve bakteri suslarini bünyesinde içeren çimento esasli bilesim tünel kalip uygulamalarinda, su depolarin, yollarin, köprülerin, yüksek yapilarda, beton briketlerin eldesinde, yapi kimyasallarinda, kiyi- liman insaalarinda, beton ve betonarme yer alti su borularinda, aritma tesislerinde, baraj insaatlarinda, siva ve duvar harci olarak kullanilabilir. Bulusta verilen bilgiler ile tarif edilen çimento harci bünyesinde reolojik ve tiksotropik özelliklerinin iyilestirilmesine olanak saglayan katki maddeleri ve bakteri suslarini içermektedir. Bu sayede 3-b0yutlu yazicilarda yapi malzemelerinin eldesi için kullanilabilir harçlarin eldesi için düsük dinamik akma gerilmesi bunun yaninda yüksek statik akma gerilmesine sahip çimento esasli bilesim elde edilebilmektedir. Bulusun koruma kapsami ekte verilen istemlerde belirtilmis olup kesinlikle bu detayli anlatimda örnekleme amaciyla anlatilanlarla sinirli tutulamaz. Zira teknikte uzman bir kisinin, bulusun ana temasindan ayrilmadan yukarida anlatilanlar isiginda benzer yapilanmalar ortaya koyabilecegi açiktir. TR TR TR