Artan dünya nüfusuyla birlikte insanların yapı ihtiyacı da doğru orantıda artmaktadır. Bu süreçte yeni yapıların inşaatı mümkün olduğu gibi eskiyen yapıların tamiratı da söz konusudur. Dünyada yapıların onarımı ve güçlendirmesi için her yıl milyarlarca harcama yapılmaktadır. Peki ya beton kendi kendini tamir edebilseydi bu nasıl olurdu?
İyileştiricilerle Yapılan Çalışmalar
Beton, yıllardır farklı şekillerde en yaygın kullanılan yapı malzemelerinden biri olmaktadır. Beton, bir binanın tüm yapısını tehlikeye atabilecek çatlaklara karşı hassastır. Çünkü çatlaklar küçükken tespit edilip doldurulmazsa, büyük hasarlara yol açabilmektedir. Ancak, çatlak beton günleri yakın gelecekte sona erecek gibi görünmektedir. Bilim insanları, kendi kendini iyileştirebilen betonun geliştirilmesiyle endüstride bir devrim yarattı. Bununla birlikte yıllardır dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları ve mühendisler, kendi kendini iyileştirebilen betonu kullanıma hazır hale getirebilmek için çeşitli iyileştirici maddelerle deneyler yapmaktadır. Bu iyileştirici maddelerden bazıları bakteri, sodyum silikat ve mantarlardır.
Bakteri Yardımıyla Kendi Kendini İyileştirebilen Beton
Bakteri yardımıyla kendi kendini iyileştirebilen beton, Hollanda’daki Delft Teknoloji Üniversitesi’nde Mikrobiyolog ve Profesör olan Henk Jonkers tarafından icat edildi. Henk Jonkers, kendi kendini iyileştirebilen betonu 2006 yılında geliştirmeye başladı. Bunun üzerine üç yılı aşkın deneylerinden sonra, Bacillus isimli bakteri yardımıyla çatlaklar meydana gelen betonu iyileştirmeyi başardı. Çünkü Bacillus, betonun yüksek alkali koşullarında oksijensiz ortamda yaşayabilmektedir. Çatlak meydana gelen betonda oksijenle tepkimeye giren Bacillus bu tepkime sayesinde çatlakları tamir edip betonun oksijen ve suyla temasını kesebilmektedir. Son olarak Jonkers, Bacillus’u besleyebilmek için beton karışımına kalsiyum laktat ekleyerek deneylerini sonlandırdı.
Sodyum Silikat Esaslı Kendiliğinden İyileşen Beton
Rhode Island Üniversitesi’nden mühendislik öğrencisi Michelle Pelletier, üniversitesinde Kimya Mühendisliği Profesörü Arijit Bose ile işbirliği içinde kendi kendini iyileştiren betonu üretti. Pelletier’e göre, mikro kapsüllü sodyum silikat iyileştirici madde kullanılan betonların maliyeti daha uygun olmaktadır. Betonda çatlaklar oluştukça bu kapsüller kırılır ve sodyum silikatı serbest bırakmaktadır. Bunun üzerine iyileştirici madde, beton içindeki kalsiyum hidroksitle reaksiyona girerek çatlağı onarmaktadır. Ardından yaklaşık bir hafta içinde sertleşen bir kalsiyum-silika-hidrat jeli oluşturmaktadır. Bu sayede betonda oluşan çatlaklar kendi kendini tamir ederek kapanmaktadır.
Mantar Esaslı Kendiliğinden İyileşen Beton
Rutgers Üniversitesi’nden Doçent Ning Zhang çatlaklar oluşan betonu iyileştirmek için çalışma yapmaya karar verdi. Yapılan çalışmalar sonucunda Trichoderma Reesei adlı bir mantarın deneylerine yanıt verdiği gözlemlenmektedir. Karıştırma işlemi sırasında mantar sporlarını ve besin maddelerini beton matrisine yerleştirerek, betonun kendi kendini iyileştirmesinin bir yolunu buldu. Çatlaklar ilk ortaya çıktığında, suyun ve oksijenin yapıya girmesine izin vererek mantarı harekete geçirmektedirler. Ardından sporlar filizlenip büyürken, çatlakları iyileştiren kalsiyum karbonatı çökeltmektedirler. Çatlaklar kapatıldıktan sonra daha fazla su veya oksijenin girmesini engelleyen mantarlar uyku durumuna geri dönmektedir.
Bu bilgilerle birlikte, kendi kendini iyileştirebilen beton hala mükemmelleşmenin ortasındadır. Şu anda kendi kendini iyileştirebilen bir betonla yapılar inşa etmek zor olsa da, önümüzdeki yıllarda sektöre hakim olması beklenmektedir.
Kaynakça
- www.lorman.com
- www.scientificamerican.com
