Zeytin Posası Külü, Çevre Dostu Bir Çimento İkamesi Olarak Umut Vaat Ediyor

Yeni bir araştırma, harçta sıradan Portland çimentosunun yerine sürdürülebilir bir kısmi ikame olarak zeytin posası külünün kullanımını incelemiştir. 

Çimento üretimi, küresel karbondioksit emisyonlarının başlıca kaynaklarından biri olduğundan, araştırma bu endüstrinin çevre üzerindeki etkilerini azaltmayı amaçlamaktadır.

Materials dergisinin özel bir sayısında yayınlanan çalışma, posası külünün harçla birleştirilmesinin harçın fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özelliklerini nasıl etkilediğini değerlendirerek, büyük ölçekli kullanım için uygunluğunu belirlemeye çalışıyor.

Ayrıca bakınız: Zeytin Çekirdeklerinden Yapılan Tuğlalar Binaların Karbon Ayak İzini Azaltıyor

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

Sıradan Portland çimentosuna kıyasla, daha hafif olması ve daha ince parçacık boyutu, yoğunluk ve işlenebilirlik (harçın karıştırılma, yerleştirilme ve sıkıştırılma kolaylığı) gibi harç özelliklerini etkiler.

Harç numuneleri, Portland çimentosunun yerine pomace külü kullanılarak yüzde 10'luk artışlarla yüzde 50'ye kadar çıkarılmak suretiyle oluşturulmuştur. 

Her karışım, 7, 28 ve 90 günlük süreler boyunca akışkanlık (karışımın döküldüğünde akma ve yayıma yeteneği), mukavemet, su emme ve donma-çözülme döngülerine karşı direnç açısından testlere tabi tutuldu.

Araştırmacılar, pomace külü seviyeleri arttıkça harçların işlenebilirliğinin ve akışkanlığının azaldığını tespit ettiler. 

Yüzde 10'a kadar olan seviyelerde, harç numuneleri hem ıslak yığın yoğunluğunda hem de akış süresinde minimum değişiklikler sergiledi; bu da pratik uygulamalar için uygun olduklarını gösterdi.

Yüzde 10 ile 20 arasında, karışımlarla çalışmak zorlaştı, ancak kabul edilebilir akış korunmuştur. Yüzde 20'nin üzerinde, akış hızları önemli ölçüde etkilenmiştir.

Hem basınç hem de eğilme mukavemet testleri benzer sonuçlar verdi; yüzde 20'ye kadar olan posası seviyelerinde mukavemet azalması gözlendi, ancak bu değerler yapısal harçlar için kabul edilebilir aralıkta kaldı. 

Araştırmacılar, mukavemetin 90 gün boyunca artmaya devam ettiğini, Bu durum, pozzolanik reaksiyonların aktivitesiyle tutarlıdır — bu kimyasal süreçlerde kül gibi belirli malzemeler su ve çimento ile reaksiyona girerek, zamanla betonun mukavemetini ve dayanıklılığını artıran bağlayıcı bileşikler oluşturur.

Donma-çözülme direnci testleri, posu külü seviyeleri için yüzde 20 sınırını daha da teyit etti. Bu eşiğin ötesinde, karışımlar önemli ölçüde kırılganlık sergiledi.

Ayrıca bakınız: Araştırma, Biyopestisitlerde Zeytin Çekirdeği Atık Sularının Potansiyelini Ortaya Koydu

Dayanıklılıkla ilgili hasara ve performans düşüşüne yol açabilen su emilimi, posası külü seviyesi yüzde 10'un üzerinde olan numunelerde artmıştır. 

Tüm numuneler, yeterli uzun vadeli performans için kabul edilebilir sayılan yüzde 10 ila 15 aralığının oldukça içinde olan yüzde 6,92'lik bir maksimum emilim sergiledi.

İlginç bir şekilde, yüzde onluk karışım, sıradan Portland çimentosu kontrol karışımından biraz daha düşük emilim gösterdi. Bu durum, boşlukları dolduran ve karışımın gözenek yapısını iyileştiren ince kül parçacıklarına atfedildi.

Bir çevre analizi, posası külü harcı üretiminin enerji tüketimini ve karbondioksit emisyonlarını, tamamen sıradan Portland çimentosundan oluşan kontrol karışımınınkilerle karşılaştırdı. 

Karbon dioksit emisyonları, çalışmanın yürütüldüğü Cezayir’deki elektrik üretimi temel alınarak hesaplanmıştır.

Kontrol karışımının üretimi ton başına 1.000 kilovat-saat (kWh/t) enerji tüketmiş ve ton başına 500 kilogram karbondioksit (kg CO2/ton) emisyonu oluşturmuştur. 

Buna karşılık, yüzde on posası külü karışımının üretimi 953,5 kWh/t enerji tüketmiş ve 476,75 kg CO2/t salınımına neden olurken, yüzde yirmi karışımın üretimi 907 kWh/t enerji tüketmiş ve 453,5 kg CO2/t salınımına neden olmuştur.

Yazarlar, yüzde 10 ve yüzde 20'lik karışımların, kabul edilebilir mekanik performansı korurken çevresel etkide anlamlı bir azalma sağladığı ve bu da bunların çevre dostu inşaat malzemeleri olarak adaylıklarını desteklemektedir. 

Ancak, gerçek dünya koşullarında uzun vadeli dayanıklılık, mikro yapısal davranış ve performansı incelemek için daha fazla araştırma yapılması gerektiğine inanmaktadırlar. 

Ayrıca, bu malzemelerin daha yaygın olarak benimsenmesi için güncellenmiş bina yönetmeliklerine ve şartnamelerine dahil edilmesi gerektiğini de belirtiyorlar.

---