Sürdürülebilir Beton için Hümik Asit-Esaslı Süperakışkanlaştırıcı

Abstract

Süper akışkanlaştırıcılar, taze betonun işlenebilirliğini artıran ve karışımlarda gerekli su miktarını azaltarak sertleşmiş betonun mekanik özelliklerini geliştiren polimerik ajanlardır. Yaygın olarak kullanılan süper akışkanlaştırıcılar, yüksek enerji tüketimi ve üretimde kullanılan yüksek hammadde maliyeti nedeniyle eko-verimli ürünler olarak kabul edilmez. Literatürde hümik asidin dispersant olarak kullanımı, bir süper akışkanlaştırıcı olarak işlev gören elektrostatik ve sterik itme ile moleküller arası bir ayırma kuvveti oluşturduğu konusunda çalışmalar vardır. Fakat yayınlanmış literatürde, hümik asidin süper akışkanlaştırıcı olarak çimentolu sistemlerde kullanımı üzerine mevcut bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmanın amacı, aslında tarımsal kullanım için ticari olarak temin edilmişleonarditten elde edilen hümik asit (HA) esaslı çözeltinin çeşitli dozajlarında, çimento esaslı sistemler içinde akışkanlaştırma verimliliğini ve bunun yanı sıra hidratasyon ve mekanik özellikler üzerindeki etkilerini araştırmaktır. HA esaslı çözelti, lignin esaslı ve naftalin esaslı süper akışkanlaştırıcılar açısından karşılaştırmalı olarak değerlendirildi. HA esaslı çözelti, lignin ve naftalin esaslı ürünlerine benzer bir akışkanlaştırma etkinliği göstermiştir. Sonuçlar hümik asit esaslı ajanlar, naftalin esaslı süper akışkanlaştırıcıyla kıyaslandığında çimento esaslı sistemlerin işlenebilirlik, hidratasyon kinetiği ve mekanik özellikler üzerindeki benzer performansı nedeniyle eko-verimli süper akışkanlaştırıcılar olarak dikkate alınması gerektiğini göstermektedir.

Superplasticizers are polymeric agents that improve the workability of fresh concrete and improve the mechanical properties of hardened concrete by reducing the required amount of water in the mixtures. Commonly used superplasticizers are not regarded as ecoefficient products due to their high energy consumption and high cost of raw material used in the production. There are studies in the literature on the use of humic acid as a dispersant, acting as a superplasticizer and created an intermolecular separating force by electrostatic repulsion and steric hindrance. However, the published literature is lack of studies on the use of humic acid as a superplasticizer in cementitious systems. The aim of this study is to investigate the plasticizing efficiency of a commercially available humic acid (HA) based solution, which is actually obtained from leonardite for agricultural use, in cementitious systems as well its effects on hydration and mechanical properties of the systems at various dosages. HA-based solution was evaluated comparatively with respect to lignin-based and naphthalene-based superplasticizers. HA-based solution showed a plasticizing efficiency similar to lignin and the naphthalene-based product. The results suggest that humic acid-based agents should be considered as eco-efficient superplasticizers due to the similar performance on workability, hydration kinetics and mechanical properties of cementitious systems when compared to naphthalene-based superplasticizer.