13
YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın İnş.Müh.Yasin Engin THBB Teknik Ofis Giriş Beton, agrega ve hidrolik bağlayıcı (çimento) maddeden oluşan ve yüzyıllardan beri insanlığa hizmet eden bir yapı malzemesidir. Beton malzemesi en büyük devrimini 1824 yılından Joseph Aspend tarafından üretilen ve patenti alınan portland çimentosun kullanılması ile yapmıştır. Günümüzde, beton dünyada en yaygın şekilde kullanılan yapı malzemesidir. İstatistiklere göre en az 2 milyar m 3 kullanıldığı tahmin edilen beton sudan sonra kişi başına en çok kullanılan malzemedir. A.) Yüzyıllardır Beton Binlerce yıl evvel yapılan Roma yapıları ve Anadolu topraklarında özellikle Horosan harcı ile yapılan yapılar betonun yüzyılları aşan büyüsünün örnekleridir. Piramitler için ortaya çıkan teorilerden 1 birine göre göre Piramitlerin yapımında kullanılan malzemenin bir çeşit beton olduğu iddia edildi. Henüz kanıtlanmış olmasada bunun aksini söyleyen hiçbir bilimsel açıklama ve bulguda yoktur. Bu teoriyi ortaya atan ve “Piramitler” isimli kitabın yazarı Fransız kimyacı ve piramit uzmanı Joseph Davidovits’a göre: “Piramitleri teşkil eden devasa taşlar yontulabilecek ve taşınabilecek taşlar değildir. Bu nedenle o zaman ki insanlar fosil-şel kökenli kireçtaşı betonları yaparak bunları kalıplar dökmüşlerdir. Yumuşak kireç önce suda eritilmiş ve fosil-şel içeren çamurumsu kireçtaşı eklenmiş. Karıştırıldıktan sonra ise kaolin,şilt ve Mısır tuzu (sodyum karbonat) ilave edilmiştir. Daha sonra kalıplara dökülen bu karışımın sertleşmesi beklenmiştir.Bu şekilde yapay taşlar elde edilmiştir.2 Resim2- Pantheon Tapınağı: Roma’da MS.186 yılında yapılan tapınakta puzolan ve kireçten oluşan harçlar kullanılmıştır. Resim1- sır Piramiti: Günümüzde dahi bir çok sırrı çözülemeyen Mısır Piramitleri mimari ve mühendislik yapıları ile tüm insanlığı etkilemektedir.

Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

YENİ YÜZYILDA BETON

İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB Teknik Ofis

Giriş

Beton, agrega ve hidrolik bağlayıcı (çimento) maddeden oluşan ve yüzyıllardan beri insanlığa hizmet eden bir yapı malzemesidir. Beton malzemesi en büyük devrimini 1824 yılından Joseph Aspend tarafından üretilen ve patenti alınan portland çimentosun kullanılması ile yapmıştır. Günümüzde, beton dünyada en yaygın şekilde kullanılan yapı malzemesidir. İstatistiklere göre en az 2 milyar m3 kullanıldığı tahmin edilen beton sudan sonra kişi başına en çok kullanılan malzemedir.

A.) Yüzyıllardır Beton

Binlerce yıl evvel yapılan Roma yapıları ve Anadolu topraklarında özellikle Horosan harcı ile yapılan yapılar betonun yüzyılları aşan büyüsünün örnekleridir. Piramitler için ortaya çıkan teorilerden1 birine göre göre Piramitlerin yapımında kullanılan malzemenin bir çeşit beton olduğu iddia edildi. Henüz kanıtlanmış olmasada bunun aksini söyleyen hiçbir bilimsel açıklama ve bulguda yoktur. Bu teoriyi ortaya atan ve “Piramitler” isimli kitabın yazarı Fransız kimyacı ve piramit uzmanı Joseph Davidovits’a göre: “Piramitleri teşkil eden devasa taşlar yontulabilecek ve taşınabilecek taşlar değildir. Bu nedenle o zaman ki insanlar fosil-şel kökenli kireçtaşı betonları yaparak bunları kalıplar dökmüşlerdir. Yumuşak kireç önce suda eritilmiş ve fosil-şel içeren çamurumsu kireçtaşı eklenmiş. Karıştırıldıktan sonra ise kaolin,şilt ve Mısır tuzu (sodyum karbonat) ilave edilmiştir. Daha sonra kalıplara dökülen bu karışımın sertleşmesi beklenmiştir.Bu şekilde yapay taşlar elde edilmiştir.”2

Resim2- Pantheon Tapınağı: Roma’da MS.186 yılında yapılan tapınakta puzolan ve kireçten oluşan harçlar kullanılmıştır.

Resim1- Mısır Piramiti: Günümüzde dahi bir çok sırrı çözülemeyen Mısır Piramitleri mimari ve mühendislik yapıları ile tüm insanlığı etkilemektedir.

Page 2: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

B.) Günümüzde Betona Bakış Özellikle yaşanan afetler sonrası sorgulanan beton malzemesine büyük haksızlık yapılmaktadır. Beton bir uygulamanın ürünüdür ve başarılı sonuç alınabilmesi için tüm zincir halkalarının sağlam olması gerekmektedir. Beton popülerliğini ve güvenilirliğini, ancak standardlara uygun şekilde üretildiğinde ve uygulandığında koruyabilir. Aksi takdirde çeşitli problemler görülebilir. Bu durum tüm yapı malzemeleri için geçerlidir. Beton üretiminden itibaren (hidratasyon reaksiyonların başlamasıyla) yaşayan, gelişen ve tepki veren bir malzemedir. O nedenle, sadece üretim ya da taşıma sürecinde dikkat edilmesi yeterli değildir. Beton uygulaması yapılırken ve gerekli dayanımı kazanana dek aynı hassasiyeti gerektirir. Uygun olarak yerleştirmesi ve bakımı yapılmazsa ve çevresel etkilere karşı yeterli önlem alınmazsa beton istenilen özelliklere sahip olamaz. Kısaca betonun gerekli dayanımı sağlaması beton üreticisine ve uygulayıcısına çok bağlıdır. Unutulmaması gereken bir diğer husus nasıl beton komposit bir malzeme ise betonarmede beton ve demir donatıdan oluşan komposit bir üründür. Her yönüyle başarılı bir beton; kötü işçilik, kalitesiz demir, yetersiz paspayı, eksik donatı ya da etriye gibi nedenlerle başarısız bir betonarme yapıyı teşkil edebilir.

Beton günümüzde en çok kullanılan ve itibar edilen yapı malzemesidir. Sadece ekonomik olması değil sağlamlığı, işlenebilirliği, yangına karşı direnci ve bir çok özelliği ile bu durumu haketmiştir.

Bunu biliyor muydunuz? Dünya’da ilk beton kayık 1848 yılında Fransa’da yapılmıştır. O zaman için farklı ve ilginç gelen beton kayık Fransa’da yapılan “Dünya Fuarı”nda sergilenmiştir. Özellikle 20 yüzyılda beton çok daha uygun bir şekilde deniz taşıtlarında kullanılmıştır. Bu, bir tercihten ötürü değil savaş yıllarında çelik yokluğundan ötürü olmuştur. Özellikle ABD tarafından I. ve II. Dünya Savaşları esnasında betondan onlarca tanker, kargo ve savaş gemisi yapılmıştır. Günümüzde hala bu gemileri otel olarak ya da dalga kıran olarak ABD ve Küba kıyılarında görebiliriz.3

Resim 3- Fransa’da yapılan ilk kayık Resim 4- Küba kıyısında şu an otel olarak

kullanılan eski bir Amerikan yakıt tankeri

Page 3: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

C.) Beton Malzeme Bilimi ve Araştırmalar Beton malzeme bilimi aslında genç bir disiplindir. Malzeme bilimciler uzun yıllar nedense çimento ve bağlayıcı maddelerden uzak kalmışlardır. Hazır beton uygulamasının yaygınlaşması ve gerekli şartların yerine getirilmesi zorunluluğu beton bileşenlerinin incelenmesine analiz edilmesine neden olmuştur. Ayrıca betonun ticari bir boyutunun olmasıda standardlara uygun daha ekonomik beton üretimi için araştırmalara neden olmuştur. 1. Yeni Yüzyıl Betonları

Beton günümüzde kullanılan en işlevsel ve çok yönlü yapı malzemesidir. Modern malzeme bilimi sayesinde istenen özellikte olması sağlanabilmektedir: 1.1. Reaktif Pudra Betonu: Malzeme teknolojisindeki en son gelişmelerden biri, düşük-dayanım sınıfındaki çeliklerle dayanımı karşılaştırılabilecek kadar yüksek olan “reaktif pudra betonu” uygulamasıdır. Reaktif pudra betonu ile 200-800 MPa’lık dayanım sağlamak pek de zor değildir. Ayrıca reaktif pudra betonunda eğilme dayanımı 50-140 MPa değerinde olmaktadır. Yüksek yoğunlukta ve çok düşük çökme değerinde üretilen RPB’u normal betona nazaran çok daha sünek davranışlıdır. Reaktif pudra betonu kullanılan yapılar kesme kuvvetine karşı daha dirençlidir ve bu nedenle daha az kesme donatısı kullanılabilmektedir. Eğilme dayanımının yüksek olması çekme dayanımınıda artırır. Bir diğer avantajı ise yüksek dayanımı sayesinde daha küçük kesitlerde kullanılabilmesi ve sonuçta kalıcı yük etkisinin azalmasıdır. Yüksek yoğunluğu ve düşük boşluk oranı ile çok daha az geçirimlidir. 1.2. Eğilebilen Beton(ECC)4:

Beton basınca karşı dayanıklı ancak çekmeye karşı dirençli olmayan bir malzemedir. Bilimadamları, betona çeşitli fiberler ekleyerek çatlamalara dayanıklı ve daha hafif betonlar elde edebilmektedir. Bu betonlar normal betona göre çatlamalara karşı 500 kat daha dirençli ve normal beton ağırlığının %60’ı kadar ağırlıktadır.Beton içindeki fiberler adeta inşan vücundaki bağ dokusu gibi çimento tanecikleri ile beraber esner.

Resim 5- 4 nokta eğilme deneyi Özellikle ECC(Engineered Cement Composites) köprülerde kullanılmaktadır. Bu sayede daha az genleşme derzi ile daha büyük açıklıklı beton döşeme elde edilebilmektedir. Ayrıca döşemeler daha ince olabilmektedir. Japonya’da bu yıl (2005) açılacak olan “Mihara Bridge” köprüsünün ECC’li üst kaplaması sadece 5 cm kalınlığındadır. Araştırmalara göre ECC normal betona göre 2 kat daha uzun ömürlüdür ve normal betona göre inşaat aşamasında daha pahalı olsada uzun vadede çok daha ekonomiktir. 60 yıllık hizmet verebilen ECC’li bir köprü %37 daha ucuza mal olacaktır. 1.3.İletken Beton5: Beton içeriğine karbon fiber, grafit gibi iletken malzemeler eklenerek betona iletkenlik kazandırılabilir. Bu sayede özellikle köprülerde yoğun kış mevsiminde buzlanma ve kar tutma gibi durumlar, yola düşük voltta elektrik verilerek engellenmiş olur.

Page 4: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

Bu sayede çok masraflı olan tuzlama işleminede gerek kalmaz. Eklenen malzemeler beton dayanımını olumsuz yönde etkilememektedir. 1.4.Kendiliğinden Sıkışan Beton: Betonun rahat yerleştirilmesi ve işlenebilmesi için yeterli akışkanlıkta olması gerekmektedir. Kendiliğinden sıkışan beton vibrasyona gerek olmadan daha az insan gücü ile işlenir ve özellikle sık donatılı yapılarda daha kolay yerleştirilir.

Resim 6- Yayılma Tablası

Günümüzde betonda sıkca kullanılan fiber malzemesi ile beton daha sünek, daha dayanımlı ve daha fazla enerji emebilir olmaktadır. Ayrıca fiber kullanımı ile betonda oluşan rötre çatlakları azalmış olur ve betonun yangına karşı daha dayanımlı olmasını sağlanır. Özellikle tünellerde yüksek performanslı betonlarda kullanılır ve bu betonun iç yapısındaki boşluklu yapı az ve birbirine bağlı değildir. Sonuçta herhangi bir yangında beton içinde bulunan su buharlaşırken hacimce genleşir ve basınç etrafına basınç uygular. Yeterli boşluk bulamadığı için betonun içerisinde yüksek gerilmeler olur ve beton içerden dağılır, patlar. Eğer fiber kullanılırsa bunlar yangın esnasında erir ve buharlaşan su için kanallar açar. Böylece beton içindeki gerilmeler azalır. D.) Betona Sanatsal Bakış İtiraf etmek gerekirse santralden çıkan beton rengi ve şekli ile insana pek sempatik gelmez. Ancak bir çok ürün işlenmeden ve bazı proseslere maruz kalmadan betondan farklı değildir. Günümüzde beton kendini daha iyi ifade eden ve kendini birçok yönde geliştiren bir yapı malzemesidir. Her geçen gün beton mühendis, mimar ve sanatçı için daha anlamlı daha sınırsız olmaktadır. İnsanın sihirli eli ve engin hayal gücü betona yeni anlamlar verebilmektedir. Beton kendi sınırlarını zorlayarak insanın ona sanatsal imajlar katmasına neden olmuştur.

Page 5: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

Resim 8- Beton masa Resim 7- Beton Çaydanlık

Resim 9- Beton lamba Resim 10- Beton mutfak tezgahı

Page 6: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

Şeffaf Beton6

Betonda belkide son yıllarda gözlenen değişime en büyük örnek bir Macarlı mimar tarafından keşfedilen “ışık geçiren beton”dur. Optik fiber ve betondan oluşan malzeme iç mekanlarda kullanılmaktadır. Işığı geçirme özelliği ile betona adeta bir büyü katmaktadır. Bloklardan oluşan ve daha çok mobilya ve iç dekorasyon amaçlı kullanılan bu malzeme aldığı ödüllerlede büyük ses getirmiştir.

Resim 11- Litracon adıyla patentli ışık geçiren beton E.) Ekonomi ve Sürdürülebilirlik Malzeme üreticilerinden istenen önemli bir hususta sürdürülebilir bir çevre için gerekli şartları yerine getirebilmeleridir. Beton malzemesi için bu daha az enerji ile beton üretmek, daha uzun yıllar dayanacak ürün üretmek ve geri-dönüşüm döngüsüne yardımcı olmaktır. Özellikle enerji tasarrufu ve azaltması yapmak mümkün olsada çok sınırlıdır. Zaten enerji gider olarak büyük bir paya sahip olduğu için firmalar uzun yıllardır daha az enerji ile üretim yollarını aramaktadır. Yüksek dayanımlı beton üretilebilir ve daha uzun süre servis edebilmesi sağlanabilir. Belli limitler zamanla değişerek bazı yapıların servis edebilme yeteneklerini sona erdirebilir. Mesela izin verilen kamyon dingil yükü arttığı takdirde bazı köprüler kullanılamayabilir ve bazı yollar yetersiz kalabilir. Kısaca uzun vade dayanıklı yapılar yapmak çevrenin daha az değişmesine neden olur.

Beton sektöründe sürdürülebilir çevre sağlamak için “atık” olan bazı maddeler kullanılmaktadır. Mesela uçucu kül endüstriyel bir atıktır. Bu malzemenin bilim adamları tarafından puzolonik özelikleri keşfedilince beton içinde bağlayıcı malzeme olarak kullanılıp kullanılmayacağı sorgulanmıştır. Ve belli miktarda uçucu külün kullanılmasının betona olumlu yanlarının olduğu tespit edilmiştir. Keza bu yüksek fırın cürufu ve silis dumanı içinde geçerlidir. Dünyada ve Türkiye’de uçucu kül ve yüksek fırın cürufu kullanımı zamanla artmıştır.

Page 7: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

Tüm bu mineral katkılar aslında endüstriyel prosesler sonucu ortaya çıkan atık denilecek yan ürünlerdir. Bu malzemeler doğada gömüldükleri takdirde hem zararlı olabilir hemde bunun için iş gücü ve yatırıma mal olurlar. Ancak betonda kullanılmları bu israfı engellediği gibi betonda belli mekanik ve fiziksel özelikleri geliştirirler.

Bu mineral katkıların betonda kullanılmaya başlamasıyla piyasa değerli yükselmiştir. Ve değersiz görünen bir malzeme ekonomiye girerek kendine bir piyasa oluşturmuş olur. Bunların yanında geri-dönüşümü olan ve betonda kullanılabilecek bir diğer malzeme camdır. New Yorkta yılda 200 bin ton cam artığı toplanmaktadır ve bunlardan kurtulmak için milyonlarca dolar para harcanmaktadır. Bu Türkiye içinde geçerlidir. Türkiyede hala yeterli sayıda geri-dönüşüm tesisi bulunmamaktadır.

Columbia Üniversitesi tarafından yapılan araştırmalar sonucu alkali-silika reaksiyonları giderildiği takdirde kırılmış atık camların betonda agrega yerine kullanılabileceği görülmüştür.Özellikle renkli camlarla estetik betonlar elde edilebilir. Elbette burada taşıyıcı özelliği olan bir beton ürününden bahsedilmemektedir. Bu şekilde piyasada eksi değeri olan bir atık malzeme piyasaya artı değer kazanrk girmektedir.

Sürdürülebilirlik7,8

Beton üretiminde çevre açısından sakınca doğuracak atıklar ortaya çıkmaz. Beton üretiminde çevreye zararı dokunan en büyük etken taşımadır. Fakat beton üretiminde kullanılan çimento üretiminde çevreye zararlı atıklar çıkar. Ancak bu atık iddia edildiği gibi tüm karbondioksit emisyonları değil sadece insan eliyle oluşan karbondioksitin %6’sı civarındadır. Beton oldukça yaygın olarak kullanıldığı için bu emisyonlar fazladır. Beton tüm dünyada bir yılda yaklaşık olarak 5 milyar ton üretilmektedir. Beton yılda kullanılan yapı malzemelerinin iki katı kadar miktarda kullanılmaktadır. Betonun çevreye etkisi sadece üretiminde açığa çıkan emisyonla değerlendirilmemelidir. Dayanıklılık, termal kütle ve ısı koruması , geri kazanabilirlik dikkate alındığında betonun çevre etkisi daha düşüktür. Sera etkisi ve CO2 emisyonu Havadaki CO2 oranı son 30 yılda 10 kat artmıştır. Karbondioksit sera etkisi yaratan gazlardan biridir. Sera etkisi dünyaya gelen ışınların hapsedilerek dünya sıcaklığının yükselmesi anlamına gelmektedir. Dünya sıcaklığının yükselmesi ise yaşam şeklimizi tamamen etkileyeceğinden en yakın sürede buna karşı önlemler alınmalıdır. Beton üretiminde kullanılan çimento insanın neden olduğu CO2 emisyonunun %6’ sından sorumludur.

Page 8: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

Diğer yapı malzemeleriyle karşılaştırıldığında açığa çıkardığı emisyon miktarı aşağıda verilmiştir. Yapı Malzemesi CO2 kg/ton CO kg/ton SO2 kg/ton NOx kg/ton CH kg/ton Ahşap 124 1.2 - - 0.1 Beton 147 - 0.2 0.6 - Cam 2100 - 2.7 9.3 - Petrol ve plastik 6000 - 5.0 5.0 - Metaller 3000 - 3.0 5.0 -

Malzeme ile saklanan enerji miktarı aşağıda verilmiştir.

270

90

3020

5 2,5 2 2 1,4 0,250

50

100

150

200

250

300

Alum

inyu

m

Paslanm

az Ç

elik

Çelik

Cam

Portla

nd Ç

imen

tosu

Beton

arm

e

Beton

Agreg

a

Yapı Malzemesi

Üre

tim

En

erj

isi G

J/t

Beton ve diğer malzemelerin enerji dayanım ve ilişkileri aşağıda verilmiştir. Özellikler Çelik Cam Tuğla Kum/Taş

Tuğla Ahşap Betonarme

Dayanım (MPa) 240 30 7.5 7.5 14 13.5 m3 maliyeti 100 47 3.4 2.3 5.8 2.0 Maliyet/MPa 0,42 1.57 0.45 0.13 0.41 0.15 Enerji GJ/m3 236 56 11 4.9 2.4 6.3 Enerji/MPa 0,98 1.87 1.48 1.65 0.17 0.47 Betonarme yapının yapımı sırasında harcanan enerji yapının işletimi sırasında harcananın %10’u kadardır. Bu nedenle yapının ısınma ve soğuma kabiliyetleri de gözönüne alınmalıdır.

Page 9: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

Termal ısı iletkenlik benzer yapılarda 10-30m3/m2saat iken betonarme yapılarda 3 seviyelerine kadar düşmektedir. Ayrıca kütlesi yüksek olduğu için beton binalarda ısıl rahatlık çok daha yüksektir. Betonarme yapılarda insan sağlığını tehdit eden herhangi bir emisyon bulunmamaktadır. Yangın sırasında herhangi bir gaz açığa çıkmaz. Betonarme yapıların kütlesi fazla olduğu için havalandırma klima , gerektirmez ve soğuk bir akşam için de yeterli sıcaklığı korur. Beton ayrıca üretimi sırasında açığa çıkan CO2’ i fossil yakıt hariç %60’ını tekrar kendine bağlar. Beton ayrıca atık ürünlerin kullanıldığı bir bağlayıcıdır. Uçucu kül, yüksek fırın cürufu , silis dumanının kullanımı hem Portland çimento kullanımını azaltır hem de bu malzemelerin faydalı olmasını sağlar. Beton herhangi bir servis ihtiyacı gerektirmeden doğa koşullarına en çok dayanan yapı malzemesidir. Beton sadece üretimine ve oldukça yaygın olarak kullanılması nedeniyle çevreye etkisi olan bir ürün olarak düşünülse de diğer malzemelerle karşılaştırıldığında ve toplam yaşam döngüsüne bakıldığında çevreye etkisi en az olan yapı ürünlerinden biridir.

Page 10: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

F.) Akıllı Beton9

Günümüzde bilim adamları havayı temizleyecek “akıllı yapı malzemeleri” geliştirmek için çalışmalar yapmaktadırlar. Daha önceleri kendiliğinden temizlenen pencere ve banyo döşemelerinde kullanılan teknoloji ile bilimadamları, şehirleri güneş ışığı ve yağmur etkisi ile kirletici maddeleri çözen ve temizleyen malzemelerle boyamak istiyorlar. Avrupa’da geliştirilen yüksek teknolojiye sahip yapı malzemelerinin havadaki nitrojen oksitleri temizlediği bilinmektedir.

İsveç’in önemli inşaat firmalarından Skanska hedeflerinin tünellerde araç egsozlarını zararsız hale getirecek beton duvarlar ve şehir içinde havayı temizleyen beton yollar yapmak için büyük araştırma ve yatırımlar yapmaktadır..

Stokholm kökenli bir firma ise beyaz boya ve diş macununda kullanılan titanyum dioksitle kaplanmış katalitik çimentolu beton ürünleri geliştirmek için yaklaşık 1 milyon Avro’luk Ar-Ge yapmıştır. Bu malzeme ultroviyole ışınlarına karşı yüksek reaksiyona sahiptir. Titanyum dioksit tabakasına çarpan UV(ultra violet) ışınları nitrojen oksit içeren kirletici ve zararlı molekülleri yok edecek katalitik bir reaksiyonu tetikler. Nitrojen oksit, fosil yakıtlardan yayılan ve uçucu organik maddelerle birleştiğinde kirli hava oluşturan bir maddedir. Katalitik reaksiyon yüzeye bakteri ve kirin kalıcı olarak yapışmasını engeller. Su ve yağmur sonucu tüm zararlı maddeler yüzeyden atılmış olur. Nanoteknolojideki gelişmeler sonucu artık yapı malzemeleri moleküler seviyeden başlanarak düşünülmekte ve geliştirilmektedir.

2003 yılında Italcementi firması Milan’da 7.000 m2 beton yol yüzeyini fotokatalitik çimento ile kaplamıştır. Değerlendirmeler sonucu nitrojen oksit seviyesinin yaklaşık %60 oranında azaldığı görülmüştür. Fransa’da yapılan buna benzer bir araştırmada normal çimento kullanılan duvar sıvasında %80 olan nitrojen oksit seviyesinin fotokatalitik çimento kullanıldığında %20’ye indiği görülmüştür.

Bu tür çalışmalardan alınan olumlu sonuçlarla cesaretlenen Avrupa Birliği 2004 yılında nitrojen oksit ve benzen gibi diğer zararlı maddeleri bertaraf edebilen “akıllı yapı malzemeleri” geliştirmek için 1.83 milyar Avro harcanmıştır.

Belirtilmesi gereken bir diğer husus maliyettir. Fotokatalitik çimento ile yapılan beton ürünleri yaklaşık %30-40 daha pahalıdır ve her bütçeye hitap etmediği açıktır. Ancak uzun dönemde getirisine bakıldığında “kendiliğinden temizlenen” maddeler daha cazip görünmektedir.

Güneşten gelen UV ışınları

Su ve karbondioksit serbest kalıyor.

Kirletici maddeler (nitrojen oksit) bertaraf ediliyor.

Titanyum dioksit beton yüzeyinde ya da betonun

bileşiminde kullanılıyor.

Su ve karbondoksit serbest kalıyor.

Page 11: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

G.) Estetik Beton

Özellikle son yıllarda beton teknolojisindeki gelişmeler betonun yeni estetik özelliklere sahip olabileceğini göstermiştir. Beton kolay şekil alma (plasticity) özelliği ile istenilen şekilde üretilebilmektedir. Kendiliğinde yerleşen betonlar pürüzsüz yüzey özelliği ile göze hitap etmektedir. Sıva bile gerektirmeyen bu betonların kullanımı tüm dünyada gittikçe artmaktadır. Bunun yanında betona istenilen renk verilebilmektedir. Uzun vadeli boya ve işçilik giderleri düşünüldüğünde renkli beton uygulamaları ekonomik ve cazip görünmektedir. Ayrıca baskı betonla istenilen şekilde, baskıda, desende ve büyüklükte yer ve duvar kaplamaları yapılabilmektedir.

Örnek uygulamalar: 1. Beyaz çimento ve renk pigmentleri kullanılabilir. 2. Renkli camlar agrega yerine kullanılabilir. 3. Betondan yapılmış yüksek dayanımlı plakalar, yer ve duvar kaplamaları kullanılabilir. 4. betona istenilen şekilde baskı yapılabilir. 5. Asit kullanılarak betonda estetik çalışmlar yapılabilir. 6. Polyfiberlerin ışık taşıma özeliği kullanılarak transparan beton elde edilebilir.

Page 12: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

Estetik Beton Uygulama Örnekleri:

Page 13: Giriş A.) Yüzyıllardır Betonseyhanhazirbeton.com.tr/yeni yuzyilda beton.pdf · 2014. 7. 21. · YENİ YÜZYILDA BETON İnş.Y.Müh.Tümer Akakın – İnş.Müh.Yasin Engin THBB

Kaynaklar: 1.) http://www.geopolymer.org/science_archaeology/pyramids_egypt/ 2.) http://doernenburg.alien.de/alternativ/pyramide/pyr17_e.php 3.) http://www.concreteships.org/ 4.) http://www.livescience.com/technology/050506_bendable_concrete.html 5.) http://www.new-technologies.org/ECT/Civil/conductive.htm 6.) www.litracon.com 7.) Concrete and Sustainable Development, Vesa Penteta, ACI Materials Journal, Vol 94-M48, October, 1997 8.) Irish Concrete Federation Presentation, Brian O. Murchu 9.) ERMCO NEWS No:20, www.ermco.org 10.) Concrete for The New Century, Publication of NewYork City Concrete Producers, Meyer Christian, Summer 2002