Sürdürülebilir Bir Yapı Malzemesi Bloğu Önerisi

Abstract

İnşaat sektöründe yaygın olarak kullanılan mevcut malzemeler ve bunların sürdürülebilirlik açısından incelenmesi, sürdürülebilir bir alternatifin gerekliliğini ortaya koymuştur. Bu kapsamda, yapı blokları alanında atık azaltma ve enerji verimliliği konularına önemli bir katkı sağlamayı hedefleyen, geri dönüşümlü ve doğada tamamen çözünebilen yenilikçi tasarım ve malzeme önerisi sunan bir alternatif yapı malzemesi ortaya koymak hedeflenmiştir. Hem gazbeton hem de tüf bazlı yapı malzemesi bloklarının hammaddeleri çimento bazlı olup geri dönüşüme uygun değildir. Bu bloklarla inşa edilen yapıların yıkımından sonra oluşan enkazlar uzak yerlere taşınarak depolanmaktadır. Bu durum, uzun vadede çevre sağlığı açısından önemli sorunlar yaratmaktadır. Bu malzemelerin geri dönüşüme uygun olmaması nedeniyle çevrede çözünme süreleri oldukça uzundur. Bununla birlikte, mevcut gazbeton ve standart yapı bloklarının üretim süreçlerinin de atık azaltımı ve sürdürülebilirlik konularında çevreye duyarlı olumlu yönleri bulunmamaktadır. Bu disiplinlerarası çalışmaya konu olan alternatif yapı malzemesi bloğu hem üretim hem de yıkım sonrası süreci, atık azaltımı ve sürdürülebilirlik konularında çevreye önemli katkılar sunmaktadır. Gazbeton ve tüf bazlı yapı malzemesi blokları incelendiğinde, bu ürünlerin alüminyum, silikat ve radon gazı gibi bazı zararlı maddeler ortaya çıkardıkları bilinmektedir. Bu durum gerek insan sağlığı gerekse de çevre için önemli riskler taşımaktadır. Yapılan bilimsel çalışma kapsamında, bu sorunlara çözüm niteliğinde geliştirilen alternatif yapı bloğu tamamen doğada çözünebilen biyoplastik hammaddeden elde edilmektedir. Biyoplastikler özellikle nişasta ve selüloz bazlı atıkların geri dönüştürülerek kullanılması sonucunda ortaya çıkan tamamen çevreci ve sürdürülebilir hammaddelerdir. Geliştirilen yapı bloğunun bir diğer önemli özelliği özgün tasarımıdır. Gazbeton ve diğer yapı malzeme blokları gibi yekpare olmayan, tamamen modüler, kendi içinde birbirine geçmeyi sağlayan kenet sistemli ve içinde yatay ve düşey tesisat geçişine olanak tanıyan bir tasarıma sahiptir. Tasarımı ve malzemesiyle mevcut diğerlerinden daha hafif olduğu ve modüler altı ayrı parçadan oluşması nedeniyle az yer kapladığı için, taşıma ve depolama alanı açısından önemli avantajlar sağlamaktadır. Modüler ayrı parçalar üst üste paketlenerek küçük hacimler kaplamakta, nakliye ve depolama maliyetlerini görece önemli ölçüde düşürmektedir. Lojistik olarak aynı hacim kaplayan genel kullanımdaki yapı malzemesi bloklarına göre, geliştirilen alternatif ürünle ortalama 4 kat daha fazla alan inşa edilebilmekte ve aynı ölçülerdeki bir standart yapı malzemesi bloğu ortalama 8 kg ve bir gazbeton yaklaşık 5 kg iken, önerilen biyoplastik alternatif ürün yaklaşık 3 kg ağırlığındadır. Ürün geliştirme sürecinde, simülasyon imkânı sunan NX yazılımı kullanılarak, üzerine binen sabit ve hareketli yükler ile analizler yapılmıştır. Ayrıca, sürdürülebilirlik ve biyolojik olarak doğada çözünebilir en güçlü ve en hafif prototipi sağlayacak en doğru katkı malzemeleri ile en iyi bileşimi bulmak amacıyla, mukavemet artırıcı katkı maddesi olarak lignoselülozik maddeler ve grafen oksit kullanılmaktadır. Yapı inşaat sektöründe yaygın olarak kullanılan mevcut alternatiflerine kıyasla pek çok yönden avantajlar sunan ve çevre dostu olarak geliştirilen yapı malzemesi bloğu ile gerçekleştirilen analizler, diğer bloklarla ortalama aynı mukavemet değerlerini sağladığını kanıtlamaktadır.