Yeşil Betonun Atık Malzemelerden Üretilmesi

Yeşil betonun atık malzemelerden üretilmesi düşüncesinin temelini oluşturan en önemli sebeplerden birisi küresel olarak, yıllık kişi başına yaklaşık olarak üç ton beton kullanılmaktadır. Bu miktar, çevreye büyük oranda zarar vermektedir. Geleneksel beton: Su, çimento ve kum gibi herhangi bir dolgu malzemesinin bir araya gelmesiyle oluşur. Tek başına çimento endüstrisi, dünyadaki karbondioksit emisyonlarının yaklaşık % 8’ini teşkil etmektedir.  Beton üretimi, dünyadaki endüstriyel suyun %10’unu tüketmektedir.

Atık malzemelerden yeşil beton üretme fikri üzerinde çalışan Singapur Ulusal Üniversitesi’nden (NUS) bir ekip, yukarıda bahsedilen ve doğaya zarar veren yüzdelerin  etkisini azaltmak amacıyla daha yeşil ve daha sürdürülebilir betonlar geliştirmeye çalışıyorlar. Hafriyat çalışmalarından atık olarak kolayca elde edilebilecek yaygın bir kil malzeme kullanarak beton karışımında ihtiyaç duyulan kum miktarını önemli ölçüde azaltabileceklerini göstermişlerdir.

Araştırmacılar yeşil betonu üretebilmek için öncelikle kil üzerinde bazı işlemler yaptılar. ilk olarak Singapur’daki şantiyelerden kazılan atık kili elde ettiler. Atık kil, onu “etkinleştirmek” ve betona yapışma kabiliyetini arttırmak için 700°C‘ye ısıtıldı.

Aktifleştirilmiş kil, tipik olarak betonda kullanılan ince kum tozunun yarısının yerini almak için kullanıldı. Araştırmacılar daha sonra, yapısal elemanların boyutunu küçültebilen ve potansiyel olarak kullanılan beton miktarını azaltabilen inanılmaz derecede güçlü bir beton türü olan ultra yüksek performanslı beton (UHPC) üretebildiler.

İnce kum tozunun değiştirilmesi; bu malzemenin ekonomik olmaması ayrıca büyük bir karbon ayak izine sahip olması ve silika içerdiğinden uzun süreli maruz kalma ile kanserojen etkiye yol açması nedeniyle özellikle avantajlıdır. Buna ek olarak, NUS ekibi ayrıca kum dolgunun bir kısmının aktifleştirilmiş atık kil ile değiştirilmesinin UHPC’nin gücü üzerinde önemli bir olumsuz etkisi olmadığını da deneyimleyerek göstermiş oldular.

Singapur’da yaygın olan tünel açma ve temel çalışmaları, büyük miktarda hafriyat atığı üretmektedir. Bu atık kilin atılması, arazi kıtlığı olan Singapur’da çöp sahası için sınırlı alan bulunduğundan ciddi bir sorun teşkil etmektedir. Doçent Pang Sze Dai: “Keşfimiz yalnızca değerli kaynakların tüketimini azaltmakla kalmıyor, aynı zamanda atık kilin kullanımıyla döngüsel bir ekonomiyi de destekliyor.

Bu atığı potansiyel bir kaynağa dönüştürmek için bir yol açıyor.” dedi. Bu durum, betonda dolgu malzemesi olarak ilk kez düşük dereceli atık kil kullanılması olmuştur. Çünkü bilindiği üzere taze betonda kil oranının artışı ile işlenebilirlik düzeyinin arttığı, sertleşmiş betonda ise kil miktarı arttıkça basınç ve eğilme dayanımlarında büyük oranda azalma gösterdiği belirlenmiştir.

Ayrıca Pang: “Küresel olarak, düşük dereceli kil bol miktarda bulunur. Betonda dolgu malzemesi olarak çok yönlü kullanımı, yalnızca betonun karbon ayak izini azaltmaya yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda beton üretim maliyetini de düşürür,” diye ekledi.

Ekip şimdi daha fazla beton uygulamaları için atık kil kullanmayı araştırıyor. Son çalışmaları, atık kil kullanımının betonun dayanıklılığında önemli bir iyileşme ile sonuçlandığını gösterdi. Yeşil beton üzerinde daha fazla durulmalı bu konuda farkındalık kazanarak doğamızı ve çevremizi koruyabilir. Yeni inşa edilecek yapılarımızın doğaya ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerini en aza indirmeliyiz.