Öncelikle “Çimento Nedir?” sorusuna yanıt verelim. Ana maddesi kil ve kalker olan, beton karışımında hacimce en küçük bileşen olmasına rağmen, beton için en önemli unsurdur diyebiliriz. Bağlayıcılık özelliği ile önem kazanan bu madde, yapıştırma görevini yerine getirebilmek için suya ihtiyaç duyar. Portland çimentosunun mukavemeti ise su/çimento oranınabağlı bir özelliktir.
Bu hususa paralel olarak çimentonun bileşen çeşitleri listesi ise bir hayli kabarık. Örnek olarak; klinker, uçucu kül, yüksek fırın cürufu, kalker, silis dumanı, doğal puzolanlar, priz ayarlayıcı maddeler, kimyasal katkılardan oluşan bu bileşenin keşfi ve gelişim tarihi oldukça göz doldurucudur.
İçindekiler
Çimentonun Doğuşu
İlk Çağlarda Bağlayıcı Kullanımı
İlk çağlardan bu yana, hatta barınma ihtiyacının en büyük sorunlardan biri olduğu; neolitik ve mezolitik çağlarda toplama taşlar çamurla bağlanarak duvarlar örülmüştür. Bağlayıcı sorununun giderildiğini düşünen dönemin duvar ustaları taşları işlemeye, şekil vermeye başlamış kısaca estetiklik kavramına yönelmişlerdir.
Tabi bazı topluluklar ise bu kadar şanslı değillerdi . Toplama taş bulamayan insanlar yapay taş üretimi ihtiyacı hissediyor ve bununla birlikte ilk yapay taş olan “kerpiç” icat ediliyor. Doğal taş , kerpiç ve tuğla duvarların bağlayıcısını çamur olarak varsayabiliriz, ne kadar güçlü olduğu ise tartışılmaya müsait bir konu. Yakın dönem içerisinde alçı taşının da keşfinin olduğu görülmektedir. Bu topluluklar alçı ile birlikte bitüm ve kireci de yapı malzemelerinde kullanmışlardır. Fakat alçı taşının bağlayıcı unsur olarak kullanılabilmesi için çok yüksek sıcaklarda (400-600 ºC) ısıtılması gereklidir. Çanak-çömlek dönemi imkanları ile bu sıcaklıklara ulaşılmanın imkansız olduğunu anlayan topluluk, alçı taşından alçı elde etmeyi daha uygun ve kolay bulmuşlardır.
Puzolanın Kullanımı
800’lü yıllarda Fenikeliler günümüzde “Puzolan” olarak adlandırdığımız , yanmış kireç ve volkanik kül karışımının, su altında sertleşen hidrolik kireç üretmek için kullanmışlardır. Romalılar ise ağır temelli , büyük yapılar inşa etmek için yeni malzeme geliştirmişlerdir. Bu beton malzeme ; kum ve kırma taş agregaları ile kireçten yapılmış olan “opus caenmentitium” ‘dur. Bu malzeme Ayasofya’nın inşaatında da kullanılmıştır.
İlk Çağ verimlilik ile atlatılırken Orta Çağ için aynısını söyleyemeyeceğiz. Dönem bayağı bir sessiz geçmiştir. İnşaatçıların hidrolik çimento kullanmaya devam ettiği bilinmektedir, yeni bir keşif söz konusu değildir.
Günümüz Çimentosunun Doğuşu
Günümüz çimentosunun keşfi, 1824 yılında kireç taşı ve kilin karıştırılması, ısıtılması, öğütülmesi ve ardından suyla karıştırılmasını deneyen İngiliz duvarcı Joseph Aspdin tarafından gerçekleştirildi. Portland Çimentosu adını Portland Ada’sından gelen yapıtaşına ithafen koymuştur. Yaklaşık 20 yıl sonra başka biri Aspdin’den daha yüksek sıcaklıkları (1400-1500ºC) deneyerek karışımın klinkerleşmesini sağlamıştır. Bu çalışma ile esas modern çimento üretilmiş oldu.
Yüzyılın başlarında çimento üretimi ve uygulamaları dünya çapında hızla artış göstermiş, İlk Çağdan bu yana insanlar daha güçlü çimento üretimi için çalışmaya ve denemeye devam etmiştir. Bana sorarsanız güçlü olmasının yanı sıra saha atık oranının azaltılması, karbon kullanımının düşürülmesi ve CO2 (Karbondioksit) emisyonunu arttırmaya yönelik çalışmalara daha çok önem verilmelidir. Nedenini merak edenlere şöyle açıklayalım:
Bir ton portland çimentosu üretmek Dünya’ya 780 kg CO2 salınmasına sebep olmaktadır. Dünya çapında karbondioksit üretiminin %5’i çimento üretiminden kaynaklanmaktadır. Bu oranların sebep olduğu tahribatlar belki de çimentonun keşfinden daha çok önem taşımaktadır. Yine de çimentonun oluşumu için birden fazla malzemenin de keşfedilmesi, üstelik deneme yoluyla yeni bir malzeme üretmenin kolay olmadığını hep birlikte anlamış olduk.
Okuduğunuz için teşekkür ederim, bir başka yazımda tekrar görüşmek dileğiyle.
Fatma MUT
Kaynaklar / References
Türkiye Hazır Beton Birliği
The World Cement Association
Yapı Malzemelerinin Tarihsel Gelişimi, Prof. Dr. M. Süheyl AKMAN, TMH Sayı 426
Ungo
