Beton, sudan sonra dünyada en çok kullanılan ikinci malzeme konumundadır (Aitcin, 2000). Beton için gerekli çimentonun üretimi esnasında ortaya çıkan karbondioksit dünya çapında ortaya çıkan karbondioksit emisyonunun en az %5 ile %8’ini oluşturmaktadır (Scrivener ve Kirkpatrick, 2008). Çimentonun çevresel açıdan olumsuz etkilerinin azaltılması adına dünya çapında pek çok kurum ve kuruluş alternatif bağlayıcı sistemlerinin geliştirilmesi ve bu sistemlerin uygulanması için çalışmalarını sürdürmektedir.
Günümüzde yapı malzemelerinde bağlayıcı olarak çimentonun kullanımı vazgeçilmezdir. Ancak, çimento esaslı yapı malzemelerinin bazı kimyasal etkilere karşı yeterli direnci gösterememesi en büyük teknik dezavantajı olmaktadır (Tuyan, 2017).
Geopolimer bağlayıcılar, alternatif bağlayıcı sistemleri içerisinde önemli bir yer tutmaktadır. Geopolimer bağlayıcılar, amorf yapıdaki alüminosilikat esaslı toz malzemelerin alkalilerle aktive edilmesi ile ortaya çıkan bir malzemedir. Doğada amorf halde bulunan doğal puzolanlar (volkanik tüf, volkanik cam ve tras), kalsine edilmiş alüminosilikatlar (metakaolin, kalsine edilmiş kil) ve endüstri atığı olarak ortaya çıkan alüminosilikat malzemeler (yüksek fırın cürufu, uçucu kül) geopolimer bağlayıcı üretiminde toz malzeme olarak kullanılabilmektedir. Teorik olarak alüminosililat sınıfına giren tüm malzemeler alkalilerle aktive edilip bağlayıcılık özeliği gösterebilir. Ancak, toz malzemelerin fiziksel, kimyasal ve mineralojik özelikleri geopolimer bağlayıcının davranışını doğrudan etkilemektedir. Bu açıdan kullanılacak toz malzemenin özeliklerinin bilinmesi ortaya çıkacak geopolimer bağlayıcının performansının belirlenmesi açısından oldukça önemlidir (Tuyan, 2017).
Geopolimer bağlayıcılar üzerine yapılan çalışmalar sonucunda, bu tür bağlayıcıların kimyasal etkilere karşı direncinin, yüksek sıcaklık direncinin ve aderans dayanımının çimento esaslı bağlayıcılara göre üstün olduğu belirlenmiştir. Bu üstün performanslarının yanı sıra, bu tür bağlayıcıları oluşturan toz malzemelerin kalite kontrolündeki zorluklar, geopolimer bağlayıcılarla ilgili uluslararası standartların bulunmaması, teknik açıdan ise işlenebilirlik ve priz süresinde yaşanan problemler geopolimer bağlayıcıların dezavantajlarını oluşturmaktadır (Tuyan, 2017).
Bu konuda Türkiye’de de yapılan calışmalar sonucunda atık tuğla tozu kullanılarak çimentoya alternatif geopolimer esaslı bağlayıcı yapı malzemesi geliştirilmiştir. İzmir Demokrasi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Dr. Öğr. Üyesi Murat Tuyan, doktora tez çalışması kapsamında atık tuğla tozundan çimentoya alternatif bağlayıcı yapı malzemesi geliştirmiştir. Çevre dostu olarak nitelendirilen bu yapı malzemesi için “Atık Tuğla Tozu Esaslı Geopolimer” başlıklı patent, Türk Patent Enstitüsü tarafından tescil edilmiştir. Çimentoya alternatif olarak geliştirilen bu malzeme, hem çimento üretiminde ortaya çıkan karbondioksit salımının azaltılması hem de endüstriyel atıkların değerlendirilmesi açısından çevreye duyarlı bir ürün olarak ortaya çıkmaktadır. Bu yenilikçi yapı malzemesi ürününün inşaat sektörüne kazandırılması için İzmir Demokrasi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü’nde çalışmalar devam etmektedir.
Kaynaklar
Aïtcin, P.C., 2000, Cements of yesterday and today; concrete of tomorrow, Cement and Concrete Research, 30:1349-1359pp.
Scrivener, K.L., Kirkpatrick, R.J., 2008, Innovation in use and research on cementitious material, Cement and Concrete Research, 38(2):128-136pp.
Tuyan, M, 2017, Dogal ve atik malzemelerle geopolimer harc ve beton gelistirilmesi, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, Türkiye, 291s.
