Kendini Onaran Beton Nedir? İnşaat Sektörüne Etkisi Nasıl Olur?

Yayına Hazırlayan: Vasfiye Coşkun

Geleneksel betonla inşa edilen yapılarda zaman içerisinde çatlaklar meydana gelebilmektedir. Bu durum hem yapıların ömrünü kısalttığı hem de maliyeti fazla olduğu için istenmeyen bir durumdur. Son yıllarda geliştirilen kendini onaran beton, çatlakları otomatik olarak tamir etme özelliği ile inşaat sektöründe çığır açmaktadır. Bu özelliğin sektöre getirdi birçok yenilik bulunmaktadır. Bu makalede, kendini onaran betonun inşaat sektörüne olan etkisi, avantaj veya dezavantajları gibi alanları detaylı bir şekilde incelenecektir.

Kendini Onaran Beton Nedir?

Kendini onaran beton, inşaat sektöründe devrim niteliği taşıyan bir malzeme türüdür. Bu beton, zaman içerisinde betonlarda meydana gelen çatlakları ve diğer yapısal hasarları insan müdahalesi olmadan onarma özelliğine sahiptir. Dayanıklılığı artırma ve bakım maliyetini azaltma amacıyla kullanılır. Çoğunlukla mikroorganizmalar ya da özel polimerlerin eklenmesi ile elde edilmektedir. 

Kendini Onaran Beton Nasıl Üretilir ve Çalışma Prensibi Nedir?

Geleneksel beton ile kendini onaran beton üretimi arasında çok fark yoktur. Karışıma eklenen özel bileşenler durumu farklılaştırır. Kullanılan teknolojiye ve tercih edilen türe göre farklılık gösterebilir. Örneğin, bakteri tabanlı türde bakteriler ve besin kaynakları beton karışımına homojen bir şekilde dağıtılır. Ayrıca, kapsüllenmiş kimyasallar ve polimer onarım yöntemi olan betonlarında üretiminde özel bileşenler betona entegre edilir.

Kendini onaran betonun çalışma prensibi çatlak olduğunda devreye giren ve hasarı onaran mekanizmalar üzerine kuruludur. Ancak, üretim aşaması gibi çalışma prensibini de betonların türleri belirler. Örnek vermek gerekirse, bakteri tabanlı yöntemde suyun varlığı bakterileri aktive eder ve beton kireçtaşı üretmeye başlar. Ancak kapsüllenmiş olan kimyasalları içeren türlerde çatlakların neden olduğu mekanik etki kapsüllerin kırılmasına neden olur. Bu sayede, çatlaklar dolar.

Hangi Alanlarda Kendini Onaran Beton Kullanılabilir?

Geniş bir kullanım yelpazesine sahip olan bu beton türünün kullanım alanları şu şekilde derlenebilir:

• Köprüler ve Viyadükler: Bu yapılar sürekli trafik yükü ve çevresel etkilere maruz kalmaktadır ve bu yapıların onarımı hem zor hem de maliyetlidir. Ancak, bu beton kullanılması sayesinde çatlak oluşumu minimize edilerek maliyet azaltılabilir.
• Tüneller: Yeraltında bulunan yapılar oldukları için betonda meydana gelen çatlakların tespiti ve onarımı zordur. Bu nedenle bu gibi yapılarda kendini onaran beton kullanımı daha uygundur.
• Su Yapıları: Baraj veya kanalizasyon gibi dayanıklılık gerektiren su yapıları için çatlaklar ciddi sorunlar ortaya çıkarabilir. Su sızıntılarını engelleyerek yapısal bütünlüğü korumak için bu beton türü en iyi seçenek olacaktır.
• Otoyollar: Yoğun trafik ve iklim koşulları yollarda zaman içerisinde hasarlara veya çatlaklara neden olabilmektedir. Bu beton kullanımıyla çatlaklar ve bakım maliyetleri azalır.
• Çok Katlı Binalar ve Gökdelenler: Şehirleşmenin artmasıyla birlikte yüksek katlı binaların sayısı da artmaktadır. Bu yapılar birçok çevresel faktörün etkisiyle zaman içerisinde çatlaklar geliştirebilir. Ancak, yüksek katlı olmaları sebebiyle bakım maliyeti fazladır. Bunu en aza indirebilmek için inşa sırasında bu beton kullanılabilir.

Kendini Onaran Beton Teknikleri Nelerdir?

Kendini onaran beton, hem bakım maliyetlerini düşürmek hem de yapıların ömrünü uzatmak amacıyla geliştirilen ve bu amaçlar doğrultusunda çeşitlendirilen bir yapı malzemesidir. Bu alandaki başlıca teknikler:

1. Bakteri Tabanlı: Bakteri tabanlı olan beton türünde biyomineralizasyon süreci kullanılarak çatlakları onarmak amaçlanmaktadır. Bu yöntemde betona, CaCO3 üretebilen kalsiyum ve besin kaynakları eklenir. Bu maddeler, yapı üzerinde çatlaklar meydana geldiğinde çatlaklardan sızan su ile etkileşime girerek aktif hale gelir. Aktif hale gelen bakteriler besinleri tüketerek kireçtaşı üretir ve çatlakların dolarak onarılması sağlanır.
2. Polimer Tabanlı: Polimer tabanlı teknikte ise betona polimer eklenerek çatlakların onarılması amaçlanır. Polimer esnek yapıda olmasından dolayı çatlakların kapatılmasında oldukça etkilidir. Bu yöntemin temel özelliği polimer ve benzoin izobütil karışımı bir çözelti içermesidir. Mikro kapsüller içerisinde bulunan bu kapsüller betonun her yerine eşit bir şekilde dağıtılır. Bu sayede, oluşan mikro çatlaklarda suyun betona sızmasına engel olur.
3. Kapsülleme Yöntemi: Küçük çatlaklar için en çok kullanılan tekniklerden olan bu yöntemde betonun içerisine mikro kapsüller yerleştirilir. Yapıda herhangi bir çatlak oluştuğunda kapsüller kırılır ve içerdikleri maddeler serbest kalarak çatlakları doldurur. Ancak, kapsüller bir defa kırıldığında betonun daha fazla kendini iyileştirme özelliği azalır.

Kendini Onaran Betonun Avantajları ve Dezavantajları

Her yeni teknolojide olduğu gibi kendini onaran betonun da bazı avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır. Bu avantajlar ve dezavantajlar şu şekildedir:

Avantajlar:

• Kendini onaran beton, çatlaklar oluştuğu zaman otomatik olarak tamir ederek yapıların yapısal bütünlüğünü korumasına yardımcı olur. Bu sayede, yapıların kullanım ömrü önemli ölçüde artar.
• Geleneksel betondan inşa edilen yapılar zamanla oluşan çatlaklar nedeniyle düzenli bakım ve onarım gerektirir ve bu da yüksek maliyetlerin ortaya çıkmasına neden olur. Ancak, kendini onaran beton kullanımı ile bu çatlakların önüne geçilebilir ve uzun vadede maliyet tasarrufu sağlanabilir.
• Beton üretimi, küresel karbon emisyonlarının önemli bir bölümünü oluşturur ve bunun yaklaşık %8 civarında olduğu düşünülmektedir. Kendini onaran beton sayesinde yeni beton üretim ihtiyacı azaltılabilir ve çevresel sürdürülebilirlik sağlanabilir.
• Çatlaklar hızlı bir şekilde onarılabildiği için çevresel etkilere karşı daha dayanıklıdır. Bu da yapıların genel dayanıklılığını artırır.

Dezavantajlar:

• Kendini onaran beton üretiminde özel bileşenler ve teknolojiler kullanılmasından dolayı geleneksel betona kıyasla maliyeti daha fazladır. Yüksek bir başlangıç maliyetine sahip olması geniş çaplı kullanımını sınırlayan faktörlerden biridir.
• Bu betonun doğru bir şekilde uygulanabilmesi özel bilgi ve beceri gerektirir. Uygulama sürecinin karmaşık olması nitelikli iş gücüne olan ihtiyacı artırır.
• Çevresel koşullara karşı duyarlı olması bazı durumlarda etkinliğini yitirmesine ve onarım mekanizmasının her zaman istenilen düzeyde çalışmamasına neden olur.
• Diğer yapı malzemelerine nazaran daha yeni bir teknoloji olduğundan dolayı henüz uluslararası standartlara tam olarak oturmamıştır. Bu durum ise tasarım ve onarım sürecinde belirsizliklere yol açabilir.

Gelecekte Kendini Onaran Betonun Yeri

Kendini onaran beton inşaat sektöründe bir devrim niteliğindedir. Böyle bir malzemenin gelecekte inşaat sektöründeki yeri ise merak edilmektedir. Henüz kullanım için uygun olmayan malzeme üzerinde gerekli çalışmalar yapılabilir ise ekonomik, teknolojik ve sürdürülebilirlik açısından oldukça faydalı olabilmektedir. Örneğin, bakım ve onarım ihtiyacının azalmasından dolayı malzeme tüketimini düşürmektedir. Bu sayede doğal kaynakların korunmasına ve atık miktarının azalmasına katkı sağlar. Ayrıca, çimento üretiminden kaynaklanan karbon ayak izi düşürülerek çevresel sürdürülebilirlik desteklenebilir.

Öte yandan, uzun vadede ekonomik avantajlar sağlayabilir. Bazı ülkelerde yapılan araştırmalara göre yollar veya kanalizasyonlar gibi alanlarda kendini onaran beton kullanmanın yıllık bakım ve onarım maliyetlerinde tasarruf sağlayabileceğini öngörmektedir. Ayrıca, gelişen teknoloji ile birlikte uygulama alanlarının genişleyeceği de ön görülmektedir.

Her ne kadar kendini onaran betonun gelecekteki potansiyeli yüksek olsa da yüksek üretim maliyeti ve kullanım belirsizlikleri gibi zorlukları olması en büyük engellerden biri olarak görülmektedir.

Kendini Onaran Beton Hakkında Merak Edilenler

Kendini onaran betonda hangi kimyasallar kullanılır?

Kullanılan teknolojiye bağlı olarak farklı kimyasal bileşenler içerebilir. Örneğin, bakteri bazlı onarımda Bacillus veya kalsiyum laktatlı gıdalar gibi türdeki bakterilerin yanı sıra CaCO3 veya kireçtaşı gibi kimyasallar da kullanılmaktadır.

Kendini onarma süreci ne kadar sürer?

Kendini onaran betonun onarım süresi, kullanılan yönteme ve çevresel koşullara bağlı olarak değişmektedir. Ancak, beton içerisindeki kimyasalların ya da bakterilerin aktif hale gelmesi ve onarımı tamamlaması genellikle birkaç hafta sürebilir.

Geleneksel betona göre ne kadar pahalıdır?

Kendini onaran beton geleneksel betona kıyasla maliyeti daha yüksek bir malzemedir. Bu maliyet farkı, kullanılan özel malzemeler ya da üretim sürecinin karmaşıklığı gibi faktörlerden kaynaklanmaktadır.

Kendini onaran beton ile yapılan yapılar ne kadar güvenli?

Geleneksel betona nazaran kendini onaran beton daha güvenli ve uzun ömürlüdür. Sürekli çatlak onarımı yapılması sayesinde su sızıntısı, donma-çözülme etkisi ve korozyon gibi yapıyı zayıflatan faktörlere karşı koruma sağlar.

Çevreye katkısı nelerdir?

Kendini onaran betonun kaynakların doğru kullanımı ve karbon ayak izinin azaltılması gibi pek çok olumlu çevresel etkisi vardır.