Eklemeli imalata uygun ömrünü tamamlamış malzeme bazlı hafif jeopolimer bağlayıcılı harçlar

Geleneksel Portland çimentosu, artan insan nüfusunun konut ve ulaşım ihtiyacını karşılamak amacıyla inşaat sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Fakat, Portland çimentosu üretimi atmosfere sera gazı salınımına sebep olarak küresel CO2 emisyonlarının %5-7'sinden sorumludur. Portland çimentosuna alternatif olarak sürdürülebilir, düşük karbonlu ve çevre dostu bir bağlayıcının, yani jeopolimerlerin geliştirilmesi, sürdürülebilir yapılı bir çevre sağlamak için çok önemlidir. Ayrıca ömrünü tamamlamış malzemelerin yeniden kullanılması, sürdürülebilir bir geleceğin inşası ve döngüsel ekonomiye geçiş için hayati önem taşımaktadır. Avrupa'da yılda yaklaşık 800 milyon ton inşaat yıkıntı atığı oluşmaktadır. "Yeşil" jeopolimer bağlayıcıların üretiminde ömrünü tamamlamış inşaat yıkıntı atıklarının kullanılması, CO2 emisyonlarından ve ömrünü tamamlamış malzemelerin efektif olmayan şekilde bertaraf edilmesinden kaynaklanan birçok çevresel etkiyi en aza indirmek için geçerli bir metodoloji olarak kabul edilmektedir. Ayrıca, yalıtkan yapı malzemeleri de modern ve sürdürülebilir yapıların tasarımı ve inşasında çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu yapı malzemelerinin temel özelliği, konforlu iç mekân sıcaklıklarını korumak için gerekli olan ısı yalıtımı sağlayarak enerji tüketimini azaltmaktır. Bu sayede önemli ölçüde enerji tasarrufuyla beraber çevresel etkilerin azalmasını sağlar. Küresel enerjinin %40'ı binalar tarafından kullanılmaktadır. Hafif agregalar; yalıtkan, düşük yoğunluklu, hafif ve enerji tasarrufu sağlayan yapı malzemelerinin üretilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. İnşaat sektöründe bir diğer önemli nokta ise inşa süreçlerinin otomasyonudur. İnşaat sektöründe gelişen 3 boyutlu (3B) eklemeli imalat teknolojisi, geleneksel inşaat yöntemlerine kıyasla daha hızlı inşa, daha az malzeme israfı, düşük enerji kullanımı ve maliyet tasarrufu sağlayan yenilikçi bir otomasyon sistemidir. 3B eklemeli imalat teknolojisinin katman katman üretim tekniği, karmaşık yapılar için tasarım özgürlüğü sağlar. 3B baskılama teknolojisinin inşaat sektöründe yaygınlaşması ile güvenli ve özgün tasarımlı yapılar, kalıp kullanılmadan daha ekonomik, hızlı ve güvenilir bir şekilde inşa edilebilmektedir. Bu tezin amacı, eklemeli imalata uygun ömrünü tamamlamış malzeme bazlı hafif jeopolimer bağlayıcılı harçlar geliştirmektir. Bu çalışmada 3B baskılama uygulamalarında kullanılabilir, tamamıyla ömrünü tamamlamış inşaat yıkıntı atığı bazlı, alkali aktive edilmiş, hafif ve yalıtkan jeopolimer harçlar üretilmiştir. Jeopolimer harçların taze hal açık zaman reolojik özellikleri, taze ve kuru yoğunlukları, 7, 14 ve 28 günlük mekanik özellikleri, ısı yalıtım özellikleri ve yüksek sıcaklık dayanımları belirlenmiştir. En sonunda, harçların 3B baskılanma performansı ve 3B baskı kalitesi de görsel olarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, geliştirilen jeopolimer bağlayıcılı harçların, sera gazı emisyonları, inşaat ve yıkıntı atıklarının yönetimi, yüksek inşaat maliyetleri ve binalarda ısıl enerji kaybı gibi inşaat sektöründe karşılaşılan birçok soruna yenilikçi, uygulanabilir, sürdürülebilir ve yeşil bir çözüm sunacağına inanılmaktadır.