Sürdürülebilirlik çerçevesinde inşaat ve yıkım atığı esaslı jeopolimer bağlayıcıların yaşam döngüsü değerlendirmesi

Nüfusun hızla arttığı ve buna bağlı olarak doğal kaynakların azaldığı günümüzde, iklim değişikliği ve küresel ısınma ile mücadele kapsamında Yaşam Döngüsü Analizi (YDA) kavramı gitgide önem kazanmaktadır. Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) 14040/44 standartlarına göre yapılan yaşam döngüsü analizi, ürün veya hizmetlerin yaşam döngüsüne bütünsel bir bakış açısı getiren çevresel değerlendirme yöntemidir. Kullanılan enerji ve malzemeleri ve tüm süreçler kapsamında oluşan emisyon ve açığa çıkan atıkları belirleyip ölçerek bir ürün, süreç veya faaliyetle ilişkili çevresel boyutları ve potansiyel etkileri tanımlar. Bu sayede YDA, kaynak tüketiminin azaltılması, çevresel salımların (emisyonların) ve dolayısıyla etkilerinin azaltılmasını amaçlar. Yapılan YDA çalışmasında beşikten kapıya sistem sınırı belirlenmiş, SimaPro yazılımı ve Impact 2002+ metodu kullanılmıştır. Bu tez kapsamında çevre dostu malzemelerin geliştirilmesi adına daha düşük çevresel etkilere sahip jeopolimer bağlayıcılar ele alınarak yaşam döngüsü analizleri gerçekleştirilmiştir. Jeopolimer bağlayıcılı sistemler, dünya çapında göz ardı edilemeyecek seviyelere ulaşan inşaat yıkım atıkları (İYA) kullanılarak oluşturulmuş ve bu sayede İYA'nın çevresel bakımdan mümkün olan en uygun şekilde kontrol altına alınması da sağlanmıştır. Harman tuğla, delikli tuğla, çatı kiremiti, beton atığı ve cam atığı gibi inşaat yıkım atıklarının kullanıldığı bu çalışmada, tamamen İYA bazlı bir jeopolimer harç (CDW100) ve tamamlayıcı çimentolu malzemeler (SCM) ikameli jeopolimer harç (CDW80SCM20) olmak üzere 2 tip jeopolimer harç karışımı oluşturulmuş ve çevresel etkileri YDA ile değerlendirilmiştir. Daha sonra çimentonun çevre üzerindeki olumsuz etkilerini de gözlemleyebilmek için çimentolu harç karışımı da sisteme dahil edilmiş ve jeopolimer harç karışımları ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen etki değerlendirmesi bulgularına göre, İYA bazlı jeopolimer harçların sucul ötrofikasyon ve ozon tabakasının incelmesi dışında önemli ölçüde daha düşük çevresel etkiler sergilediği görülmüştür. Jeopolimer harçların çevresel etkiler açısından sağladığı avantajlar, küresel ısınma etkisinin %48,1, sucul asitleşmenin %22,1, arazi işgalinin %45,2 ve yenilenemeyen enerjinin %1,83 oranında azaltılmasını mümkün kılmıştır. Ancak, sucul ötrofikasyon ve ozon tabakasının incelmesi sıradan Portland çimentosu (OPC) harcına kıyasla daha yüksek bulunmuştur. CDW100 ile karşılaştırıldığında, CDW80SCM20 çevresel etki kategorilerinde biraz daha yüksek etki göstermiştir. Bu karşılaştırmadaki en büyük fark, sırasıyla %30,8 ve %16,9 ile arazi işgali ve küresel ısınma içindir. Bu çıktılar, sadece İYA içeren jeopolimer sistemin çevresel etki açısından daha avantajlı olduğunu, SCM kullanımının neden olduğu potansiyel dezavantajın ise OPC harcına kıyasla avantajını koruduğunu (yenilenemeyen enerji hariç) ortaya koymuştur.