Gaz Beton Üretiminde Atıkların Kullanımı

Günümüzde artan nüfus ve sanayi faaliyetlerine bağlı olarak doğal kaynakların tüketimi ile atık miktarları ciddi bir şekilde artış göstermiştir. Üretim sonrası oluşan atıkların taşınması,

33

depolanması, bertaraf edilmesi işletmeler için önemli maliyetler teşkil etmektedir. İri boyutlu atıklar, inşaat sektöründe yapı malzemesi olarak kullanılırken, toz atıklar ise farklı endüstri kollarında kullanım olanağı bulabilmektedir.

Gaz betonun üretiminde kullanılan geleneksel ham maddeler yerine endüstriyel atıkların kullanılabilirliği birçok araştırmacı tarafından incelenen bir konudur. Bu bağlamda uçucu kül, cüruf, kurşun çinko atıkları, demir cevheri atıkları ve kum-fosfor cürufu-kireç atıklarının gaz betonda kullanılabilirliği araştırılmıştır [41].

Çimentonun hidratasyonu ve sertleşme işlemi betonun özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Gaz beton üretilirken puzolanik katkıların kullanılması önemli bir yere sahiptir. Bu puzolonik katkılar SiO2 içeren, doğal kayaçlar (diyatomit), küller, cüruf ve diğer amorflardır. Hidratasyon işlemi sırasında kireç ile SiO2 reaksiyona girerek jel kalsiyum hidrosilikatlarla birlikte hidro alüminatlar ve diğer hidratlar meydana gelmektedir. Çevreyi korumak ve geri dönüşüm için ince agrega olarak endüstriyel atık olan cam atık tozları da kullanılmıştır [42].

Cam Atığı

Camlar günlük yaşamda, pencere, şişe, dekorasyon, ışın tüpleri ve ampul yapımı gibi birçok alanda kullanılabilmektedir. Bu ürünlerin atıkları çimento üretiminde, cam agrega veya filler malzeme gibi, çimento yerine puzolanik katkı olarak geri kazanılabilmektedir. Böylece atık camların %18,46 sı geri kazanılabilmektedir.

Cam tozu, çimento hidratasyonu süresince serbest durumdaki kalsiyum hidroksit ile reaksiyona girerek betonun dayanımının gelişiminde etkili olmaktadır. Ayrıca cam tozunun tane boyutu çok küçük olduğundan agrega ve çimento ara yüzeyinde puzolanik aktiviteye ek olarak filler etkisi gerçekleştirerek daha yoğun bir agrega-bağlayıcı ara yüzeyi meydana getirmektedir [43].

Şekil 2.12 de gaz beton üretiminde kullanılan cam atıklara ait görüntü verilmiştir.

34

Şekil 2.12 : Gaz beton üretimde kullanılan cam atıklar.

Mermer Atığı

Mermer ülkemizde her bölgede bulunan doğal taş zenginliklerimizdendir. Dünyada doğal taş pazarında 10 milyon ton/yıllık mermer üretimi gerçekleşmektedir. Mermer üretim sürecinde toz atıkların yanısıra parça atıklarda oluşmaktadır. Mermer işlenirken yaklaşık

%25-40 oranında toz atık meydana gelmektedir. Parça artıklar, uygun yerlerde stoklanmakta ve talep olduğunda satılmakta, toz artıklar ise üretimde kullanılan su ile birlikte çamur haline gelmekte, bu çamur, arıtma tesislerinde su ve toz parçacıkları olarak birbirinden ayrılmaktadır. Tozlar, içerisindeki suyun uzaklaştırılmasıyla kek haline gelmektedir. Büyük miktarlarda oluşan bu atıkların geri kazanımı ve yeniden kullanımı hem çevrenin hem de doğal kaynakların korunması açısından oldukça önemlidir [20].

Mermer atıklarının betonda agrega olarak kullanıldığı araştırmalarda, mermer toz atığının ince malzeme olarak mekanik özellikleri olumlu etkilediği görülmektedir.

Mermer tozu atıklarının; inşaat sektöründe mozaik, harç, sıva, karo vb. üretiminde, seramik sanayinde sır üretiminde, çimento sanayinde beyaz çimento yapımında, kâğıt, tarım, gübre, yem ve diğer bazı sanayi sektörlerinde katkı malzemesi olarak kullanıldığı bilinmektedir.

Buna rağmen atık miktarının düşük oranlarda olması, atık sahalarında büyük yığınlar oluşmasına sebep olmaktadır [44].

Mermer tozunun kullanılabilir olduğu sektörlerden biri de hazır beton sektörüdür. Mermer tozunun gerek ince agrega gerekse çimento yerine ikame edilerek kullanılabilirliği, dayanım ve dayanıklılığı ile ilgili araştırmalar geçmişten günümüze halen devam etmektedir [45].

35

Atık mermer tozlarının belirli oranlarda beton karışımına ilave edilmesinin, beton basınç dayanımına, ultra ses hızı ve su emme özelliklerine olumlu etkiler sağladığı bilinmektedir [46].

Şekil 2.13 de gaz beton üretiminde kullanılan mermer atığına ait görüntü verilmiştir.

Şekil 2.13 : Gaz beton üretimde kullanılan mermer atıklar.

Seramik Atığı

Seramikler sert ve gevrek özellikli, sırlı veya sırsız olarak pişirildikten sonra kullanılan malzemelerdir. Basınç mukavemeti oldukça yüksek çekme mukavemetleri düşüktür.

Seramik malzemeler, sırlı veya sırsız pişirildikten sonra kullanılabilen malzemelerdir.

Seramik üreten işletmeler üretim sırasında veya sonrasında ürünlerde kırılma ve çatlamalar sonucu belirli bir miktarda atıklar meydana getirmektedirler.

Pişmiş atıkların seramik sektöründe geri dönüşümü tüketim sonrası ve öncesi olmak üzere iki çeşittir. Geri dönüşüm seramik atığın sonraki kullanımı için üretilecek malzemenin kalitesini ve yapısını bozmadan onu yeniden kullanmaktır. Diğer bir tanım ise seramik atıkların daha nitelikli veya daha iyi yeni malzemelere dönüştürülme sürecidir. Seramik üretiminde pişmiş atıkların kırılarak tekrar malzeme içinde kullanılması geri dönüşüm uygulamalarından biridir. Seramik sektöründe üretim sonrası en az %5 oranında atık oluşumu gerçekleşirken, ülkemizde yaklaşık %8-13 oranında atık oluşmaktadır. Dünyada yaklaşık 550 milyon m² kadar seramik atık ortaya çıkmaktadır. İngiltere’nin önde gelen seramik firması Johnson Seramik her yıl hasarlı 20 bin ton seramik porselen atıklarını yeniden kullanarak %25-35 oranında geri dönüşüm ile ürünler üretmektedir [47].

Şekil 2.14 de gaz beton üretiminde kullanılan seramik atığına ait görüntü verilmiştir.

36

Şekil 2.14 : Gaz beton üretimde kullanılan seramik atıklar.

Granit Atığı

Granit, sert, kristal yapılı minerallerden oluşan, tane görünümlü magmatik bir kayaç türüdür.

Doğaltaş sektörü üretim ve işleme sonucunda önemli miktarlarda atık meydana getirir.

Granit atıklar, topografya değişikliği, yüzey/yeraltı sularında bozulma, hava/görüntü kirliliği vb. çeşitli çevresel problemler oluşturmaktadır.

Üretim esnasında oluşan ve büyük miktarlara ulaşan atıklar, fabrika yakınlarındaki atık sahalarında depolanmakta ve ciddi çevre ve sağlık tehditleri oluşturmaktadır. Bu nedenle betonda ince agrega olarak kullanımları denenmektedir. Granit işlenirken ortaya çıkan ince granit toz parçaları, su ile birlikte kolloidal bir atık oluşturur. İnce granit parçacıkları toprağın üst tabakasının geçirgenliğini ve gözenekliliğini azaltmakta, su birikmesine sebep olmaktadır. Rüzgâr ile taşınan granit toz parçaları işletme çevresinde ekolojiyi ciddi bir şekilde tehdit ederek bitki örtüsüne yerleşmekte ve bu toz parçacıkları sağlığı da tehdit etmektedir. Ciddi bir çevresel kirletici ve insan sağlığı için potansiyel bir tehdit olan bu atığın uygun bir şekilde bertaraf edilmesi gerekmektedir. Son yıllarda inşaat sektörü bu istenmeyen atıklar için umut verici bir saha olmuştur [48].

Şekil 2.15 te gaz beton üretiminde kullanılan granit atığına ait görüntü verilmiştir.

37

Şekil 2.15 : Gaz beton üretimde kullanılan granit atıklar.