Bims agregaların ve bimsbeton ürünlerin mimarlık ve sürdürülebilirlik açısından değerlendirilmesi

Abstract

Beton yapısı itibariyle şekil vermeye uygun bir malzeme olup, diğer malzemelerle yakalanamayacak plastik etkilerin elde edilmesine imkan verir. Rengi, dokusu ve içyapısı çeşitli yollarla değiştirilebildiği için pek çok farklı türde beton elde edilerek çeşitli yapı elemanı ve obje tasarımını mümkün kılar. Bu şekilde elde edilen beton çeşitlerinden biri de içeriğindeki agregaların tamamen ya da kısmen hafif agregalarla değiştirilmesi sonucu oluşan hafif betonlardır.Hafif beton üretiminde kullanılan agregalardan biriside bimstir. Pek çok farklı sektörde kullanılmakla birlikte dünyada ve Türkiye'de en yaygın kullanım alanı inşaat sektörüdür. İnşaat sektöründe bims; prefabrik ve prekast hafif yapı elemanları üretiminde, çevre düzenlemesinde kullanılmakla beraber, harç ve beton agregası, yalıtım malzemesi, çatı ve yalıtım dolgusu olarak da kullanılmaktadır.Son yıllarda bims agregalarından oluşan bimsbeton yapı elemanlarının yapı sektöründe kullanımı normal betondan hafif olmaları nedeniyle hızla yaygınlaşmaktadır. Normal betona kıyasla deprem yüklerine daha elastik davranış gösteren bu yapı elemanlarının diğer teknik avantajları arasında; ısı ve ses yalıtımı ile yangın geciktiriciliği özelliğinin yüksek, atmosferik ortamın koşullarına karşı son derece dayanıklı, inorganik, toksik olmayan, çevreci ve doğal bir malzeme olması ve mikro-organizmalardan etkilenmemesi gibi özellikler sayılabilmektedir. Sağladıkları bu avantajlar sayesinde bims ve bimsbetonlar, duvar, döşeme ve çatı elemanlarında, iç mekan mobilyalarında, dekoratif elemanlarda, çevre düzenlemesinde ve kent mobilyalarının oluşumunda kullanılmaktadır.Bu çalışmada bims agregalarının ve bims agregalarından mamul hafif beton ve hafif yapı elemanlarının kullanım alanları, avantajları ve özellikleri irdelenmektedir. Özellikle enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik kavramının her geçen gün önem kazandığı ülkemizde, bimsin bu bağlamda değerlendirilmesi üzerinde durulmaktadır.Çalışma altı bölümden oluşmaktadır.Birinci bölümde çalışmanın konusu, amacı, kapsamı ve yöntemi anlatılmaktadır. Genel hatlarıyla bims ve kullanımının yapı sektörüne sağladığı avantajlar ile ülke ekonomisi ve enerji verimliliği açısından öneminden bahsedilmektedir.İkinci bölümde bims ve ilgili literatür taraması yapılmakta, bimsin tanımı, oluşumu, sınıflandırılması, fiziksel, kimyasal ve teknik özellikleri ele alınmaktadır. Bims ve kullanım alanlarıyla ilgili olarak genel bir değerlendirme yapılmaktadır. Bims volkanik olaylar neticesinde oluşmuş gözenekli bir kayaçtır. Gözenek oranının yüksek olması sebebiyle hafif ve yalıtım özellikleri yüksektir. Endüstriyel kullanım alanları oldukça geniş olan bimsin, birçok ülkede yüzyılı aşkın bir süredir yaygın kullanımına rağmen, ülkemizde önemi son yıllarda anlaşılmaya başlamıştır.Üçüncü bölümde bimsin inşaat sektöründe kullanım alanları detaylı olarak ele alınmaktadır. Bimsin yapı alanı harç ve beton agregası olarak, prefabrikasyon ve prekast hafif yapı elemanları üretiminde ve yapı sektöründe diğer alanlarda kullanımı incelenmektedir. Bims normal kum ve çakılın 1/3 - 2/3 'ü kadar yoğunluğa sahiptir. Bims betonu normal betondan hafif olması sebebiyle zaman ve işçilikten tasarruf sağlamaktadır. Bimsin yaşanılan mekanlarında kullanımı ile büyük çapta enerji tasarrufu sağlanması mümkün olmaktadır.Dördüncü bölümde bimsbetonların tanımı, avantajları, özellikleri, bimsbeton bileşenleri ve karışım hesapları ele alınmaktadır.Beşinci bölümde önceki bölümlerde inşaat sektörü açısından detaylı olarak irdelemesi yapılan bims ve bimsbetondan üretilen yapı elemanlarının mimari açıdan ele alınması ve sürdürülebilirlik bakımından değerlendirilmesi yapılmaktadır.Altıncı bölümde ise tez çalışmasının genel bir değerlendirmesi yapılarak bims ve bimsbetondan üretilen yapı elemanlarının inşaat sektörüne, mimariye, çevreye ve ekonomiye katkıları ve sonuçları anlatılmaktadır.

Concrete, a kind of a material that it is easily given form due to its structure, has such plastic impacts that no other material could provide. As its color, texture and internal structure could be modified in various ways many different types of concrete could be produced whereby many objects and building designs are brought into life. One type of concrete produced in this way is lightweight concrete in which lightweight aggregates are used completely or partially.Pumice is one of the aggregates used in production of lightweight concrete. Besides its extensive use in many different industries, it?s most common usage area in both worldwide and Turkey is construction industry. In construction industry, in addition to its usage in production of prefabricated and pumice concrete building components, landscaping, pumice is applied as mortar and concrete aggregate, insulation material, roof and insulation sealant.In recent years, usage of pumice concrete building elements consisting of pumice aggregates has been gradually increasing as they are lighter than common concrete. Being more resilient against earthquake loads, these building elements provide many benefits from technical aspects such as: being a natural and environment friendly material, supplying better heat/sound insulation and higher fire delay, being inorganic, non-toxic and highly resistant to atmospheric conditions and micro-organisms. As a result of these benefits, lightweight concrete from pumice aggregates is applied in walls, floors, interior furniture, decoration, landscaping and street furniture.In this research, usage areas, advantages and properties of pumice aggregates and lightweight concrete/building elements from pumice are examined. Particularly, pumice is evaluated in terms of energy efficiency and sustainability concepts as they become important problems in Turkey.Thesis comprises of six chapters:In the first chapter, subject, aim, scope and methodology of the research are expressed. In general terms, pumice, advantages of its usage in construction sector and its importance from the points of economy and energy efficiency are mentioned.The second chapter composed of a literature survey about definition of pumice, its formation, classification, physical, chemical and technical properties and an assessment about its usage areas. Pumice is a porous rock that is formed as a result of volcanic events. As a result of high porosity rate, it provides lightness and better insulation. Despite pumice has been commonly used in lots of countries for more than a century, in Turkey its importance is dawn on in recent years.In the third chapter, usage areas of pumice in construction industry such as its application as mortar and concrete aggregates, its use in the production of lightweight prefabricated and precast building components are analyzed in detail. Pumice has density of 1/3-2/3 of sand and gravel, therefore it is lighter than conventional concrete and provides time, workmanship and energy saving.The fourth chapter examines the definition, advantages, properties, components and concrete mix designs of pumice concrete in detail.In chapter five the pumice and pumice concrete expressed in terms of construction industry in previous chapters are reviewed from the point of architectural and sustainability concepts.In the last chapter, a general evaluation of the research is represented by emphasizing the contribution of pumice and pumice concrete to construction industry, architecture, environment and economy.