Melas ve Pres Filtre Atığı Katkılı Yüksek Hacimli Volkanik Puzolan ve PomzaPerlit Bazlı Hafif Agrega İçeren Harçların 3D Yazıcı ile Üretimi Dayanım İç Yapı ve Çevresel Etki Açısından Kapsamlı Değerlendirme
İlkentapar S.(Yürütücü), Atabey İ. İ., Durak U., Yılmaz F., İlkentapar M., Kılınç M., et al.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2025 - 2027
- Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
- Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
- Başlama Tarihi: Eylül 2025
- Bitiş Tarihi: Eylül 2027
Proje Özeti
İklim değişikliği hem Türkiye’yi hem de küresel ölçekte tüm ülkeleri etkileyen en büyük çevresel tehditlerden biridir. Sanayi devrimiyle birlikte atmosferdeki sera gazı yoğunluğu özellikle CO² kaynaklı olarak artmış; bu durum küresel sıcaklıklarda ciddi yükselmelere neden olmuştur. 2023 yılı kayıtlı en sıcak yıl olurken, 2025’in ilk çeyreği de tarihin en sıcak ikinci dönemi olarak kaydedilmiştir. Küresel CO² emisyonlarının yaklaşık %8’i çimento üretiminden kaynaklanmakta olup, bu durum yapı malzemeleri sektörünü sürdürülebilirlik açısından öncelikli alanlardan biri hâline getirmektedir.
İklim krizine karşı geliştirilen uluslararası stratejiler, Avrupa Yeşil Mutabakatı ile daha somut ve bağlayıcı hâle gelmiştir. Mutabakat kapsamında, 2030 yılına kadar sera gazı emisyonlarının %55 azaltılması ve 2050’de karbon nötr kıta hedefi benimsenmiştir. Türkiye, bu hedefleri içeren “Yeşil Mutabakat Eylem Planı” ile sürece resmî olarak dâhil olmuştur. Ayrıca, Avrupa Parlamentosu ve Konseyi tarafından yayımlanan 2024/3110 sayılı “Yapı Malzemelerine İlişkin Yeni Tüzük” (Regulation (EU) 2024/3110), yapı malzemelerinde sürdürülebilirlik, geri dönüşüm, çevresel beyan, dijital ürün pasaportu ve yaşam döngüsü değerlendirmesi (YDD) gibi kavramları zorunlu hâle getirmiştir.
Bu proje, söz konusu düzenleme ve çevresel stratejilerle tam uyumlu olarak, düşük karbon ayak izine sahip, 3D baskıya uygun yapı harçlarının geliştirilmesini hedeflemektedir. Projede, çimentoya alternatif olarak yerel ve doğal volkanik puzolanlar bağlayıcı sistemlerde kullanılacak, geleneksel kimyasal katkılara alternatif olarak Kayseri Şeker Fabrikası’ndan temin edilen melas katkısı ve yine Kayseri Şeker Fabrikası’ndan temin edilen pres filtre atığı mikronize toz katkı olarak değerlendirilecektir. Ayrıca, Kayseri bölgesinden temin edilecek doğal pomza agregası ve genleştirilmiş perlit ile hafif ve çevreci harç sistemleri üretilecektir.
Bu projede, 3D baskıya uygun çevreci harçların taze ve sertleşmiş hal özelliklerini değerlendirmek amacıyla kapsamlı deneysel çalışmalar yürütülecektir. Harçların taze haldeki işlenebilirliği, zamana bağlı akış davranışı ve viskozite özellikleri çeşitli yayılma ve kesme direnci testleri ile analiz edilecektir. Aynı zamanda, cep tipi ölçüm cihazlarıyla zamana bağlı reolojik değişim takip edilecektir. Üretilen karışımlar 3D yazıcıyla basılacak, baskı sırasında parametreler optimize edilerek üretim süreci izlenecektir. Sertleşmiş hal özellikleri kapsamında mekanik dayanım testleri uygulanacak, özellikle katmanlar arası yapışma performansı doğrudan çekme ve yüksek sıcaklık sonrası mekanik özellikleri belirlenecektir. İç yapıya ilişkin özellikler mikroskobik ve yapısal analiz yöntemleriyle incelenecektir. Proje kapsamında, geliştirilecek malzemelerin çevresel etkilerini değerlendirmek amacıyla yaşam döngüsü değerlendirmesi gerçekleştirilecektir; kullanılan yerel hammaddelerin ve bağlayıcı sistemlerin karbon ayak izi, enerji tüketimi ve çevresel sürdürülebilirliği analiz edilecektir.
Önerilen proje, yüksek oranda puzolan ikamesi, alternatif kimyasal katkı kullanımı ve yerel malzeme temelli sürdürülebilir tasarımı ile sera gazı salınımını azaltmayı hedeflerken, 3D baskı teknolojisine uyumlu, mekanik ve mikroyapısal olarak optimize edilmiş yeni nesil yapı malzemeleri geliştirmeyi amaçlamaktadır. Proje çıktıları, yapı sektörünün dijitalleşmesi ve çevresel etkilerinin azaltılması yoluyla Avrupa Yeşil Mutabakatı hedeflerine doğrudan katkı sağlayacak niteliktedir. Ayrıca, Regulation (EU) 2024/3110 kapsamında “Kod 15” ürün grubu içinde değerlendirilen çimento esaslı ürünler için çevresel uygunluk kriterlerinin karşılanmasına yönelik özgün ve yerli bir çözüm sunmaktadır.