Akademik Veri Yönetim Sistemi
MERCİMEK Ö. (Yürütücü), ŞAHİN O., ULUGÖL H., ANIL Ö., ŞAHMARAN M., Erbaş Y., et al.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2025 - 2027
İnşaat ve yıkıntı atığı (İYA), çevre üzerindeki olumsuz etkileri nedeniyle dünyada olduğu gibi ülkemizde de baş edilmesi gereken bir probleme dönüşmeye başlamıştır. 6 Şubat 2023 tarihli Kahramanmaraş depremleri sonrasında ortaya çıkan 100 milyon-m3’ten fazla İYA’nın etkili bir şekilde yönetilememesinin sağlık problemleri başta olmak üzere birçok uzun vadeli problemi tetikleyebileceği düşünülmektedir. Bu nedenle ülkemizde atıkların etkili bir şekilde ayrıştırılması, izlenmesi ve geri dönüşümünün sağlanması bir zorunluluk haline gelmiştir. İYA’nın büyük çoğunluğunun betondan oluştuğu düşünüldüğünde en etkili geri dönüşüm işleminin beton atıklarının agrega olarak kullanılmasıyla sağlanacağı öngörülmektedir.
Son zamanlarda sürdürülebilir bir inşaat sürecini sağlamak adına çevre dostu yeni nesil inşaat malzemelerinin geliştirilmesine ek olarak üretim süreçlerinde ileri imalat teknolojilerinin kullanılmasına yönelik büyük bir çaba da bulunmaktadır. Bu kapsamda inşaat sektöründe popüler hale gelen üretim teknolojilerinin başında üç-boyutlu (3B) baskılama yöntemi gelmektedir. Bu teknoloji geleneksel kalıp ihtiyacını ortadan kaldırarak üretim sürecinde hızı ve hassasiyeti arttırmaktadır. Ayrıca, 3B baskılama geleneksel inşaat yöntemlerine kıyasla az maliyetli, daha fazla tasarım özgünlüğü, esneklik ve iş sağlığı ve güvenliği sunmaktadır. Bilindiği üzere büyük afetler sonrası barınma ihtiyaçları için kullanılan geleneksel geçici çözümler yetersiz kalabilmektedir. Bu nedenle, afetler sonrasında hızlı üretilebilen, maliyeti etkin, çevre dostu ve uzun süreli kullanımı mümkün olan yapıların inşası büyük önem taşımaktadır. Bu noktada 3B baskılama teknolojisi, bu ihtiyaca cevap verebilecek potansiyele sahip bir üretim yöntemi olarak karşımıza çıkmaktadır.
3-boyutlu-basılmış-betonun (3BBB) malzeme dayanımını belirlemeye yönelik birçok araştırma olmasına rağmen yapısal özelliklerinin belirlenmesi konusunda kısıtlı sayıda çalışma yürütülmüştür. Bu çalışmalar genellikle 3BBB duvarların eksenel yük altında testlerini içermektedir. 3BBB yapılarının inşa edilişi ve gevrek hasar özellikleri açısından yığma yapılarla ortak noktalara sahip olduğu araştırmacılar tarafından vurgulanmıştır. 3BBB yapılar yığma yapılar gibi donatılı ve donatısız duvarlarla inşa edilebilmektedir. 3BBB duvarların yapısal özelliklerinin belirlenmesi sürecinin henüz başlangıç aşamasında olması nedeniyle donatılı 3BBB duvarlara kıyasla donatısız 3BBB duvarların deprem performansının belirlenmesinin daha kritik olduğu düşünülmüştür.
Proje kapsamında belirli bir eksenel yüke sahip donatısız 3BBB duvarların tersinir-tekrarlanır deprem yüklemesi altında daha önce literatürde sunulmamış kapsamlı testleri gerçekleştirilecektir. Toplamda 36 adet üretilecek olan 3BBB duvarın değişkenleri; üretiminde doğal ve literatürde ilk kez sadece İYA agregalarının kullanımı, en-kesit baskılama deseni, boşluk-tipi, boşluk-konumu ve boşlukların bazılarının bir arada bulunması durumu olarak belirlenmiştir. Bu deney elemanlarına ek olarak 4 farklı yığma birim ile duvarlar üretilecek ve 3BBB duvarlar ile özdeş olarak test edilecektir. Bu testlerle 3BBB duvarların sismik performansının irdelenmesinin literatüre önemli katkı sunacağı düşünülmektedir. Elde edilen deneysel sonuçlar doğrusal-olmayan sayısal analizlerle simüle edilecektir. Sayısal analizlerden elde edilecek sonuçlarla birlikte donatısız 3BBB duvarların analiz ve tasarımına yönelik öncü olacak tavsiyelerde bulunulması hedeflenmektedir. Proje kapsamında elde edilecek deneysel ve sayısal tecrübe ile Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı’nın deprem bölgesinde betonarme olarak uyguladığı tek katlı deprem konutlarının mimarisine uygun bir 3BBB yapısının analizi ve tasarımı gerçekleştirilecektir. Proje kapsamında elde edilen verilerin uygulanması anlamında İYA ile 20-m2 alana, 3-m yüksekliğe sahip, giriş, oda ve tuvaletten oluşacak bir yapı inşa edilerek gerçek/pilot uygulama yapılacaktır.
Proje yönetimi 1 yürütücü, yapı malzemeleri alanında uzman 2 araştırmacı ve 1 danışman, yapı mekaniği alanında uzman 3 araştırmacı ve 2 bursiyer ile gerçekleştirilecektir. Proje sonucunda elde edilecek veriler ile 2 lisansüstü tez, ulusal ve uluslararası bildiri, ulusal ve uluslararası indeksli dergilerde önemli yayınlar literatüre kazandırılacaktır. Proje çıktıları ilgililerle etkin bir şekilde paylaşılacaktır. Projenin literatüre yeni giriş yapan 3 boyutlu baskılama ile duvar üretimi yöntemi ile ilgili olması nedeniyle yeni iş birlikleri, ulusal ve uluslararası projelere temel oluşturma potansiyeli bulunmaktadır. Bunların yanı sıra, inşaat yıkıntı atığı ile üretilen yeni nesil 3BBB duvarlar ile sürdürülebilir çevreye katkı sağlanması, deprem gibi afetler sonrasında çok hızlı, depreme dayanıklı güvenli yerleşim yerleri oluşturarak can ve mal kaybının asgari düzeye indirgenmesi ve yeni inşaat tekniklerine bağlı olarak oluşacak pazar ile ekonomiye katkı sunması gibi faydalar projenin öngörülen etkileridir.