Köpük beton Türkiye’de kullanım oranı oldukça az olan bir malzeme. Günümüz yapı teknolojisine önemli kazanımlar sağlayacağı düşünülen köpük betonun avantaj ve dezavantajlarını aktaran yazar, TSE standartlarında tanımlanmamış olmasının yarattığı sorunlara da değiniyor.
Köpük Beton Nedir?
Köpük beton, çimento, su ve özel agregaların (uçucu kül, ponza, perlit, bims, bazalt, dolomit, kalker ve benzeri) karışımından oluşan ve bünyesinde % 75-80 oranında birbirinden bağımsız kapalı hava boşluklarının bulunduğu gözenekli betona denir.
Nerelerde Kullanılır?
Köpük beton, tüm binaların iç ve dış duvarları ile zeminlerinde kullanılan klasik yapı elemanlarının (taş, tuğla, bims briket, tesviye betonu, yanabilen dış cephe mantolama malzemeleri ve benzeri) yerine kullanılabilecek, bünyesinde doğal agrega ve çimento dışında malzeme bulundurmayan, insan sağlığına zararlı hiçbir yönü olmayan, hafif, ısı ve ses yalıtımı sağlayan, yatırım ve üretim maliyetleri düşük, çevreci bir yapı ve yalıtım malzemesidir.
Köpük beton harcı, işletmelerde kalıplanıp ebatlanarak blok haline getirilebileceği gibi, gerektiğinde mobil olarak uygulama sahasında / inşaatta hazırlanarak bir pompa yardımı ile kolayca uzak mesafe veya katlara taşınabilir.
Köpük beton:
Yoğunluğuna bağlı olarak duvar blokları, asmolen, prekast panel, çatıdan bodrum kata kadar yalıtım tesviye betonu (şap) ve süs elemanları / panelleri, dekoratif plakalar, pencere söveleri, hazır konut, prefabrik yapı, donatılı veya donatısız hazır bahçe duvarları, park ve bahçe peyzaj elemanları ve şehir mobilyaları üretiminde, Endüstriyel yapıların, termik ve akustik (titreşim) yalıtımında, zeminlerde beton ağırlığının azaltılması gereken durumlarda, boruların geçirimsizlik için yalıtımında, yangına direk maruz yerlerde, çok yüksek ve çok düşük ısılara maruz yerlerde, ısı yalıtım amaçlı dolgu betonu, çelik yapı sistemlerinde, ısı yalıtımlı hafif döşeme ve duvar üretiminde, Tünel, maden, kuyu ve benzeri boşlukların doldurulmasında, stabil olmayan zeminlerin sağlamlaştırılmasında, yapı etrafındaki çökmeleri önlemek için dolgu betonu, hava meydanları, liman, yol ve kaldırım tabanlarının yapımında, köprü ve viyadüklerde buzlanmayı önlemek amacıyla yol altı tesviye-izolasyon dolgu betonu olarak kullanılabilmektedir.
Köpük beton, yeni ve teknolojik bir ürün olduğundan ülkemiz için stratejik bir öneme sahip olup, özellikleri itibariyle önümüzdeki yılların ana yapı ve yalıtım malzemesidir. Yapı ve Yalıtım Malzemelerinin Farklılığı ISO ve CEN Standartlarına göre yapılan sınıflandırmada: λ (Isı iletkenlik katsayısı) > 0,065 W/mK ise “yapı malzemesi”, λ (Isı iletkenlik katsayısı) < 0,065 W/mK ise “ısı yalıtım malzemesi” olarak değerlendirilir.
Köpük Betonun Özellikleri
Binalarda termal konfor için ısıtma ve soğutmaya harcanan enerjinin tasarrufunda duvar ve döşeme malzemeleri önemli rol oynamaktadır. Köpük beton, bünyesinde bulunan hava boşlukları nedeniyle çok iyi yalıtım özelliği gösterir. Isı iletim katsayılarının (λ) düşük olmasından dolayı enerji tüketimini büyük ölçüde azaltır. Isı iletim katsayısı (λ) 0,060 ile 0,610 W/mK arasında yoğunluğa göre değişir. Bu nedenle ilave yalıtım malzemesine ihtiyaç göstermez.
Köpük beton, ısı ve ses yalıtımı özelliği yanında 250-1800 kg/m³ aralığında üretilebilen hafifliği ile de binaların yükünü azaltarak statik yapısını değiştirir. Kolonlar incelip içindeki demirler azaldığından, ilave bir mantolama da gerekmediğinden binanın ömrü uzamakta, depreme karşı güçlü hale getirerek maliyetleri düşüren bir yapı ve yalıtım malzemesidir.
Köpük beton, mantolama ve blok duvar üretiminde çimentonun dayanım ve tepkime özelliklerinin yanında bünyesindeki boşluklar sayesinde daha esnek bir yapıya sahiptir, ısı depolamaz, inorganik oluşundan dolayı yanmaz, zararlı veya zehirli maddeler, buhar veya duman çıkarmaz ve zamanla ebatlarında bir daralma olmaz. Dolayısıyla uygulama sonrasında diğer mantolama malzemeleri gibi çevresel koşullardan (rüzgâr, ısı farklılığı, rutubet, don ve benzerinden) dolayı farklı tepkilerle çatlama, boşlama, büzülme ve kabarma yapmaz.
Bir çevre kirliliği olan gürültüyü engelleyebilmek için konutlardaki iç duvarlar ile endüstriyel yapılardaki ses geçirimsizliği günümüzde daha fazla önemli hale gelmektedir. Köpük beton, yapısındaki özel hava boşlukları sayesinde çok iyi bir ses emme özeliğine sahiptir. Köpük beton, çimento, su ve agregaların farklı oranlarda karıştırılmasıyla, 250-1800 kg/m³ yoğunluklarında üretilmesi, kolay uygulanması, aynı zamanda yatırım ve üretim maliyetinin düşük olmasından dolayı ekonomik bir yapı malzemesidir. Köpük beton, mekânları kış mevsiminde sıcak, yaz mevsiminde ise serin tutarak yıllık genel enerji giderlerini % 40 oranda düşürür.
Nasıl Üretilir?
Köpük beton, kullanım amacına göre hazırlanacak olan reçeteye uygun olarak, çimento, su, agrega ve jeneratörde oluşturulmuş olan köpüğün mikserde karıştırılması suretiyle elde edilir. Açık alanlarda dolgu, tesviye betonu ve yalıtım şapı olarak kullanılacak ise, mobil tesiste üretilen köpük beton bir pompa yardımıyla uygulama sahasına sevk edilir. Uygulama sonrası doğal kurumaya bırakılır. Yapı ve yalıtım malzemesi üretmek için, elde edilen köpük beton harcının kalıplara doldurularak kesim kıvamına gelinceye kadar kurumaya alınması gerekmektedir. Kuruma süresi çeşitli katkılarla veya kürleme ile kısaltılabileceği gibi tamamen doğal ortamda bekletilmek suretiyle de kesime hazır hale getirilebilir. Bu aşamada otoklavlara ihtiyaç yoktur. Kalıplarda normal şartlarda kesilebilir hale gelmiş olan bloklar istenilen ebatlara tel veya testere ile kesilerek yapı ve yalıtım malzemesi olarak satışa sunulur.
Avantajları
Esas ana hammaddesi çimento olan köpük beton, kullanım amacına göre çeşitli agregalarla karıştırılmak suretiyle küçük bir işletmede kolayca üretilebilir. Mobil sistem bir çekici vasıta ile uygulama alanına taşınabilir. Karışım uygulama alanında gerçekleştirileceğinden nakliyede büyük kolaylık sağlar. Isı ve ses yalıtımı yanında binalardaki yükü hafifleterek depreme karşı dayanıklılığı artırır. Yatırım ve üretim maliyetleri benzer ürünlere göre çok düşüktür. Üretiminde kullanılan enerji gideri düşük, kalifiye personel sayısı azdır. Ülkemizdeki yöresel ve doğal bims ile ponza gibi hammaddelerin yanında uçucu külün kullanımı da büyük avantaj sağlayacaktır.
Ülkemizdeki Durum
Ülkemizde toplam enerjinin % 29’u konutlarda kullanılmaktadır. Konutlarda kullanılan bu enerjinin % 47’si yapı elemanlarından doğan ısı kayıplarının karşılanması için harcanmaktadır. Bu kayıplar her yıl 15 Milyon Ton Eşdeğer Petrolü (TEP) bulmaktadır. Birçok ülkede duvar blokları, yalıtım blokları, asmolen bloklar, çatı ve kat arası zemin yalıtımının yanında birçok sahada da kullanılmakta olan köpük beton standardı, TSE tarafından 1988 yılında TS 453 olarak yayımlanarak yürürlüğe girmiş, fakat 2006 yılında iptal etmiştir. Son yıllarda ülkemizin kazanmış olduğu ivme sonucu birçok alanda olduğu gibi yapı endüstrisinde de olumlu gelişmeler kat edilmiştir. Bu bağlamda hem gözardı edilemeyen bir enerji tasarrufu sağlayacak hem de dışa bağımlı yalıtım malzemelerinin yerini alabilecek, tamamen yerli teknoloji ve hammadde ile üretilecek olan köpük betonun ülkemizde üretimine yönelik gayretler başlamış ve devam etmektedir. Mevcut yapı elemanlarımızın yanında ısı yalıtım özelliği fazla, uzun ömürlü, yanmaz ve tamamen yerli hammadde ile üretilebilen ekonomik yapı malzemelerinin de piyasaya çıkarılması büyük önem taşımaktadır. Bu ürünün, yerli hammadde, düşük yatırım ve teknolojisiyle ilgili büyük avantaj sağlayan özelliklerinden dolayı üretimi stratejik bir öneme sahiptir.
Ülkemizde artık köpük beton kullanılır hale gelmiştir. İnşaatlarda yalıtım şapları ile tesviye betonlarında ve kısmen yapı blokları şeklinde üretilmeye çalışılmaktadır. Üretim teknolojisi de yerli sanayimiz tarafından gerçekleştirilebilmektedir. Küçük işletmeler şeklinde çeşitli illerimizde faaliyetlerine başlamış olan bu firmalarımızın karşısına standartsızlık büyük bir engel olarak çıkmaktadır. Standardı olmadığından TS 825’te tanımlanamamakta, dolayısıyla inşaat projelerinde, duvar ve yer döşemelerinde yapı malzemesi olarak gösterilememektedir. Bu engellerin ortadan kaldırılarak, gelişmiş birçok ülkede de kullanılmakta olan köpük beton yapı malzemelerinin ülkemizde de kullanımının önünü açmak için köpük betonun TS 825 içinde tanımlanması gerekmekteydi. Bunun için de referans bir standarda ihtiyaç vardı. Bu eksikliği gidermek için ilgili standart hazırlama grubunun katkısı ve yönlendirmesi, ayrıca sektörün desteği ile, iptal edilmiş olan TS 453’ten hareket ederek tarafımdan bir standart taslak teklif hazırlanmış ve TSE’ye 15.12.2012 tarihinde teslim edilmiştir.
TSE, bu çalışma üzerine konuyu yeniden değerlendirerek, 12.03.2013 tarihli yazısı ile köpük beton yapı malzemelerinin, TS EN 771-4 standardı kapsamında değerlendireceğine dair gerekçeli kararını “iptal edilen TS 453'de gazbeton ve köpük beton tabirinin, aynı cins malzeme için kullanılmış olması ve hatta bu iki malzeme yerine ‘gözenekli beton’un kullanılmasıdır. Diğer taraftan TS EN 771-4 kapsamında verilen gaz beton’a ait malzeme özellikleri ile yapılan araştırma ile belirlenen köpük beton malzeme özelliklerinin birbiri ile uyumlu oldukları belirlenmiş ve bu tespitler sonucunda köpük beton yapı malzemelerinin TS EN 771-4 kapsamında değerlendirilmesinin uygun olduğuna karar verilmiştir.” şeklinde belirtmiştir.
Fakat köpük betonun TS EN 771-4 kapsamında değerlendirilmesi beton türlerinin üretim süreçlerinin farklılığından dolayı özellikle TSE uygunluk belgelendirmesinde yeni sorunlara yol açacağı TSE’ye tarafımdan 29.04.2013 tarihinde yazılı olarak bildirilmiştir. TSE tarafından 04.07.2013 tarihinde verilen cevabî yazıda “İlgide bahsedilen konu bu alanda standart veya benzeri ilmi dokümanları hazırlamak ve Enstitümüz adına teknik görüşleri vermek üzere yetkili TSE TK 10 Yapı Malzemeleri Teknik Komitemiz tarafından yeniden değerlendirilmiş olup, Komitenin (c) konu hakkındaki görüşü aşağıda verilmiştir: İmalat yöntemi bakımından “gazbeton” ve “köpük beton”un farklı olduğu ancak mekanik özellikleri ve davranış özellikleri bakımından benzer olduğu, dolayısı ile daha önceki yazımızda belirtilen köpük betonun TS EN 771-4 kapsamında değerlendirilebileceği kanaatinin, imalat yöntemi dikkate alınmaksızın mekanik özellikleri bakımından oluştuğu, belgelendirme esnasında imalatçının imalat şartlarının aranıp aranmadığı konusunda Ürün Belgelendirme Merkezi (ÜBM) Başkanlığı‘ndan görüş alınmasının uygun olacağı, imalat şartlarının belgelendirmede dikkate alındığı yönünde görüş gelmesi durumunda ise köpük beton için ayrı bir kriter veya standart düzenlenmesinin gerekeceği mütalaa edilmiştir.” denilmektedir.
Standardı olmayan köpük betonun TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları standardında tanımlanmaması, mimar ve mühendislerin projelerinde köpük betonu yapı malzemesi olarak seçmelerini engellemektedir. Bu durum, henüz örgütlü bir sektör olmayan köpük beton üreticilerinin yeni yatırımlar için çekingen davranmalarına, proje uygulayıcılarının köpük beton avantajından yararlanamamalarına, milli ekonominin de kaybının devam etmesine yol açmaktadır. Sonuç olarak, TSE’nin standart belirlemesinin ardından ülkemizde köpük betondan yapı ve yalıtım malzemesi üretiminin önü açılacak, yapılacak araştırma ve geliştirmeler sonucunda bölgesel hammaddelerin de (bims, ponza, uçucu kül, hafif kum ve benzeri) kullanımı ile hazırlanacak olan reçetelerle ısı ve ses yalıtımı sağlayan küçük, orta ve büyük ölçekli köpük beton tesisleri kurulmaya başlanacaktır.