Yapıların deprem güvenliğini artıran kompozit malzeme geliştirildi

İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Erkan Çelebi, Almanya Karlsruhe Teknoloji Enstitüsünde karbonfiber ve cam elyaflarının yer aldığı güçlendirme işlemlerinde kullanılmak üzere üretilen deprem kumaşının Türkiye'de uygulanabilirliği üzerine çalışma başlattı. 

Kumaşın uygulanacağı duvar tipleri ve kaplanacağı sıvanın özellikleri üzerine Düzce Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümünün yanı sıra yerli bir sıva üreticisiyle çalışmalarını genişleten Çelebi, kompozit bir malzeme oluşturdu. 

"Deprem bölgelerini laboratuvar gibi inceledik"

Çelebi, Türkiye'de son 20 yılda Marmara, Van, Elazığ gibi büyük depremlerin meydana geldiğini, depremler sonrasında Sakarya Üniversitesi olarak bu bölgeleri bir laboratuvar gibi incelediklerini söyledi. 

İncelemeler neticesinde yapılardaki hasarın, daha çok 1975-2000 yıllarında mühendislik hizmeti alınmaması ve uygulamada kötü işçilik nedeniyle oluştuğunu gözlemlediklerini aktaran Çelebi, yapı inşasında kullanılan malzemelerin tercihinde de yanlışlık yapıldığını kaydetti. 

İç ve Doğu Anadolu'da yığma yapı stokunun yüzde 70 düzeyinde olduğuna dikkati çeken Çelebi, bu yapıların tekrar gözden geçirilmesi ve iyileştirilmesi gerektiğini ifade etti. 

Çelebi, yapılardaki hasarın iyileştirilmesi ve deprem güvenliğinin artırılması için yol haritası araştırmaya başladıklarını anlattı.

Almanya'da Karlsruhe Teknoloji Enstitüsünde yaklaşık 10 yıllık çalışma sonucu deprem kumaşı geliştirildiğini dile getiren Çelebi, bu kumaşın karbonfiber ve cam elyafının ortak çalışımına dayalı güçlendirme mekanizmasını içerdiğini belirtti. 

Güçlendirme faaliyetleri Almanya'da üretilen deprem kumaşıyla sentezleyerek bir proje hazırladıklarını aktaran Çelebi, "İşçilik açısından çok kolay uygulanabilir bir kumaş. Yığma yapıların hasar görmüş duvarlarına ayrı bir süneklik ve dayanım katarak deprem performansını arttırdığını gördük. Bunun yanında deprem kumaşını nasıl bir sıva kullanıldığında hem deprem etkisini artırabiliriz hem de aynı zamanda ısı, nem, ses ve yangın yalıtımını bir arada sağlayabiliriz diye çalışma yürüttük. Düzce Üniversitesi ile ciddi bir çalışma yaptık." diye konuştu. 

Kumaşla kullanılacak sıva için yerli imkanları harekete geçirdiklerini anlatan Çelebi, camların geri dönüşümünden elde edilen genleştirilmiş cam kürecikler ve özel bir reçine vasıtasıyla sıva geliştirildiğini kaydetti. 

Sıvanın deneysel çalışmalarının uzun süredir yürütüldüğünü ve sıvanın yüzeye kuvvetli bir şekilde yapıştığını belirten Çelebi, şöyle devam etti:

"Bu sıvanın en önemli özelliği suya karşı ciddi bir yalıtım özelliği göstermesi, aynı zamanda yanmaz bir malzeme olması ve ısı yalıtımına katkı sağlaması. Yerli üreticimizin elde ettiği bu sıvayı deprem performansıyla birlikte değerlendirebilmek için proje geliştirdik. Deprem kumaşıyla sıvanın ortak çalıştığını düşündüğümüzde bu sefer yapıların yangın ve deprem güvenliğiyle birlikte su, ısı, nem, ses yalıtımı da sağlanmış olacak. Bir paketle 5 güvenliği bir arada sağlayacak projeyi çalışıyoruz. Bu malzeme üzerinde 5 yıldan beri bizler çalışıyoruz. Ön çalışmalarını yaptık, oldukça başarılı sonuçlar elde ettik. Bu konuda Avrupa Birliği projesi de hazırladık. Bunun da değerlendirme aşamasındayız."  

"Uzun sürede elde edeceğimiz ekonomik fayda daha büyük"

Bu uygulamayla yapıların uzun vadede deprem performanslarını ve enerji verimliliğini artırabileceğinden bahseden Çelebi, "Böyle bir karma malzemeden uzun sürede elde edeceğimiz ekonomik fayda daha büyük olacaktır. Belki kısa vadede yapılan birim alandaki maliyeti yüksek görülebilir. Yığma yapıların sadece zayıf duvarlarında güçlendirme esas alınırsa bu da maliyeti bir nevi azaltacaktır." ifadelerini kullandı. 

Çelebi, kumaş ve sıvadan oluşan kompozit malzemeyi gazbeton, delikli ve bims denilen tuğlaların yer aldığı üç farklı duvarda test ettiklerini, hepsinde olumlu sonuçların görüldüğünü ve bu duvarların deprem performanslarını özel sıvayla birlikte artırdığını gözlemlediklerini ifade etti. 

Kumaş ve sıvanın uygulamasını anlatan Çelebi, şöyle devam etti:

"Kolay uygulanabilirliği var. Bir duvar kağıdı gibi uygulanabilir. Ev sahiplerinin konforlarını bozmadan uygulanabilir. Bunun yanında uzun vadede sağlayacağı faydaya baktığımız zaman yapının enerji verimliliğini artıracak bir sıva üzerinde çalışıyoruz. Bu enerji verimliliğini artıracak sıva, cam kürecik esaslı maddeden meydana gelmiştir. Almanya'da geliştirilen kumaşla bizim geliştirdiğimiz sıvanın birlikte değerlendirilmesini düşünüyoruz. Böylece yapının hem enerji verimliliğini artırmış olacağız hem de deprem güvenliğini sağlamış olacağız. Enerji verimliliği içerisinde yangın, ses, nem ve ısı yalıtımıyla birlikte değerlendiriyoruz. Amacımız böyle bir kompozit malzemeyi elde etmek ve bunların birlikte kenetlenerek çalışması için ciddi faaliyetler yürüttük. Önemli aşamalar kaydettik. Amacımız bunu ülkemizde yaygın hale getirmek. Özellikle yerli üretim olan cam esaslı sıvanın yapıların ısı kimliğini de artırabilecek bir fonksiyonu olması bizim açımızdan çok önemli."

Çelebi, geliştirilen kumaş ve sıvanın özellikle anıtsal ve tarihsel değeri olan yapılarda kullanılabileceğini sözlerine ekledi.