4

sayı 148/2018

TÜRKİYE’DE UÇUCU KÜLLÜ BETONLAR İÇİN

YAŞAM DÖNGÜSÜ ANALİZİ*

...................................................

Giriş

Beton düşük maliyetli olması, 

suya karşı yüksek direnç 

göstermesi, istenilen formda 

üretilebilmesi, çevresel etmenlere 

karşı yüksek dayanıklılığa sahip 

olması ve kolaylıkla ulaşılabilir 

malzemelerden yapılması gibi 

özelliklerinden dolayı dünyada en 

çok kullanılan yapı malzemesidir. 

Her yıl beton üretimi için çok 

büyük hacimlerde çimento, 

agrega ve su tüketilmektedir. 

2017 yılında dünya çapında 

4,1 milyar ton çimento 

üretilmiştir (US Geological 

Survey, 2018). Tipik bir betonun 

yaklaşık %12’sinin portland 

çimentosundan, %8’inin sudan 

ve %80’inin agregadan oluştuğu 

dikkate alındığı zaman (P. K. 

Mehta & Monterio, 2006) 2017 

yılında üretilen 4,1 milyar ton 

çimento ile beraber yaklaşık 27,3 

milyar ton agrega ile 2,7 milyar 

ton su tüketildiği varsayılabilir. 

Bu durum sadece 2017 yılında 

yaklaşık 34,2 milyar ton beton 

üretildiği anlamına gelmektedir. 

Göz önünde bulundurulması 

gereken bir diğer husus da 

betonun ana bağlayıcısı olan 

portland çimentosu üretiminin 

yüksek miktarda ham madde 

ve enerji gerektirmesidir. Ayrıca 

bu üretim, dünyada küresel 

ısınmaya yol açan en önemli 

parametrelerinden biri olan CO

2

 

emisyonlarının yaklaşık %5-8’ine 

sebebiyet vermektedir (Lloyd, 

Provis, & van Deventer, 2009; P. 

K. Mehta, 2001). 

Günümüzde artan çevresel 

bilince paralel olarak ulusal ve 

uluslararası çevresel politikalar 

da giderek katılaşmaktadır. 

Betonun ve çimentonun bu denli 

fazla üretiminin ve tüketiminin 

çevresel etkilerinin olması 

kaçınılmazdır. Beton ve çimento 

sektörü gerek büyük miktarda 

doğal kaynak ve enerji tüketmesi 

gerekse çimento üretimi 

kaynaklı başta CO

2

 olmak üzere 

emisyonların yüksek olması 

sebebi ile eleştirilmektedir. Bu 

haklı eleştiriler alternatif çözüm 

yollarıyla aşılmaya çalışılmaktadır. 

Çimento temelli sistemlerde 

(sıva, harç, beton gibi) uçucu kül, 

yüksek fırın cürufu, silis dumanı 

gibi puzolanik özellik gösteren 

endüstriyel atıkların kullanımı 

ile CO

2

 emisyonu minimize 

edilebilmekte, doğal kaynaklar 

ile enerjiye olan gereksinim 

azalmaktadır (K Celik et al., 

2014; Kemal Celik, Jackson, et 

al., 2014; Kemal Celik, Meral, 

Mancio, Mehta, & Monteiro, 

2014; P. K. Mehta, 2001, 

2002). Böylece çimento temelli 

sistemler daha sürdürülebilir 

olarak üretilebilmektedir. Bahsi 

geçen atıklardan kömüre dayalı 

termik santrallerin yan ürünü 

olarak açığa çıkan uçucu küller 

kolaylıkla ulaşılabilir olmaları, 

öğütme gerektirmeden çimento 

ikame malzemesi olarak 

kullanılabilmeleri ve kimyasal 

yapılarının uygunluğu nedenleri 

ile en fazla kullanılan çimento 

ikame malzemelerindendir. 

Uçucu küllerin uygun kullanımı 

ile betonda yeterli hatta daha 

üstün teknik performans elde 

edilebilmektedir. Örneğin, uçucu 

kül içeren betonlar genellikle 

işlenebilirliği daha yüksek, 

hidratasyon ısıları daha düşük 

betonlardır. Bu betonların erken 

yaşlardaki basınç dayanımları 

uçucu kül içermeyen betonlara 

kıyasla daha düşük olmasına 

karşın ileriki yaşlardaki 

dayanımları neredeyse aynı hatta 

bazen daha yüksek seviyelere 

çıkabilmektedir. Bu tip betonların 

çevresel etmenler sebebiyle 

oluşabilecek bozulmalara 

karşıda daha dayanıklı betonlar 

olduğu bilinmektedir (K Celik 

et al., 2014; Malhotra & 

Ramezanianpour, 1994; P. 

K. Mehta & Monterio, 2006; 

RILEM Technical Committee 

67-FAB Use of Fly Ash in 

Building, 2005). Uçucu küllerin 

beton ve çimento sanayiinde 

kullanılması ile aksi takdirde 

atık olarak değerlendirilecek 

bu ürünün çevresel zararları ve 

depolama maliyetleri asgariye 

indirilerek ekonomik, ekolojik 

ve teknik açıdan birçok fayda 

sağlanmaktadır. 

Modern Betonun Ana Bileşenleri

Beton, bağlayıcı bir maddeye 

gömülmüş agrega parçalarından 

oluşan kompozit bir malzemedir 

(P. Mehta & Monteiro, 2006). 

Daha basit bir anlatımla beton; 

çimento, agrega ve su ile 

gerektiğinde mineral ve kimyasal 

Dr. Öğr. Üyesi Çağla Meral AKGÜL (ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü)

Dr. Ayşegül Petek YENER (Kaliforniya Üniversitesi)

Meltem BAYRAMTAN (ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü)

*İMO İstanbul ve Antalya Şubeleri olarak 16-18 Nisan 2015 tarihlerinde Antalya’da yapılan 9. Ulusal Beton Kongresi’nde 

sunulmuştur.

4

makale