5
sayı 148/2018
katkıların birlikte karılması
sonucu elde edilen ve nihai
üründen işlenebilirlik, dayanım ve
kalıcılık özelliklerinin beklendiği
bir malzemedir. Portland
çimentosu modern betonun ana
bağlayıcı malzemesidir. 1 ton
portland çimentosu üretebilmek
için yaklaşık 1,65 ton ham
madde (kalker ve kil) tüketilir.
Değişik tip çimento üretimi
söz konusu olduğu zaman
eklenen katkı maddelerinden
dolayı kullanılan ham madde
oranı değişiklik gösterebilir
(Endüstriyel Hammaddeler
Alt Komisyonu, 2000). Kum,
çakıl, kırmataş gibi değişik
boyutlardaki taneciklerden oluşan
agregalar betonun hacimsel
olarak %60-80’ini kaplar. Hem
beton maliyetini düşürmesi
hem de betonda oluşan
büzülme ve çatlakları azaltıcı
etkisi düşünüldüğünde beton
üretiminde teknik ve ekonomik
faydaları bulunmaktadır. Modern
beton karışımlarında çimento,
su ve agreganın yanı sıra sıklıkla
kullanılan diğer bir bileşen
kimyasal ve mineral katkılardır.
Betonda kimyasal katkıların
kullanım oranları diğer bileşenlere
göre oldukça düşüktür; ancak
kullanımları neticesinde çevresel
şartlara bağlı olarak istenilen
özelliklerde beton üretimine
olanak sağlayabilirler. Örneğin
süper-akışkanlaştırıcılar ile hava
sıkışımı ve prizlenme gecikmesi
olmadan işlenebilirlik artırılabilir;
hızlandırıcılar ile prizlenme ve
dayanım artışı hızlandırılabilir;
geciktirici katkılar ile çimento
hidratasyon hızı düşürülerek
prizlenme süresi artırılabilir
(Ozcelik, Gürsel, & Meral, 2013).
Betonda kullanılan mineral
katkılara örnek olarak ise
puzolanlar verilebilir. Puzolanlar
kendi başlarına az ya da hiç
bağlayıcı özelliği bulunmayan,
ancak çok ince öğütülmesi
durumunda nemli ortamlarda
ve normal sıcaklıkta çimento
hidratasyonu sonucu oluşan
Ca(OH)
2
ile kimyasal reaksiyona
girip bağlayıcı özelliği bulunan
bileşenler üreten silisli ve alümin-
silisli kökenli maddelerdir (ASTM
C 219 - 07a, 2007). Puzolanik
özelliğe sahip endüstriyel
yan ürünler olan uçucu kül,
öğütülmüş granüle yüksek fırın
cürufu ve silis dumanı hem
çimento ikame malzemesi
olarak hem de betona doğrudan
eklenerek kullanılabilen mineral
katkı malzemeleri arasında
sayılabilir. Taze ve sertleşmiş
betonun özelliklerini etkileyen
bu mineral katkıların betonda
uygun oranda kullanımı ile
birçok teknik avantaj elde
edilebilmektedir. Söz konusu
bu endüstriyel yan ürünlerin
beton üretiminde kullanılmasıyla
toplumların mevcut ekonomik
gelişmesine yapılacak katkının
yanı sıra çevresel zararı en
aza indirgeyerek sürdürülebilir
bir üretim yapılması mümkün
olabilmektedir.
Uçucu Kül Üretimi
Uçucu kül (UK), kömür kullanarak
elektrik enerjisi elde edilen
termik santrallerde pulverize
kömürün yakılması sonucu ortaya
çıkan yan ürünlerden biridir.
Pulverize kömürün yanma işlemi
esnasında kömürün karbon ve
yanıcı malzemelerden oluşan
organik kısmı yanarken kil,
şeyl, kuvartz gibi safsızlıklardan
oluşan inorganik kısmı baca
gazları içinde askıda kalır.
Askıda kalan külün bir kısmı
taban külü olarak toplanırken
çok daha büyük bir kısmı baca
gazlarıyla taşınarak mekanik ve
elektrostatik filtreler yardımıyla
UK olarak tutulur ve depolanırlar
(Tokyay, 2013). Dünya’da enerjiye
olan talebin artmasına paralel
olarak kömür tüketimi artmış ve
bu durum uçucu kül üretiminde
(yıllık 750 milyon ton) önemli bir
artışla sonuçlanmıştır. Ancak,
üretilen bu uçucu küllerin
sadece yaklaşık %25’inin inşaat,
tarım ve kimya gibi sektörlerde
geri kazanımının sağlandığı
ve yaklaşık %75’inin atık
olarak bertaraf edildiği tahmin
edilmektedir (Blissett & Rowson,
2012). İnşaat sektörü uçucu
külün geri kazanılmasına öncülük
etmektedir. Bu sektörde uçucu
kül beton, katkılı çimento, tuğla
ve gaz beton üretiminde, zemin
stabilizasyonunda ve dolgularda
kullanım alanı bulmaktadır (Bae
et al., 2014; K Celik et al., 2014;
Kemal Celik, Meral, et al., 2014;
Tangüler, Meral, & Aslam, 2014).
Türkiye’de de elektrik enerjisi
üretiminde kömür yakan termik
santrallerin önemli bir rolü
vardır. Türkiye’nin neredeyse
tüm bölgelerinde kömür yakan
termik santraller bulunmaktadır.
Bu santrallerde çoğunlukla
linyit, çok azınlıkta da taş
kömürü yakılmaktadır. Termik
santrallerde linyit yakımı %17-
46 aralığında kül üretimiyle
sonuçlanmaktadır. Türkiye
İstatistik Kurumu’nun açıkladığı
verilere göre ülkemizde 2008
yılında 25.5 milyon ton mineral
atık (kül, uçucu kül, cüruf, alçı)
üretilmiş ve bu atıkların %3’ü
satılmış, %16’si madenlerde
değerlendirilmiştir. Kalan %80’i
ise atık olarak depolanmış
ya da denize boşaltılmıştır
(Turkish Statistical Institute,
2008). Bir termik santralde
açığa çıkan mineral atıkların
çok büyük bir kısmını uçucu
küller oluşturmaktadır. Eğer bu
atıkların yaklaşık %80’inin uçucu
küllerden oluştuğu varsayılırsa,
yıllık Türkiye uçucu kül üretimi
yaklaşık 20 milyon ton olarak
hesaplanabilir (Tangüler, Meral, &
Gursel, 2014).
Yaşam Döngüsü Analizi (YDA)
Toplumların çevresel bilincinin
artığı günümüzde, projeler
5
makale