Haftanın İnşaat Malzemesi: Kağıtbeton

Malzeme bilimi geliştikçe inşaat alanında kullanılabilecek ilginç yenilikler de ardı ardına geliyor. Ahşap malzemeden gökdelen yapım  tekniklerine, mantar kullanarak açık havada stand üretmeye kadar farklı şeyleri günümüzde görmek mümkün. Bu türden yapı malzemelerinin hızla gelişen örneklerinden biri de beton alaşımları. Hafif malzemeler ile betonun karıştırılması şeklinde elde edilen malzemeler günbegün yaygınlaşıyor. Kağıtbeton (Papercrete) da bu malzemelerden biri.

Kağıtbeton son zamanlarda keşfedilen ve geri dönüşümle yeniden hamur haline getirilmiş kağıt elyafının çimento veya kille karıştırılması ile elde edilen bir yapı malzemesi. Normal beton karışımdaki çimento yerine kağıdın kullanılması ile deneysel olarak üretilmiştir. Çevre dostu olması yanında atık dönüşümü ile üretilebilmesi sebebiyle hayati önem taşımaktadır. Kağıtbeton ile yapı ağırlığı, maliyet ve karbon emisyonu ciddi oranda azalır. İnşaat malzemeleri arasındaki yolculuğuna yeni başlayan kağıtbetonun yapısal ve mekanik ve dayanım özellikleri ile ilgili veriler her geçen gün güncellenmektedir.

Kağıt Betonun Özellikleri

Basınç Dayanımı: 15 cm x 15 cm x 15 cm kağıtbeton küpler üzerindeki basınç dayanımı testleri ortalama 3 günlük küp hazırlama işleminden sonra 0,57 N/mm² ölçülmüştür.

Ağırlık ve Yoğunluk: Kağıtbeton karışımdaki çimento oranını artırdıkça ağırlığı artan, kağıt oranı arttıkça ağırlığı azalan bir malzeme olarak test edilmiştir. 15 cm x 15 cm x 15 cm boyutlarında küpler yaklaşık 1 m³ yer kaplamaktadır ve yaklaşık 96 kg ağırlığındadır. Yoğunluğu yaklaşık 1.07 gm/cc’dir. Bu veriler standart beton veya tuğladan daha hafif olduğunu göstermektedir.

Büzülme: Yapılan testlerde büzülme oranı %8-9 olarak hesaplanmıştır.

Su Emilimi: Blokların su emilimi her şart altında %30’u aşmamaktadır.

Kuruma Süresi: Kağıt betonun sökülmeden önce kurutulması için en az 40 saat gerekir. Bundan sonra daha iyi mukavemet için kullanımdan önce 4 gün boyunca kurutulmalıdır. Veya dökümden sonra 40 saat boyunca yaklaşık 70 °C’de fırına yerleştirilebilir. Bundan daha yüksek bir sıcaklığa koymak malzemenin ayrılmasına neden olabilir. 7 gün ve 28 gün basınç dayanımı, ısı direnci, ses yalıtımı, yangın altındaki davranışlar gibi diğer özellikler için testler devam etmektedir.

Avantaj ve Dezavantajları

Kağıtbeton, güneş enerjisi kullanılarak üretilebilir. Gereken tek güç, karıştırma amaçlıdır.
Kağıtbeton, çok daha hafiftir ve nispeten ağır olan betonun aksine, belirgin yalıtım özelliklerine sahiptir. Sertleşip kurutulduğunda kolayca şekillendirilebilir.
Kağıtbeton’in en önemli yararı, karışımdaki çimentonun azaltılmasıdır. Üretim sırasında karbon ayak izi, toplam maliyet ve ağırlık azalır, bu da çevre dostu ve hafif bir malzeme ile sonuçlanır.
Kağıt lifleri mükemmel ısı ve ses yalıtım özellikleri sağlar.
Kağıtbeton, özellikle geri dönüşüm hizmeti olmayan topluluklarda atık kağıdın geri dönüşümünü teşvik eder.
Kağıtbeton, düşük maliyetli konutlar ve geçici barınaklar ve ofisler için uygun bir seçenektir. İnşaat malzemelerinin krizleri, endüstriyel atıkların geri dönüşümü veya alternatif kaynak bulunması için yüksek talep ve ihtiyaca yol açmaktadır. Atık kağıt, düşük maliyetli, çevre dostu ve dolayısıyla sürdürülebilir tasarıma yardımcı olur. Hindistan’ın bağlamında her yıl yalnızca bir kısım kağıt geri dönüştürülmektedir. Bu, geri kalanın hala bertaraf edildiği anlamına gelir, çoğunlukla çöp sahalarının yavaş bozulması ve kapasite tüketimi için düzenli depolama alanlarına dönüşür. Konservatif olarak, 1 ton kağıt yapmak yaklaşık 15 ağaç alır. Geri dönüştürülmüş malzeme olduğu için, yeniden birleşmeden dolayı bedenlenmiş enerjide bir fayda vardır. İyi ısı ve ses yalıtım özelliklerine sahiptir.

Dezavantajları

Malzemenin uygulamasında bazı sınırlamaları vardır. Malzemenin hala tanınması ve araştırılmasının yanı sıra, malzemelerin mekanik ve kimyasal özelliklerinde de önemli açık eksiklikler vardır. Literatür eksikliği, hazırlanması, yapısal davranışı veya uzun süreli uygulanabilirliği ile ilgili resmi veriler veya kılavuzlar, malzemenin ticari kullanımı için kısıtlamalardan biridir. Kağıtbeton kırılgan bir malzemedir. Sıklıkla çatlar, şişkinlik ve burkulmaya yol açan genişler ve daralır ve çok düşük gerilme mukavemetine sahiptir. Karışım partilerinin kalite kontrolünü yapmak ve pürüzsüz bir yüzey elde etmek zordur. Boyutsal kararlılığın da önemli bir sorunu vardır. Ayrıca, su geçirmez ve yanmaz değildir ve bu bina uygulamaları için arzu edilmez. Kağıtbeton ünitelerin üretimi büyük miktarda su kullanır. Dayanıklılık, kağıdın termal, biyolojik ve kimyasal etki nedeniyle bozulma eğilimi nedeniyle bir başka önemli konudur. Özelliklerde belirli sınırlamalar aşağıdaki önlemlerle aşılabilir:

1. Karışım oranlarının değiştirilmesi optimum özelliklerin elde edilmesine yardımcı olabilir.
2. Hindistan cevizi lifi (% 5-% 10) veya uçucu kül gibi takviye ilavesi, kağıt betonun basınç mukavemetini arttırmak için yapılabilir.
3. Daha iyi estetik ve tasarım çok yönlülüğü için Kağıtbeton renk ve doku eklenebilir.
4. Silikon, beton mühürleyen veya epoksi bileşiğinin ilavesi, kağıt betonun su yalıtımında yardımcı olabilir.

Kağıtbeton, düşük maliyetli konut ve geçici barınaklar ve ofisler için uygun ve karbon ayak izini azaltmaya yardımcı olabilecek bir malzeme olarak geliştirilebilir. Dolayısıyla, sürdürülebilir bir yapı malzemesi olarak görülebileceği ve gelecek vaat eden bir geleceği olduğu açıktır.