Sheffield Üniversitesi‘ndeki araştırmacılar, eski lastiklerden geri dönüştürülen malzemeleri kullanarak betonu yangın hasarlarından korumanın yeni bir yolunu buldular.
Ekip, performanslarını garanti etmek için genel olarak lastikler arasına yerleştirilmiş tekstil takviyesinden çıkarılan lifleri kullandı. Bu liflerin beton karışımına eklenmesinin, betonun yüzey tabaka katmanlarının bir ateşten gelen yoğun ısı altında patlayarak kırılması yerine, betonun parçalanma eğilimini azalttığı gösterilmiştir.
Yangın çıkması durumunda beton yapıların hasar görmemesi veya çökmemesi için insan yapımı polipropilen (PP) liflerin kullanılması nispeten iyi bilinen bir tekniktir. Crossrail gibi büyük ölçekli mühendislik projeleri de dahil olmak üzere birçok modern yapı yangının yayılmasına karşı koruma sağlamak için PP lifleri içeren beton kullanmaktadır.
Sheffield çalışması bu elyafların hammaddeden yapılması gerekmediğini, bunun yerine kullanılmış lastiklerden geri kazanılabileceğini gösteren ilk çalışmadır. Sonuçlar Fire Technology dergisinde yayınlandı.
Sheffield Üniversitesi, İnşaat ve Yapı Mühendisliği Bölümü’nde baş yazar olan Dr. Shan-Shan Huang: “Bu geri dönüştürülmüş liflerin, işlenmemiş PP liflerinin işlemesiyle eşdeğer olduğunu gösterdik; bu, üretmek için çok fazla enerji ve kaynak gerektirir. Atık malzemelerin bu şekilde kullanılması daha ucuzdur ve yeryüzü için daha iyidir.”
Fiberler (lifler), ateşten gelen yoğun ısı altında erir ve küçük kanal ağları bırakır. Bu, betonun içinde sıkışan nemin, betonun parçalanarak patlamasına neden olacak şekilde sıkışıp kalmaktan kaçabileceği anlamına gelir.
Dr. Huang: “Lifler çok küçük olduğu için betonun dayanımını veya sertliğini etkilemezler. Tek işi, ısı yoğunlaştığında erimektir. Beton kırılgan bir malzemedir; bu yüzden bu lifler beton içindeki basıncı azaltmaya yardımcı olacaktır. Ancak bu liflere sahip olmayan beton nispeten daha kolay bir şekilde parçalanacaktır.”
Betonu yangın yayılmasından korumak, betonun içinden geçen çelik takviyelerin de korunduğu anlamına gelir. Çelik takviyeler aşırı ısıya maruz kaldıklarında çok hızlı bir şekilde zayıflarlar, yani bir yapının çökme olasılığı daha yüksektir. Liverpool Waterfront Otoparkı, 2017 yılında çıkan bir yangında bu tür bir hasara uğradı ve sonunda tüm yapıların yıkılmasına yol açtı.
Yapı endüstrisi için yenilikçi çözümler geliştiren Sheffield merkezli bir şirket olan Twincon ile birlikte çalışan araştırmacılar, kullanılmış lastiklerden lifleri geri kazanmak için yeni bir teknoloji geliştirdiler. Bu, liflerin lastik kauçuktan ayrılmasını, liflerin iplikçiklere ayrılmasını ve daha sonra bunların beton karışımına eşit şekilde dağıtılmasını içerir.
Ekip, malzemeyi; farklı oranlarda lif içeren betonları ve aynı zamanda farklı tipte betonları kullanarak test etmeyi planlıyor. Ayrıca, malzemelerin mikroyapı düzeyinde ısıya nasıl tepki verdikleri hakkında daha fazla bilgi edinmeyi umuyor. Betonun ısınması halinde tarayarak; malzemenin içinde meydana gelen yapısal değişiklikleri daha kesin olarak görebilecekler.
