Bütün Makaleleri Göster | Harf İndeksi

Ferrocement üzerindeki araştırmalar bu kompozit malzemenin bilhassa gelişmekte olan ülkelerde giderek daha fazla ilgi alanı bulduğunu göster¬mektedir. Tekne yapımındaki yaygın kullanımından sonra,konut endüstrisin¬de yerel malzemelerle ve vasıfsız işçilik ile kolaylıkla ve ucuz üretile¬bilen çatı elemanı olarak gelişmekte olan ülkelerin kırsal kesimlerinde yaygın şekilde uygulanmaya başlanmıştır. Büyük açıklıkların daha düşük maliyetle geçilebilmesini sağlayan hafif bir malzeme olması daha büyük yapıların çatılarında kullanılmasını da sağlamıştır. Nihayet kolaylıkla taşınıp yerleştirilebilen hafif modüler prefabrik duvar, kiriş ve döşeme elemanları şeklinde depreme dayanıklı konut yapımında kullanılmasının yaygınlaştırılması hususunda da araştırmalar yoğunlaştırılmıştır, ülke¬mizde tekne yapımı dışındaki uygulaması bulunmayan ferrocementin yerel malzemelerle çatı elemanı olarak üretilebileceği son zamanlardaki sınırlı sayıda çalışmalardan anlaşılmıştır.

1.GİRİŞ
Barınma ve konut toplumsal yaşamda her zaman en öncelikli ihtiyaçlar arasında yer almışlardır. Hem gelişmiş hem de gelişmekte olan ülkeler değişik oranlarda da olsa bu konuda problemlerle karşılaşmaktadırlar, Be¬lirli bir standardı sağlayacak nitelikte ve yeterli sayıda konut ürete¬bilmek için gelişmiş ülkelerde yeni malzemeler araştırılıp,yeni teknolo¬jiler lireti l irken,dünya nüfusunun büyük çoğunluğunun yaşadığı gelişmekte olan ülkelerde hızlı nüfus artışı,köyden kente göç ve düşük gelir seviye¬si gibi nedenlerle gittikçe büyüyen barınma problemine çözüm olarak yerel ve ucuz malzeme kullanılarak,emek yoğun bir teknoloji ile konut üretimi yoluna gidilmektedir,
Bu görüş doğrultusunda ferrocement yerel malzemelerle ve vasıfsız iş¬çilikle üretilebilen ekonomik bir çatı elemanı olarak gelişmekte olan ül¬kelerde kırsal kesimlerde kullanılmakta; ayrıca, prefabrik ferrocement mo¬düler konut parçaları üretilerek çok katlı ferrocement konutların üretimi planlanmaktadır.
Bu bildiride ferrocementin çeşitli alanlardaki uygulamalarıyla bir¬likte özellikle konut üretimindeki kullanımı tanıtılmakta ve bu amaçla ülkemizde yapılmış iki deneysel çalışmanın sonuçları özetlenmektedir.

2.TANIM VE TARİHÇE
2.1 .Tanım
Ferrocementin tanımı Amerikan Beton Enstitüsü tarafından şu şekilde verilmiştir(1):
Ferrocement genellikle sık aralıklarla serilmiş,sürekli ve nispeten küçük çaplı tel örgülerle donatılmış hidrolik çimento harcından oluşan ince cidarlı bir betonarme çeşididir, örgü malzemesi metalik olabileceği gibi,aynı amaca yönelik diğer malzemeler de kullanılabilir.
Bu.tanımdan da anlaşılacağı gibi ferrocement özel bir betonarme türü¬dür, 10 mm den 40 mm ye kadar değişen kalınlıklarda ince paneller veya ke¬sitler şeklinde ve pas payı 2-3 mm olacak şekilde hazırlanabilmektedir. Donatı ağının genellikle 4-6 mm arası çelik çubuklardan oluşan bir taşıyıcı iskelete uygulanmasına rağmen,ferrocement sürekli harç fazı içinde tel ör¬gü dağılı fazını içeren bir kompozit malzeme olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle de fiziksel ve mekanik özeliklerinin kompozit malzeme kuralları göz önünde tutularak belirlenmesi gereklidir.

2.2.Târihçe
Ferrocementin ilk uygulamaları 1848 yılında Joseph Louis Lambot tara¬fından yapılmıştır, Uzun süre ilgi görmeyen ferrocement 1940 yıllarında Nervi tarafından yeniden ele alınmış ve geliştirilmiştir(2). Nervi’riin çalışmalarından sonra ferrocement uygulamaları uzun süre tekne yapımıyla sınırlı kalmıştır, 1976 yılında Uluslararası Ferrocement Enformasyon Mer¬kezinin (IFIC) Bangkok’ta kurulmasıyla bu konudaki araştırmalar yaygın¬laştırılmış olup,gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde ferrocementin tek¬ne yapımı,her türlü bina ve konut yapımı.su ve besin depoları yapımı gibi alanlarda kullanılması konusunda geniş araştırmalar yapılmaktadır.

FERROCEMENT UYGULAMALARI

3.l.Tekne Yapımı
Ucuz tekne yapmaya uygun olması ve fazla işçilik gerektirmemesi ne¬deniyle bilhassa gelişmekte olan ülkelerde ferrocement tekne yapımı bü¬yük ilgi görmüştür(3),(4),(5),(6),(7),(8). Bu alandaki bazı uygulama ör¬nekleri Şekil l.de görülmektedir.
Ülkemizde de ferrocement tekne yapımı araştırılmış ye Orta Doğu Tek¬nik Üniversitesinde 1976 yılında bir ferrocement tekne inşa edilmiştir(9),(10).

3.2.Konut Yapımı
Gelişmekte olan ülkelerde,küçük konutların yapımında en büyük problem çatı malzemesi tayininde çıkmaktadır.. Konutun döşeme ve duvarları yerel malzemelerle inşa edilebilmektedir. Ancak yerel malzemeler ile ekonomik.dış etkilere ve depreme dayanıklı çatılar yapmak pek mümkün olamamıştır. Bunun sonucu olarak gelişmekte olan birçok ülkede galvanizi saç levha veya asbestli çimento levhalar kullanılmaktadır, Her iki çatı malzemesi de yaklaşık olarak bir evin toplam maliyetinin %60 ı kadar fiyata mal olmaktadır.
Yapılan araştırmalarda ferrocement katlanmış plak ve oluklu levha ile ferrocement kabuk çatıların asbestli çimento levhalara oranla daha düşük birim maliyette olduğu ve daha yüksek yük taşıma kapasitesine sahip olduları görülmüştür(11),(12),(13). Asbestli çimento levhaları sağlığa zararlı yanı da göz önünde tutulunca, ferrocementin bu malzemenin yer almasının uygun olabileceği ileri sürülmektedir (l),
Hindistan’da katlanmış plak ferrocement çatı elemanları ile daha büyük açıklıkların daha düşük maliyetle geçilebilmesi araştırılmıştır(14). Ayrıca Brezilya’da bir terminal binasının çatısının inşaatı sırasında uzunluğu 35 m olan ferrocement çatı elemanları kullanılmıştır (l5).

Gelişmekte olan birçok ülkede de çeşitli tıp ve şekillerde ferrocement çatılar uygulanmaktadır (l4) .Şekil 2.de Hindistan’da konvansiyonel sistemlerine oranla çok düşük maliyette,yöre insanları tarafından yapılabilen bir ferrocement çatı örneği görülmektedir.

Şekil 3, Filipinler’de tipik bir çatı modülü (monopod)

Filipinlerde düşük maliyetli ferrocement modüler konut sistemi ge¬liştirilmiştir, Şekil 3.de görülen tipik çatı modüllerinin birleştiril¬mesiyle konut oluşturulmaktadır, Bu sistemle birçok konut ile betonarme inşaattan yaklaşık %20-30 daha düşük maliyetle 25 yataklı bir hastane binasının inşa edildiği belirtilmektedir(2),
İtalya’da Nervi’nin 1945 yılında inşa ettiği yapıda çatı ve dış du¬varlar 27 mm kalınlıkta oluklu ferrocement elemanlardan oluşmaktadır 16 , Sovyetler Birliği’nde 1960 ‘lardan bu yana ferrocement yaygın bir şekilde çatı elemanı olarak kullanılmaya başlanmıştır (2). Şekil 4 ve 5 ‘de Sovyetler Birliği’ndeki ilginç prefabrik ferrocement çatı uygulamaları görülmektedir.

Ferrocement çatı elamanı olarak kullanılmasının yanı sıra prefabrike ferrocement modüler elemanlar kullanılarak çok katlı konut üretimi de araştırılmaktadır. Prefabrike,dişli ferrocement kiriş,döşeme ve duvar ele manian yerinde dökülen betonarme betonu ile uygun şekilde bağlanarak çok katlı konut üretilebileceği ileri sürülmektedir(l7).Aynı şekilde Tayvan’da değişik ferrocement döşeme ve duvar elemanları kullanarak üre¬tilen prefabrik ferrocement konut sisteminin işçilik ve malzemede %25,2 tasarruf sağladığı ileri sürülmektedir (l8). Amerika Birleşik Devletleri’ de yapılan bir araştırmada dış duvarları ile döşeme ve çatıları sıkıştı¬rılmış ferrocement panellerden oluşan modüler konutların kagir binalar^ dan daha sağlam olduğu,iyi inşa edildiğinde,dinamik yüklere de gayet da¬yanıklı olabildiği görülmüştür(l9). Çin Halk Cumhuriyeti’nde ferrocement hafif paneller kullanılarak üretilen toplam 1000 m2 kullanım alanlı 5 katlı bir binam depreme dayanıklı yapı özelliği gösterdiği gözlenmiş¬tir (20). Polonya da standart ferrocement kirişli levhalar üretilerek bir binanın çatısı dahil tümünün ağırlığı 180 kg’ ı geçmeyen bu elemanlardan inşa edildiği belirtilmektedir(21).
Türkiye’de ferrocernent’ in konut yapımında kullanılma olanaklarını araştırmak amacıyla iki çalışma yapılmıştır. Birinci çalışmada (22) ferrocement’in malzeme özellikleri ve bileşim-özellik ilişkileri incelenmiştir. Çimento:Su:Kum- 1:0,5:2,0 ağırlık oranlarda hazırlanmış harç ile kare örgü, tel ,sıva teli ve kümes teli kullanılarak küçük laboratuar numuneleri üretilmiş ve basit eğime ve Charpy çarpma deneylerine tabi tutulmuştur. Bazı numuneler 800°C ye kadar ısıtılıp sonra test edilmişlerdir. Donatı-parametrelerinin eğilme rijitliği , ilk çatlak gerilmesi,eğilme mukavemeti ve çarpma mukavemeti gibi mekanik özeliklere etki leh değer¬lendirilmiştir. Deney sonuçları ilk çatlak yükü ile maksimum yükteki mu¬kavemetlerin donatı yüzdesi ile arttığını ve bir maksimumdan geçtiğini göstermekte olup,en iyi sonuçların kare örgü tel ile alındığı gözlenmek¬tedir. Yüksek sıcaklık ferrocementin mukavemetinde,optimum donatı ora¬nı olan % 2 değerinde,yaklaşık %50 ye varan azalmalara neden olmaktadır. Ferrocementin maliyeti donatı yüzdesi ile lineer orantılı olarak görül¬mektedir.
İkinci çalışmada (23) trapez kesitli çatı elemanlarının kısa süreli yükleme altındaki davranışları incelenmiştir, Trapez eleman 3,5 m boyun¬da,taban genişliği 15 cm,derinliği 20 cm ve kesit kalınlığı 1,6 cm olup yan yüzlerinin eğimi 1/1 dır, Boyuna doğrultuda 7,enine doğrultuda 10 adet 4 mm çapında yumuşak çelik çubuktan oluşan taşıyıcı iskelet sisteme iki kat kare örgü tel uygulanmıştır. Harç karışım oranları çimento:su:kum 1:0,45:1,75 ağırlık oranlarındadır. Trapez numunenin yükleme deneyi sıra¬sında yük-sehim ilişkileri irdelenmiş,deformasyonlar,dönme açıları.çat¬lakların oluşumu ve gelişmesi incelenmiştir. Deney sonuçları trapez ke¬sitler açısından çok olumludur, 50 kg/m2 öz ağırlığı olan trapez eleman 3,25 m serbest açıklıkta çeliğin akma sınırına ulaşıldığında kendi ağır¬lığının 7 katı mertebesinde olan 350 kg/m2 lik düzgün yayı 11 yükü taşıyabilmiştir, Kesitteki maksimum senim de şartnamede belirtilen değerleri aşmamaktadır, Ayrıca ferrocement trapez kesitin m2 basma maliyeti asbest¬li çimento levhanınkinden düşük bulunmuştur.
4.SONUÇ
Ferrocement,tekne yapımında olduğu gibi konut yapımında da hem geliş¬mekte olan hem de gelişmiş ülkelerde yaygın kullanım alanı bulmaktadır, Diğer malzemelerin aksine kolaylıkla kubbe,kemer,kabuk gibi şekillerde üretilebilmesi sayesinde uzun açıklıklar geçilebilmekte ve yapı maliyeti düşmektedir, Asbestli çimento levhalara oranla daha ucuz olması nedeniyle ve asbestin sağlığa zararı da değeri endi pilince,ferrocement çatı ele¬manları daha tercih edilir hale gelmiştir, Diğer yandan prefabrik ferrocçement döşeme,kiriş,dış duvar ve perde duvar modülleri üretilerek konut yapımında ferrocementin kullanım alanının genişletilmesi yolunda araş¬tırmalar da sürdürülmektedir, ülkemizdeki çok sınırlı sayıda çalışma yerel malzemelerle ferrocement çatı elemanları üretilebileceğini gös¬termiştir, Araştırmaların daha da yaygınlaştırılıp Türkiye’nin konut probleminin çözümünde ferrocementin oynayabileceği rol ciddi bir şekilde değerlendirilmelidir.
KAYNAKLAR
(1).ACI Committee 549,”State of Art Report on Ferrocement”Concrete International :Design and Construction.Vol ,4,No,8,August 1982,sh,13-38
(2).Paul ,B,K, ,Pama ,R.P.Ferrocement,International Ferrocement Informational Center,Asian Institute of Technology,Bangkok,Thailand.August 1978
(3).Gopalaratnam,V,S, ,Pama,R,P. ,Val1s, J . ,”A Riview of Marine Applications of Ferrocement in Asia”,Journal of Ferrocement,Vol.10,No,l, January 1980,sh,31-45 (4).MacAlister,G..”Ferrocement and the Development of Small Boats”,Journal of Ferrocement,Vol.10,No.l,January 1980,sh.47-50
(5) .Iorns,M,E.,”Some Improved Methods for Building Ferrocement Boats”, Journal of Ferrocement,Vol ,10,No,3,July 1980,sh:189-203
(6).Barberio,V, ,”Light-Weight Ferrocement Yacht-Criteria,Construction and Service Experience”,Journal of Ferrocemet,Vol.10,NO,3,July 1980 sh,205-215
(7).J .Alexander,D.J. ,”The Use of High Tensile Wire Reinforced Fibrous Ferrocement in Marine Applications”, Journal of Ferrocement,Vol .10 No.3,July 1980,sh:223-.229
(8).Nathan,G.K. ,Paramasivan,P. “Skeletal Free Ferrocement for Building Small Craft”,Journal of Ferrocement,Vol.10,No.3,July 1980,sh.231-242
(9).Erant,E.,”Building a Ferrocement Boat for Fishing in Turkey”,Msc. Thesis,ODTÜ,Ankara,1976
(10).Kaya,H., “Beton Tekneler”,Birinci Ulusal Gemi Yapım Sarayı Haftası 11-14 Aralık 1979,TMMOB Gemi Mühendisleri Odası,Yayın N0.6, İstanbul
(11).Fernandes,R,,Gopalaratnam,V,S.,Nimityongskil,P.,”Evaluation of Ferrcement Folded-Plate Roofing Panels”,Journal of Ferrocement,Vol.10 No,2,April 1980,sh,68-88
(12).Naaman,A.E.,Shah,S.P.,”Evaluation of Ferrocement in Some Structural Applications”,Proceedings,IAHS International Symposium on Housing Problems-1976,Atlanta,Georgia,U.S.A.,sh.l069-1085
(13).Kalita, U. C. ,Nambiar,M.K.C, ,Borthaker,B,C. ,Boruah,P. ,”Experimental Studies on Ferrocement Roofing Elements”,Proceedings,Second International Symposium on Ferrocement,Bangkok,Tayland,January 1985,sh.405-413
(14).Narayanaswamy,V.P, ,Surya Kumar,G.V. ,Sharma,P.C, ,”Precast Ferrocement Trough Element for Low-Cost Roofing”,Journal of Ferrocement,Vol.l1 No.l,January 1981 ,sh.77-84
(15) .Martinelli ,D.A.O. ,de Hanai ,J.B. ,Schiel ,F. ,”Roof Beams:Long-Span Beams Provide Alternative Solution”,Concrete International:Design and Construction,Vol.5,No.11,November 198ssh.32-36
(16) .Robles-Austriaco,L. ,Pama,R,P., Vali s, J. ,”Ferrocement-An Innovative Technology for Housing”,Journal of Ferrocement,Vol.11,No.l,January 1981,sh.23-45
(17).Prawel ,S.P. ,Tatse,E,Z, ,Mases,A, ,Omorodion,T. /’Multistory Construction Using Precast Underreinforced Ferrocement Panels”,Journal of Ferro¬cement,Vol .11 ,No. l ,January 1981,sh.67-76
(l8).Sun,N.C. ,Robles-Austriaco,L. ,Pama,R.P. ,”Development of a Prefabricated Ferrocement Housing System”,Proceedings,Second International Symposium on Ferrocement,Bangkok,Tayland,January 1985,sn.415-430
(19).Chang,W.F. ,Nanni,A.,”Ferrocement Factory-Built Homes”,Proceedings, Second International Symposium on Ferrocement,Bangkok,Tayland,January 1985,sh.445-455
(20).Wang,M,L, ,”The Building System of Ferrocement Light Panel Elements”, Proceedings,Second International Symposium on Ferrocement,Bangkok, Tayland,January 1985,sh.457-468
(21).Sandovvicz,M.,”Application of Ferrocement Channel Elements to Housing”, Proceedings,Second Ihternational Symposium on Ferrocement,Bangkok, Tayland,January 1985,sh.493-505
(22) .Kocataşkın,F.,Onaran,K. ,”Effect of Reinforced Design on the Mechanical Properties and Cost of Ferrocement”,Proceedings,Second Inter¬national Symposium on Ferrocement,Bangkok,Tayland,January 1985, sh,225-239
(23).Karamahmutoğlu,A,Ş,.”Trapez Kesitli Ferrocement Çatı örtüsü Üzerinde Deneysel Araştırmalar”,Yüksek Lisans Tezi.İstanbul Teknik üniversitesi, 1986

Turan ÜZTURAN
Yrd.Doç.Dr,
Boğaziçi üniversitesi
İnşaat Mühendisliği Bölümü
İstanbul.Türkiye
Ferruh KOCATAŞKIN
Prof.Dr.
İstanbul Teknik üniversitesi
İnşaat Fakültesi
İstanbul,Türkiye