Geri dönüşümlü agregadan üretilmiş tam ölçekli kolonların yangın etkisi altındaki deprem performansı

Artan endüstrileşme dikkate alındığında, sınırlı doğal kaynakların etkin kullanımı yenilenebilir enerji konusunu gündeme getirmiştir. Yapı mühendisliği perspektifinden bakıldığında, yapılar deprem, kentsel dönüşüm vb. nedenlerle yıkıldığında ekonomi ve çevre için ağır bir yük olan atık malzemeler ortaya çıkmaktadır. Örneğin, atık miktarı Amerika Birleşik Devletleri için 2003 yılında 170 milyon ton, Kanada için 2008 yılında 17.3 milyon ton olarak rapor edilmiştir. Ülkemizde ise 6306 sayılı 'Afet Riski Altındaki Alanların Dönüştürülmesi Hakkındaki Kanun'un yürürlüğe girmesi ile kentsel dönüşüm projeleri kapsamında önümüzdeki 20 yıl içinde yaklaşık 6.5 milyon konutun yıkılarak yeniden inşaası planlanmakta ve sonuç olarak yaklaşık 500 milyon ton yıkıntı atığının ortaya çıkması beklenmektedir. Atıkların çevre ve insan sağlığı için bir risk oluşturmadan, yerel ekonomi için değer kazandıracak bir girdiye dönüştürülmesini amaçlayan atık yönetim planlarının oluşturulması, temel bir milli politika haline gelmektedir. Son yıllarda, ABD, Japonya ve Avrupa Birliği'nin de içinde olduğu endüstrileşmiş ülkeler, yapı malzemelerinde karbon ayak izinin azaltılması gibi sürdürülebilirlik temasına dayanan nedenlerle, inşaat ve yıkıntı atıklarının beton yapımında kullanımı konusundaki çalışmaları teşvik etmektedirler. Bu yüzden gelecek yıllarda, yeni binaların yapımında inşaat ve yıkıntı atıklarının geri dönüştürülerek kullanımı ekonomik ve çevresel sürdürülebilirliğin sağlanabilmesi açısından önemli bir alan haline gelecektir. Türkiye'de de atık yönetimi, giderek artan bir şekilde çevre koruma politikaları arasında ağırlıklı bir öneme sahip olmaktadır. Yürürlüğe giren 'İnşaat ve Yıkıntı Atıklarının Değerlendirilmesi' projesi inşaat ve yıkıntı atıklarından kaynaklanacak olan çevre sorunlarının giderilmesi, kısıtlı depolama sorununa katkı sağlanması ve bu atıkların ekonomik faydaya dönüştürülmesini amaçlamaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar, inşaat ve yıkıntı atığı betonun geri dönüştürülmesi ile elde edilen agreganın yeniden beton üretiminde kullanımı ile ilgili standartlar oluşmasını sağlamıştır. İlgili standartlar, GDA'nın yapısall betonda kullanımını içermemektedir, ancak, GDA'nın kullanımının yaygınlaşmasına katkıda bulunmaktadır. Literatürde, GDA ile üretilmiş betonların, doğal agregalar ile üretilmiş betonlarla benzer performansa sahip olabileceklerini ortaya koyan çalışmalar bulunmaktadır. Ancak, GDA'nın sürdürülebilir şekilde kullanımı konusunda da zemin hazırlamak önemlidir. Bir yapının servis ömrü boyunca deprem ve yangın geçirme riski bulunmaktadır. 2015 yılında, İstanbul Büyükşehir Belediyesi İtfaiye Daire Başkanlığı tarafından yayınlanan rapora göre, 2010- 2015 yılları arasında İstanbul'da meydana gelen yapısall yangın sayısı yaklaşık 60 .000'dir. Benzer durumlar dünyanın birçok ülkesinde de görülmektedir. Yangınların büyük çoğunluğunda, yapı elemanlarının beton, yapı çeliği gibi malzemelerinde bozulmalar ve termal genişlemelere bağlı olarak yapısall hasarlar gözlenmekte ve bu değişiklikler yapıların deprem performansını olumsuz yönde etkilemektedir. Kısa dönem içerisinde kullanılmaya başlaması ekonomik ve çevreye olacak olan katkısı dolayısıyla büyük bir kazanım olacak olan GDA ile inşaa edilen yapıların yangın güvenliği ve dayanımı konusunda literatürde yer alan çalışmalar çok sınırlı sayıdadır. Bu durum, GDA ile inşaa edilen yapıyı kullananların can güvenliğini ve yapısall elemanların hasar görmeden güvenli şekilde çalışmaya devam etmesini riske atabilecektir. Ülkemiz, dünyanın en aktif faylarından birisi olan Kuzey Anadolu fay hattı üzerinde yer almaktadır ve her yıl irili ufaklı çok sayıda deprem meydana gelmektedir. Bu nedenle, GDA kullanılarak imal edilmiş olan yapılarda can güvenliğinin sağlanması için, her yangından sonra yapısall hasarın tespit edilmesi ve hasar tespiti safhasında, yapının kalıcı performansının gerçekçi bir şekilde belirlenmesi, yapının tamir edilmesi, güçlendirilmesi veya yıkılıp yeniden yapılmasına karar verilmesi gerekmektedir. Tezin amacı, literatürde daha önce az sayıda araştırmaya konu olmuş olan, GDA ile üretilen, depremde birincil derecede öneme sahip betonarme kolonların yangın sonrası deprem davranışını deneysel olarak ortaya koymak ve yangın sonrası hasar tespiti esnasında yapının onarım, güçlendirme veya yıkılıp yeniden yapılması işlemlerinden en güvenli ve ekonomik olanının tespit edilmesine katkı sunmaktır.