Özet:

İnşaat sektöründe en yaygın kullanılan malzeme çimentodur. Çimento üretimi yüksek enerji tüketimi ile sera gazı emisyonlarına yol açmaktadır. Küresel ısınmada etkili olan sera gazları içerisinde karbondioksit (CO2) başlıca öneme sahiptir. 1 ton çimento üretimi esnasında yaklaşık 1 ton CO2 açığa çıkmaktadır. Son yıllarda yapı malzemeleri sektöründe küresel ısınmanın azalmasına katkı sağlayacak alternatif çözümler geliştirilmesi Türkiye’nin de taraf olduğu Paris İklim Anlaşması ve Avrupa Yeşil Mutabakatı gibi uluslararası anlaşmalar açısından kritik öneme sahiptir. Geopolimer malzemeler küresel iklim hedeflerini karşılama noktasında alternatif ürünler olma potansiyeline sahiptir. Geopolimerlerin çevresel yönden dezavantajı alkali aktivatör bileşenidir. Bu çalışmada alkali aktivatörlere alternatif olarak bor minerallerinin (kolemanit, üleksit, bor pentahidrat) kullanılabilirliği araştırılmıştır. Üretilen geopolimer harç numunelere 60 oC sıcaklıkta 24, 48 ve 72 saat ısıl kür uygulanmıştır. Kür sürecini tamamlayan numuneler arasından CEM I 42,5R (47 MPa) ile üretilen numuneye alternatif olabilecek 60 oC’de 72 saat kür edilmiş, bor minerali içermeyen referans harcı (50,15 MPa) ve aktivatöre %10 oranında kolemanit (51,02 MPa), üleksit (49,14 MPa), veya bor pentahidrat (52,68 MPa) ikame edilen geopolimer harç numuneler seçilmiş ve çevresel etkileri birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Çimentolu ve geopolimer harçların yaşam döngüsü değerlendirmesi, CML-IA yöntemi kullanılarak beşikten kapıya yaklaşımı ile hesaplanan çevresel etki kategorilerinden oluşmaktadır. Birim fonksiyon 1 m3/MPa olarak belirlenmiştir. SimaPro Expert v9.5 yazılımı ile yapılan bu analiz, abiyotik kaynakların tükenmesi, abiyotik tükenme-fosil yakıtlar, küresel ısınma potansiyeli, ozon tabakasının tükenmesi, insan toksisitesi, tatlı su ekotoksisitesi, deniz ekotoksisitesi, karasal ekotoksisite, fotokimyasal oksidasyon, asitleşme potansiyeli ve ötrofikasyon potansiyeli çevresel etki kategorilerini içermektedir. Yaşam döngüsü değerlendirmesi sonuçlarına göre geopolimer numunelerin küresel ısınma potansiyelini %25,57’ye (%10 kolemanit ikamesinde) varan oranlarda düşürdüğü gözlenmiştir. Bununla birlikte diğer etki kategorilerinde çimento içeren harç numunelerin geopolimer harç numunelerden daha az çevresel etkilere sahip olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre geopolimer numunelerde çevresel etkilerin başlıca sebebi aktivatör olurken, çimentolu numunede ise en yüksek çevresel etkinin çimentodan kaynaklandığı belirlenmiştir.