(216) 456 43 24(pbx)  (0216) 456 43 24 info@kub.org.tr
    Ana Sayfa   Galeri   Yayınlar
               
   
     
  3D YAZICI İLE BETON ÜRETİMİ  
 

 

“Üç Boyutlu Beton(3D Concrete)” uzun süredir bildiğimiz 3 boyutlu yazıcıların, beton teknolojisi ile birleştirilmesi sonucu ortaya çıkan yenilikçi bir teknolojidir. Gelecekte dijitalleşme iş ve kişisel hayatımızda çok daha fazla yer alacağını düşündüğümüzde beton teknolojisinin içerisinde de en üst seviye dijitalleşmiş sistemlerin yer alacağını söylemek çokta zor değildir. Bildiğimiz gibi lazerli, püskürtmeli, renkli, çok işlevsel vb. şekilde sınıflandırdığımız baskı cihazları (printer) artık birer robota dönüştü ve özellikle tıp alanında devrim niteliğinde gelişmeler yaşanıyor. Yapay kulak yapıldı, sıra yapay iç organlara geldi. Tabi ki bu devrimsel gelişme birçok endüstride kendisine yer bulmaktadır. Günümüzde özellikle ABD ve Çin’de birçok firma ve akademik kurum üç boyutlu basılmış yapılarla ilgili çalışmalar yapmaktadır. Örnek uygulamalara geçmeden önce 3D betonun normal betonlardan farklarını ve özelliklerini biraz açıklamak gerekir.

 

3D Beton;

3 boyutlu beton baskı sistemi aslında birçok farklı disiplinin bir arada çalıştığı yerinde ön dökümlü beton uygulaması olarak nitelendirebiliriz. 3D beton üretebilmek için inşaat mühendisliği, yazılım mühendisliği, robot teknolojileri, yüksek seviyede beton uzmanlığı, mimari gereklilikler ve beklide şu an için dâhil olmayan talep edilecek projelere bağlı olarak birçok farklı bilim dalının desteği gerekebilecektir. Dolayısı ile 3D beton tasarımı salt beton teknolojisi olmadığı için tek başına bir beton tasarımı konuyu anlayabilmek için yeterli olmayacaktır. Yine de basitçe özetlemek gerekirse çimento esaslı kohezyonu yüksek, çok hızlı sertleşen, çok ince dane yapısına sahip, rötre yapmayan, püskürtülebilir bir yapı malzemesi olarak tanımlanabilir. Anlaşılacağı üzere birçok katkı teknolojisini içerisinde barındıran özel bir ürün olarak karşımıza çıkmaktadır. Bildiğimiz üzere geleneksel beton dökümü en ekonomik yapım metodudur. Eğer 3D beton basımı bu geleneksel yöntemle bu anlamda baş etmek istiyorsa üretilecek yapılar en verimli şekilde basılabilmelidir. Dolayısı ile 3D betonlar yapılar hızlı, ekonomik, güvenilir ve en doğru şekilde üretilebilmedir. Beklentiler dijitalleşme ile birlikte hatasız yapılar üretebilmektir. 3D baskı sistemi ile üretilen betonun tamamen homojen bir yapıda olması sebebiyle hem uzun ömürlü hem de ekonomik tasarımların yapılabilmesine imkân sağlamaktadır.

hızlı, ekonomik, güvenilir ve en doğru şekilde üretilebilmedir. Beklentiler dijitalleşme ile birlikte hatasız yapılar üretebilmektir. 3D baskı sistemi ile üretilen betonun tamamen homojen bir yapıda olması sebebiyle hem uzun ömürlü hem de ekonomik tasarımların yapılabilmesine imkân sağlamaktadır.

 

Örnek Uygulamalar;

Southern California Üniversitesi, 12 saat içeresinde 3D baskı yöntemiyle tüm detaylarıyla iki katlı evler yapabilmektedir. Bu konuda üniversiteye ait “Contour Crafting” adında birimi var. Bu birimin uygulamaları:

  Ticari yapılar

  Acil yapılar

  Ucuz yapılar

  Çevreci yapılar

  Uzay koloni yapıları

 

Üniversite bünyesinde bulunan devasa bir 3D baskı cihazı ile bütün yapı bilgisayar kontrolünde (Computer Aided Design) yapılabilmektedir. Duvarlar boşluklu (hollow) olacağı için ısı ve ses yalıtımı sağlanıyor. Ayrıca, daha az malzeme kullanılıyor. Elektrik, su ve ısı tesisatı ve tüm bağlantılar robotlar vasıtası ile yapılıyor. Tüm uygulamalar sahada gerçekleşiyor. Sonuç olarak ucuz ve ekonomik evler yapılabilecektir.

Beton; ince agrega, çimento, su, özel katkı ve kompozit fiberden oluşmaktadır. Yüksek performanslı betonun dayanımı yaklaşık 70 MPa olarak hesaplanmaktadır. Kısa sürede üst üste binen katmanlar şeklinde beton dökümü yapıldığı için betonun reolojik özellikleri çok önemli olmaktadır.

 

 

Bu metotla maliyette %20-25, kullanılan malzemede %25-30 ve işçilikte %45-50 azalma beklenmektedir. Ayrıca, konvansiyonel metoda göre CO2 emisyonunda %75 ve enerji sarfiyatında %85-90 oranında düşüş beklenmektedir.

Üniversite’nin hedeflediği uygulamalardan belki de en önemlisi uzay kolonileri için robotlarla yapılar inşa etmek. Bilindiği üzere bir grup insan 2022 yılında geri dönmemek üzere Mars’a gidecek. Bu nedenle insanlar gitmeden orada bir koloni oluşturmak istenmektedir. Mars’a gönderilecek 3D baskı robotları ile burada yapıların inşa edilmesi planlanmaktadır. Şimdiden Mars’a uygun beton reçetesi için çalışma yapılıyor. Mars’taki düşük yer çekimi ve rüzgar etkisi bir avantaj gibi görünse de zemindeki yüksek sülfat oranı ve taşların çok iri olması buradaki malzemenin nasıl kullanılacağı hakkında soru işaretleri oluşturuyor.

 

Çin’de bir firma bir günde on adet evi 3D baskı şeklinde üretebildiğini duyurmuştu. Aslında bu bir ilk değil. Southern California Üniversitesi’nin aksine yapı elemanları fabrikada üretilmekte ve sahada montajlanmaktadır. Bu metot ile daha küçük ve detaysız yapılar yapılmaktadır. Çin’in nüfusu düşünülürse, hızlı ve çok sayıda basit yapıların inşa edilmesi mantıklı geliyor. Firma beton yapımında geri dönüşüm malzemesi ve endüstriyel yan ürünler (atık) kullanmıştır.

 

 

Hollanda’da 3D yazılı ile üretilen bir bisiklet köprüsü.Eindhoven Teknoloji Üniversitesi'nden TheoSalet, verdiği demeçte, “Köprü çok büyük değil ama yazıcıyı benzersiz kılıyordu,” diyor.Yaklaşık 800 katmana sahip olan köprüyü 3d yazıcı ile basmak yaklaşık üç ay sürdü ve üniversiteye göre güçlendirilmiş, ön gerilmeli betondan yapıldı.“Köprü basmanın avantajlarından biri, bir kalıbın doldurulduğu konvansiyonel teknikten çok daha az betona ihtiyaç duyulmasıdır” dedi. “Bir yazıcı betonu sadece gerekli olduğu yerlerde biriktirir.”

Theeight-metre (26-ft) köprüsü, iki yolu birbirine bağlamak için su dolu bir hendeği kapsıyor ve 2 tona kadar yük taşıyacak şekilde test edildi.

Sonuç;

Sonuç olarak gelecekte toplumların bakış açılarındaki farklılaşmalar, beklentilerindeki değişimler, ekonomik beklentiler hızlı üretilebilen, çevre dostu ve aynı zamanda daha ekonomik yapıların üretimlerini zorunlu kılacaktır. 3D beton baskı sistemleri bu anlamda ihtiyaçlara cevap verebildiği ölçüde gelecekte yapı sektörünün merkezinde yer almaya adaydır. Hem teknolojik gelişmeler hem de artan dünya nüfusu bu açıdan bizleri daha hızlı çözümlere mecbur bırakacağını düşündüğümüzde gelecekte hızlı dijitalleşen sistemler kalıcı olacağını ve teknolojiden uzak tüm sistemlerin terk edileceğini söylemek mümkündür.

 

Kaynaklar

http://www.contourcrafting.org/">http://www.contourcrafting.org/

http://ceramics.org/ceramic-tech-today/new-material-for-3d-printing-concrete">http://ceramics.org/ceramic-tech-today/new-material-for-3d-printing-concrete

http://ceramics.org/ceramic-tech-today/new-material-for-3d-printing-concrete 

http://www.iflscience.com/space/robots-could-use-3d-printing-build-mars-bases-astronauts-arrive  http://www.newstatesman.com/future-proof/2014/01/3d-printed-houses-fun-architects-irrelevant-rest-us  http://www.thejournal.ie/houses-3d-printing-1416773-Apr2014/">http://www.thejournal.ie/houses-3d-printing-1416773-Apr2014/

http://www.thejournal.ie/houses-3d-printing-1416773-Apr2014

http://www.treehugger.com/modular-design/chinese-company-3d-prints-cement-chateau-and-5-storey-apartment-building.html">http://www.treehugger.com/modular-design/chinese-company-3d-prints-cement-chateau-and-5-storey-apartment-building.html

http://www.treehugger.com/modular-design/chinese-company-3d-prints-cement-chateau-and-5-storey-apartment-building.html

http://www.treehugger.com/modular-design/chinese-company-3d-prints-cement-chateau-and-5-storey-apartment-building.html 

https://www.theguardian.com/technology/2017/oct/18/world-first-3d-printed-bridge-cyclists-netherlands


 
       
HyperLink
    KÜB DUYURU ABONELİĞİ
  KÜB duyuruları ve bültenlerinin size ulaşması için listemize kayıt olun.  
  Adınız:
 
  E-Posta Adresiniz: