GFRC – GRC – Cam Elyaf Katkılı Beton

GFRC – GRC “Cam elyaf takviyeli beton” “Glass fiber reinforced concrete” yüksek dayanımlı cam elyafların çimento bazlı bir karışıma eklenmesi yoluyla üretilmektedir. Bu formda hem elyaf hem de karışım fiziksel ve kimyasal özelliklerini korumaktadır fakat üretilen bu yeni malzeme, karışımdaki bileşenlerin tek başına elde edemeyecekleri teknik özelliklere sahip olmaktadır. Genelde elyaflar asıl yük taşıyıcı elemanlardır, elyafların çevresindeki karışım ise bir yük transfer aracı olarak görev yaparken elyafları istenilen düzende tutmakta ve çevresel zararlardan korumaktadır.

Cam elyaf genellikle 6-51 mm uzunluğunda ve 10-30 mikron çapındadır. Cam elyafın alkaliye dayanıklılığı, üretim sürecinde elyafa uygulanan bir kaplama malzemesi sayesinde elde edilmektedir. Püskürtme yöntemiyle uygulanan “GFRC” – “Cam elyaf takviyeli beton” için çimento harç karışımının ağırlığının %5 i kadar cam elyaf kullanılması optimum gerilme direncinin sağlanması için gereklidir. Üretim sürecine bağlı olarak karışımın içindeki cam elyafların kombinasyonu, elyafların arasında da yeterli bir bağ kuvveti oluşmasını sağlayarak elyafların kopmasını önlemektedir.

GFRC‘nin teknik özellikleri katmanların üst üste uygulama sırasına göre veya cam elyafların karışımdaki dağılımına  göre değişmektedir. Ortak özellikler paslanmazlık, düşük termal genleşme katsayısı gibi özellikleri içermektedir. En önemli özellik normal betona göre kalınlığın azaltılmış olmasıdır. Bu özellik sayesinde malzeme hafif olmakta ve bu sayede binaya daha az ölü yük bindirerek binanın taşıyıcı sisteminde tasarruf edilmesini sağlamaktadır. İnce bir bileşen, sert haldeyken çatlamaması için yüksek çekme dayanımına sahip olmalıdır. Çatlaklar erken aşamalarda veya paneller taşıyıcı sisteme monte edildikten sonra ortaya çıkabilmektedir. Cam elyaf, bu ince bileşendeki tek güçlendirme öğesi olduğu için GFRC-Cam elyaf takviyeli beton karışımlarının görece yüksek hacimlerde cam elyaf içermesi önemlidir.

Cam elyaflar karışıma devamlı uzunlukta veya kesilmiş olarak eklenebilmektedir. Genellikle GFRC-Cam elyaf takviyeli betonun mimari kullanımında üretim istenilen kalınlığa ulaşılana kadar ince tabakalar halinde cam elyaflar ve karışımın üst üste uygulanması ile yapılmaktadır. Her bir katmandaki cam elyaf dağılımı ve katman uygulama sıralaması, istenilen fiziksel ve mekanik özelliklerin sağlanması için kontrol edilmektedir. GFRC-Cam elyaf takviyeli beton panellerin tasarımı; çekme gerilimi, baskı gerilimi ve kesme gerilimi karşısında gösterdiği temel özelliklere ve ısısal ve nem kaynaklı değişimler karşısında tahmini davranışlarına dayanmaktadır. Dış yüklerin şiddetine bağlı olarak GFRC katman aşamalı olarak bozulmaya uğrayabilmekte fakat tamamen kırılmamaktadır.

GFRC- Cam Elyaf Katkılı Beton Uygulama Alanları

GFRC-Cam elyaf takviyeli beton çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır, fakat en yaygın kullanımı cephe kaplaması gibi mimari uygulamalardır. GFRC-GRC‘nin sahip olduğu üstün özellikler bu malzemeyi cephe kaplaması alanında öne çıkarmıştır.

GFRC genellikle cephe elemanı olarak kullanılan büyük ve hafif panellerin üretiminde kullanılmaktadır. Bu paneller sadece kendi yüklerini, sismik yükleri ve rüzgar yüklerini taşımak üzere tasarlanmaktadır. GFRC- Cam Elyaf Katkılı Beton, normal betondan daha düşük yoğunluklu değildir. Bu paneller GFRC-GRC katmanın inceliği dolayısıyla hafif olarak nitelendirilmektedir. Cephe panelleri, paneli taşıyan ve binaya bağlantı noktaları içeren taşıyıcı çelik çerçevelerle üretilmektedir.

GFRC-Cam elyaf takviyeli betonun estetik özellikleri ve esnekliği tasarımcıların, çeşitli şekiller ve dokularla yaratıcı tasarımlar yapmalarına olanak sağlamaktadır. Ayrıca malzemenin uzun ömürlülüğü ve dış etkenlere karşı dayanıklılığı, yüksek kaliteli ve mali açıdan verimli cephe kaplama sistemlerinin tasarımına imkan vermektedir. GFRC-Cam elyaf takviyeli beton paneller hafif olmaları sebebiyle binaya aşırı yük bindirmemekte ve montaj sürecini kolaylaştırmaktadır. GFRC-Cam elyaf takviyeli beton panel bitişlerine, doğal malzeme görünümü verilebilmektedir. GFRC’nin mimari kullanımı cephe kaplaması, silmeler, kemerler, kubbeler, ses bariyerleri gibi uygulamaları kapsamaktadır.

GFRC‘nin renk, doku, şekil ve yüzey bitişi bakımından çok yönlü bir ürün olması, tarihi binalarda özgün elemanların tamiri ve iyileştirilmesi açısından GFRC‘yi ideal bir malzeme haline getirmektedir. Tarihi binalara ek olarak inşa edilecek yeni yapılarda tarihi binanın tasarım özelliklerinin kullanılmasına da imkan vermektedir GFRC dış etkenlere karşı dayanıklılığı ve doğal malzemeyi taklit etme özelliği sebebiyle peyzaj düzenlemelerinde de kullanılmaktadır.

Yapısal olarak GFRC, sprey uygulama ile kolonların güçlendirilmesinde, mevcut cephe duvarlarının cam elyaf file ve sprey GFRC uygulama ile iyileştirilmesinde kullanılmaktadır. Binaya aşırı yük bindirmemesi sebebiyle, yüzeyi cam olmayan mevcut cephe duvarlarının üzerine, binanın taşıyıcı sistemine monte edilerek kaplanabilmektedir.

Kanallar, kanalizasyon, borular gibi altyapı ürünlerinde de, gözenekliliğinin az olması sebebiyle sıradan betona göre kimyasallara ve suya daha dayanıklı olan GFRC tercih edilmektedir.

Kaynak: Mimar Karçiçek Tutku TEKİN -CAM ELYAF KATKILI BETON CEPHE PANELLERİNİN İNŞA EDİLEBİLİRLİK KRİTERLERİ AÇISINDAN İNCELENMESİ