Kerpiç Nedir? Kerpiç Kullanım Alanları ve Yapı Elemanları

Kerpiç;  toprak ve saman karışımının suyla yoğrulup kalıplanması daha sonra ise güneşte kurutularak üretilen bir yapı malzemesidir.

Geleneksel yapıları yapım sistemleri bakımından değerlendirdiğimizde kerpiç malzemenin yapı sisteminde taşıyıcı eleman, duvar dolgusu, çatı örtüsü vb. gibi çeşitli işlevlerle kullanıldığını görmekteyiz. Çok eski tarihi kalıntılarda dahi kerpiç malzemesine rastlamamız, ilkel şartlarda bile üretilebilen kerpicin üretiminin son derece basit olmasından kaynaklanmaktadır. Üretiminin basit olması maliyetinin de düşük olmasını sağlamaktadır.  Kerpiç hem ekonomik bakımdan ucuz, hem de kışın sıcak tuttuğundan dolayı tercih edilmektedir.

Kerpiç Nasıl Üretilir? Kerpiç Karışımında Hangi Maddeler Bulunur?

Kerpiç harcına, gübre, hayvan kanı, kireç, alçı, lifli katkılar: saman, ot, kamış artığı, bitki sapları ile ağaç cinsinden katkılar: çam yaprakları (iğne), ağaç dalları, kuru fundalar olmak üzere iki grupta toplanan bitkisel artıklar; at, keçi, kümes hayvanı kılları gibi protein fiberler (hayvan kılı); çimento, granüle yüksek fırın cürufu, doğal puzolanlar, uçucu küller; silis dumanı, cam fiberler ve bitümlü malzemeler stabilizasyon amacıyla katkı yapılmaktadır. Bu malzemeler kerpicin mukavemetini, çekme direncini ve suya dayanımını artırmak amacıyla katkı malzemesi olarak kullanılmaktadırlar.

Tamamen doğal malzemeden üretilen kerpiç doğaya zararlı katkı içermemektedir. Hizmet ömrünü tamamladıktan sonra ise tamamen yeniden kullanılabilir. İyi bir ısı yalıtımına ve akustik özelliğe sahip olmasının yanı sıra nem düzenleyici olarak da görev yapmaktadır. Bu özelliklerinden dolayı çevreci, konforlu ve ucuz yapılar sağlayan kerpiç özellikle kırsal bölgelerde her dönem de alternatif malzeme olmuştur. İlk dönemlerde yaygın olarak kullanılan kerpiç, sanayi çağı ile yerini farklı yapı malzemelerine bırakmıştır. Fakat yine de tarihin her döneminde tüm coğrafyalarda var olmayı sürdürmüştür.

Kerpicin ve üretimi aşaması Türk standardında şu şekilde tanımlanmaktadır; “Killi ve uygun nitelikte toprağın içine saman veya diğer bitkisel lifler vb. diğer katkı maddeleri karıştırılıp ve su ile yoğrulup kalıplara dökülerek şekillendirmek ve açık havada kurutulmak suretiyle elde edilen ve inşaatta kullanılabilecek hale gelen mamullerdir”

Kerpiç üretiminde kullanılacak toprağın bünyesindeki kil oranının belirli bir değer aralığı içerisinde olması istenir. Toprak ne çok killi olmalı ne de kumlu olmalıdır. Kerpiç toprağında gereğinden fazla kullanılan ince malzeme, büzülme ve çatlamalara neden olur. Toprakta bulunan fazla miktarda kumda ise kil miktarının az olması nedeni ile tanelerin birbirine bağlanması gerçekleşmez. İdeal kerpiç toprağı kil, silt ve kum karışımından oluşan topraktır. Toprak bünyesinde bulunan kumun kaba ve ince kum içermesi arzu edilir. Araştırmacılar kerpiç için ideal karışım oranlarını farklı aralıklarda tutmaktadır. Tüm araştırmalarda kil oranı %25-35, kum oranı ise %50-75 arasında değişmektedir. TS 2514’e göre kerpiç toprağı %20- %70 arasında kil ihtiva etmekle beraber en uygun oran olarak %30-%40 arasında kil bulunan toprak önerilmektedir.

Kerpiç için genel toprak sınıflandırması
Toprak Sınıfı-Tane Büyüklüğü (mm)
Kil 0-0,002
Silt 0,002-0,060
Kum 0,060-2
Çakıl >2

Ekonomik ve kolay bulunabilen bir yapı malzemesi olan kerpiç eski çağlardan beri geleneksel yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Günümüzde ise yeni karışımlarla teknik ve mekanik özellikleri değiştirilerek üretilip kullanılmaktadır.

Kerpiç üretilen toprak çok killi veya çok kumlu olmamalıdır. Kerpiç toprağında gereğinden fazla ince malzeme kullanılması halinde, büzülme ve çatlamalara neden olur. Topraktaki fazla miktarda kumda ise kil miktarının az olması sebebi ile tanelerin birbirine bağlanması gerçekleşmez. Kil, silt ve kum karışımından oluşan toprak ideal kerpiç toprağıdır. Toprak bünyesindeki kumun kaba ve ince kum barındırması arzu edilir.

Tuğla gibi inşaatta kullanılan ve örülen kerpiç yine kilden yapılan harçla duvarlarda örülürler. Güneşte kurutulduklarından dolayı iç kısımlardaki kuruma ile dış yüzeyin kuruması eşit olmamakta ve çatlamalara neden olmaktadır. Bunu engellemek için bitkisel artıklar (saman, sap) gibi maddeler kerpice katılmaktadır.

Kerpicin en büyük dezavantajı ise suya karşı direncinin düşük olması olan kerpicin bu özelliğini iyileştirmek için uçucu küllü kerpiç, çimentolu alçılı kerpiç üretimi çalışmaları devam etmektedir.

Çimentolu Kerpiç: İçerisine çimento katılarak üretilen kerpice çimentolu kerpiç denilmektedir. Çimentolu kerpiç bileşiminde çimento oranı %5, %7, %10 bulunanlar olmak üzere 3 guruba ayrılmaktadır.

Kerpiç ile ilgili standart ve yönetmelikler: Ülkemizde özellikle kırsal bölgelerdeki inşa edilen yığma yapıların büyük oranı kerpiçten imal edilmektedir.Bu yapıların belirli kurallara göre yapılmasını sağlamak deprem ve su baskını gibi afetlerde can ve mal kaybını en aza indirebilmek amacı ile Kerpiç Yapıların Yapım Kuralları adıyla TS 2515 olup Nisan 1985’te hazırlanmıştır. Kerpiç bloklar ve bu blokların yapım kurallarıyla ilgili yönetmelik ise Şubat 1977’de hazırlanan TS 2514′ tür. Bu yönetmeliklere uygun olarak kerpiç bloklar üretilmektedir.

The Encyclopedia Americana’da (1829) kerpiç “Özellikle Amerika’nın kurak güneybatı bölgelerinde ve Meksika’da yapılan, doğal killerden oluşan güneşte kurutulmuş tuğlalardır. Ot ya da saman karıştırılan kil arzu edilen şekil ve boyutlarda kalıplanır ve güneşte bir ya da iki hafta kurutulur. Aynı malzemeden oluşan bir harç yapımda kullanılır. Asur ve Mısır’da erken dönem yapım malzemesi olarak kullanılan kerpiç, hala Japonya ve Çin’de kullanılır.” şeklinde tanımlanır.

Kerpiç Yapım Sistemleri

1. Masif Kerpiç Yapım Sistemleri
   • Kerpiç bloklar ile
   • Dövme kerpiç ile
   • Yığma kerpiç ile
   • Omurgalı kerpiç
2. Hafif kerpiç Yapım sistemleri
   • Kerpiç blok dolgulu
   • Kerpiç dökme dolgulu

1-Masif Kerpiç Yapım Sistemleri

Kerpiç Blokları ile Yapım Sistemi

Kerpiç blokları ile yapım ülkemizde ve dünyada bilinen en eski kerpiç yapım sistemidir. Anadolu’da sıkıştırılmış toprak tekniği çok fazla kullanılmamıştır ve bugün de kullanılmamaktadır.

Dövme Kerpiç ile Yapım Sistemi

Dövme kerpiç sisteminde kerpiç çamuru belirli boyutlarda duvar oluşturacak şekilde oluşturulmuş kalıplar arasına dökülür ve dövülerek sıkıştırılır. Dövme kerpiç yapım için iri kumlu ve taşlı killi toprak idealdir. Sıkıştırma esnasında sorun yaratmaması için kalıplar malzeme olarak sağlam, neme karşı emprenye edilmiş ve düzenli aralıklarla kuşak ve gergi ile sağlamlaştırılmış olmalıdır. Kalıp levhaları kullanım kolaylığı açısından en çok 75 cm olmalıdır. Teknik kontroller ve yüksek kalıp masrafı dolayısıyla küçük yapılarda tercih edilmesi gereksiz görülür. Ülkemizde sadece bahçe duvarlarında kullanımı mevcuttur.

Yığma Kerpiç Yapım Sistemi

Yığma kerpiç yapım sistemi elle hazırlanan biçimli topakların ya da rastgele yığından alınan kümelerin üst üste yığılmasıyla oluşan sistemdir.

Omurgalı Kerpiç Yapım Sistemi

Omurgalı kerpiç yapım sistemi ahşap omurgalara sahip dövme kerpiç yapıdır. Toprak yağlı olduğunda içine gömülmüş ahşap omurgalarla ortak olarak çalışmakta ve sürekliliği sağlanmaktadır.

2-Hafif Kerpiç Yapım Sistemleri

Ahşap karkas olarak düzenlenen sistemin kerpiç blokları ile doldurulması ile oluşturulan sistemlerdir. Kerpiç dolgusu kerpiç bloklarla ya da dökme kerpiç dolgulu olabilir.

Kerpiç Duvar Nasıl Örülür?

Kerpiç duvar kalınlıkları bölgelere göre değişiklik gösterse de dış duvarlar en az 38cm, yük taşıyan iç duvarlar en az 25cm olmalıdır.

Kerpiç kullanılarak örülen duvarlarda uyulması gereken kurallar, yığma duvar örgüsü kurallarına benzerdir.

• Taşıyıcı duvarlar 1 ana kerpiç, 1 kuzu kerpiç veya 1,5 ana- kuzu kerpiç olarak örülürler.
• 1 tuğla kalınlığındaki örgüde bir sıra dizi tuğlası olursa, 1 sıra bağ tuğlası olarak örülmelidir.
• 1 tuğla kalınlığındaki örgüde, dizi tuğlaları ¾ tuğla boyu ile başlamalıdır.
• Pencere ve kapı üstüne konacak lentoların ya da pencere altına uygulanacak pencere altı hatıllarının duvar boyunca sürekliliğinin sağlanması faydalıdır.
• “Kapı ve pencere kasalarının duvara kolayca bağlanabilmeleri için, kapı ve pencere boşluklarında, karşılıklı olarak, 1 alt sırada, 1 orta sırada ve 1 üst sırada bitümlenmiş ahşap takoz yerleştirilmelidir. Daha iyisi takozlar boşluk yüzeyine dik olarak duvarın orta kısmına konulmalıdır.”
• Duvar örgüsünde kullanılan harcın her yerde aynı kalınlıkta olmasına, çok kalın olmamasına ve düşey derzleri tam doldurulmasına özen gösterilerek duvarın taşıma gücüne katkı sağlanır.
• Düşey derzler üst üste gelmemeli, kerpiçler şaşırtmalı yerleştirilmeli ve harç kalınlıkları 1,5 -2 cm i geçmemelidir.
• Subasman duvarından kerpiç duvar örgüsüne geçerken, pencere altında ve üstünde, çatı kirişlemesinin altında, duvar yüksekliğinin fazla olduğu durumlarda aralarda duvar boyunca yatay hatıllar uygulanması idealdir.

Kerpiç Bahçe Duvarı: Kerpiç bloklarla inşa edilen duvar tipidir.

Künde Duvar; duvar kalınlığı kadar aralıklı tutulan iki tahta kalıp arası çamurla doldurulur. Sıkıştırılıp, dondukça kalıp yukarılara ve yanlara çekilerek devam edilir.

Mühre Duvar; Yağmurlarla dahi ıslanan özlü çamur haline gelen toprak bir kürek yardımıyla iri parçalar halinde kazılarak üst üste konur.

Kerpiç Hatıllar

Duvar üzerine gelen yüklerin eşit dağılımını sağlamak amaçlı kullanılan yatay hatıllar, aynı zamanda yatay şaşmaları da önler. Subasman duvarı üzerinde taş duvardan kerpiç duvara geçerken, pencere altı ve üstünde, döşeme kirişlemelerinin altında, yüksek duvarlarda gerektiğinde ara hatıl olarak kullanımı gereklidir.

Duvar Boşlukları

Kerpiç evlerde ısı kaybına yol açmayacak ve yapıyı statik olarak tehlikeye sokmayacak küçük boşluklar elverişlidir. Kalın dış duvarlarda pencerelerin ışık almasını artırmak amaçlı içe doğru genişlemeler görülebilir. Kapı ve pencere kasaları boşlukların köşelerine konumlandırılan dikmelerle ve yataydaki hatıllarla bağlantılıdır.

Kerpiç Döşemeler

Genellikle yuvarlak kesitli 15-25 cm çaplı, 30-60 cm aralıklarla duvar bitimindeki hatıla oturtulan kirişlerleoluşturulurlar. Kirişlemeler üzeri ahşap kaplama yapılabilir. Kirişlemeler üzeri ters yönde dallar ile pekiştirilip iyice elenmiş, bol samanlı toprak serilerek sıkıştırılır ve toprak üstü evin içi olduğundan çeşitli yaygılar ile örtülebilir. Zemine oturan döşemelerde rutubete karşı tedbirler alınmalıdır. Bu amaçla 10cm yağlı kil, 20 cm blokaj tabakası ve 10 cm hafif çamur harcı önerisi getirilmiştir. Başka bir öneride ise zeminle döşeme arasında bir hava tabakası bırakmaktır. Yapı artığı kiremit, tuğla vb malzeme zemine aralıklarla çakılır, üzerine yassı taş döşenir. Daha sonra 10 cm hafif çamur harcı tabakası uygulanır. Su basmanda karşılıklı vantilasyon delikleri bırakılarak bu hava tabakasının sirkülasyonu sağlanır.

Kerpiç Çatı

Çatıda yaklaşık 40’ar cm aralıklarla düzenlenen ahşap merteklerin üzerine dik doğrultuda ince dallar, kamışlar vs. sıralanır. Üzerine balçığa bulanmış ot, saz vs. yayılır ve yaklaşık 15 cm kadar killi toprak dökülüp sıkıştırılır. Son kata su geçirimsizlik katmak amaçlı horasan şapı, killi bir toprak olan çorak toprak serilir. Kazandırılan hafif bir meyille su birkaç çörtenle yahut saçaklardan uzaklaştırılır.

Kerpiç Bozulmaları ve Onarımları

Kerpiç yapılarda bozulmalar; malzeme problemleri, temeldeki problemler, yapısal bozulmalar, ısıl hareketler, su, bitki üremesi ve hayvan istilası, rüzgâr, deprem gibi nedenlere bağlı olarak ortaya çıkmaktadır.

Kerpiç yığma yapıların duvarları, bütün yükü taşıyan esas taşıyıcı elemanlardır. Toprağın içindeki kil, karışımın içindeki bütün elemanların birbirine bağlanmasını sağlar ve basınç yüklerini karşılamaya yardımcı olur. Duvarların kalınlığı, duvarlara verdiği rijitlikle yerçekimi kuvvetlerine karşı dayanma kabiliyeti sağlar. Ancak deprem esnasında, kerpiç duvarların kalınlığı, duvarlar içinde iç kuvvetler oluşturarak, çekme gerilmesi meydana getirir. Kerpiç tuğlaların kırılgan yapısına bağlı olarak da malzeme iflası ve çatlama gerçekleşir.

Kerpiç yığma yapılar deprem sırasında değişik çeşitte hasarlar oluşturan 3 çeşit kuvvete maruz kalırlar: çekme kuvveti, kesme kuvveti ve eğilme kuvveti. Her üç kuvvet de kerpiç duvarda çatlama deformasyonu oluşturmaktadır.

• Düzlemsel çekme gerilmeleri, çapraz çatlama, köşelerde çatlama, kapı ve pencerelerde oluşan çatlaklar meydana getirirler.
• Düzlem dışı eğilme basınçları, dikey duvar birleşimlerinde hasara, kalkan duvarında çökmeye, ayrılma hasarına ve duvarın düşeyden ayrılmasına neden olur.
• Güçlü zemin hareketleri, kalkan duvarının devrilmesine neden olur

Kerpiç yığma duvarları çok zayıf çekme mukavemetine sahiptir. Bu nedenle yüksek çekme basıncına maruz kaldıklarında genellikle çatlama oluşmaktadır.

Yığma kerpiç yapı duvarlarında;

• Temeldeki oturma ve mevsimsel yeraltı suyu hareketleri, yapı bütünlüğünü bozarak çatlaklara yol açar.
• Çatının yatay yükünü, kerpiç duvar absorbe edemez ve duvarda yapısal çatlaklar meydana gelir.
• Isıl hareketler, dikey çatlaklara yol açar. Bu çatlaklar duvar uzunluğunca ve duvarların birleşim yerlerinde meydana gelir. Yapının monolitik davranışı ve rijitliği bozulur.
• Yapıdaki kerpiç malzemedeki su içeriğinin rötre limitinden az seviyeye düşmesi ile yapıda rötre çatlakları meydana gelir

Kerpiç Onarım Yöntemleri

Kerpiç yığma yapılarda çatlak onarımı; dikiş yöntemi, kenetleme yöntemi ve enjeksiyon harcı uygulanması yoluyla yapılmaktadır. Kerpiç yığma duvarlardaki çatlaklar, diğer yığma yapılardaki gibi birleşim yerlerinde ve tuğlaların üzerinden çapraz olarak ilerleyerek gelişir. Bu çatlaklar, hidrolik kireç, tuğla tozu ve akrilik emülsiyonlu su karışımı kullanılarak enjeksiyon yapılarak onarılmalıdır. Parçalanmış ve elenmiş kil enjeksiyon harcında kullanılmamalıdır. Uygun karışım 1 birim hidrolik kireç, 3 birim tuğla tozu ve %10 akrilik emülsiyon içeren su ile hazırlanmalıdır. Tuğlalardaki büyük çatlaklar kireç harcı ile doldurulmalı ya da daha iyi bir çözüm olarak tuğla çıkarılarak yenisi ile değiştirilmelidir. Çelik plaka ile duvar dikişi yapılmalıdır.

Kerpiç yığma yapı duvarlarında enjeksiyon harcı uygulaması ile duvarın iç örgüsündeki sismik çatlakların ve harç, dolgu vb. boşalmalarının onarımı yapılabilmektedir. Böylece homojen bir duvar dokusu elde edilerek malzemenin sürekliliği sağlanabilmekte, orijinal yığma duvarın bütünlüğü yeniden kurulabilmekte ve ilerideki olası hasarlara karşı duvarın dayanımı arttırılabilmektedir. Kerpiç duvarlarda kenetleme işlemi için örgü içerisinde, ahşap veya metal çubuklar kullanılabilmektedir. Kenet kullanımı ve kullanılacaksa kenedin türü, duvar bileşenlerine göre farklılık gösterir. Kenetler, çatlak boyunca, gerekli doğrultularda uygulanır. Çatlak onarımının yanı sıra duvarlarda köşe birleşimlerinin güçlendirilmesi amacıyla da kenetleme kullanılabilmektedir.

Sudan, sıcaklık değişimlerinden, bitkilerden, hayvanlardan ve insanlardan kaynaklanan nedenlerle kerpiç malzemenin bozulması sonucunda duvar bünyesi çözülerek kısmen veya tamamen dağılabilmekte, duvar düzlemi düşeyden ayrılarak deforme olabilmektedir. Yüzeysel ve strüktürel çatlaklar, oyuklar ve delikler gibi bozulmalar oluşabilmektedir. Bu tip deformasyonların giderilmesi için yığma yapı duvarlarında yeniden derzleme yöntemi (repointing) uygulanmaktadır. Kerpiç yapı duvarlarında da derz yenilemesi, oyulmuş, hasarlanmış ve bitkisel oluşumlar olan derz yüzeyinin temizlenmesi sonrasında duvarın kendi özgün harcı ya da onarım harcının derz yerine doldurulması ile yapılabilmektedir. Nem problemi kerpiç yapı duvarlarına en büyük zararı veren dış etken olduğundan geleneksel kerpiç yapıların duvarlarının her sene onarımının yapılması ve sıvasının yenilenmesi kerpiç yapıyı korumak amacıyla yapılmaktadır.

Kaynaklar: Encyclopedia Americana Corporation (1829). The encyclopedia Americana, USA, Americana Corporation Çelebi, M.R.(2012). Anadolu kerpiç mimarlığı (1. Baskı). İstanbul: T.C. İstanbul Kültür Üniversitesi Kömürcüoğlu, E.A.(1962). Yapı malzemesi olarak kerpiç ve kerpiç inşaat sistemleri, İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi Matbaası. Selin DURAN, AKŞEHİR’DE KERPİÇ MALZEMELİ YAPILARIN VE BİNALARIN TAŞIYICI SİSTEM AÇISINDAN İRDELENMESİ VE GÜNÜMÜZ KOŞULLARINDA DEĞERLENDİRİLMESİ İnş.Müh. Tuna GÜL, CAM ELYAF VE HAVA SÜRÜKLEYİCİ KATKI KULLANILARAK GELİŞTİRİLMİŞ KERPİÇ
Gülnihal DEMİRTAŞKONYA-TÜRBEÖNÜ TESCİLLİ KERPİÇ YAPILARININ RESTORASYONUNDA KULLANILACAK UYGUN HARÇ TAYİNİ