Yaşam Döngüsü Analizi ile Farklı Dayanım Sınıfları için Ekonomik-yeşil Çimentonun Optimum Klinker Miktarının Belirlenmesi

Abstract

Yaşam Döngüsü Analizi (YDA); bir ürünün, hammadde temininden başlayarak üretim sürecinin ve yaşam boyunca olan hizmet aktivitesinin çevreye olan etkisini değerlendirmek ve belirleyebilmek için kullanılan bir yöntemdir. Bir ürünün ya da hizmetin üretimi sürecinde kullanılan hammaddelerin ve bununla birlikte ortaya çıkan çevresel emisyonların bir envanterinin çıkarılması ile başlayan YDA, bu girdi ve çıktıların oluşturabileceği çevresel etkilerin değerlendirilmesi ve sonuçların sistematik olarak karşılaştırılması ile sona erer. Yapı sektörü, yeryüzünden çıkarılan hammaddelerin yaklaşık %50'sini kullanmaktadır. Yapı sektörü küresel enerji kullanımının, %36'sını ve enerji kullanımı kaynaklı karbondioksit emisyonlarının %39'unu oluşturmasıyla çevre sorunlarının başlıca sebeplerindendir. Ortaya çıkan çevresel etkileri en aza indirmek dahası önüne geçebilmek için ürünün-hizmetin oluşturduğu çevresel etkiler somut bir şekilde ortaya konulmalıdır Bu amaç doğrultusunda bu tez çalışmasında, çimento üretiminden kaynaklı çevresel kirliliklerin en aza indirilmesi için klinker miktarı %5-50 arasında azaltılarak mineral katkı malzemeli çimentolar üretilmiş ve numuneler hazırlanmıştır. Söz konusu mineral katkılar; uçucu kül, granüle yüksek fırın cürufu ve doğal puzolandır. Farklı oranlarda mineral katkı ile üretilen numuneler katkısız referans numunesi ile kendi aralarında karşılaştırılmış ve bir dayanım-çevre-maaliyet grafiği çizilerek en uygun çimento karışım oranı belirlenmiştir. Dayanım-çevre ve ekonomi açısından en verimli numune DP10 (%10 doğal puzolan ikameli numune) numunesi seçilmiş ve ekonomik- yeşil çimento ismi verilmiştir. Bu ekonomik-yeşil çimento ve Portland çimentosu ile inşa edilen iki farklı senaryo oluşturulmuş ve ekonomik-yeşil çimentonun karbon salınımını 40118,75 kgCO2e azalttığı hesaplanmıştır. Böylece çevreye duyarlı, dayanım açısından uygun ve ekonomik yapılar için bir çimento önerisi verilmiştir.

Life Cycle Analysis (LCA); It is a method used to evaluate and determine the environmental impact of a product, its production process, starting from the supply of raw materials, and its service activity throughout its life. LDA begins with making an inventory of the raw materials used in the production process of a product or service and the resulting environmental emissions, and ends with evaluating the environmental impacts that these inputs and outputs may create and systematically comparing the results. The construction sector uses approximately 50% of the raw materials extracted from the earth. The construction sector is one of the main causes of environmental problems, accounting for 36% of global energy use and 39% of carbon dioxide emissions resulting from energy use. In order to minimize and even prevent the resulting environmental impacts, the environmental impacts created by the product-service should be revealed concretely. For this purpose, in this thesis study, in order to minimize environmental pollution caused by cement production, the amount of clinker is reduced by 5-50% and cements with mineral additives are used. produced and samples were prepared. The mineral additives in question are; fly ash, granulated blast furnace slag and natural boza. Samples produced with different amounts of mineral additives were compared with the reference sample without additives, and the most appropriate cement mixture ratio was determined by drawing a strength-environment-cost graph. The most efficient sample in terms of strength, environment and economy was selected as DP10 (10% natural posing replacement sample) and was named economical-green cement. Two different scenarios built with this economic-green cement and Portland cement were created and it was calculated that economic-green cement reduced carbon emissions by 40118.75 kgCO2e. Thus, a cement recommendation is given for environmentally friendly, durable and economical structures.