BUÜ’den inşaat sektöründe ezber bozan teknoloji

Türkiye’de inşaat sektöründe ezber bozan bir teknoloji geliştirildi. Artık bir ev inşa etmek için ne ustaya ne de aylar süren şantiye trafiğine ihtiyaç duyulacak. 3D beton yazıcılarla modern ve dayanıklı bir ev yalnızca birkaç gün içinde ortaya çıkacak.

Bursa Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü ve Jet Robotik Mühendislik tarafından geliştirilen 3D beton yazıcılar ve betonun çok daha kısa süre içerisinde donmasını sağlayan tamamen yerli karışımlar sayesinde 300 metrekarelik bir ev bir hafta gibi kısa bir sürede inşa edilebilecek. Jet Robotik Otomasyon Direktörü Arda Bayur’un geliştirdiği sistemde, bilgisayarda hazırlanan üç boyutlu proje tüm detaylarıyla onaylandıktan sonra makineye yükleniyor. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Ar-Ge ekibi tarafından hazırlanan özel solüsyon ile karıştırılan beton, tıpkı mürekkep ile yazılır gibi katman katman dökülüyor. Nozul milimetrik hassasiyetle ilerliyor ve tüm süreci bilgisayar yönetiyor.

150 metrekare tek katlı bir yapının iç ve dış duvarları sadece 2-3 günde tamamlanabiliyor. Bu sürede şantiyede tek bir usta bile bulunmuyor; sistemi 2-3 kişilik teknik ekip kontrol ediyor. Bu da hem maliyeti düşürüyor hem de hata payını neredeyse sıfıra indiriyor. 3D beton yazıcı sayesinde sıva işçiliği ortadan kalkıyor, duvar yüzeyi makineden çıktığı gibi düzgün oluyor. Elektrik ve su tesisatı da duvar içine kolayca entegre edilebiliyor. Çift cidarlı yapı sistemi sayesinde araya izolasyon malzemesi, elektrik ve su tesisatı kolayca yerleştirilebiliyor.

3D beton yazıcı teknolojisi yalnızca ev üretmiyor. Aynı yazıcıyla bank, merdiven, masa, süs havuzu, saksı gibi şehir mobilyaları için mimari tasarımlar da üretilebiliyor.

Jet Robotik ekibinin 10, 20, hatta 30 katlı binalar için farklı bir metot ile döküm yapabilecek Ar-Ge çalışmalarını sürdürdüğünü ve bu süreçte devlet üniversiteleriyle ortak projeler yürütüldüğünü belirten şirket Direktörü Arda Bayur şunları söyledi:
“Uzun yıllardır 3 boyutlu beton yazıcılar üzerinde çalışıyoruz. Son 2 yıldır çift komponentli sistemlerle bunu farklı bir boyuta taşıdık. Harcın içerisine yüksek basınç ve düşük debi ile enjekte ettiğimiz katalizör sayesinde harcı çok hızlı bir şekilde ayakta durabilir bir hale getirebiliyoruz. Kendi geliştirdiğimiz yazılım sayesinde yaklaşık bir günlük eğitimle bir operatör bu makineyi rahatlıkla kullanabilir. Çok hızlı bir şekilde bina üretebiliyoruz. Bu bize maliyet açısından da büyük fayda sağlıyor. Dünya genelindeki hem konvansiyonel hem de 3D yazıcılarla üretilen binalardaki ton başına harç maliyeti 150 ile 300 dolar bandında değişmektedir. Biz bunu Uludağ Üniversitesindeki hocalarımızla birlikte yaptığımız çalışmalarla 70-80 dolar bandına indirebildik. Ton başına maliyetimiz 70-80 dolar olmakla beraber bina ölçeğine göre değişmektedir. Devlet üniversiteleri ve hocalarımızla yaptığımız ortak çalışmalar neticesinde harcın ve makinenin gereksinim duyduğu teknik özellikleri ve harcın özelliklerini geliştirmekteyiz.”

Projenin en büyük Ar-Ge ortağı olan Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ali Mardani ise şu bilgileri verdi:
“Asıl amacımız deprem sonrası barınma ihtiyacını hızlı bir şekilde çözmek. 150 metrekarelik tek katlı bir yapının iç ve dış duvarları sadece 2-3 günde tamamlanabiliyor. Ayrıca bu teknoloji sayesinde askeri binalar, deniz ekosistemini geliştirmek için resifler, kent mobilyaları tasarımı ve üretimi gibi pek çok farklı başarılı projeler yapabiliyoruz. Aslında bu proje geleneksel beton üretimine bir alternatif değil; daha hızlı, daha ekonomik, daha ekolojik faydalar sunduğu için stratejik bir ortak diyebiliriz.”

3D yazıcılı beton teknolojisinin 2000’li yıllarda ortaya çıktığını hatırlatan Prof. Dr. Ali Mardani, teknolojinin her geçen gün çok hızlı bir şekilde geliştiğini vurguladı. “Örneğin günümüzde Çin’de 5 katlı binalar yapılabilmektedir. Avrupa ve Amerika’da köprüler ve çeşitli barınaklarla altyapı ihtiyaçları giderilebiliyor. Türkiye’de ise deprem sonrası birkaç kentte pilot uygulamalar başarılı bir şekilde başladı. Belediyeler tarafından yaygın bir şekilde beton kent mobilyaları yapılmaktadır. Bizim de belediyelerle ortak çalışmalarımız devam ediyor. İstediğimiz nesneleri yazdırabiliyoruz” dedi.

Prof. Dr. Ali Mardani ayrıca çimento ve çevresel etkilerle ilgili yürüttükleri teknik çalışmaları şöyle aktardı:
“Bu teknoloji ilk ortaya çıktığında çimento tüketimi çok fazla olduğu için sera gazı salınımı açısından olumsuzluklar ortaya çıkarıyordu. Çünkü 1 ton çimento üretiminde yaklaşık 1.2 ton hammadde yakılıyor, 900 kg sera gazı salınımı gerçekleşiyor. Dolayısıyla benim yürüttüğüm bir proje kapsamında ekipteki kimya hocamızın laboratuvarında bir katkı geliştirdik ve patentini aldık. Bu katkı sayesinde çimento üretimindeki sera gazı salınımını yüzde 42 oranında azalttık. Ayrıca insan sağlığına zararlı olan krom 6’yı krom 3’e indirdik, klor bağlama potansiyeli kazandırdık.”
“Bu üçlü fonksiyonu üretim sistemimize entegre ettiğimizde daha ekonomik, daha ekolojik ve yenilikçi bir ürün ortaya koyduk. Diğer 3 boyutlu uygulamalarla kıyaslandığında ton başına 150-200 dolar olan maliyeti biz geliştirdiğimiz ekolojik sistemle 70-80 dolara kadar düşürebiliyoruz. Bunun sebebi ürettiğimiz çimentoların daha ince taneli olması ve diğer bağlayıcı sistemleri ile mineral katkıları daha yüksek oranda sisteme dahil edebilmemizdir. Ürünümüz tamamen yerlidir. 2022 yılından itibaren farklı hocalarla çalışmalara başladık. İlk başta tek komponentli sistemle başladık, daha özgün nesneler yazdırabilmek için Ar-Ge çalışmalarımız ile çift komponentli sisteme geçtik. Şu an betonun katılaşma süresini de kendimiz kontrol edebiliyoruz. Dolayısıyla artık inşaatın teslim süresini de biz belirleyebiliyoruz.”

Ayrıca Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı’nın bu konu üzerinde yoğun şekilde çalıştığını belirten Mardani, “Öngörümüz 2026 yılında gerekli mevzuatlar çözülerek artık Türkiye’de çok katlı binaların bu sistemle yazdırılmasının mümkün olacağı yönündedir.” şeklinde konuştu.