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 betonarme bir evi 3 gün gibi kısa bir sürede inşa edebilecek. Jet Robotik Otomasyon Direktörü Arda Bayur'un geliştirdiği sistemde, bilgisayarda hazırlanan 3 boyutlu proje tüm detaylarıyla onaylandıktan sonra makineye yükleniyor. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Ar-Ge ekibi tarafından hazırlanan özel solisyon 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 katmanlı yapı sayesinde araya izolasyon malzemesi, elektrik ve su tesisatı kolayca yerleştirilip kapatılabiliyor. 3D beton yazıcı teknolojisi yalnızca ev üretmiyor. Aynı yazıcıyla bank, merdiven, masa, süs havuzu, saksı gibi şehir mobilyası 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 şirketin Direktörü Arda Bayur, "Uzun yıllardır 3 boyutlu beton yazıcılar üzerinde çalışıyoruz. Son 2 yıldır çift kompenentli 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 ne fayda sağlıyor. Dünya genelindeki hem konvansiyonel hem de 3D yazıcılarla üretilen binalardaki ton başına harç maliyeti yaklaşık 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 bu maliyet değişmektedir. Devlet üniversiteleri ve hocalarımızla yaptığımız ortak çalışmalar neticesinde harcın ve makinenin gereksinim duyduğu teknik özellikleri ve harcın özelliklerini geliştirmekteyiz" dedi.
Projenin en büyük Ar-Ge ortağı Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ali Mardani ise, geliştirdikleri proje sayesinde 24 saatlik çok kısa bir sürede 200 metrekarelik alanı yazdırıp kullanımına sunabildiklerini söyledi. Asıl amaçlarının deprem sonrası barınma ihtiyacını hızlı bir şekilde çözmek olduğunu aktaran Mardani, "Örnek olarak 24 saatlik çok kısa bir sürede biz 200 metrekarelik alanı yazdırıp kullanıma sunabiliyoruz. Ayrıca bu teknoloji sayesinde askeri binalar ve 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 faydalarından dolayı stratejik bir ortak diyebiliriz" dedi.3D yazıcılı beton teknolojisinin 2000'li yıllarda ortaya çıkan bir teknoloji olduğunu hatırlatan Mardani, teknolojinin her geçen gün çok hızlı bir şekilde gelişmekte olduğunu vurguladı. "Örneğin günümüzde Çin'de 5 katlı binalar yapılabilmektedir. Avrupa ve Amerika'da köprüler ve çeşitli barınaklarla alt yapı ihtiyaçları giderilebiliyor. Türkiye'de ise deprem sonrası birkaç kentte pilot uygulamalar başarılı bir şekilde başladı. Ancak yaygın bir şekilde belediyeler tarafından kullanılıp beton kent mobilyaları yapılmaktadır. Bizim de belediyelerle ortak çalışmalarımız devam ediyor. İstediğimiz nesneleri yazdırabiliyoruz" diye konuştu.
Yöntemin avantajlarından da bahseden Prof. Dr. Ali Mardani, 3 boyut teknolojisinde kalıba ihtiyaç olmadığını, inşaat üretim giderlerinin yüzde 35'ini kalıp giderleri kapsadığı için otomatik olarak bu giderin azalmış olduğunu söyledi. Prof Dr. Mardani, "İşçi sayısı azaldığı için işçi kazası sayıları da azalıyor. Biz ekip olarak dünyada ve Türkiye'de yapılan uygulamaları sıklıkla takip ediyoruz. 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 kilometreküp sera gazı salınımı gerçekleşiyor. Dolayısıyla benim yürüttüğüm bir proje kapsamında bizim ekipteki kimya hocamızın laboratuvarında bir katkı geliştirdik. Patentini de aldık. Bu katkı sayesinde biz çimento üretimindeki sera gazı salınımını yüzde 42 oranında azalttık. İnsan sağlığına zararlı olan krom 6'yı krom 3'e indirdik. Krom bağlama potansiyelini kazandırdık biz bu katkımıza. Bu 3'lü fonksiyonu bizim üretim sistemimize entegre ettiğimiz zaman daha ekonomik, daha ekolojik ve yenilikçi bir ürün ortaya koyduk. Bu beton üretimini diğer 3 boyutlu uygulamalarla kıyasladığımız zaman aslında ton başı 150-200 bin dolar maliyet ortaya çıkıyor. Bizim buradaki ekolojik sistemimizle ortaya koyduğumuz ekonomik karışımlarla aslında 80 bin dolara kadar düşebiliyoruz. Onun da sebebi ürettiğimiz çimentolarımız daha ince taneli olduğu için biz otomatik olarakta diğer bağlayıcı sistemleri, diğer mineral katkılarını da daha yüksek oranda bu sisteme dahil edebiliyoruz. Bizim ürünümüz tamamen yerlidir. 2022 yılından itibaren farklı hocalarla çalışmalara başladık. Benim yürüttüğüm bazı projeler ve yüksek doktora tezlerinde biz ilk başta tek kompenantlı sisteme giriş yaptık. Ancak daha özgü bir nesne yazdırmak adına Ar-Ge çalışmalarımızla birlikte çift kompenantlı sisteme geçtik. Şu an betonun katılaşma süresini de kendimiz kontrol edebiliyoruz. Ayrıca Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı'nın bu konu üzerine yoğun bir şekilde çalıştığını biliyoruz. Öngörümüz 2026 yılında gerekli mevzuatlar çözülerek, artık Türkiye'de çok katlı binaların bu sistemle yazdırılması mümkün olacaktır. Biz Uludağ Üniversitesi olarak farklı hocalarla işbirliği yapıyoruz. 2022 yılından itibaren 3 boyutlu beton üretimine başladık. Şu an betonun katılaşma süresini de biz kendimiz ayarlıyoruz. Dolayısıyla biz artık inşaatın teslim süresini de belirlemiş oluyoruz" diye konuştu.