PLASTİK MALZEMENİN ÖZELLİKLERİ VE İNŞAAT …yapkat.com/images/Malzeme/Dosya/20962160825729430767297744.pdf · Plastik Malzemelerin Özellikleri Plastik malzemeler petrol, doğal

1

PLASTİK MALZEMENİN ÖZELLİKLERİ VE İNŞAAT SEKTÖRÜNDEKİ KULLANIM YERLERİ SİBEL DEMİRARSLAN1 ÖZET

Plastik kelimesi Yunanca kökenlidir. Yapı malzemesi olarak; yapıdaki kullanılma yerine göre, ısı altında yumuşak iken basınçla veya iki farklı bileşiğin polimerleşmesi sonucu arzu edilen biçimin verilmesi ile üretilen, farklı plastik reçinelerin farklı özelliklere sahip türleri olarak tanımlanır.19.yy.da gelişmeye başlayan plastik malzeme, bugün artık yapı malzemesinden mutfak gerecine, otomotiv sektöründen saç aksesuarlarına, düğmeden sandalyeye kadar pek çok alanda ürün olarak karşımıza çıkmaktadır. Kimyasal yönden çok fazla çeşidi vardır ve her çeşitten farklı bileşimler üretilebilir. Plastiğe farklı özellikler kazandırabilmek, değişik katkı malzemeleri eklenerek sağlanabilir. Böylece esnekliğin arttırılması, mukavemetin yükseltilmesi, dış etkilere karşı solma, kırılganlığın önlenmesi gibi özellikler elde edilebilir. Ucuz ve üretimi kolay bir malzemedir. Farklı bileşimlerde elde edilebilecek özelliklere örnek olarak, renklendirilebilme, hafiflik, yalıtma özelliği, esneklik, dokunabilme özelliği verilebilir. İnşaat sektöründe de tüm bu özelliklerin sağladığı avantajlar nedeniyle çok yaygın bir kullanım alanı bulmuştur. Plastikleri inşaat sektöründe, profil, plak, kaplama, örtü, dokuma, bağlayıcı ve katkı malzemeleri şeklinde görmek mümkündür. Yani, pencere – kapı doğraması, tesisat borusu, derz dolgusu, katkı malzemesi, süpürgelik gibi pek çok farklı alanda karşımıza çıkarlar.

1 Yrd. Doç. Dr. Sibel Demirarslan, KOÜ – KMYO / İnşaat Programı

2

Atmosfer ve dış etkilere gösterdikleri yüksek dayanım da malzemenin yaygın kullanımında tercih nedeni olmaktadır.

Bu çalışmada, böylesine geniş bir ürün yelpazesi içersinde yaygın kullanım alanı bulan 20.yy.ın malzemesi plastiğin genel özellikleri ve inşaat sektöründeki kullanım alanları ele alınmıştır. Böylece, her yerde farklı bir ürün olarak karşımıza çıkan bu malzemenin yapıda ki yerinin tanımlanması ve ürünlerin anlatılması hedeflenmiştir.

Anahtar kelimeler : Plastik, Yapı, Yapı malzemesi

1. GİRİŞ

Plastik hayatın her alanında kullanılmaktadır(Şekil 1) ve son 30 yıldır meydana gelen gelişmelere bakılacak olursa; inşaat, tarım, gıda, tıp, iletişim ya da ulaşım sektörlerinin gelişmesi için büyük bir fayda sağladığı görülmektedir.

Şekil 1- Plastik malzemenin farklı kullanımlarına bir örnek

Plastik malzemeler çok yönlü kullanıma sahip, uzun ömürlü, maliyet performansı yüksek, güvenli ve hafiftirler. Bu nedenle birçok sektördeki üreticiler plastikten üretilmiş malzemelere yönelmişlerdir. İnşaat sektöründe de kullanımı yaygındır, değişik ürünlerle inşaatın

değişik aşamalarında karşımıza çıkmaktadır. Plastik yapı malzemelerini, ısı altında biçim verilebilir kıvamda iken basınçla veya iki farklı bileşiğin polimerleşmesi sonucu kalıpla istenilen şekil verilerek üretilen farklı plastik reçinelerin değişik özelliklere sahip türleri olarak tanımlayabiliriz.

Dünyada ve Ülkemizde kaliteli üretimi elde edebilmek amacı ile hazırlanmış pek çok plastik standardı da mevcuttur. Bu standartlar ve üretim yöntemlerine uygun imalat ile günden güne daha kaliteli sonuçlara ulaşmak mümkün olmaktadır. Ülkemizdeki Türk Standartlarına örnek olarak; TS 2380 Plastikler: Terimler ve tanımlar TS3538 Plastik armatürler – su tesisatı TS 4857 Plastik yer döşemeleri TS 624 PVC Yer döşemeleri verilebilir.

3

2. PLASTİK MALZEMELERİN GENEL ÖZELLİKLERİ 2.1. Plastik Malzemelerin Özellikleri

Plastik malzemeler petrol, doğal gaz, kömür ve tuz gibi doğal kaynaklardan elde edilir. İstenen şekilde kalıplanabilir ve biçim alabilirler[1]. Oksijen, hidrojen, azot ve kükürt başta olmak üzere diğer elementlerin de yer aldığı organik bileşiklerdir. Plastik, Yunanca kökenli bir kelime olup biçim verme, kalıp yapma anlamından gelmektedir.Plastik üretimi, iki ya da daha fazla küçük molekülün daha büyük bir molekül oluşturmak üzere geçirdikleri kimyasal tepkime sürecidir ve polimerizasyon olarak adlandırılır. Tepkimenin sonucunda ilk bağların tekrar kurulması ile oluşan maddeye polimer denmektedir. Polimer bileşikleri oluştuktan sonra püskürtme, enjeksiyon ya da sıkıştırma gibi tekniklerle toz, taneli ya da hamur halindeki plastik malzemeler üretilir. Sonraki aşamada ürün; tüketim, endüstriyel kullanım gibi alanlara uygun hale getirilebilmek için üretim ya da diğer parçalarla birlikte montaj aşamalarından geçmektedir.

En belirgin özellikleri ısıya karşı dayanımlarının düşük olmasıdır. Amorf iç yapıya sahiptirler[2]. Katı halden sıvı hale geçişleri yavaş bir şekilde gerçekleştiğinden işlenmeleri kolay olmaktadır. İstenilen şekilde kalıplanabilmekte, şişirilebilmekte ya da sıkıştırılabilmektedirler. Plastik malzemelerin kimyasal yönden birçok çeşidi vardır ve ayrıca bunlardan da değişik bileşimler üretilebilmektedir. Plastikler dış etkilere ve atmosfer etkilerine dayanım gösterirler. Bazı türleri kimyasal etkilere dayanım gösterir, doğada yok olmazlar, Elektrik iletkenlikleri yoktur, düşük ısı iletkenliği özelliği vardır, hafiftirler, nem almazlar ve renklendirilebilirler, ancak yüksek sıcaklıkta renkler değişebilir.

Yoğunlukları 0.9-2.0kg/m3aralığındadır. Plastiklerin ısıl genleşme oranı fazladır. Bu nedenle, örneğin, metal bir malzeme üzerindeki plastik kaplama ısınınca kalkacaktır. Kısmen yanıcıdırlar. 2.2. Plastiklerin Mekanik Özellikleri

Isı ve elektriği iletmeyen, hafif, işlenebilir, dayanıklı malzemelerdir(3). Elastik, plastik, vizkoelastik şekil değiştirme görülebilir. Kuvvet etkisi ile polimerlerdeki bağ açıları büyüyerek başlayan şekil değiştirme sonucu büyük bir elastik şekil değiştirme meydana gelir. Yine kuvvet etkisi ile polimerlerdeki zayıf bağlar arasında kısmi parçalanmalar meydana gelir. Gerilmenin sabit kalması durumunda ise polimerlerde sünme meydana gelir. Vizkoelastik davranış ise, gevşeme ve sürünme biçiminde oluşur. Sabit bir gerilmenin etkisi ile malzemede oluşan kalıcı şekil değişikliğine sürünme denir. Gevşeme ise, sürekli şekil değiştirmekte olan malzemede gerilmelerin

4

devamlı azalmasıdır[3]. Yüksek ısıda viskoz davranış gösteren bir polimer malzeme, daha düşük ısılarda farklı özellikler göstererek gevrek ve rijit olabilir. 2.3. Genel Sınıflandırma

Günlük hayattaki plastiklerin çoğu kömür katranı, petrol ve doğal gazların türevlerinden elde edilmektedir. Plastikler suya ve kimyasal maddelere karşı dayanıklıdırlar. Organik çözücülerle yumuşama ve genleşme özelliği gösterirler. Sentetik maddelerdir. Farklı plastiklerin elde edilebilmesi, iç yapısındaki elementlerde ve yapım yöntemlerinde yapılacak değişikliklerle ve farklı kimyasal reaksiyonlar sonucunda olmaktadır.. Plastik malzemeler ısı karşısındaki tutumlarına göre termoplastikler ve termosetler olmak üzere iki grupta toplanırlar[2].

Bunlardan termoplastikler, belli bir sıcaklıktan sonra ve basınç etkisi altında yumuşarlar ve akarlar, ancak soğuduktan sonra bulundukları şekli korurlar ve tekrar sıcakla değişme özelliği taşırlar. Uygun çözücülerde çözünürler. Düşük yumuşama noktasına, yüksek ısıl genleşme katsayılarına sahiptirler. İstenilen şekilde kalıplanabilir, köpükleştirilebilir veya genleştirilebilirler. Düzgün bir kesilme özelliğine sahiptirler. Isı ve basınç altında pek çok kez şekil vermek mümkündür.

Termosetler, yumuşama sırasında ilk formlarını korurlar, belli bir ısı derecesinden erimeden karbonlaşmaya uğrayan ve ısı karşısında tekrar değişmeyen plastik türleridir. Kesilirken döküntü meydana getirirler. Sadece bir kez şekil verilebilirler, ikinci kez eski şeklini alamazlar. Çoğu 150’-230’ arasındaki sıcaklığa dayanırlar.Bazı özel türleri 260’ye kadar dayanıklıdır.

3. İNŞAAT SEKTÖRÜNDE KULLANILAN PLASTİK ÇEŞİTLERİ İnşaat sektörü plastik malzemelerin en çok kullanıldığı sektörlerden

biridir. Gerek kaba yapı, gerekse ince yapı ve tesisat aşamasında plastik malzemeden üretilmiş ürünler kullanılmaktadır. Doğramalar, çeşitli borular, katkı malzemeleri, dolgu malzemeleri, fişler gibi pek çok farklı örnek verilebilir. Selüloz plastikler

Üretilmiş ilk plastik malzemedir. Aşırı yanıcıdır, patlayıcı özellik taşıyıcı tipleri de vardır. Parlayıcı olmayan selüloz asetat büyük oranda piyasada yerini almıştır ve kapı doğraması, bağlantı elemanları olarak kullanılırlar. Berrak, sert ve renksizken daha kullanışlıdır, ancak nem ile karşı karşıya kaldığında genleşmektedir.

5

Kazein Plastikler

Bu türler yapı endüstrisinde çok az kullanılmaktadır[1]. Fenollu Reçineler

Bakalit olarak adlandırılan bir termoset plastik türüdür. Fenollu reçineler bağlantı parçalarında, yapıştırıcılarda yaygın olarak kullanılır. Isı dirençleri yüksektir, ancak normal halde darbeye karşı dirençleri düşüktür[1]. Amino plastikler

Pek çok renk elde etmek mümkündür. Bazı çeşitleri aşınmaya, ısıya karşı dirençlidir. Tutkal olarak kullanılırlar. Vinil Plastikler

Çatı plakalarında, yağmur suyu malzemelerinde, tesisat bağlantı parçalarında,tesisat borularında kullanılırlar(Şekil 2).

Şekil 2- Borular

PVA(polivinil asetat) boya tabanı, tutkal ya da betona esneklik

kazandırabilmek için katkı olarak kullanılabilir. Bağlayıcılık özelliğini arttırmak için yüzey işleme malzemesine, döşeme kaplamalarına eklenebilir[1]. Polisitren

Bu termoplastik malzeme, su ve kimyasal maddelere dayanımı iyi olan katı, saydam, kırılgan bir plastik çeşididir. Bu maddenin genleşmiş yani hafif şekli yalıtım plakası olarak kullanılabilir. Özellikle, çatı ve duvar kaplamalarında iyi bir performans gösterir.. Politen

Termoplastik bir malzemedir. Tesisat bağlantı parçaları ve boruların üretiminde nem geçirmez ve hava geçirmez özelliği ile yaygın bir kullanım alanına sahiptir.

6

Polipropilen Politene benzer, ancak yumuşama sıcaklığı daha yüksek ve esnek bir

malzemedir. Polimetil metakrilat

Termoplastiktir. Işığa karşı saydamlık derecesi en önemli özelliğidir. İnşaat sektöründe; pencere camı, panolar, karolar, çatı feneri plakaları, aydınlatma donatımı, ilave donanımlarla desteklendiği durumlarda ise bazı tesisat bağlantı parçaları gibi malzemelerin üretiminde kullanılır. Naylon

Naylonlar, kopolimer bir termoplastik türüdür. Yumuşama noktaları 200’ yi geçebilir. Dayanıklı ve kaygandırlar. Kapı makaraları ve palanga için, ayrıca, aşınma ve darbeye dirençli metal mobilyaların kaplanmasında da kullanılır[3]. Polyester ve Alkid Reçineleri

Genelde termosettir ancak, termoplastik olanları da bulunur. Sert ve ısıya dayanıklıdırlar. İyi bir yalıtkan özelliğe sahiptirler. Kimyasal sıvı ileten borularda, su depolarında, mobilya yapımında kullanılırlar. Farklı çeşitleri farklı alanlarda uygulama alanı bulur. Yüksek dayanım istenen durumlarda, örneğin, takviye edilmiş yarı saydam plaka, cam elyafı ile kullanılırlar. Epoksi reçineler

Yüksek ısıya ve kimyasal etkilere karşı dirençlidirler, katıdırlar. Yapıştırıcı olarak, boyalarda, kaplamalarda; bağlayıcı olarak, döşeme kaplamalarında aşınmaya direnç göstermesi bakımından kullanılırlar. Poliüretanlar

Sıvı ve köpük halde olabilirler[3]. Gürültü söndürücü eleman olma ve sızdırmazlık özellikleri vardır. Pek çok özel kullanım alanına sahiptirler. Köpük halde kullanılabilir, dayanıklılık ya da esneklik sağlayabilirler. İnşaat sektöründe çatı yalıtımında ve dekorasyon işlerinde yararlanılmaktadır. Sentetik kauçuklar

Esnek ve elastiktirler. Tutkallarda, boyalarda, yapıştırıcılarda görevleri itibariyle özel önem taşırlar. Poliester reçinesi

Pek çok yerde kullanılmaktadır. Yapıda kullanım şekli cam takviyeli plastik (CTP) malzeme şeklindedir. CTP poliester reçinesi emdirilmiş cam tülü ya da cam keçenin kalıplanarak biçimlendirilmesi ve polimerleşmesi sonucu sertleşmesi ile üretilir. Oluklu çatı kaplama levhaları, su tankları, basınçlı borular bu malzemeye örnek olarak verilebilir. Genelde yarı saydam bir malzemedir. Boyanabilme özelliğine sahiptir.

7

Silikonlar Sınır sıcaklığa dayanıklı ve su itici malzemedirler. Boyalarda, dolgularda,

kalıp yağı olarak, yanmayı geciktirici çözeltilerde kullanılırlar. 3.1. İnşaat Sektöründe Plastik Kullanımı

Plastik malzeme pek çok yapı türünde kullanım yeri bulan ortak bir üründür. Örneğin; kamu binalarında, konutlarda, işyerlerinde, fabrikalarda, bürolarda, sosyal tesislerde, hastanelerde vb. binalarda, köprü, viyadük gibi mühendislik yapılarında değişik görevler yüklenerek kullanılırlar. Plastik malzemeler yapılarda kullanılan seri parçalarda düşük maliyetli oluşları, hafif oluşlarından dolayı enerji tasarrufu sağlamaları, çok çeşitli kullanım alanlarına sahip olmaları ve yüksek yalıtım kapasiteleri nedeniyle bu sektörde tercih edilmektedirler. İnşaat sektöründe en çok kullanılan plastik malzemeler, Poliklorit Vinil ve PVC’dir. Bu malzemeleri Polietilen, Poliüretan ve Polisiterin izlemektedir. Birçok binanın boruları, pencereleri, çatıları, zeminleri, kabloları, iletim elemanları ve yalıtımları plastik esaslı olduğundan Avrupa’da inşaat sektörü yılda 5 milyon tondan fazla plastik kullanmaktadır. Bina yapım sürecinin her aşamasında kullanılacak olan bir plastik ürün mutlaka bulunmaktadır. İnşaat sektöründe kullanılan plastik ürünlerden bazıları aşağıda maddeler

halinde sunulmaktadır: • Plastik kalıp • Şişebilen plastik kalıp • Plastik döşeme kaplama malzemeleri, kaymayan(Şekil 3)

Şekil 3- Plastik döşeme kaplama malzemesi[7] • Plastik izolasyon tabakaları • Aside dayanıklı plastik yer sıvaları • Reçine tabanlı plastik yer kaplama sistemleri

8

• Plastik modüler döşeme kaplamaları • Yüksek basınçlı haddelenmiş plastik yerler, ön üretim • Plastik duvar panelleri • Plastik duvar plakaları • Plastik duvar kaplamaları • Plastik bölme elemanları • Yapı sanayiinde plastik bölmeler • Mono blok konut, büfe vb.(Şekil 4)

Şekil 4- Mono blok üniteler[7] • Plastik tavanlar • Plastik kiriş silmesi panoları • Plastik çatı ışıklandırması • Plastik çatı malzeme levhaları • Plastik çatı kaplamaları • Plastik oluklar(Şekil 5)

Şekil 5- Plastik oluklardan örnekler[7] • Plastik aksesuarlar • Plastik taban döşemeleri • Plastik borular • Plastik cephe panoları • Plastik doğrama: pencere(Şekil 6)

9

Şekil 6- Plastik pencere detayları[7] • Plastik doğrama : kapı(Şekil 7)

Şekil 7- Plastik kapılar[7] • Karavan • Su deposu • Mobilya üretimi ve yardımcı gereçleri, aksesuarları • Tesisat armatürleri • Küpeşte, süpürgelik gibi ince yapı elemanları • Yüzeysel sert kaplama elemanları • Soğuk tutkal • Plastik tutkallar • Plastik storlar(Şekil 8)

Şekil 8- Plastik stor detayı[7] • Yalıtım için kullanılan poliüretan köpükler • Derz dolguları • Katkı malzemeleri • Buhar ve su yalıtımları

10

• Sentetik kumaşlar • Boya • Şeffaf levha • Plastik pas payı elemanları • Kalıp yardımcı malzemeleri • Plastik fitil • Plastik hortum • Vida - Cıvata • İş giysileri • Yapay bahçeler(Şekil 9)

Şekil 9- Plastik konstrüksiyonlar[7] • Plastik kereste • Kulübe yapımı • Minik köprüler(Göl, dere vb. üzeri) • Çitler • Ahır yapımı • İskele, rıhtım gibi deniz içi uygulamaları • İstinat duvarı • Parmaklık, korkuluk yapımı • Çatı kalasları • Elektrik fiş & prizleri(Şekil 10 )

Şekil 10- Elektrik gereçleri[7]

11

4. SONUÇ

Plastik yüzyılımızda çok farklı alanlarda kullanılan bir malzemedir. Üretim kolaylığı ve ucuzluğu ile ev eşyasından, mutfak eşyasına, büro gereçlerinden, inşaat malzemesine ve hatta kişisel kullanım gereçlerine kadar hemen her sektörde karşımıza çıkmaktadır. Farklı özelliklere, olumlu ve olumsuz yönlere sahiptir. Karşımıza bazen bir bardak, bazen bir tepsi, bazen bir sandalye, ya da döşeme kaplaması olarak çıkabilecek ürün zenginliğine sahiptir. Taraktan araba parçasına, küpeşteden oyuncağa, tokadan doğramaya kadar farklı alanlarda ürün örnekleri çoğaltılabilir.

Dayanımı, kolay şekil alabilmesi, gösterdikleri mekanik ve fiziksel özelliklerinden dolayı kullanımda öne çıkmakta ve tercih edilmektedir. Plastik malzemeler makinelerde işlenebilir, kaynakla veya yapıştırılarak birleştirilebilir. Plastik malzemeleri yapıştırmak plastiklere belirli çözücü ve katkı maddelerinin ilavesi ile mümkün olmaktadır. Bu tip işleme ve uygulama kolaylıkları da tercih edilme sebebini arttırmaktadır

Plastiklerin inşaat sektöründe kaplama malzemesi olarak kullanılması ile kaplanan malzeme korunabilmekte, yüzeyin fiziksel özellikleri değiştirilebilmekte ya da estetik özellikler verilebilmektedir.

Mono blok birimler ile pek çok ihtiyaca cevap verebilmektedir.Hazır halde, tamamen bitmiş olarak alınan üniteler ihtiyaçları çabuk, kolay ve temiz bir şekilde karşılamaktadırlar. İnce yapı elemanı olarak kullanımlarında, ön üretimli olduklarından

dolayı işlerin akışında kolaylık ve temiz bitimler sağlamaktadırlar. Plastik malzeme kullanılarak doğrama, çeşitli borular, küpeşte ve korkuluklar, süpürgelikler, kaplama profilleri gibi çok çeşitli yapı elemanlarının üretilmesi mümkündür.

Hazır sıva olarak rahat ve kolay bir şekilde uygulanabilir. Uygulamada fırça ya da rulo kullanılır. Derz dolguları, beton katkı malzemeleri, şeffaf levha, boya, boru, mobilya ve sabit donanımlarda karşımıza çıkmaktadır. İncelendiği ve görüldüğü üzere, özellikle inşaat sektöründe yaygın ve çok

farklı alanlarda kullanımı vardır. Piyasaya hakimdir, gerek yerli üretim gerekse ithal ürünlerle birlikte geniş bir ürün yelpazesine sahip olan plastik malzeme, doğada uzun yıllar yok olmadan kalması çevre açısından olumsuz gibi görülse de, diğer olumlu yönleri nedeniyle kullanım alanı bulmaktadır.

12

KAYNAKLAR 1. Adams, E.C., (1993), Yapı Bilgisi, T.C. YÖK Yayını, Ankara. 2. Eriç, M., (1994), Yapı Fiziği ve Malzemesi, Literatür Yayıncılık, İstanbul. 3. Mutluay, H., Demirak, A.,(1996), Malzeme Bilgisi, Beta Basım-Yayım- Dağıtım AŞ., İstanbul. 4. Serfiçeli, Y.S., (2000), Malzeme Bilgisi Temel Ders Kitabı, MEB Yayınları, İstanbul. 5. Toydemir, N., Gürdal, A., Tanaçan, L., (2000), Yapı Elemanı Tasarımında Malzeme, Literatür Yayıncılık, İstanbul. 6. Biçer, N. G., Ocak-Şubat 2004, “Plastik Kereste”, PAGEV Plastik Araştırma, Geliştirme, İnceleme Dergisi, Sayı 72, s. 60-64, İstanbul. 7. Çeşitli firma broşürleri