Geofoam En Hafif Dolgu Malzemesidir
İnşaat sektöründe kullanılan dolgu malzemeleri arasında EPS Geofoam en hafif malzeme olarak öne çıkmaktadır. Peki, geofoam ne kadar hafiftir? Geofoam hafif dolgu sistemi toprak, beton gibi dolgu malzemelerinin neredeyse 100 katı daha hafiftir. Malzeme aynı zamanda yüksek taşıma kapasitesine sahiptir.
EPS Geofoam yapıların bitişiklerindeki ve temellerindeki zemin ve yapılara gelen yükleri önemli derecede azaltır. Sıradan dolgu malzemelerine göre çok daha hafif olan hafif dolgu sisteminin kullanılması yapılarda oturmaları azaltır, taşıma kapasitesi yetersizliği ve şev kayması gibi durumlarda güvenliği önemli oranda arttırır. Malzeme doğru uygulandığında kullanım ömrü boyunca büyük yüklere dayanabilir bir malzemedir. Doğru proje ve uygulama yapıldığında EPS bloklar üzerinden rahatlıkla ağır araçlar geçebilmektedir.
Genişletilmiş Polistiren köpük (EPS – Expanded Polystyrene) genel olarak 10-40 kg/m3 yoğunlukta ve bloklar halinde üretilir. Yani bir metreküp hafif dolgu sistemi en fazla 40 kg ağırlığındadır. EPS geofoam bloklar yaklaşık olarak standart bir dolgu malzemesinin %1’i ağırlığında, hafif dolgu malzemelerinin ise yaklaşık olarak %10’u ağırlığında çok hafif bir malzemedir.
Yapılarda dolgu amaçlı olarak kullanılan köpük beton yaklaşık olarak 600 kg/m3 ağırlığa sahiptir. Geofoam ise bu malzemenin neredeyse 30 katı daha hafiftir. Toprak dolgu, kırma taş, çakıl gibi malzemeler ise aşırı ağırlıkları nedeni ile üzerlerinde bulundukları zemine ya da yapıya EPS blokların neredeyse 100 katı yük etki ederler.
EPS geofoam kendi ağırlığına göre çok fazla yük taşıyabilen bir malzemedir. Horvath (1995) bu malzemeyi, kapalı ve içi gaz dolu muhtelif hücrelerin oluşumu ile sonuçlanan ve genleştirme yolu ile elde edilen bir malzeme şeklinde tanımlamıştır.
Hafif Dolgu Sistemi Zemin Oturmalarını Engeller
Dolgu imalatlarında karşılaşılan en önemli problemlerin başında zemin oturmaları gelir. Geoteknik mühendisliğinde oturmaların en önemli nedeni zemin üzerine gelen aşırı yüklerdir. Kara ve demiryolu imalatları, yüksek yapılar gibi durumlar söz konusu olduğunda mevcut zemin ve yapılar üzerine büyük yükler etki eder. Bu yüklerin başında ise dolgunun kendi ağırlığı vardır.
Bir metre dolgu imalatı mevcut zemine yaklaşık olarak 2 ton/m2 yük etkimesine neden olur. Aynı durumda EPS hafif bloklar kullanıldığı takdirde zemine ya da yapıya etkiyen yük metrekarede 20 kg gibi aşırı düşük bir mertebeye düşer. Bu durum aşağıdaki şeklide örneklendirilebilir;
Yukarıdaki şekilde basit bir karayolu dolgusunun üç farklı yük altındaki davranışı incelenmiştir. İlk şekilde zemin üzerinde hiçbir yük yoktur. İkinci şekilde ise zemin üzerine Geofoam hafif dolgu imalatı yapılmıştır. Üçüncü şekilde ise geofoam ile aynı yükseklikte standart bir toprak dolgu malzemesi zemin üzerine yerleştirilmiştir. Hafif dolgu uygulanan zemin çok küçük mertebelerde oturma yaşarken standart dolgu uygulanan zemin ise önemli oranda oturacaktır. Yani eps geofoam ile oturma miktarı dolgu malzemesine göre çok daha azdır. Malzeme kara ve demiryolu uygulamalarında zemin oturmalarını önemli oranda azaltır.
Geofoam ile Hafif Dolgu İmalatı
Dolgu imalatlarında karşılaşılan en önemli problemlerin başında zemin oturmaları gelir. Kara ve demiryolu imalatları, yüksek yapılar gibi durumlar söz konusu olduğunda mevcut zemin ve yapılar üzerine büyük yükler etki eder. Bu yüklerin başında ise dolgunun kendi ağırlığı vardır. Malzemenin kendi ağırlığı nedeniyle zeminde elastik ve uzun süreli konsolidasyon oturmaları meydana gelir.
Zeminin taşıma gücünün yeterli olmadığı bu durumlarda yapılacak zemin ıslah işlemleri büyük maliyetler doğurabilir. Geofoam özellikle geleneksel zemin ıslahı yöntemlerine alternatif olarak kullanılmaktadır. EPS bloklar mevcut zemini güçlendirmek yerine zemin üzerine gelecek dolgu yapısının ağırlığını azaltmayı hedefler. Bu geoteknik mühendisliğinde yenilikçi ve ekonomik bir çözümdür. Geofoam kullanımı yüksek maliyetli zemin ıslah yöntemleri kullanılmadan yol dolgusu yapılmasına imkan verir. Böylece zemin kazıkları, taş kolonlar, enjeksiyon yöntemleri gibi yüksek maliyetli uygulamalar için gerekli maliyetler önemli oranda azalır.
Geofoam uygulamalarında öne çıkan çözümler arasında olan karayolu ve demiryolu dolgularının teşkili ve köprü yaklaşımlarının imalatı uygulamada büyük ekonomi sağlar. İstinat duvarı, temeller, boru hatları gibi yapılara gelen yüklerin azaltılmasında ekonomik ve çevreci çözümler sunar.
