İlan/Duyuruyu Yaratan

Yönetici

İrfan Yalın : Çimentonun tarihi (2) | Betona hapsolan uygarlık

Yağmur ormanlarının yapılaşmaya açıldığı, betonun her yeri kapladığı, gelişmenin şehirleşme olarak görüldüğü günümüz uygarlığında her gün milyonlarca ton harç malzemesi doğayı örtmeye devam ediyor

Çimento'nun kültür tarihinden geçmişe dönük sayfaları açarak geçen hafta başladığım "medeniyeti kaplayan toz" başlıklı yazımı okuyanlar hatırlayacaklardır, kaynaştırıcı malzemelerin ilk ne zaman kullanıldığı konusunda net bir bilgi olmasa da, arkeolojik araştırmalardan edinilen veriler doğrultusunda binlerce yıl öncesinden bu yana birleştirici özelliği olan harçların inşaat yapımında kullanıldığının bilindiğini yazmıştım.

Atalarımızın 12 bin yıl öncesinden beri neredeyse tüm coğrafyalarda bağlayıcı - birleştirici malzemeleri bildiklerini, çevrelerindeki her şeyi bu amaçla kullandıklarını anlatmış, tarihsel süreç içinde harca katılan malzemelerin çok değişkenlik gösterdiğini, insanın iki taşı üst üste koymak için neleri denediğini bilmenin bile şaşırtıcı olduğunu söylemiştim. Kan, yumurta, peynir, gübre, Arap zamkı, öğütülmüş tuğla tozu, hayvan kemiklerinden elde edilen tutkal, bitki suları, incir sütü, çavdar hamuru, kesik süt, arpa, idrar, şeker, mineraller, keten tohumu, hayvan tüyleri, balmumu, glüten, pirinç, bamboo suyu, kazein gibi maddeler benim bulabildiklerim! Hepsini bu kadar sanmayın, eminim bu listeye eklenecek başka şeyler de vardır!

Romalıların günümüze dek gelebilen hamamlarının, Panteon gibi, Kolezyum gibi, İstanbul'daki Ayasofya gibi dayanıklı ve sanatsal yapılarının temellerinde, tabanlarına döktükleri harçta "harena fossicia" adı verilen volkanik kumdan ürettikleri çimento kullanmalarından bahsedip, köprü, rıhtım, yağmur kanalları, su kemerleri gibi suya maruz kalanlar binaların yapım harcına "pozzuolana" adı verilen volkanik kum kattıklarını söyleyerek çimentonun kullanım sürecini milat çizgisine kadar getirmiştim.

Çin'de organik "sanhetu" harcı, tekne yapımında da kullanılmış

MS 5. yüzyılda da Çin'de, Güney ve Kuzey Hanedanlıklarında –günümüzde tümüyle ortadan kalkmış olsa da- pirinç ve yumurta bileşenli "Sanhetu" adı verilen, organik harç, kolay uygulanabilen, yıllara dayanıklı, geçirimsiz, kuruduğunda ekstra güç sağlayan bir yapı malzemesi ortaya çıkmış. Çok kolay yetişen ve bugün bile inşaatlarda özellikle esnekliği yüzünden depreme karşı kullanılması önerilen bamboo ile birlikte işlenen bu harç sayesinde Çin'de çok inşaat yapılmış, yapılanlardan günümüze ulaşanlar olmuş.

Pusulaya ve uzak coğrafyaların haritalarına sahip olan Çin Medeniyeti inşa ettiği teknelerinde de bu harcı kullanmış, o günün şartlarında yapılan bu gemiler sayesinde Ümit Burnundan, Pasifik Okyanusunun uzak noktalarına hatta iddia edildiği şekliyle Amerika kıtasına kadar ulaşabilmiş. Günümüze gelebilen harç kaplı deniz taşıtı olmasa da yapılan spektrometre testleri, Çin Seddi'nde ve günümüze ulaşabilen diğer antik Çin yapılarında kullanılan harçtaki önemli bileşenin glütenli, yapışkan pirinç olduğunu doğrulamış. Sanhetu" harcı ne yazık ki modern çimentonun yaygınlaşmasıyla unutulmuş; izleri tarihte kalmış.

Tarihsel süreç içinde tapınaklardan antik tiyatrolara, limanlardan çarşılara, hamamlara, yollara kadar gelişim gösteren Roma İmparatorluğu'nun MS 476'da çöküşünden sonra, puzolan çimento yapma teknikleri unutulmuş; bu konuda yapılan araştırmalar rafa kaldırılmış.

Gluten, pirinç ve yumurta bileşenli organik "Sanhetu" harcı ile Antik Çin'de çok eser inşa edilmiş, beton kaplı tekneler denize indirilmiş.

Orta Çağ, çimento tarihine sessiz bir dönem olarak geçmiş

1300 yıllarında Orta Doğulu inşaatçılar, dövülmüş kille kalelerini ve ev duvarlarının dışlarını ince, nemli yanmış kireçtaşı harcıyla kaplamışlar. Denilen o ki, sürülen bu harcın havadaki gazlarla kimyasal reaksiyona girip uygulandığı zeminde sert, koruyucu bir yüzey oluşturmasının anlaşılması, çimentonun keşfine giden yolun önemli bir basamağını oluşturmuş.

1414 yılında eski yapım tekniklerine dikkat çeken el yazmalarının tekrar basılması harç tiplerine olan ilgiyi canlandırmış, bu alanda ufak tefek arayışlar yeniden başlamış ama Orta Çağ, çimento tarihine sessiz bir dönem olarak geçmiş. Duvar ustalarının bu dönem içinde kale, tapınak, bina ve kanal gibi yapılar inşa etmek için hidrolik çimento kullandıkları bilinse de, söz konusu alanda yapılan herhangi bir keşif kayıtlara geçmemiş.

Orta Çağ meslek loncalarında bilginin sır olarak kabul edilip içrek yani ezoterik olarak dışarıya kapalı bir şekilde sadece lonca üyeleri arasında paylaşılması yerelin genele yayılmasını durdurmuş. Kullanılan tekniklerin el verilen kişilere, üyelere, öğrencilere yazılı olarak değil de sözlü olarak aktarılması yöntemi de bilinenlerin paylaşımını kontrol altında tutmuş, kültürler arası geçişler sınırlanmış. Bu çağda imkânlar çapında bilimsel araştırmalar yapmaya çalışan simyacılar genellikle kodlanmış bir dil kullanarak maddelerin özelliklerini ve tepkimelerini araştırmışlar. Bir taraftan da o güne kadar bilinen tipik harçların kullanımı devam etmiş.

1633 yılı sonrasında, Çin'de geç Qing Hanedanlığı döneminde, afyon savaşlarının Çin'in kendi kendini tecrit etmesine neden olması sonrasında o günün gelişkin güçleri Çin'i birbiri ardına işgal etmiş, Çin toprakları Batı tipi harç ile tanışmış.

İhtiyaçlar buluşların anasıdır

1756'da İngiltere'nin Plymouth Limanındaki Eddystone Deniz Feneri alev alıp tamamen tahrip olunca yerel yönetim yapı teknisyeni olarak çalışan Smithton isimli bir kişiye deniz fenerini yeniden inşa etmesi görevi vermiş. Teknisyen Smithton, ilk olarak kendisine gönderilen kalker-kalsine harcı üzerinde yoğunlaşmış ama verilen malzeme son derece kalitesiz siyah renkli kireç taşıymış. Sadece beyaz kalkerden mükemmel bir çimento yapabileceğini düşünen Smithton, mecburen bu siyah kalkeri harç olarak kullanmak zorunda kalmış olsa da ortaya çıkan başarılı yapı kendisini şaşırtmış; uygulama mükemmel sonuç vermiş. Smithton nedenini analiz edince siyah kalkerin kil içerdiğini anlamış ve kirecin kimyasal özelliklerini ilk anlayan kişi olarak tarihe geçmiş. Yüzde 6 - 20 oranında pişirilmiş siyah kalker kullanılarak inşa edilen bu deniz fenerinin mimari başarısı kısa sürede tüm Avrupa'ya yayılmış; harcın karışımı laboratuvar araştırmalarına konu olmuş. Benzer şekilde 1786'da inşa edilen Cezayir limanında bağlayıcı olarak pişmiş kil ve kireç karışımı kullanılmış. 

1756'da İngiltere'de Eddystone Deniz Fenerini başarıyla inşa eden Smithton, kirecin kimyasal özelliklerini ilk anlayan kişi olarak tarihe geçmiş. 

Şunu özellikle belirtmek lazım ki, o yıllarda İngilizler gibi Fransızlar da, Almanlar da inşaatlarında kullanabilecekleri birleştirici malzemelere ciddi ihtiyaç duyuyor, peşi sıra deneyler yapıyorlarmış. Geleneksel harç kullanımının yavaş yavaş yerini deneysel yollarla bulunan bağlayıcı malzemelere bırakması adına geçmiş dönemlerde uygulanan malzeme tekniklerinin araştırılması, eski tekniklerin öğrenilmesi ve kullanılan malzemelerin özelliklerinin anlaşılması yıllarca sürmüş. Eski kaynaklara bakılmış, malzemelerin özellikleri test edilmiş, yazılı kaynaklar gözden geçirilmiş, eski ustalardan elde edilen sözlü bilgiler değerlendirilmiş ve eski harçlar üzerinde –dönemin şartları dahilinde- çeşitli laboratuvar araştırmaları yapılmış.

1796'da İngiliz Joseph Parker, Roma çimentosu (Roman Cement) adıyla bilinen doğal birleştirici - bağlayıcı kahverengi karışımı pişirmiş. Artık yapılan deneylerden alınan sonuçlar çimentonun keşfine doğru yelken açıyormuş.

Fransız inşaat mühendisi Picard, 1813 yılında üç ölçü kireç için bir ölçü kil karışımının iyi netice verdiğini keşfetmiş ama asıl başarı 9 yıl sonra karşı ada ülkesinden, İngiltere'den gelmiş.

1778'de İngiltere'nin Leeds kentinde doğan Joseph Aspdin isimli duvarcı ustası, 1824 yılında çimento yapmak için bir fırında %30 kireçtaşı ve %10 kil karışımını toz haline getirip harç yapmak için pişirmiş; sonra da öğüterek bağlayıcı bir ürün elde etmiş. Hazırladığı ince taneli kil kalker karışımı, su ve kum katıldığında piştikten sonra zamanla sertleşmiş. İngiltere'de Portland'da kullanılan taşlara benzeyen bu karışıma Joseph Aspdin "Portland çimentosu" adını vermiş ve 21.10.1824 tarihinde "Portland Çimentosu (PÇ)" adı altında patentini almış. Bu bağlayıcı daha sonraki yıllarda büyük gelişmeler gösterse de "Portland" ismi korunmuş, günümüze dek gelerek klasik çimentonun ön adı olmuş.

.
Duvarcı ustası Joseph Aspdin, 1824 yılında çimentoyu icat etmiş.

Portland Çimentosunun icadı daha yüksek ve daha büyük binaların önünü açmış 

1840'larda Fransa'da betonarmenin ortaya çıkışı sonrasında daha büyük köprülerin, daha yüksek, daha büyük binaların inşası başlamış, güçlendirilmiş kolon ve kiriş kullanımı yeni bir dönemi tetikleyince çelik konstrüksiyonun hakimiyeti önemli ölçüde azalmış.

Kullanılan hammaddelerin çok daha yüksek sıcaklıklara kadar pişirilip öğütülmesi Isaac Johnson isimli bir İngiliz tarafından geliştirilmiş; böylece ortaya modern zaman çimentosu çıkmış; ilk betonarme yapı 1852 yılında yapılmış.

Çimento yapmak için malzemeyi fırında ısıtıp öğütmeyi düşünerek çimentonun icadını sağlayan duvarcı ustası Joseph Aspdin'in oğlu William Aspdin de bu konuda çalışmaya devam etmiş; 1841 yılında Londra'ya taşınarak çimento işine devam etmiş. Fırınlanmış çimentoyu içindeki klinker parçalarından arındırarak "klinkerleme sürecini" icat eden William, İngiltere'de çok başarılı olmuş ama yatırımcı ortaklarını dolandırmak, çalışanların parasını ödememek ve zimmetine para geçirmek gibi ciddi suçlamaların altından kalkamayarak tarihe dolandırıcı olarak geçmiş.

Dünyada ilk çimento fabrikası 1848 yılında İngiltere'de kurulmuş, ilk beton yol 1850 de Avusturya'da yapılmış. Aynı yıllarda Fransa, Belçika ve Almanya'da "Portland çimentosu" üreten fabrikalar peşi sıra açılıyor, "betonarme malzeme" kullanımı önemli ölçüde artıyormuş.

Sanayi devrimin yükselen heyecanı içinde tek katlı basit binaların yanı sıra heykeller, köprüler, beton borular bile çimento kullanarak tasarlanıyor, Londra ve Paris'teki büyük ölçekli planlamalarla başlayan metro inşaatı çimentoya olan talebi artırıyormuş.

Joseph Aspdin’in oğlu William Aspdin Londra'da çimento işine devam etmiş; “klinkerleme sürecini” icat ederek çok başarılı olsa da tarihe dolandırıcı olarak geçmiş.

İlk betonarme ev hizmetçi kulübesi olarak yapılmış

1854 yılında İngiliz William B. Wilkinson iki katlı ilk betonarme evi yapmış; çimento kullanılarak İngiltere'de inşa edilen bu yapı bir hizmetçi kulübesi olmuş.  

1854 yılında İngiliz William Wilkinson tarafından çimento kullanılarak yapılan ilk ev bir hizmetçi kulübesi olmuş.

1859 yılında Portland çimentosu İngiltere'de kanalizasyon inşaatında ilk defa kullanılmış. 1860'lı yıllarda yüksek fırın cürufu granül hale getirilerek denenmiş; 1865 yılında Almanya'da bir fabrika "öğütülmüş granül şeklinde yüksek ısıda söndürülmüş kireç" karışımından oluşan çimento üretmeye başlamış.

1868 yılında İngiltere'den Amerika'ya ilk Portland çimentosu ihracatı yapılınca, ortaya çıkacak ihtiyacı ABD'li David O. Saylor görmüş ve 1871 yılında ABD'de portland çimentosu üreten ilk fabrikayı kurmuş.

Bugün New York'ta ziyaretçileri ağırlayan ABD'deki ilk betonarme ev 1875 yılında makine mühendisi William Ward tarafından tamamlanmış. Karısının yangın korkusu yüzünden beton ev yapmaya yönelen William Ward, plan ve projeleriyle kayıtlarını o kadar düzgün tutmuş ki eldeki efemeralar bugün yalnızca ABD'de 2 milyondan fazla insanı istihdam eden 35 milyar dolarlık çimento endüstrisinin başlangıcı olarak kabul ediliyormuş. 

1880'li yıllar Fransız Francois Coignet tarafından beton içinde çelik çubukların kullanılmasına sahne olmuş, 1885'te bir İngiliz mühendis Frederick Ransome, yatay, hafif eğimli ve dönebilen verimli bir fırın geliştirmiş. 1887 Yılında patentini aldığı döner fırın daha iyi sıcaklık kontrolü sağlamasının yanında harç malzemelerinin daha iyi karıştırılmasına olanak sağlıyormuş. Bu yıldan sonra Japonya'dan Çin'e, Amerika'dan tüm Avrupa içlerine kadar döner fırın kullanılmış, döner fırınlar tüm çimento üretimine damgasını vurmuş.

1891'de George Bartholomew, bugün hâlâ ayakta olan ABD'deki ilk beton caddeyi dökerken Hideyuki Endo ve Sanzhen Uchikai, 2 yıl sonra icat edecekleri deniz suyundan etkilenmeyecek Portland çimentosunun denemeleri üzerinde çalışıyorlarmış.

1891 Yılında ABD'de George Bartholomew tarafından dökülen ilk beton cadde, orijinal haliyle ziyaretçileri ağırlamaya devam ediyor.

20. yüzyıla gelindiğinde çimento üreticileri 90'dan fazla farklı formül kullanıyor, temel laboratuvar testleri sınanıyor, deney yöntemleri geliştiriliyor, üretim yöntemleri büyük ölçüde standart hale gelmeye başlıyormuş.

Çimentonun icadı sonrasında dünyanın her yerinde açılan fabrikalar, yükselen talebi karşılamaya çalışmış. 

Suçlu çimento mu?

1900'lü yıllara kadar getirmeye çalıştığım çimentonun gelişim öyküsü, geçtiğimiz yüzyıl içinde on binlerce bilimsel araştırmaya, sayısız denemeye ve uygulamaya maruz kalarak gelişmiş; günümüz modern teknolojisi içinde yapılaşmanın temel unsuru olmuş. Konunun bundan sonraki gelişimini uzmanlardan dinlemek, detaylarını yazılmış çok sayıda kaynakta aramak gerekiyor. Şunu özellikle söylemek isterim ki, doğayı katleden betonlaşmanın suçlusu olarak sadece çimentoyu görmek haksızlık olur, kanısındayım. Bir yandan da unutmamamız gerekiyor ki, konforumuzun büyük bir kısmını çimentoya borçluyuz.

Gelin biz çimentonun birleştirici özelliğini yeryüzündeki tüm insanların barışı ve mutluluğu için kullanılacağı günlerin umudu içinde görelim; içimizde yeşerteceğimiz sevginin, güvenin, toleransın harcını dayanışmayla, kardeşlikle karalım.

 Güzellikleri biriktirmenizi dilerim.


https://www.worldcementassociation.org/about-cement/our-history

https://rdolsen.com/a-mason-lays-the-foundations-of-the-future/

https://www.nachi.org/history-of-concrete.htm

https://www.163.com/dy/article/CTNNM7P80517DH8P.html

https://www.mekaglobal.com/en/blog/history-of-cement

https://www.rumford.com/articlemortar.html

https://civiltoday.com/civil-engineering-materials/cement/81-cement-definition-and-full-details

https://www.cemex.co.uk/history-of-cement-and-history-of-concrete

https://www.theguardian.com/cities/2019/feb/25/a-brief-history-of-concrete-from-10000bc-to-3d-printed-houses

https://www.slideshare.net/hanndnguyen/concrete-historical-timeline

Bu yazı yazarın izni ile yayınlanmıştır. Yazının orjinaline buradan ulaşabilirsiniz.

Gönderdi İrfan Yalın 20 Eyl 2022 10:52

Yorumlar (0)

Giriş Yapılmamış