Zemin sistemleri görsel ve teknik ihtiyaçlar ile sürekli gelişmekte olan ve her gün üzerinde yürüyerek temas ettiğimiz bir ürün grubudur. Bu yazımızda doğal taşlar ile yapılan zemin sistemlerinden ve kullanılan poliüretan bağlayıcılardan bahsedeceğiz.
Öncelikle zemin sistemini açıklayalım;
Genellikle 4-8 mm çapındaki tamburlanmış taşların (iç mekân uygulamalarında 1mm veya altındaki taşlarda kullanılmaktadır)bir bağlayıcı ile karıştırılmasıyla elde edilen sistemin mala ve kılavuz ile zemine uygulanmasıyla elde edilir. Taşların tamburlu/ tambursuz olması ve taş çapının boyutları tamamen tercihe göre değişmektedir.
Bu zemin sistemlerinin tercih edilmesinde görsel tasarımlar ön plana çıksa da en önemli nedenleri ürünün verdiği teknik özelliklerdir. Bu özellikler kısaca aşağıdaki gibidir;
Yüksek mekaniksel dayanım sağlar. (Resim 1)
•Asfalt ve benzeri sistemlere göre daha yüksek mekaniksel güce sahiptir,
•Darbe direnci yüksektir,
•Ağır yüklere dayanıklıdır.
Resim 1. Otopark
Su geçirgen bir sistemdir, suyu yüzeyinde tutmaz. (Resim 2)
•Yüzeyde buzlanma yapmaz,
•Yol güvenliği sağlar,
•Buz çözme için tuz kullanımını azaltır,
•Yeraltı suyu toplanmasını kolaylaştırır.
Resim 2.
Genel Özellikleri
• Bağlayıcısına göre UV dirençlidir,
• Yosunlaşma yapmaz,
• Çamur tutmaz,
• Rutubet ve neme karşı dayanıklıdır,
• Alev yürütmez,
• İç mekân ve dış mekan uyumludur. (Resim 3)
Resim 3. İç mekân ve dış mekân
Yukarıda kısaca belirttiğimiz uygulama alanından sonra bu sistemde kullanılan bağlayıcı malzemeleri incelemekte fayda vardır. Bu sistemlerde amaç taşların birbirine tutunmasını sağlamak ve çevresel koşullarda ayrılmamasını sağlamaktır.
İlk olarak bu sistemlerde iki bileşenli epoksi malzemeler kullanılmıştır. Epoksi bağlayıcıların aşağıdaki problemleri nedeniyle farklı tip ürünlerin ihtiyacını ortaya koymuştur.
•UV ışınlara karşı dayanıksız olması ve açık renkli taş sistemlerde sararmaların olması,
•Sıcak-soğuk geçişlerinde veya kışın suyun donması ile taş kaplamalarda kırılmaların olması.
Diğer birçok sektörde de olduğu gibi epoksi malzemelere en iyi poliüretan malzemeler muadil olmaktadır. Poliüretan malzemeler; istenilen sertlik/elastikiyette ürün tasarımları, alifatik sistemi sayesinde UV dirençli olması/sararma yapmaması ve polimer yapısı gereği nefes alabilir özellikte olan malzemelerdir.
Poliüretan malzemelerin neden bu uygulama alanında tercih edilmesi gerektiğini açıklayalım;
Alifatik poliüretan malzemelerde sararma olmaz, UV dirençlidir.
Alifatik ürünlerimiz yapısı gereği aromatik bölümler içermediği için UV ışınlarından etkilenmez ve sararma yapmazlar. Sararmanın temel nedeni aromatik yapıların UV ışını ile etkileşmesi ve sararan bir yapıya dönüşmesidir.
Aromatik bileşikler ise benzen ve kondense (kaynamış) benzen halkalarının oluşturduğu bileşiklerdir. Bu bilgi ışığında epoksi ve çok bilinen poliüretan izosiyanat olan MDI bileşiklerine baktığımızda iki yapının da aromatik bölümler içerdiğini görmekteyiz.
Dolayısıyla sararmayan bir yapı için öncelikle hammaddelerimizin aromatik bölgeler içermemesi gerekmektedir. Bu anlamda poliüretan temel maddelerimiz olan poliol ve izosiyanatların alifatik yapıda olması anlamına gelir. Poliol gruplarının genelde alifatik yapıda olduğunu düşünerek aşağıda alifatik izosiyanatlar listelenmiştir.
Yüksek mekaniksel dayanım sağlar.
Mekaniksel kuvvet polimer malzemelerin en önemli özelliklerinden biridir. Konumuz temelinde şu şekilde açıklayabiliriz. Bir ürün çekme mukavemeti ne derece büyük olursa bağlayıcı olarak kullanılan taşlara daha yüksek mukavemette tutacaktır.
Epoksi malzemeler sert yapıda olabilir ancak poliüretanlar kadar yapışma mukavemeti yüksek olan ürünler değildir. Tek bileşenli veya çift bileşenli poliüretan malzemelerin yapışma performansları daha yüksektir. Bunun nedeni poliüretan malzemeler yüzey ile ve kendi aralarında ilave bağlar ile birbirine daha iyi bağlanırlar. Bu bağlanma H-bağı olarak nitelendirilir. Bu bağlanma yapıya ilave mukavemet sağlamaktadır.
Bu yapışma performansı ve mekaniksel kuvvet nihai ürün içinde sıcak ve soğuk geçişlerinde, kışın taşlar içinde kalan suyun donması sonucu zeminin kırılmasını önler.
Daha fazla drenaja sahiptir.
Su geçirgen zemin olarak ifade edilen taş zemin sistemleri yapısal boşluklarını kullanarak suyun yüzeyde tutmayıp alta geçirmesini sağlamaktadır. Bu sistem çok su alan bölgelerde, yollarda, havuz kenarlarında kullanılmasını sağlamıştır.
Bu sistemi tasarlamak için farklı büyüklükte taşların kullanılması veya bağlayıcı olarak kullanılan polimer malzemeler ile sağlanabilmektedir. Epoksi malzemelerin yüzeyi ıslatabilme kabiliyeti poliüretan malzemeler kadar iyi değildir. Yüzeyi ıslatabilme yapışmayı doğrudan etkilemektedir.
Yukarıdaki görselde bir sıvının yüzey ile olan temas açılarını göstermektedir. Sıvı ile yüzey arasındaki açı 90ºC’den küçük ise (C) yüzeyi ıslattığı ve daha iyi bir yapışmayı açıklar. Temas açısı 90ºC’den büyük ise (A) yüzeyi ıslatmadığı ve yapışmanın daha zayıf olacağını açıklar.
Epoksi malzemelerin ıslatma yeteneği daha az olmasından dolayı uygun yapışma performansına ulaşmak için taş sistemine en az %10 kullanılmaktadır. Bunun aksine poliüretan malzemeler ise ıslatma kabiliyetlerinin daha iyi olmasından dolayı %4-5 oranında kullanılmaktadır. Tabi bu oranlar benzer büyüklükteki taşlar için verilmiştir.
Bu kullanım oranı hem maliyet avantajı sağlar hem de benzer yapılarda taşlar arasında daha az polimer malzemesi olması nedeniyle su tahliyesini daha fazla yapmasını sağlar.
Daha fazla su tahliyesi sayesinde yüzeyde su birikimi olmayacaktır. Böylece yüzeyde buzlanmanın önüne geçilerek yollarda daha güvenli sürüşlere olanak sağlayacaktır.
Yollardaki buzlanma için kullanılacak tuz vb. kullanımlarını azaltmaktadır.
Deniz suyu ve kimyasallara karşı direnci yüksektir.
Ürün içinde herhangi bir çözücü olmadığı için iç mekanlarda rahatlıkla kullanılabilmektedir.
PURİN olarak bizler poliüretan uzmanlığımızın temelinde alifatik tek bileşenli, alifatik iki bileşenli ve aromatik tek bileşenli olmak üzere bu uygulama için üç farklı ürün sunmaktayız. Yerli üretici olarak sizin maliyetlerinizi aromatik ürünümüzde epoksinin yarısına indirirken alifatik ürünlerimizde epoksi maliyetlerinize eş değerinde ancak alifatik (sararmayan) sistemler sunabiliyoruz.
Amacımız ürettiğimiz poliüretan reçinelerimizi hem fiyat avantajıyla hem de yüksek kaliteyle yurt içi markete sunarak yurt dışına bağımlılığı azaltmaktır. Yurt dışından tedarik edilen ürünlere göre fiyat, termin süresi (2-3gün), ambalaj seçenekleri, revizyon talepleriniz ve poliüretandaki uzmanlığımızla bire bir teknik destek konularında avantaj sağlıyoruz.
İbrahim Kecin
Yüksek Kimyager
Genel Müdür
PURiN Poliüretan
Ayşenur Dede
Ar-Ge Müdürü
PURiN Poliüretan
Kaynaklar
1) Diisocyanates and Polyisocyanates,” CEH Marketing Research Report (SRI), 2009
