Y. İnş. Müh.
İnsanlığın en temel ve eski üretim ham maddelerinden bir tanesi kumdur. İlk kullanımları inşaat faaliyetleri ile olmakla beraber 20. yüzyıldan itibaren artan makineleşmenin getirdiği üretim ve tüketim artışı ile birlikte kum tüketimi oldukça arttı. Bugün mikro elektronik elemanların ana bileşenlerinden olan silikonun temel hammaddelerinden bir tanesi de yine kum.
Son yıllarda çoğunluğu Hindistan ve Afrika’da olmak üzere kum çıkarmak için meydana gelen çatışma ve cinayet haberleri dünya medyalarında yer bulmaya başladı [1][2]. Hindistanda 2019 başından 2020 sonuna kadar 2 yılda yaklaşık 193 kişinin kaçak kum madenciliği faaliyetlerinde öldüğü raporlandı[3].
Kum kıtlığının temel nedeni, aslında kumu en çok kullanan sektör olan inşaat sektörüdür. Bazı yapılar için ortalama kum kullanımı Tablo: 1’de verilmiştir. Görüleceği üzere herhangi bir inşaat faaliyeti için yapı kütlesine oranla en çok tüketilen malzemelerin başında geliyor.
Tablo: 1 Farklı yapı tipleri için ortalama kum tüketimi
| Yapı Tipi | Kum Tüketimi |
| Ortalama Müstakil Ev | 200 ton |
| Hastane | 3000 ton |
| 1 Kilometre Otoyol | 30000 ton |
Kaynak: Trademachines, 2018; Sand Wars, 2013
2000’li yıllardan itibaren kalkınma hızını artıran yüksek nüfuslu Asya ülkeleri, batı ülkelerini yakalamak amacıyla altyapı ve inşaat yatırımlarını oldukça artırdı. Bunun yanında özellikle Çin’de bulunan inşaat firmaları Afrika ve Asya da diğer ülkelere finansman avantajıyla birlikte giriş yaparak inşaat üretimlerini katladılar.
İnşaat sektöründe, cam ve benzeri malzemeler dışında kütlece kum kullanımının en yüksek olduğu kalem beton. USGS Çimento İstatistikleri (1900-2012) ve USGS Çin Mineral Endüstrisi 1990-2013 verilerine göre ABD’nin 1901-2000 yılları arasındaki tüketimi 4,5 Gigaton iken Çin’in 2011-2013 arasındaki tüketimi ise 6,6 gigaton olarak raporlanmıştır[4]. Benzer yönelimler Orta Doğu ve Türkiye gibi ülkelerde de mevcut. İçinde bulunduğumuz “Mega Projeler” döneminin sonucunda kum kıtlığı olması kaçınılmaz bir sonuç. Kum kıtlığı yalnızca yasadışı faaliyetlere sebep olmakla kalmıyorlar doğaya da geri dönülmez tahribatlar yaratıyor. Dere yataklarının ve deniz kıyılarında yapılan vahşi madencilik nedeniyle bölgelerdeki bio-çeşitlilik büyük darbe alıyor [5].
Resim 1. a) Çöl kumu b) Deniz Kumu
Büyük çöllere sahip ülkelerin kum ithal ediyor olması birçok kişiye ilginç gelebilir fakat bunu daha iyi anlayabilmek için çöl ve deniz kumu arasındaki farklara bakmak gerekir. Resim 1’de iki kum arasındaki fark görülebilir. Çöl kumu yuvarlak bir yapıya sahip olduğundan çimento ortamında yeterli bağlanma sağlanamamaktadır. Bu nedenle de beton üretimi için uygun değildir.
Çözümler
Durum böyle olunca sürdürülebilirlik açısından alternatif yapım malzemelerine ya da kumun yerini alacak alternatiflere yönelmek kaçınılmaz gibi görünüyor. Doğal olarak deniz/dere kumuna alternatif çalışmalar çoktandır başlamış durumda.
Yıkımdan elde edilen molozlarının kullanımı olası en çevreci çözümlerden bir tanesi olarak göze çarpmaktadır. Geri dönüştürülmüş malzeme kullanıldığında dayanım da %15 civarı düşüşler görülebiliyor, fakat özellikle yapısal olmayan uygulamalarda kullanılabilir[6]. Geri dönüştürülmüş plastiklerin kum yerine kullanılması ise bir diğer gelecek vaat eden uygulamalardan. Yüksek karışım oranlarında dayanımda yüksek düşüşler olmasına rağmen %20’lik geri dönüştürülmüş plastik ikamesinde %4 civarında sınırlı dayanımı gösteren çalışmalar mevcuttur[7]. Taşocağı atıkları ile yapılan deneylerde taş ocağı konumuna bağlı olarak dayanım farklılıkları olmakla beraber, ciddi bir dayanım düşüşü görülmemiş fakat artan ikame oranlarıyla berber betonun çalışılabilirliğinde düşüş olduğu gözlenmiştir[6]. Birçok alternatif çözüm önerisi literatürde detaylarıyla mevcut olmakla beraber son olarak çöl kumlarının da kullanımına yönelik çalışmalar mevcut. Kimyasal ajanlar kullanılarak beton dayanımındaki azalmalar bir miktar telafi edilebiliyor [8].
Birçok teknolojik çözüm önerisine karşılık belki de çözüme daha fazla inşa ederek ulaşmak mümkün değil. Her alanda olduğu gibi inşaat sektöründe de niceliksel bakış açısından kurtulup niteliksel ve akılcı çözümler bulmak gerekir. Büyük ekonomiler başta olmak üzere tüm yönetimlerin ekonomiyi sanal olarak canlandırmak adına yaptığı bu emperyalist yaklaşımın sonucu çok da uzak olmayan bir gelecekte tüm dünyayı etkileyen bir sorun haline gelecek[9]. Belki de artık anlamsız ve gösterişli, 50-100 yıl gibi kısa ekonomik ömürlü yapılardan uzaklaşmanın zamanı geçiyor. İnsan kendi ömrünü temel alarak yapı tasarlamaktansa Dünya’nın ömrünü merkeze almalı. Bugün uzaya yerleşmeyi düşünen bir medeniyetin çok daha uzun vadeli ihtiyaçları hesaplayabilmesi, çok amaçlı dönüştürülebilir yapılar tasarlayabilmesi gerekir. Geri dönüştürmek geçici bir çözümken korumak ve sürekli kullanım kalıcı bir çözümdür. Aksi halde milyonlarca yılda oluşan kumu yarım yüzyılda bitiren bu “medeniyet”, çölleri de bitirir, denizleri de bitirir, kendisini de…
[1] Sand crisis: Mafias thrive as shortages loom | Environment| All topics from climate change to conservation | DW | 15.03.2021 n.d. https://www.dw.com/en/sand-crisis-shortage-supply-mafia/a-56714226 (accessed July 3, 2021).
[2] He who controls the sand: the mining “mafias” killing each other to build cities | Cities | The Guardian n.d. https://www.theguardian.com/cities/2017/feb/28/sand-mafias-killing-each-other-build-cities (accessed July 3, 2021).
[3] Sand Mining – SANDRP n.d. https://sandrp.in/category/sand-mining/ (accessed July 3, 2021).
[4] Have you hugged a concrete pillar today? | Bill Gates n.d. https://www.gatesnotes.com/books/making-the-modern-world (accessed July 3, 2021).
[5] Sand Extraction: 1. Introduction n.d. https://www.greenfacts.org/en/sand-extraction/l-2/index.htm (accessed July 3, 2021).
[6] Sankh AC, Biradar PM, Naghathan SJ, Ishwargol MB. Recent Trends in Replacement of Natural Sand With Different Alternatives. 2018.
[7] Almeshal I, Tayeh BA, Alyousef R, Alabduljabbar H, Mohamed AM. Eco-friendly concrete containing recycled plastic as partial replacement for sand. J Mater Res Technol 2020;9:4631–43. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.02.090.
[8] Zhang G, Song J, Yang J, Liu X. Performance of mortar and concrete made with a fine aggregate of desert sand. Build Environ 2006;41:1478–81. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2005.05.033.
[9] The killers of sand 2019.