Su Yalıtımı Malzemeleri

Su yalıtımı malzemeleri genel olarak binanın su ile temas eden yatay ve düşey yüzeylerinde suya ve neme karşı geçirimsizlik sağlamak amacıyla kullanılan harç, bitüm/asfalt, çimento gibi malzemeler ve farklı bileşenlerle üretilmiş bina elemanı yüzeyine sürülerek uygulanan malzemeler ile su yalıtım örtüleridir. Binalarda suya karşı korunmak için geliştirilen yöntemlerin bütününe “Su yalıtım sistemi” denilmektedir. Su yalıtım sistemi; özel malzemelerin kullanıldığı su yalıtım malzemeleri ile suyun uzaklaştırıldığı drenaj sistemleridir.

Türkiye’de Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından 27.10.2017 tarihinde hazırlanarak 1 Haziran 2018’de yürürlüğe konulan “Binalarda Su Yalıtımı Yönetmeliği -BSYY” (2017) ile temel, döşeme ve perde duvarlarda, balkon ve çatılarda, ıslak hacimlerde, su depoları ve havuzlarda su yalıtımı yapılması zorunlu hale getirilmiştir. Yönetmeliğe göre; temel, döşeme ve perde duvarlarda yapılacak su yalıtım sistemi detaylarında; binanın kullanım amacı, yapısal özellikleri, temel tipi ve derinliği, zeminin su geçirgenliği, yeraltı su seviyesi, zemin suyunun kimyasal özellikleri ve mevsimlik yeraltı su seviyesinin en yüksek olduğu değerler dikkate alınmalıdır. Balkon ve çatılarda uygulanacak su yalıtım sistemi detaylarında ise; çatının türü, kullanım amacı, yüzeyin eğimi, alanı, rüzgâr yükü, yağış miktarı, yüzeyin maruz kaldığı en düşük ve en yüksek sıcaklıklar, güneşin zararlı ışınları gibi iklim koşullarına bağlı etkiler düşünülmelidir.

Su Yalıtımı Harçları;

Eski dönemlerde yüzeylerin suya karşı geçirimsizliğini sağlamanın yanında, düşey ve yatay yüzeyler üzerine kaplama malzemelerinin yapıştırılmasında da kullanılmıştır. Bina elemanı yüzeylerinin suya karşı geçirimsizliği; volkanik kül, puzolan gibi farklı katkılar içeren harç ve sıvaların kullanılması ile sağlanmıştır. Örneğin; Antik dönemlerde kireç ve kumdan yapılmış olan harçlar, yumuşak ve gözenekli yapıdaki taş duvarlara uygulandıklarında; harçtaki nemin duvar tarafından emilmesi ile yüzey kuruluğu sağlanmış ve böylece duvarlar neme karşı uzun süre dayanıklı olarak ayakta kalmıştır. Duvarlarda daha fazla miktarda kireç ve kum kullanıldığında, duvardaki nem oranı yüksek olsa dahi duvar taşıyıcılığını kaybetmeyerek, yapısal bütünlüğünü sürdürmüştür.

Roma Uygarlığı döneminde inşa edilmiş su kemerlerinde kullanılan harç ve sıva gibi malzemeler aynı zamanda su yalıtımı da sağlamışlardır. Benzer şekilde, su kemerleri yüzeyine uygulanan cilalama işleminin amacı, dış duvar katmanının/yüzeyinin büzülmesini ve çatlamasını engelleyerek, yüzey üzerinden su akışını sağlamaktır. Eski dönemlerde kireç harcı ve sıva yapımında agrega olarak kullanılan kırık veya öğütülmüş haldeki tuğlaların karıştırılmasıyla elde edilen harca Anadolu’da Horasan, Hindistan’da Surkhi, Arap ülkelerinde Homra denilmiştir. Roma mimarlığında ise, genel olarak taşıyıcı duvarların harcına tuğla kırığının eklenmesiyle elde edilen karışıma ‘cocciopesto’ denilmiştir. Cocciopesto harcı erken Helenistik dönemden, Osmanlı dönemine kadar özellikle hamam, kanal ve su kemeri gibi yapılarda duvarların neme karşı korunumunda kullanılmıştır.

Bitüm ve asfalt;

Yarı-akışkan veya katı viskoz yapıda, esas olarak hidrokarbonların kompleks bir karışımından oluşan ve karbon disülfür içerisinde çözünen türevleri şeklindeki maddedir. Uçucu özellikte olmayan, siyah renkli bitüm, ısıl işlem gördüğünde yumuşayarak, uygulandığı yüzeylere yapışmakta ve böylece suya karşı yalıtımı sağlamaktadır. Bitüm, MÖ 3800’lü yıllarda Mezopotamya’da yığma duvarlarda harç olarak; asfalt ise antik dönemlerde tuğla ile birlikte yol yapımında kullanılmıştır. Asfalt da bitüm gibi, eski tarihlerde taş, tuğla blokların yapıştırılmasında ve çeşitli mimari yapıların suya karşı yalıtılmasında tercih edilmiştir. Bronz çağda, Sümerler ve Asurlar bitümü malzemelerin birbirine yapıştırılmasında ve ahşap kolonların suya karşı yalıtımında kullanmışlardır.

Örneğin Babil Kulesi’nin inşaatı sırasında, taş ve tuğlanın yapıştırılması için hazırlanan harca, doğal bitüm eklenerek su yalıtımı da sağlanmıştır. Rönesans Dönemi’nde, Akdeniz ve çevresinde bitümün suya karşı yalıtım özelliği bilindiği için, yüksek teraslı bahçelerin yalıtımında kullanılmıştır. 1800’lü yılların ortalarına kadar akışkan haldeki doğal bitüm; kum, jüt, saman, keçe gibi farklı malzemelerle takviye edilerek çatıların suya karşı yalıtılmasında kullanılmıştır. 1870’lerde çatılarda su yalıtımı amacıyla kömür katranı, asfalt kullanılmıştır. Daha sonraki zamanlarda teknolojinin gelişmesi ile kömür katranı yerine asfalt daha çok tercih edilmeye başlanmıştır. Çünkü asfaltın taşınmasındaki kolaylık, yapısı gereği daha geniş işlevsel sıcaklık aralığına sahip olması gibi nedenler tercih edilebilirliğini artırmıştır. 1900’lü yıllara kadar bitüm ve asfalt doğal olarak kullanılırken, bu tarihten itibaren ham petrolün damıtılması ile elde edilmeye başlanmıştır.

20. yüzyıla kadar bitüm yapı elemanlarının yüzeyine sürülerek uygulanmıştır. Ancak sürme tip uygulamaların; yapıyı etkileyen su miktarına, yapının bulunduğu iklimdeki sıcaklık değişimlerine, yapı üzerinde oluşan statik/ dinamik yük ve gerilmelere bağlı olarak oluşan problemlerde yetersiz kaldığı, bitümün mekanik özelliklerinin geliştirilmesi gerekliliği tespit edilmiştir. Bu tespitler sonucunda bitüm, farklı taşıyıcı malzemeler ile desteklenmeye başlanmış, 1960-70’lerden sonra da karton ve asbest taşıyıcı örtüler bitüm ile doyurulmaya başlanmıştır.

Su yalıtım örtüleri;

Binalarda su yalıtımı amacıyla kullanılan, bitüm veya sentetik/plastik esaslı örtü veya levha biçimindeki malzemelerdir . Bir diğer ifadeyle, farklı taşıyıcı malzemelerle desteklenerek mekanik mukavemetin artırıldığı bitüm ya da sentetik esaslı örtülerdir. Bitüm esaslı su yalıtım örtüleri, taşıyıcı katmanının alt ve üst yüzeyinin fabrika ortamında homojen olarak bitüm ile kaplanmasıyla elde edilmektedir. Bitüm içerisine, farklı polimerlerin karıştırılması (mekanik yolla) veya kimyasal reaksiyonla dahil edilmesine bitümün polimer modifikasyonu denilmektedir.

Polimer ile modifiye edilmiş bitüm, üretildiği ilk zamanlarda sadece çatı endüstrisinde kullanılmakta iken daha sonraları yol kaplama endüstrisinde de kullanılmaya başlanmıştır. Bitümün, atactic polypropylene (APP) ile birlikte kullanımı ilk kez 1965 yılında İtalya’da çatılardaki uygulamalarla başlamıştır. Bitümün, styrene butadiene styerene (SBS) ile kullanımı ise 1970’li yıllarda Avrupa’da başlamıştır. Bu tarihten itibaren Avrupa ve Amerika’da bitümle birlikte plastomerler ve termoplastikler karıştırılarak farklı kullanım amaçlarına göre farklı bitüm modifikasyonları gerçekleştirilmiştir. Modifiye bitümlü örtülerin mukavemetini sağlayan taşıyıcı malzeme olarak, organik (pamuklu dokumalar, jüt, hayvan kılından elde edilen keçeler, karton vb.) ya da inorganik (asbest elyaf, cam tülü, cam dokuma, polyester keçe, metal folyo, polietilen, polipropilen, alüminyum kaplama) malzemeler kullanılmıştır.

Organik maddelerin dış çevre koşullarına karşı uzun ömürlü olmaması, beklenen performansı karşılayamaması gibi nedenlerle, günümüzde daha çok polyester keçe, cam tülü ya da cam dokuma gibi inorganik taşıyıcılar tercih edilmektedir. Modifiye bitümlü örtülerin yapıştırılma yöntemleri; sıcak kaynak yöntemi (propan şalümo ya da sıcak hava), sıcak asfalt, soğuk yapıştırma ya da direkt malzemenin kendisinin direkt yapıştırıldığı yöntemleridir.

Sentetik esaslı su yalıtım örtülerindeki gelişmeler, 19.yüzyılda doğal maddelerin kimyasal modifikasyonundaki iki keşfin bulunmasına kadar dayanmaktadır. İlki 1839’da Charles Goodyear tarafından keşfedilen kauçuğun vulkanizasyonu, ikincisi 1862 yılında Parker tarafından selüloz nitrasyonunun yapılması ile 1869 yılında selülozun elde edilmiş olmasıdır. Selüloz ilk termoplastik malzeme olarak kabul edilmektedir ve günümüzde yaygın olarak kullanılan polivinil klorür PVC, poliüretan (PU) gibi polimerlerin atası kabul edilmektedir. Goodyear tarafınca bulunan bu buluş, halen üretimdedir, fakat bulunduğu dönemde henüz ‘polimer’ kavramı ortaya atılmamış. Bu gelişmeler sonrasında; polietilen, PVC, poliamid (PA) gibi termoplastiklerin üretimi ise 1930-40’lı yıllar arasında gerçekleştirilmiştir.

Termoplastiklerin ilk kez üretimi ve kullanımı 1960’lı yılların ilk yarısında Avrupa’da gerçekleştirilmiş; bu tarihten yaklaşık 10 yıl sonra Kuzey Amerika’da kullanılmaya başlanmıştır. 1970’lerin ortalarında Avrupa’da PVC örtüler için hafif teras çatılarda mekanik tespit yöntemi geliştirilmiştir. PVC esaslı örtüler Avrupa’da sorunsuz bir şekilde uygulanırken; 1980’li yıllarda Kuzey Amerika’da bu örtülerle yapılmış su yalıtımlarında sorun yaşandığı tespit edilmiştir.

1990 yılında Çatı Uygulayıcıları Derneği (National Roofing Contractors Association-NRCA) tarafından bu sorun ile ilgili yapılmış bir araştırma sonucu Avrupa iklimine göre üretilen örtülerin kalınlıklarının, Amerika için yetersiz kaldığı ortaya çıkmıştır. Avrupa’da sentetik esaslı örtülerin kullanımına sorunsuz olarak devam edilirken, Amerika’da kullanımı az tercih edilse de bazı firmaların üretime devam etmeleri sayesinde PVC örtü teknolojisinin gelişimi sağlanmış ve sorunlara çözüm üretilmeye başlanmıştır. 1990’lı yılların ilk yarısından itibaren Avrupa’da, 1999’da ise Amerika’da PVC esaslı su yalıtım örtüleri yaşam ömürleri tamamlandıktan sonra geri dönüştürülmeye ve yeniden kullanılmaya başlanmıştır.