Düşük Karbonlu Betonun Saha Pilotu Raporu

Özet

OCP Vakfı destekli proje, yüksek riskli sayılan veri merkezi zemin plaklarında düşük gömülü karbonlu betonun benimsenmesini riskten arındırmayı amaçlar. Temmuz 2026 tarihli rapor, Wiss, Janney, Elstner Associates'in Northbrook, IL kampüsünde 31 Temmuz ve 1 Ağustos 2024'te dökülen dört gerçek ölçekli zemin plağını anlatır. Yüklenici, hazır beton tedarikçisi ve danışmanlar dahil geniş bir ekip çalışmış; karışımlar hiperölçekli işletmelerin ortak şartnamesine göre değerlendirilmiştir.

Dört karışım şöyledir. Karışım 1 (kontrol), 517 lb/yd3 çimento ve w/cm 0,50 ile ASTM C595 Tip IL çimentolu tipik veri merkezi karışımıdır; gömülü karbonu 214 kg CO2e/yd3'tür. Karışım 2, aynı w/cm ile toplam bağlayıcıyı 491 lb/yd3'e düşürür ve Tip IL çimentonun 40%'ını ASTM C989 cüruf çimentosuyla değiştirir (149 kg, 30% azalma). Karışım 3, yaklaşık 80% ASTM C1157 performans çimentosu ve 20% Tip IL ile 605 lb/yd3, w/cm 0,35 (121 kg, 43% azalma). Karışım 4, yalnızca C1157 ile 750 lb/yd3, w/cm 0,34 (92 kg, 57% azalma).

Laboratuvar programı taze ve sertleşmiş özellikleri kapsadı: çökme, hava, birim ağırlık, terleme, hidratasyon ısısı, priz, basınç ve eğilme dayanımı, kuruma rötresi, çatlama direnci, ısıl genleşme katsayısı ve elektriksel özdirenç. Tüm karışımlar tipik şartname sınırlarını sağladı: hava en çok 3,0%, çökme 5-9 inç, 28 günde en az 4.000 psi. Karışım 3 ve 4 ise aşırı tiksotropik davrandı, çabuk işlenebilirlik kaybetti ve neredeyse hiç terleme suyu vermedi; bu da erken yaş plastik rötre çatlağı ve perdah zamanlaması açısından risk demekti.

Sahada dört karışım da pompalandı, yerleştirildi, perdahlandı ve tasarım dayanımına ulaştı. Ancak en düşük karbonlu Karışım 3 ve 4, yerleştirmeden 15-20 dakika sonra işlenebilirliğini yitirdi; yüzey kapatma, mastarlama ve perdah zorlaştı. Raporun sonucu, bu iki karışımın mevcut haliyle geleneksel zemin plağı için, işlenebilirliği iyileştiren değişiklikler ya da uygulama yöntemi uyarlamaları olmadan etkin kullanılamayacağıdır. Rapor ayrıca ölçek küçüklüğünü ve tek bir döküm olayını not eder.

Öne çıkan noktalar

1. Gömülü karbon (kg CO2e/yd3): Karışım 1 kontrol 214; Karışım 2 149 (30% düşük); Karışım 3 121 (43%); Karışım 4 92 (57%). Ulusal 236 kg ve bölgesel 231 kg ölçütüne göre Karışım 4 sırasıyla 61% ve 60% altındadır.
2. Karışım 2 (40% cüruf çimentosu), kontrole yakın davranışıyla yüklenici ve WJE gözlemlerine göre en iyi performansı gösterdi.
3. Karışım 3 ve 4 aşırı tiksotropikti ve karıştırma sonrası hızla işlenebilirliğini kaybetti; sahada yerleştirmeden 15-20 dakika sonra işlenebilirlik düştü.
4. Karışım 3 çok hızlı, Karışım 4 gecikmeli son priz verdi; Karışım 3'te hızlandırıcı miktarı azaltıldı. Her ikisi de neredeyse hiç terleme suyu vermedi.
5. 28 günlük laboratuvar basınç dayanımı: Karışım 1 5.870 psi, Karışım 2 5.750, Karışım 3 8.100, Karışım 4 4.140 psi (en az 4.000 psi şartı); Karışım 4'ün marjı çok dar.
6. Kuruma rötresi dört karışımda da şartnameyi sağladı; Karışım 3 ve 4 belirgin biçimde daha düşük rötre gösterdi. Kısıtlı rötre çatlama potansiyeli Karışım 1, 2, 3 için orta-yüksek, Karışım 4 için düşük.
7. Kat düzgünlüğü FF: Karışım 1 44,6; Karışım 2 44,9; Karışım 3 33,5; Karışım 4 34,1. Çoğu işletme toplam FF 35, biri 25 ister; Karışım 3 ve 4 bazı gereksinimlerin biraz altında kaldı.
8. Aşınma direnci testinde Karışım 2, 3 ve 4 çok az aşınma derinliği gösterdi; düşük karbonlu karışımlarla yoğunlaştırılmış dayanıklı yüzey elde edilebiliyor.
9. Hidratasyon ısısı Karışım 3 ve 4'te daha düşüktür; kapalı alandaki bu proje için etkisinin az olması beklenir, kütle beton için ise avantajdır.

Tasarımda kullanımı

• Zemin plağı şartnamesinde gömülü karbon hedefini EPD ile birlikte yazın ve ulusal/bölgesel ölçütlere yüzde olarak bağlayın; kontrol karışıma göre 30% azalma, uygulama riski düşük bir başlangıç noktasıdır.
• Bağlayıcı olarak cüruf çimentosu ikamesi (örneğin 40%) önerirken Karışım 2 gibi kontrole yakın w/cm ve dayanım davranışını isteyin; kontrolsüz C1157 ağırlıklı karışımlara geçmeden laboratuvar ön denemesi şart koşun.
• Standart testlerin ötesinde ön laboratuvar paketi isteyin: priz süreleri, terleme, hidratasyon ısısı, kuruma ve kısıtlı rötre, ısıl genleşme ve işlenebilirliğin zamanla kaybı.
• Kat düzgünlüğü şartnamesini (FF 35 veya 25) düşük karbonlu karışımlarla birlikte yeniden gözden geçirin; yüksek bağlayıcı ve tiksotropik karışımlarda uygulama süresi, ekip büyüklüğü ve buharlaşma geciktirici gibi önlemleri planlayın.
• Karışım 4 gibi sınırda dayanım veren karışımlarda şantiye değişkenliği için dayanım marjı bırakın; Karışım 3 gibi aşırı dayanım veren karışımlarda bağlayıcı miktarını azaltarak karbonu daha da düşürme fırsatını değerlendirin.
• Rötre çatlaması azalan karışımların derz aralığını artırma potansiyelini, yapısal ve uygulama danışmanıyla ayrıca doğrulayın.

Kimler okumalı

Veri merkezi yapısal ve inşaat mühendisleri, sürdürülebilirlik yöneticileri, beton tedarikçileri ve yükleniciler.

Belgenin bölümleri

1. Yönetici Özeti
2. Giriş
3. OCP İlkelerine Uyum
4. Laboratuvar Değerlendirmeleri
5. Ham Madde Karakterizasyonu Sonuçları
6. Beton Fiziksel Test Sonuçları
7. Saha Yerleştirmesi
8. Beton Yerleştirme
9. Saha Kalite Kontrol Testleri
10. Saha Aşınma Testleri
11. Ek A. Çevresel Ürün Beyanları
12. Ek B. Ham Madde Karakterizasyonu
13. Ek C. Laboratuvar Testi - Plastik Beton Özellikleri
14. Ek D. Laboratuvar Testi - Fiziksel Test Sonuçları
15. Ek E. Plak Tasarım Çizimleri ve Konumları
16. Ek F. Saha Testi - Fiziksel Test Sonuçları
17. Ek G. Saha Aşınma Testi

İlgili standartlar

• ASTM C595
• ASTM C989
• ASTM C1157
• ACI 302.1R
• OCP Embodied Carbon Disclosure Base Specification

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Chhiba, P. (Google); Kusuma, J. (Meta); Masri, F. (Google); Stanley, B. (Microsoft); key contributor Kim, J. (WJE)

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

2026

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Sektör kuruluşu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

CC BY-SA 4.0 — atıf vererek ve aynı lisansla paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.opencompute.org

Künye