Potential use of Construction and Demolition Waste (CDW) as Recycled Concrete Aggregate

Öz

With the increasing population, the rapid urbanization and construction needs have led the construction sector to consume significant amounts of natural resources and generate large-scale waste. One of the fundamental building materials of the construction industry is concrete. However, its use and production result in high carbon emissions and energy consumption. In this context, the recycling of concrete, which is a key material in the sector, and the use of recycled concrete aggregates (RCA) emerge as significant solutions for reducing environmental impacts and aligning with the principles of the circular economy within the framework of sustainable construction. Study focuses on the production process, usage standards, application areas, and benefits of recycled concrete aggregates obtained from construction and demolition waste are discussed. It has been determined that RCA, which has certain quality differences compared to natural aggregates, is widely used in road infrastructure, fill materials, drainage systems, and specific structural elements. Additionally, within the scope of the technical standards in effect in Turkey and worldwide, RCA can be used in concrete production at certain proportions. However, in terms of strength, it requires a more careful engineering process compared to natural aggregates. This article evaluates the impact of recycled concrete aggregates on sustainable construction and presents recommendations for the future of the construction sector within the framework of zero waste and circular economy principles. The results indicate that recycled concrete aggregates offer a significant alternative from environmental, economic, and engineering perspectives and should be encouraged for wider use in the coming years.

Anahtar Kelimeler

• Recycled Concrete Aggregate
• Construction and Demolition Waste
• Circular Economy
• Sustainability
• Concrete Recycling.

İnşaat ve Yıkıntı Atıklarının (İYA) Geri Dönüştürülerek Beton Agregası Olarak Kullanım Potansiyelleri

Öz

Günümüzde nüfusun artması ile ortaya çıkan hızlı kentleşme ve yapılaşma ihtiyacı doğrultusunda inşaat sektörü önemli miktarda doğal kaynak tüketmekte ve büyük ölçekte atık üretmektedir. İnşaat sektörünün temel yapı malzemelerinden biri betondur. Ancak kullanımı ve üretimi yüksek karbon emisyonlarına ve enerji tüketimine yol açmaktadır. Bu bağlamda, sektörün kilit malzemesi halinde olan betonun sürdürülebilir inşaat anlayışı kapsamında geri dönüştürülmesi ve geri dönüştürülmüş beton agregalarının (GDA) kullanımı, çevresel etkileri azaltma ve döngüsel ekonomi ilkelerine uyum sağlama açısından önemli bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. Çalışmada, inşaat ve yıkım atıklarından elde edilen geri dönüştürülmüş beton agregalarının üretim süreci, kullanım standartları, kullanım alanları ve sağladığı faydalar ele alınmıştır. Doğal agregalara kıyasla belirli kalite farklılıklarına sahip olan GDA’ların, yol altyapısı, dolgu malzemeleri, drenaj sistemleri ve belirli yapı elemanlarında yaygın olarak kullanıldığı belirlenmiştir. Bununla birlikte, Türkiye’de ve dünyada yürürlükte olan teknik standartlar kapsamında GDA’nın beton üretiminde belirli oranlarda kullanılabileceği, ancak dayanım açısından doğal agregalara kıyasla daha dikkatli bir mühendislik süreci gerektirdiği görülmüştür. Bu makale, geri dönüştürülmüş beton agregalarının sürdürülebilir yapılaşmaya etkisini değerlendirerek, sıfır atık ve döngüsel ekonomi ilkeleri çerçevesinde inşaat sektörünün geleceğine yönelik öneriler sunmaktadır. Sonuçlar, geri dönüştürülmüş beton agregalarının çevresel, ekonomik ve mühendislik açısından önemli bir alternatif sunduğunu ve ilerleyen yıllarda daha yaygın kullanımının teşvik edilmesi gerektiğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Geri Dönüştürülmüş Beton Agregası
• İnşaat ve Yıkım Atıkları
• Döngüsel Ekonomi
• Sürdürülebilirlik
• Beton Geri Dönüşümü.

Kaynakça

1. 1. Albanna, M. (2003). Investigation the Strength of Recycled Concrete with Recycled Aggregate and Glass Fiber in Building Structure Application. Master’s Thesis, Altınbaş University, İstanbul.
2. 2. Aydın İpekçi, C., Coşkun, N. & Tıkansak Karadayı, T. (2017). İnşaat sektöründe geri kazanılmış malzeme kullanımının sürdürülebilirlik açısından önemi. TÜBAV Bilim Dergisi, 10(2), 43–50.
3. 3. Aydın, Ş., Çelik, A.G. & Güneş, İ. (2021). Geri dönüştürülmüş beton ve tuğla agregalarının beton üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması. Journal of Underground Resources, 10(20), 11–20.
4. 4. Beton ve Çevre Çalışma Grubu (2023). Döngüsel Ekonomi: Beton Sektörü İçin Bir Fırsat. Avrupa Komisyonu Raporu.
5. 5. CemenTürk (2023). Uluslararası Sürdürülebilir Çimento ve Klinker Üretim Teknolojileri Semineri (CUSCIT’23), 22–25 Kasım 2023, Belek, Antalya. CemenTürk Dergisi.
6. 6. Cordero, E. (2001). Sustainability in Architecture. Master of Science in Architecture Studies Thesis, Department of Architecture, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA.
7. 7. Corinaldesi, V., Giuggiolini, M. & Moriconi, G. (2002). Use of rubble from building demolition in mortars. Waste Management, 22(8), 893–899. https://doi.org/10.1016/S0956-053X(02)00087-9
8. 8. Çelik, S.B. & Yılmaz, M. (2023). Sürdürülebilir agrega üretiminde döngüsel ekonomi yaklaşımı. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (43), 376–384. https://doi.org/10.31590/ejosat.1364872

9. 9. Çınar Resuloğulları, E., Dündar, B. & Uygunoğlu, T. (2021). Geri dönüştürülmüş beton agregası kullanılarak üretilen harçlarda yüksek sıcaklık etkisinin araştırılması. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 9(1), 108–115.
10. 10. Çimen, S. (2018). İnşaat sektöründe geri dönüştürülmüş agregaların tekrar kullanımı. Sürdürülebilir Mühendislik Uygulamaları ve Teknolojik Gelişmeler Dergisi, 1(1), 44–54.
11. 11. Çivioğlu, F.S. (2020). Geri dönüştürülmüş beton agregası ile üretilen kendiliğinden yerleşen betonların fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özelliklerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi.
12. 12. Demir, İ. (2010). İnşaat yıkıntı atıklarının beton üretiminde kullanımı ve beton özelliklerine etkisi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(2), 105–114.
13. 13. Dündar, B. (2024). Düşük Kaliteli Geri Dönüşüm Beton Agregasının Optimum Karbonatlaştırma Koşullarının Belirlenmesi ve Çimento Bağlayıcılı Sistemlerin Sürdürülebilirliğine Etkisi. Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi.
14. 14. Eguchi, K., Teranishi, K., Nakagome, A., Kishimoto, H., Shinozaki, K. & Narikawa, M. (2007). Application of recycled coarse aggregate by mixture to concrete construction. Construction and Building Materials, 21(7), 1542–1551.
15. 15. Ellen MacArthur Foundation (2019). The Circular Economy in Detail: Deep Dive. Available at: https://www.ellenmacarthurfoundation.org/the-circular-economy-in-detail-deep-dive (Accessed: 22 September 2025).
16. 16. Eren, Z. & Şen, B.N. (2023). İnşaat ve yıkıntı atıklarının döngüsel ekonomi modeline göre yönetimi. Anadolu Çevre ve Hayvancılık Bilimleri Dergisi, 8(2), 225–232. doi:10.35229/jaes.1286631
17. 17. Guo, Z., Jiang, T., Zhang, J., Kong, X., Chen, C. & Lehman, D.E. (2020). Mechanical and durability properties of sustainable self-compacting concrete with recycled concrete aggregate and fly ash, slag and silica fume. Construction and Building Materials, 231, 117115. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117115
18. 18. Güçlüer, K., Günaydın, O., Tekin, Ö.F. & Şahan, M.F. (2017). Farklı tipte agrega kullanımının betona mekanik özelliklerine etkisinin araştırılması. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6(1), 107–114.
19. 19. Kadiroğlu, İ., Öz, E., Tezcan, O. & Kuru, E.B. (2017). Geri dönüşümlü agreganın beton üretiminde kullanılabilirliği. Hazır Beton, Mart–Nisan. Türkiye Hazır Beton Birliği.
20. 20. Karapınar, N. (2023). Sürdürülebilir agrega üretiminde döngüsel ekonomi yaklaşımı. MTA Yerbilimleri ve Madencilik Dergisi, 3, 25–41.
21. 21. Khatib, J.M. (2005). Properties of concrete incorporating fine recycled aggregate. Cement and Concrete Research, 35(4), 763–769. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.06.017
22. 22. Eguchi, K., Teranishi, K., Nakagome, A., Kishimoto, H., Shinozaki, K. & Narikawa, M. (2007). Application of recycled coarse aggregate by mixture to concrete construction. Construction and Building Materials, 21(7), 1542–1551.
23. 23. Mardani-Aghabaglou, A., Bayqra, S.H., Özen, S. & Faqiri, Z.A. (2019). Silindirle sıkıştırılmış betonun dayanıklılık performansı ve boyutsal kararlılığı: Kapsamlı inceleme. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7, 1597–1626.
24. 24. Özsoy, T. (2018). Döngüsel Ekonomi: Almanya’daki durumun bir özeti. Global Journal of Economics and Business Studies (Küresel İktisat ve İşletme Çalışmaları Dergisi), 7(14), 129–143.
25. 25. Pehlivan, H. & Aytekin, M. (2017). Geri kazanılmış agrega kullanımının sürdürülebilir kalkınma üzerine etkilerinin araştırılması. Beton İstanbul 2017. Türkiye Hazır Beton Birliği Yayını.
26. 26. Pınarcı, İ. (2023). Sürdürülebilirlik çerçevesinde yeşil betona bakış üzerine bir araştırma. In: Yeşil Beton ve Sürdürülebilirlik, Bölüm 7, 103–120.
27. 27. Pourghadri Sefidehkhan, H. & Şimşek, O. (2018). Farklı oranlarda geri dönüşüm agregası kullanılarak üretilen betonun bazı mühendislik özelliklerinin araştırılması. Politeknik Dergisi, 21(1), 83–91. https://doi.org/10.2339/politeknik.391789
28. 28. Ragheb, A., Elshimy, H. & Ragheb, G. (2016). Green architecture: A concept of sustainability. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 216, 778–787. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.12.075
29. 29. Sarıbaş, İ. (2019). Geri dönüşümlü agrega katkılı beton için gerilme–şekil değiştirme modeli. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 6(1), 156–165.
30. 30. SKD Türkiye (2024). Kentsel Dönüşüm, Deprem ve Olası Diğer Afetler Sonucunda Oluşan Yıkıntı Atıklarının Yönetimi Rehberi. İş Dünyası ve Sürdürülebilir Kalkınma Derneği, İstanbul. Available at: https://www.skdturkiye.org/wp-content/uploads/2025/07/kentsel-donusum-deprem-ve-olagandisi-afetler-sonucunda-olusacak-yonetici-acisindan-yonetim-rehberi.pdf (Accessed: 22 September 2025).
31. 31. Şenol, A.F. (2022). Yeşil beton teknolojisinde atık malzemelerin kullanımı ve üretim yöntemlerinin incelenmesi. In: 1st International Conference on Innovative Academic Studies (ICIAS), 10–13 Eylül 2022, Konya, Türkiye.
32. 32. TÇMB (2019). Çimento ve Beton Dünyası, Yıl 24, Sayı 141, Eylül–Ekim. Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, Ankara.
33. 33. Telli, D. (2015). Sürdürülebilir Mimarlık İlkeleri, Konut Tasarımına Etkileri ve Bir Model Önerisi. Master’s Thesis, Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, İstanbul.
34. 34. Temelli, U.E., Sezgin, N. & Özdoğan Cumalı, B. (2023). Afet zamanlarında inşaat yıkıntı atıklarının belirlenmesi ve atıkların değerlendirilmesi: Kahramanmaraş depremi örneği. Anadolu Çevre ve Hayvancılık Bilimleri Dergisi, 8(2), 225–232. https://doi.org/10.35229/jaes.1286631
35. 35. Ulucan, M. & Alyamaç, K.E. (2023). Geri dönüşüm agregalı betonların çevresel etki değerlendirmelerinin yapılması. AKÜ FEMÜBİD, 23, 438–447.
36. 36. Xiao, J., Sun, Y. & Falkner, H. (2006). Seismic performance of frame structures with recycled aggregate concrete. Engineering Structures, 28(1), 1–8. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2005.06.019
37. 37. Yavan, O. & Bozbey, İ. (2023). Sürdürülebilir inşaat sektörü için geri dönüşüm beton agregası. Kırklareli University Journal of Engineering and Science, 9(1), 155–165. https://doi.org/10.34186/klujes.1295959