DURABİLİTE ( KALICILIK )

DURABİLİTE ( KALICILIK )

Yapı malzemelerinin ve yapıların işlemlerini uzun yıllar boyu bozulmadan yerine getirmelerine dayanıklılık, kalıcılık veya durabilite denir.

Betonarme yapılar genellikle 100 yılın ötesinde servis verebilecek şekilde düşünülerek projelendirilirler.
Gerçekten de beton teknolojisi kurallarına uygun şekilde tasarlanmış, üretilmiş, sıkıştırılmış, kür edilmiş, geçirimsiz beton çok dayanıklı bir malzemedir.
Beton yalnızca taşıması gereken yükler veya aşırı yüklemenin etkisi ile bozulma çevrenin yapı üzerinde olumsuz etkileri vardır.
Betonun çevre etkisi ile bozulma süreçlerini iki ana faktör belirtir. Su ve Nem.
Su beton içine zararlı maddeleri taşır, ayrıca kimyasal reaksiyonların oluşumuna katkıda bulunur.
Suyun Beton içine taşınımı beton içindeki boşluklara büyüklüklerine ve büyük yada küçük çatlakların yardımıyla girer.
Bu nedenle boşluksuz ,geçirimsiz ve çatlaksız beton üretmek çok önemlidir.

Beton ve betonarme elemanların zamanla bozulmalarına neden olan dış etkiler arasında
Sülfat etkisi
Alkali etkisi
Donma – Çözülme
Aşınma
Karbonatlaşma
Bazı asit ve tuz etkilerini sayabiliriz.


a- SÜLFAT ETKİSİ

Sülfat çimentonun bazı bileşenleri ile reaksiyona girerek betonun zamanla bozulmasına neden olur.
Sülfat saldırısına uğramış betonun karakteristik görünümü, özellikle köşe ve kenarlardan başlayarak tüm kütleye yayılan beyaz lekeler, çatlaklar ve dökülmelerdir.Beton kolayca ufalanır ve yumuşar.
Sülfat iyonları topraktan yada zemin suyundan beton içine girebilir.
Çalılık dışında bitki ağaç yetiştirmeyen yüzeylerde beyaz lekeler, tuz birikintileri görülen çorak topraklarda sülfat etkisinden şüphe edilmelidir.

ÖNLEMLER
Beton üretiminde sülfata mukavim çimento kullanılması
Puzalonik özellikte mineral katkı kullanılması
Kimyasal katkı kullanılması
Betonun geçirimsizliliğinin sağlanması
Çok zararlı etkilerde en az 360 kg/m² çimento kullanılması
En büyük su / çim oranı 0,45 olmasının sağlanması
Gerektiğine yapının bohçalanarak zeminden tamamen korunması

b- ALKALİ ETKİSİ

Bazı agregalar belirli ortamlarda aşırı genleşme gösteren reaksiyonlara yol açıp, betonun zamanla çatlamasına, bozulmasına neden olabilirler. Bu tür etkiler arasında en yaygın görüneni alkali agrega reaksiyonu adıyla bilinir.
Bu tür reaksiyonlar İzmir’de bazı betonarme köprülerde rahatça görülebilirler. ( Çatlaklar bal peteğine benzer )

ÖNLEMİ

Nit ve Gediz nehirlerinin kumları gibi alkali reaksiyona neden olan agregalar kullanmamak
Na 2OI ( sodyum oksit ) değeri % 0.6 dan düşük çimentolar kullanmak.
Beton üretiminde ince taneli puzolonik mineral katkı kullanılması
Düşük su/çim.oranı kullanılması
Geçirimsiz beton elde etmek için diğer önlemlerin alınması.

Ayrıca alkalilerin çimento ve agrega dışında karışım suyu, beton katkı maddeler, bu çözücü tuzlar zemin suyu, deniz suyu, beton kür suyu ve endüstriyel atık suları aracılığıyla beton bünyesine girebilirler.


c- DONMA ÇÖZÜLME

Beton karıştırıldıktan sonra hemen don etkisine maruz kalırsa, su donarken hacmi yaklaşık % 9 artar ve buz beton içindeki boşluklara doğru hareketlenir. Bu oluşum sunucunda taze beton içindeki katı tanecikler yer değiştirirler. Yer değiştirme sonucunda ise agrega taneleri ile harç arasındaki bağlar kopar.

Beton içindeki su çimento tanecikleri ile birleştiğinde bir ısı meydana gelir. Su daha soğuk bölgelere kayar ve donarak buz kütlelerinin büyümesine neden olur.

Pratikte bir önlem alınmazsa – 12 Cº den düşük sıcaklıklarda betonun dayanım kazanmadığı kabul edilir.

Hava sıcaklığı yükseltmeye başlayınca buzlar çözülür ve taze beton içersinde boşluklar ortaya çıkar.

Agrega ile çimento harcı arasındaki yapışma olayı da, mukavemeti, istenilen mukavemetin altında çıkarır..


ÖNLEMLER
Soğuk havada beton dökümü bölümünde anlatılmıştır.

d- AŞINMA

Beton yüzeylerinin kuru sürtünme etkisi ile zamanla kütle kaybıdır. (Yaya trafiği, araçlar, su gibi )
Genellikle basınç dayanımı yüksek olan betonlar aşınmaya karşı da dirençlidirler.
Ancak sürtünme şartlarına göre C30, C40 gibi betonlar tercih edilmelidir.


DİĞER ÖNLEMLER
Aşınmaya karşı dayanıklı agrega kullanmak
Vakumlu beton üretmek ( düşük, su / çim oranı )
Sürtünmeyi azaltıcı katkı malzemeleri veya boya kullanma
Beton yüzeyinde ,yüzey sertleştirici malzemeler kullanmak.

e- KARBONATLAŞMA

Betonun içindeki çeliğin paslanmaması büyük ölçüde betonun içinde bulunan ( Ca ( OH2 ) ) sönmüş kireç tarafından sağlanır. Fakat bu olumlu özellik zaman içinde karbonatlaşma adı verilen kimyasal bir işlem sonucu yok olabilir. Özellikle sönmüş kireç havada bulunan ( CO2 ) karbondioksit ile birleşerek kireçtaşına dönüşür.
İşte bu birleşme betonun pH’ını düşürür ve donatının paslanmasına neden olur.

Karbonatlaşma beton yüzeyinden iç bölgelere doğru hızı azalarak devam eder. Bu nedenle pas payı bölgelerinde yoğunlaşır. Ne yazık ki birkaç santimetre kalınlıkta olan pas payları donatının paslanmasına neden olur.

Yapılan ölçümlerde basınç dayanım 30 Mpa ( C 30 ) altındaki betonlarda büyük olasılıkla 1.5 santimetrelik karbonatlaşma miktarına birkaç yılda ulaşacağını ortaya koymaktadır.

Bu durum 2 – 3 cm lik pas payı tabakalarının ne kadar yetersiz kaldığını göstermektedir.


Karbonatlaşma derinlikleri:


28 günlük basınç dayanımı
( Mpa ) Karbonatlaşma derinliği
( cm )
20 4.5
40 1.7
60 0.5
80 0.2

C20 sınıfı bir beton elemanlarda 30 yılda 4.5 cm karbonatlaşma derinliği oluşur.

Deprem bölgelerinde kullanılması zorunlu olan en düşük beton sınıfı ( C 20 ‘nin bu konuda yetersiz kaldığı anlaşılmaktadır.)



ÖNLEMLER

Düşük S / Ç oranı
En az 300 kg/m³ çimento
Betonun kürü
Yeterli pas payı
En düşük dayanım sınıfı olarak C30 kullanmak
Nemli ortamlardan korunma
Geçirimsiz beton
f- BAZI ASİT VE TUZ ETKİLERİ

İçerdiği yüksek sülfat iyonu konsantrasyonu ile deniz suyu, beton üzerinde sülfat etkisi yapar.

Ayrıca deniz suyu geçirimli bir betonda çimento bileşenlerini karbonik asit etkisiyle çözer.

Örneğin
ABD’de deniz ortamındaki beton kazıkları karbonit asit etkisiyle, 55 cm olan çapları 30 cm’ye düşmüştür.

Deneyimler, deniz suyu ile temas halindeki veya buz çözücü tuzlara maruz betonarme yapılarda, kaliteli bir betondan 5 – 7 cm kalınlığında pas payı kullanılması halinde bile klorürlerin donatıya ulaşmalarının sadece zaman meselesi olduğunu göstermektedir.

BETONLA TEMAS ETTİĞİNDE ZARARLI ETKİLERE YOL AÇAN ASİTLER



ASİT ENDÜSTRİ KOLU

Hidroklorik asit Kimya

Nitrik asit Gübre

Asetik asit Fermantasyon işlemi

Formik asit Gıda ve boya

Laktik asit Süt

Tannik asit Deri

Fosforik asit Gübre

Tartarik asit Şarapçılık



Ayrıca tuz,yağ,turşu,gibi beton için zararlı asitler içeren endüstri kollarında yapılacak beton işlerinde mutlaka gerekli önlemleri almak gerekmektedir.


EK ÖNLEM

Yapı koruyucu bir tabaka ile kaplanmalıdır.
Düşük su/çim oranlı betonlar kullanılmalıdır.
Uygun çimento seçimi yapılmalıdır.
Beton üretiminde puzolonik özelliği olan mineral katkılar kullanılmalıdır
Kimyasal katkılar kullanılmalıdır.