Durabilite Nedir? Durabilite Problemleri

durabilite nedir

Durabilite inşaat mühendislerinin bilmesi gereken en önemli kavramlardan birisidir. Özellikle betonarme yapılar üzerine çalışıyorsanız durabilite terimi ile mutlaka karşılaşırsınız. Bu yazımda durabilite nedir ve durabilite problemleri nelerdir sorularına cevap vereceğim.

Durabilite Nedir?

Durabilite, yapıların inşasında kullanılan malzemelerin servis ömürleri boyunca bozulmadan işlevlerini yerine getirebilmesi, kimyasal ya da fiziksel etkilere karşı koyup dayanabilmesidir. Halk arasında bu kavram dayanıklılık ya da kalıcılık olarak da bilinmektedir.

Durabilite kavramı betonarme yapılar için sıklıkla kullanılmaktadır. Bunun nedeni inşaatların en önemli malzemesinin beton olmasıdır. Betonun gerektiği gibi yapılmamış olması veya bozulması büyük sıkıntılara neden olmaktadır.

Durabilite nedir sorusuna cevap verdikten sonra betonun bozulmasına yol açan sebepler nelerdir gelin hep birlikte bakalım.

Betonun Bozulmasına Yol Açan Sebepler

Betonlar birçok etkiye tekrarlı bir şekilde maruz kalabilir ve bu da betonda durabilite problemleri yaşanmasına yol açabilir. Betonun bozulmasına sebep olan etkenler 3 farklı başlığa ayrılır:

  • Kimyasal sebepler
  • Fiziksel ve mekanik sebepler
  • Biyolojik Sebepler

Kimyasal Sebepler

Betonda kimyasal sebeplerden dolayı çatlamalar, dökülmeler, gözeneklilik ve geçirgenliğin artması gibi problemler meydana gelmektedir. Kimyasal reaksiyonlar çoğunlukla fiziksel ve biyolojik etkilerle peş peşe kendilerini göstermektedirler. Örnek verecek olursak; fiziksel bir etkiyle betonun çatlaması kimyasal bozulmalara neden olabilmektedir. Kimyasal sebepler kendi içinde alt başlıklara ayrılmaktadır.

  • Alkali-Agrega Çözülme
  • Sülfat Etkisi
  • Karbonatlaşma
  • Korozyon
  • Asit Etkisi
  • Sertleşmiş Çimento Bileşenlerinin Hidrolizi ve Yıkanması
  • Alkali-Silika ve Alkali-Karbonat Reaksiyonu
  • Kalsiyum ve Magnezyum Oksidin Gecikmiş Hidrotasyonu

Alkali-Agrega Çözülme

Agrega kum ve çakıl karışımı olarak tanımlanmaktadır. Bazı çimentolarda bulunan alkali oksitler ile agregalarda bulunan aktif silisler tepkimeye girmektedir. Oluşan silikat jeli betonda çatlakların oluşmasına sebep olmaktadır.

Sülfat Etkisi

Betona sızan sülfat, betonun bazı bileşenleriyle etkileşime geçmekte ve bu yüzden betonun bozulmasına sebep olmaktadır. Bu etkileşim betonda genleşerek çatlak oluşturmakta, betonun dağılmasına etki etmekte ve agregaları etkileyerek betonun mukavemetini düşürmektedir. Betonun fiziksel görünümünde ise köşe ve kenarlardan yayılan beyaz lekeler, dökülmeler ve çatlamalar dikkat çekmektedir.

Karbonatlaşma

Havada bulunan karbondioksit nemli ortamda çimento ile reaksiyona girmektedir. Bu reaksiyon sonucu çimento hamuru büzülmekte ve bundan dolayı da çatlaklar oluşmaktadır. Aynı zamanda betonun pH değeri düşmekte ve korozyon da hızlanmaktadır.

Korozyon

Korozyon, betonda ya da yapıda olan metal malzemenin oksitlenmesidir. Çeşitli kimyasal ve fiziksel sebeplerden dolayı metaller, bazı minerallere maruz kalmakta ve tepkimeye girmektedir. Bu olaylar sonucu betonun durabilitesi zarar görür.

Asit Etkisi

Betona sızmış olan asitler betonun genleşip hasar görmesine neden olan kimyasal reaksiyonlara sebep olurlar. Bu olaya asit hücumu adı verilir.

Sertleşmiş Çimento Bileşenlerinin Hidrolizi ve Yıkanması

Hidrate çimentonun katı fazını göreceli olarak çözünmeyen CSH, CH VE CAH (kalsiyum hidratlar) oluşturmaktadır. Bunlar gözenek suyu içinde kararlı durumdadırlar. Gözenek suyu içindeki bazı iyonlar betonun pH değerini 12.5 gibi ortalama bir değerde tutmaktadır. Betonun geçirimliliği az ise ve sıvının pH’ı 6,5 üzerinde ise kimyasal saldırılar ihmal edilmektedir. Eğer bu pH değeri 5,5 ve altındaysa saldırı şiddetli, 4,5 altındaysa saldırı çok şiddetli gerçekleşmektedir.

Doğada rastlanabilecek olan nehir ve göl suları genellikle çimento hamuru bileşenlerinde hidrolize yol açmamaktadırlar. Bir diğer taraftan sertlik derecesi oldukça düşük olan yağmur ya da kar suyu gibi saf sular, çimento içerisindeki kalsiyumlu bileşenlerin çözünmesine yani hidrolize neden olmaktadırlar. Su ne zaman kalsiyum bileşenlerine doyarsa hidroliz o zaman durmaktadır. Fakat su yenilenmeye devam ederse hidroliz de devam etmektedir Kaybedilen her %1’lik kireç içeriği beton basınç dayanımının %2 azalmasına sebep olur..

Alkali-Silika ve Alkali-Karbonat Reaksiyonu

Bazı çimentoların içinde bulunan alkali oksitler aktif silika formları içeren agregalarla reaksiyona girmektedirler. Bu reaksiyon sonucu bir jel oluşmakta ve bu jel zamanla nemin de etkisiyle şişmekte ve betonda çatlak oluşumuna neden olmaktadır. Bu reaksiyonun oluşması aylar sürmektedir bu yüzden çok yavaş bir reaksiyondur.

Bazı karbonat minarelleri alkali saldırılarından etkilenmektedirler. Kireçtaşları reaksiyon sonucu magnezum hidroksite dönüşmekte ve dedolomitasyon denilen bir olay ortaya çıkmaktadır. B u olay betonda çatlaklara yol açmaktadır.

Kalsiyum ve Magnezyum Oksidin Gecikmiş Hidrotasyonu

Çimento içinde bulunan kalsiyum ve magnezyum oksidin gecikmiş hidrotasyonu betonda çatlaklara ve genleşmelere sebep olmaktadır.

Fiziksel ve Mekanik Sebepler

Betonun bozulmasında rol oynayan fiziksel ve mekanik sebepler kendi içinde alt başlıklara ayrılmaktadırlar. Bunlar:

  • Darbe
  • Aşınma
  • Erozyon
  • Kavitasyon
  • Donma ve çözülme
  • Yüksek sıcaklık

Darbe

Beton çeşitli darbelere maruz kalması durumunda dayanıklılığını kaybedebilmektedir.

Aşınma

Beton yüzeylerin çeşitli kuru sürtünme etkileriyle zamanla artan kütle kaybına aşınma adı verilmektedir.

Erozyon

Daha çok beton borularda ve su yapılarında rastlanılan bir olay olan erozyon, sıvıların yüksek hızlarda beton yüzeyini çizerek aşındırmasıdır.

Kavitasyon

Kavitasyon olayına su yapılarında rastlanmaktadır ve bir oyulma olayıdır.

Donma ve Çözülme

Beton içinde boşluklarda bulunan suyun donması ve genleşmesi sonucu bazı gerilmeler olmaktadır. Bunun sonucunda betonda çatlama, kabuk atma gibi bozukluklar meydana gelmektedir.

Yüksek Sıcaklık

Beton sıcaklığa dayanıklı bir maddedir. Fakat bazı yüksek sıcaklık olan durumlarda betonda kabuk halinde dökülme gibi bazı bozulmalar görünebilmektedir.

Biyolojik Sebepler

Bazı bitki ve ağaç kökleri, betonun içine sızmakta ve burada gelişim gösterip genişleyebilmektedirler. Köklerin bu durumu betonda çatlaklara neden olmaktadır.

Tavsiye Yazı: Tesviye betonu nedir?

Bu yazımda elimden geldiğince durabilite nedir ve durabilite problemleri sorularına cevap vermeye çalıştım. Soru ve görüşlerinizi benimle paylaşmayı lütfen unutmayın.

5 Comments
  1. Avatar
  2. Avatar
  3. Avatar
  4. Avatar
  5. Avatar

YORUM YAP

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir