DONATI KOROZYONU HALĐT YAZICI DOKUZ EYLÜL ÜNĐVERSĐTESĐ ĐNŞAAT MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ

Transkript

1 DONATI KOROZYONU HALĐT YAZICI DOKUZ EYLÜL ÜNĐVERSĐTESĐ ĐNŞAAT MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ

2 DOĞA YASASI MADDELER EN DÜŞÜK ENERJĐLĐ DOĞAL DURUMLARINA DÖNME EĞĐLĐMĐNDEDĐRLER PASLANMA ENERJĐ DEMĐR OKSĐT ÇELĐK DEMĐR OKSĐT BĐR YAPININ YADA YAPI ELEMANININ KENDĐSĐNDEN BEKLENEN ĐŞLEVLERĐ UZUN YILLAR BOYUNCA BOZULMADAN YERĐNE GETĐREBĐLMESĐNE DAYANIKLILIK, KALICILIK VEYA DURABĐLĐTE ADI VERĐLĐR. KARBONATLAŞMA ZEMĐNDE, HAVADA, SUDA KOROZYON ALKALĐ-SĐLĐKA REAKSĐYONU DONMA-ÇÖZÜLME SÜLFAT ETKĐSĐ, DEF BAZI ASĐT VE TUZ ETKĐLERĐ ÇĐÇEKLENME DENĐZ SUYU, AŞINMA.

3 YETERSĐZ SIKIŞTIRMA BOŞLUKLARI HAVA BOŞLUKLARI KAPĐLER BOŞLUKLAR ÇĐMENTO HAMURUNDAKĐ JEL BOŞLUKLARI Hidrate Portland çimentosunun CSH, etrenjit kristalleri ve boşlukları

4 MĐKTARI DAĞILIMI TĐPĐ DAYANIM (MUKAVEMET) DAYANIKLILIK GÖRÜNÜM KALĐTELĐ BETON DONATIYI KOROZYONDAN KORUR FĐZĐKSEL KORUMA KĐMYASAL KORUMA GEÇĐRĐMSĐZLĐK ALKALĐ ORTAM TAZE BETON YÜKSEK DERECEDEN ALKALĐ ORTAM (ph 12.6) 2(3CaO.SiO 2 ) + nh 2 O 3CaO.2SiO 2 (n-3)h 2 O+3Ca(OH) 2 2(2CaO.SiO 2 )+ nh 2 O 3CaO.2SiO 2 (n-3)h 2 O+ Ca(OH) 2 CaO + H 2 O Ca(OH) 2 ALKALĐĐÇEREN + H 2 O KLĐNKER FAZLARI KOH, NaOH, vd.

5 ATMOSFERDE OKSĐT FĐLMĐ KARARLI ALUMĐNYUM PASĐF KOROZYON BAKIR TABAKA DURUR ÇELĐK DONATI OKSĐT FĐLMĐ PASĐF TABAKA ATMOSFERDE KARARLI DEĞĐL KOROZYON GELĐŞĐR (O2+NEM VARSA) KOROZYON DURUR YÜKSEK DERECEDEN ALKALĐ ORTAMDA KARARLI (ör: Beton)

6 PASĐF TABAKA ĐKĐ DURUMDA KARARLILIĞINI KAYBEDEBĐLĐR KARBONATLAŞMA REAKSĐYONU KLORĐD ĐYONU KONSANTRASYONU > KRĐTĐK DEĞER ALKALĐ ORTAM KAYBOLUR (ph< 9.5) PASĐF TABAKA NOKTASAL OLARAK PARÇALANIR PASĐF TABAKA TÜM KARBONATLAŞMA CEPHESĐ BOYUNCA PARÇALANIR DONATININ KOROZYON RĐSKĐ VAR!! DONATININ KOROZYON RĐSKĐ VAR!!

7 En önemli reaksiyon formülü basitleştirilmiş olarak: H 2 O Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O ph 12.6 ph 8.3 CO 2 CO 2 Ca(OH) 2 CO 2 KARBONATLAŞMA OLUMLU YÖNLERĐ BETONDA DAHA GEÇĐRĐMSĐZ YAPI SUDA ÇÖZÜLEN KĐRECĐN TESPĐT RDĐLMESĐ YÜZEYDE SERTLEŞME OLUMSUZ YÖNLERĐ BETONARMEDE PASLANMA

8 BETONUN KARBONATLAŞMA HIZINI ETKĐLEYEN FAKTÖRLER CO 2 KONSANTRASYONU (NORMAL HAVA ĐÇĐNDE % 0.03 CO 2 BULUNUR.) BETONUN SU ĐÇERĐĞĐ ve ORTAM NEMĐ (KARBONATLAŞMA MAKSĐMUM HIZINA %50 RÖLATĐF HAVA NEMĐNDE ULAŞIR.) GEÇĐRĐMLĐLĐK SU/ÇĐMENTO ORANI (SU/ÇĐMENTO ORANI ARTTIKÇA KAPĐLER BOŞLUK MĐKTARI ARTAR, BETONA GAZ DĐFUZYONU KOLAYLAŞIR.) ÇĐMENTO MĐKTARI (DOZAJ) (DAHA YOĞUN, GEÇĐRĐMSĐZ BETON KÜTLESĐ ELDE EDĐLMESĐ, OLUŞAN Ca(OH) 2 MĐKTARI ARTAR.) ÇĐMENTONUN TĐPĐ (KĐMYASAL YAPISI) (ÖZELLĐKLE ALKALĐ OKSĐT (NaOH, KOH) MĐKTARI ÖNEMLĐ) BETON TEKNOLOJĐSĐ KURALLARINA UYGUN ÜRETĐM (YERĐNE YERLEŞTĐRME, VĐBRASYON, BAKIM (KÜR) AŞAMALARINDA YAPILACAK HATA GEÇĐRĐMLĐ, BOŞLUKLU BETON YAPISINA YOL AÇAR.) DOĞRU PROJELENDĐRME ve UYGULAMA (PAS PAYI KALINLIĞI ve KALĐTESĐ) DONATI KOROZYONU ELEKTROLĐTĐK KOROZYON KLORĐD KOROZYONU TEMAS KOROZYONU ATMOSFERĐK KOROZYON

9 BETON BOŞLUK SUYU ĐYON AKIŞINI SAĞLAYAN ORTAM PĐL OLUŞUMU ANOD ve KATOD KISMĐ REAKSĐYONU Anodik işlem demirin çözülmesi olayıdır Fe Fe e - Katodik işlemde elektronlar su ve oksijenle birleşir 2e - + 1/2O 2 + H 2 O 2(OH) - Anottan çözeltiye geçen demir iyonları hidroksil iyonları ile reaksiyona girer OKSĐDASYON Fe ++ + (OH) - Fe(OH) 2 PAS

10 TUZ ĐŞLEYEN SANAYĐ TESĐSLERĐ DENĐZ SUYUNUN BETONDA KARMA SUYU veya BAKIM SUYU OLARAK KULLANIMI KLORĐD ĐÇEREN AGREGALAR ISLANMA KURUMA ETKĐSĐNDEKĐ DENĐZ YAPILARI BUZ ÇÖZÜCÜ TUZLAR TUZLU YERALTI SULARI CaCl 2 ĐÇEREN BETON KATKI MADDELERĐ DENĐZ YÖNÜNDEN ESEN RÜZGARLAR KLORĐD ĐYONLARI REAKSĐYON HIZLANIR KÜÇÜK YÜZEY ANOD BÜYÜK YÜZEY KATOD (MAKROELEMAN) Fe Cl - FeCl 3 FeCl 3 + 3(OH) - Fe(OH)3 + 3 Cl -

11 BETONUN KOROZYONA YOL AÇMAYACAK KLORĐD MĐKTARINI BELĐRLEMEK GÜÇ ANCAK STANDARTLARDA BETONUN KLOR ĐÇERĐĞĐĐÇĐN BAZI SINIRLAMALAR VAR BS ÇĐMENTO AĞIRLIĞININ % 0.4 ACI SUDA ÇÖZÜLEN KLORĐD ĐÇĐN KLOR ETKĐNLĐĞĐNE AÇIK YAPILAR %0.15 DĐĞER YAPILAR % 0.3 ÖNGERĐLMELĐ BETONARME YAPILAR %0.06 ÜLKEMĐZDE ÇĐMENTO ĐÇĐNDEKĐ SINIRLAMA % 0.1 AGREGALARIN KLORĐD ĐÇERĐĞĐNĐN %0.05 i AŞMAMASI ÖNERĐLMEKTEDĐR (ÖNGERĐLMELĐ B.A.Y. % 0.01 KOROZYON MAKSĐMUM HIZINA %70-80 BAĞIL HAVA NEMĐNDE ULAŞIR OLUMSUZ KOŞULLARDA KOROZYON HIZI µm/yıl SUYA DOYGUN BETONA OKSĐJEN GĐRĐŞĐ YAVAŞLADIĞINDAN, KURU BETONDA ELEKTROLĐTĐK ORTAM OLMADIĞINDAN PASĐF TABAKA PARÇALANSA BĐLE KOROZYON ĐLERLEMEZ EN ÇOK ZARARI ISLANMA KURUMA ETKĐSĐNDEKĐ YAPILAR GÖRÜR, YARI-ISLAK DÖNEMDE KARBONATLAŞMA DAHA DOYGUN DÖNEMDE KOROZYON HIZLA GELĐŞĐR BETONUN BOŞLUK YAPISINI DOLAYISIYLA GEÇĐRĐMLĐLĐĞĐNĐ ETKĐLEYEN TÜM PARAMETRELER KOROZYON HIZINI DA ETKĐLER PAS ÜRÜNLERĐ YERĐNĐ ALDIKLARI ÇELĐKTEN YAKLAŞIK 6 KAT FAZLA YER ĐŞGAL EDERLER

12 BETONARME YAPI ELEMANINDA KOROZYON DONATI ÇELĐĞĐNDE KESĐT KAYBI ÇELĐĞĐN DEFORMASYON ÖZELLĐKLERĐNĐN ve KOPMA MUKAVEMETĐNĐN DEĞĐŞMESĐ DONATI-BETON ADERANSININ AZALMASI PAS PAYI TABAKASININ ÇATLAMASI PAS PAYI TABAKASININ DÖKÜLMESĐ DONATININ AÇIKTA KALARAK ATMOSFERĐK KOROZYONUN BAŞLAMASI YAPI GÜVENLĐĞĐNDE AZALMA BETONUN GEÇĐRĐMLĐLĐĞĐNĐN ARTMASI DIŞ ETKĐLERE DAYANIKLILIĞININ AZALMASI YAPI ELEMANIN veya YAPININ SERVĐS ÖMRÜNÜ KISA SÜREDE TAMAMLAMASI

13 Đzmir de korozyon hasarına uğramış elektrik direkleri Paraşüt Kulesi (Đzmir) korozyon hasarı x70 cm N=100 ton Moment Taşıma Kapasitesinde Kayıp % Donatıda Kesit Kaybı %

14 YETERLİ KALINLIKTA PAS PAYI İMAL ETMEK YOĞUN, GEÇİRİMSİZ, YETERLİ KALINLIKTA PAS PAYI İMAL EDİLMESİNE ÖZEN GÖSTERİLMELİ, ARTNAME- LERDE ÖNGÖRÜLEN MİNİMUM DEĞERLER BİR MİKTAR (5-10 mm) ARTTIRILARAK KULLANILMALIDIR. BETON GÖZENEKLİ (BAL PETEĞİ vb.) YAPIDA OLMAMALIDIR MUTLAKA ETKİLİ VİBRATÖR KULLANILARAK ÇOK İYİ SIKI TIRILMALIDIR. DÜ ÜK SU/ÇİMENTO ORANLARI İLE ÇALI MAK SU/ÇİMENTO ORANI 0.6 nın ÜZERİNE ÇIKMAMALIDIR. GEREKLİ DURUMLARDA AKI KANLA TIRICI KATKI MADDESİ KULLANILMALIDIR. TAZE BETONU MUTLAKA YETERLİ ISLAK KÜR (BAKIM) ETMEK NORMAL PORTLAND ÇİMENTOLU BETONLAR EN AZ 7 GÜN, PUZOLANİK KATKILI BETONLAR İSE EN AZ 28 GÜN ISLAK OLARAK KÜR EDİLMELİDİR. SIVA YAPIMINI İHMAL ETMEMEK EN ETKĐLĐ VE EKONOMĐK ÖNLEMLERDEN BĐRĐ

15 ÇİMENTO MİKTARINI ARTTIRMAK BASINÇ DAYANIMI SAĞLANSA BĐLE MĐNĐMUM ÇĐMENTO DOZAJI 300 kg/m 3 ALINMALI BETON DİZAYNINI DOĞRU YAPMAK ÇİMENTO TİPİ SEÇİMİ vb. GEÇİRİMLİLİĞİ AZALTICI KATKI MADDELERİ VEYA YÜZEYE SÜRÜLEN KİMYASAL MADDELER, BOYALAR KULLANMAK ŞĐDDETLĐ ETKĐ DURUMUNDA KOROZYON ÖNLEYĐCĐ KATKI MADDESĐ KULLANMAK YAN ETKĐLER (PRĐZ GECĐKTĐRME, DÜŞÜK DAYANIM, ÇĐÇEKLENME, ALKALĐ-SĐLĐS REAKSĐYONU RĐSKĐ) UNUTULMAMALI YAPISAL DĐZAYN (DERZLER, KÖŞELER, SU TUTUCULAR) ZEMĐN SUYU ZEMĐN SUYU ZEMĐN SUYU

16 DONATI KOROZYONU HALĐT YAZICI DOKUZ EYLÜL ÜNĐVERSĐTESĐ ĐNŞAAT MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ