ASĐT ETKĐSĐ KUVVETLĐ ASĐTLER ZAYIF ASĐTLER BETON BAZİK ORTAM ASİDİK SIVILAR. KALSİYUMLU BİLEŞENLER ÜZERİNDE (Ca(OH) 2, CSH, CAH) ÇÖZÜCÜ ETKİ

Transkript

1 ASĐT ETKĐSĐ BETON BAZİK ORTAM ASİDİK SIVILAR KALSİYUMLU BİLEŞENLER ÜZERİNDE (Ca(OH) 2, CSH, CAH) ÇÖZÜCÜ ETKİ KUVVETLĐ ASĐTLER SÜLFÜRĐK ASĐT H 2 SO 4 NĐTRĐK ASĐT HNO 3 HĐDROKLORĐK ASĐT HCl HĐDROFLORĐK ASĐT ZAYIF ASĐTLER H 2 S + SU FĐLMĐ + OKSĐJEN H 2 SO 4 SO 3 + SU FĐLMĐ + OKSĐJEN H 2 SO 4

2 ASĐT ETKĐSĐ Cevreden asit eriyiği Sertleşmiş çimentonun mikro yapısının (boşluk sisteminin) tabaka tabaka bozulması TS EN206 Yerinde kalmış, bozulmuş tabaka (normal betondan çok daha geçirimli Reaksiyon ürünlerinin erime veya aşınma ile uzaklaşması HAFĐF (XA1) KUVVETLĐ (XA2) ÇOK KUVVETLĐ (XA3) 6.5 ph < ph ph 4.0 ÖNLEM: Yüzey asit etkisine dayanıklı geçirimsiz maddelerle (bitümlü malzemeler, poliüretan, sentetik reçineler vb.) kaplanmalıdır.

3 ÇEVRESEL ETKİ SINIFI- TS EN 206 EN BÜYÜK S/C EN AZ DAYANIM EN AZ DOZAJ DİĞER kg/m 3 ZARARLI KİMYASAL ÇEVRELER XA C30/ XA C30/ XA C35/ SÜLFATA DAYANIKLI ÇİMENTO XA1 Düşük derecede agresif kimyasal etki XA2 XA3 Orta derecede agresif kimyasal etki veya deniz suyuna maruz Đleri derecede agresif kimyasal etki

4 ASĐT ETKĐSĐ Beton yüzeyine Asit saldırısı Hidrojen sülfit kaçışı KANALĐZASYON KESĐTĐ Beton yüzeyinde oksijen içeren ortamda sülfirik asitin bakteriolojik oluşumu Oksijensiz kanalizasyon ortamında Hidrojen sülfit oluşumu H 2 S + 2O 2 Aeorobik Bakteri H 2 SO 4

5 SÜLFİRİK ASİT ETKİSİ DENĐZLĐ ĐLĐ MERKEZ BĐR ARITMA TESĐSĐ BETONARME ĐSTĐNAT DUVARI

6 FOSEPTİK ÇUKURU DENĐZLĐ ĐLĐ BEKĐLLĐ ĐLÇESĐ FOSEPTĐK HAVUZU BETONARME ELEMANI

7 ASĐT ETKĐSĐ YENĐ VE HENÜZ BOZULMAMIŞ ASĐT ETKĐSĐNE MARUZ KALMIŞ

8 ÇĐÇEKLENME KĐREÇLĐ BĐLEŞENLERĐN SIZMASI (CaCO 3, CaSO 4 ) TUZ BĐRĐKĐMĐ (Deniz kumu kullanılan yerler)

9 ÇĐÇEKLENME Betonarme Kolon Tuğla Duvar Sıva Buharlaşma Tuz birikimi Çiçeklenme Zemin Y.A.S.S. Tuğla veya harçtaki çözünebilir tuzların nemli ortamda çözünmesi Oluşan çözeltinin kapiler boşluklardaki hareketi Kapiler yolla suyun yükselmesi Zemin Y.A.S.S. Suya doygun beton ÖNLEM: Yapının zeminden su emmesi engellenmeli, temiz ve yıkanmış agrega kullanımı, geçirimsiz beton üretimi, uygun çimento kullanımı, puzolanik katkı kullanımı, nem önleyici katkı maddeleri kullanımı vb.

10 ALKALĐ-SĐLĐKA REAKSĐYONU ÜÇ KOŞUL BĐR ARADA OLMALI! 1) ÇĐMENTODA ALKALĐ OKSĐT DEĞERĐ (Na 2 O K 2 O) > %0.6 2) AGREGADA AKTĐF SĐLĐS BULUNMALI (OPAL, TRĐDĐMĐT, KRĐSTOBALLĐT, VOLKANĐK CAM, RĐYOLĐT, ANDEZĐT ve TÜFLERĐ) 3) NEM YILLAR SONRA JEL OLUŞUMU (SODYUM + POTASYUM + KALSĐYUM SĐLĐKAT) HACĐM GENLEŞMESĐ AĞ ŞEKLĐNDE ÇATLAKLAR SĐLĐSLĐ YÜZEY SERTLEŞTĐRĐCĐLERE DĐKKAT!

11 ALKALĐ-AGREGA AGREGA REAKTĐVĐTESĐ JEL OLUŞUMU ĐNCE KESĐT FOTOĞRAFI

12 ALKALĐ-SĐLĐKA REAKSĐYONU

13 ALKALĐ-SĐLĐKA REAKSĐYONU ASR Hasarına Uğramış Köprü Ayağı (İzmir)

14 ALKALĐ-AGREGA AGREGA REAKTĐVĐTESĐ ALKALĐ-AGREGA REAKTĐVĐTESĐ BOZULMASI

15 ASR HASARINA UĞRAMIŞ YAPI ÖRNEKLERĐ

16 ASR nedeniyle oluşan çatlaklar, beton yüzeyinde dökülmeler ve yüzeyden sızan ASR jelinin karbonatlaşması

17 ASR NEDENİYLE ÇATLAYAN ELEKTRİK DİREKLERİ-BERGAMA

18 DENEY ALETLERĐ HARÇ ÇUBUĞU DENEYLERİ

19 ASR - ÖNLEMLER REAKTİF AGREGA MİKTARI SINIRLANDIRILMALI BETONUN ALKALİ İÇERİĞİ AZALTILMALI BETONUN NEM İÇERİĞİ AZALTILMALI BETONUN GEÇİRİMSİZLİĞİ SAĞLANMALI MİNERAL veya KİMYASAL KATKI KULLANILMALI (Silika Tozu, Uçucu Kül, Lityum tuzları vb.)

20 ALKALi-KARBONAT REAKSiYONU (ACR) ALKALİ KARBONAT REAKSİYONU (AKR), DOLOMİT VE/VEYA KİL MİNERALLİ VE İNCE TANELİ KİREÇTAŞI İÇEREN AGREGALARDAN İMAL EDİLMİŞ BETONLARDA MEYDANA GELMEKTEDİR. REAKSİYON GENLEŞEN ÜRÜNLER ÇATLAK-HASAR

21 ALKALi-KARBONAT REAKSiYONU (ACR) İlk aşamada dolomit yüksek ph ta çözünerek kalsit, brusit ve karbonat iyonlarına ayrılır: CaMg(CO 3 ) OH - CaCO 3 + Mg(OH) 2 + CO 3 2- Çözeltideki fazla karbonatlar kireçle reaksiyona girerek ilave kalsit ve hidroksit iyonları oluştururlar. Hidroksit iyonları reaksiyon serisinin ilk aşamasında tekrar görev alırlar: CO Ca(OH) 2 CaCO OH - Net reaksiyon dolomit veya portlandit tükeninceye kadar devam eder: CaMg(CO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 Mg(OH) CaCO 3

22 ALKALi-KARBONAT REAKSiYONU (ACR) Yaya yolu kaplamasında alkalikarbonat reaktivitesi sebebiyle oluşan harita çatlağı Kingston, Ontario

23 ACR ve ASR KOMBİNASYONU ALKALİ-SİLiKA REAKSİYONU VE ALKALİ-KARBONAT REAKSİYONU KOMBİNASYONU SONUCU YAPIDA HASAR, NEW-JERSEY

24 DENİZ SUYU ETKİSİ FĐZĐKSEL Aşındırma (Dalgaların ve suda yüzen parçacıkların) Islanma-kuruma Donma-çözülme KĐMYASAL Donatı Korozyonu (klorürler) Sülfat (Mg 2 SO 4 ) Magnezyum İyonları Karbonik Asit Bozuk yüzey Açığa çıkmış agrega EN ÇOK ZARAR ISLANMA-KURUMA BÖLGELERİNDE

25 DENİZ SUYU ETKİSİ

26 DENİZ SUYU ETKİSİ

27 DENİZ SUYU ETKİSİ KONAK-GÜZELYALI SAHĐL BULVARI

28 DENĐZ SUYU ETKĐSĐ GÜLLÜK İSKELESİ

29 DENĐZ SUYU ETKĐSĐ TUZLA İSKELESİ

30 ÇEVRESEL ETKİ SINIFI- TS EN 206 XS1 XS2 XS3 KLORÜRLERDEN KAYNAKLANAN KOROZYON DENİZ SUYU EN BÜYÜK S/C EN KÜÇÜK DAYANIM EN AZ DOZAJ kg/m 3 XS C30/ XS C35/ XS C35/ Deniz suyu ile direkt temas yok (sahile yakın yapılar) Denizin altında (deniz yapılarının belli kısımları) Gelgit, dalga ve serpintiye maruz (deniz yapılarının belli kısımları)

31 FİZİKSEL KORUMA BETONUN ÇELİĞİ KOROZYONDAN KORUMASI KALİTELİ GEÇİRİMSİZ BETON, İÇİNE GÖMÜLÜ ÇELİĞİ KOROZYONDAN KORUR: ZARARLI MADDELERİN, SUYUN KOLAYCA ÇELİĞE ULAŞMASININ ENGELLENMESİ (BETONUN GEÇİRİMSİZLİĞİNE ve PAS PAYI TABAKASI KALINLIĞINA BAĞLI) Beton yüzeyi Donatı Çubuğu KİMYASAL KORUMA BETONUN ÇELİĞE YÜKSEK DERECEDEN ALKALİ BİR ORTAM SUNMASI (ph ) (PASSİVİZASYON) ph 12.5 MĐKROSKOBĐK OKSĐT TABAKASI (PASĐF TABAKA) DONATININ PASLANMASI MÜMKÜN DEĞĐL (PASĐF TABAKANIN STABĐL KALMASI DURUMUNDA)

32 BETONDA YÜKSEK ph ın KAYNAĞI ÇĐMENTO C 3 S ve C 2 S BĐLEŞENLERĐNĐN HĐDRATASYONU Ca(OH) 2 (SÖNMÜŞ KĐREÇ) SERBEST CaO + H 2 O Ca(OH) 2 (ALKALĐ OKSĐTLER) K 2 O, Na 2 O + H 2 O KOH, NaOH ph değeri Beton Üretimi Alkali koruyucu etkinin başlangıcı Karbonatlaşmanın başlangıcı Zaman 4 5 Alkali koruyucu etkinin sonu Donatının elektrolitik korozyonunun başlangıcı

33 KARBONATLAŞMA Ca(OH) 2 CO 2 Ca(OH) 2 +CO 2 ph 12.6 CaCO 3 +H 2 O ph 8.3 ph< ise PASLANMA!! (ORTAMDA O 2 ve SU MEVCUTSA) KARBONATLAŞMA HIZI; BETONUN BOŞLUK YAPISINI ETKİLEYEN TÜM FAKTÖRLER (S/Ç ORANI, KÜR, DOZAJ vb.) PAS PAYININ KALINLIĞI ve KALİTESİ (GEÇİRİMSİZLİK) HAVA NEMİ (%50-60 maks. HIZ) CO 2 YÜZDESİ (N. H. % 0.03, B. ŞEHİR % 0.3) ÇİMENTO KİMYASAL YAPISI (ALKALİ İÇERİĞİ, CaO İÇERİĞİ) SICAKLIK vb., FAKTÖRLERE BAĞLIDIR

34 KARBONATLAŞMA CEPHESĐNĐN TESPĐTĐ PHENOLPTHALEĐN (%0.1 ) ph > 8.3 PEMBE, KIRMIZI RENK THYMOLPTHALEĐN (%0.1 ) ph > 9.3 MAVĐ, MOR RENK İngiltere de açıkta bırakılan (yağmurdan korunmuş) beton elemanların 30 yıl sonunda karbonatlaşma derinlikleri 28 günlük basınç dayanımı (MPa) Karbonatlaşma Derinliği (mm) ÖNLEM: MÜMKÜNSE KARBONATLAŞMIŞ BETON UZAKLAŞTIRILMALI BU BÖLGE TAMİR HARÇLARIYLA YENİLENMELİ ve GEÇİRİMSİZLİĞİ SAĞLANMALI

35 KARBONATLAŞMIŞ BETONDA BETON TABANCASI DENEYİ KARBONATLAŞMIŞ BETON BETON YÜZEYİNDE SERTLEŞME BETON TABANCASI (ÇEKİCİ) DENEYİNDE ÇOK BÜYÜK YANILGILAR!!! ÖRNEK ÇALIŞMA: BETON YAŞI 25 YILLIK ve 50 GÜNLÜK OLAN İKİ YAPIDA BETON TABANCASI + KAROT DENEYİ UYGULANMIŞ BETON YAŞI 25 YIL BETON YAŞI 50 GÜN BETON TABANCASI İLE fck = 16.9 MPa!! KAROT İLE fck = 4.8 MPa BETON TABANCASI İLE fck = 25.1 MPa KAROT İLE fck = 18.0 MPa

36 ÇEVRESEL ETKİ SINIFI- TS EN206 EN BÜYÜK S/C EN KÜÇÜK DAYANIM EN AZ DOZAJ kg/m 3 KOROZYON veya ZARAR RĐSKĐ YOK XO ---- C12/ KARBONATLAŞMADAN KAYNAKLANAN KOROZYON XC C20/ XC C25/ XC C30/ XC C30/ XO XC1 XC2 XC3 XC4 Çok kuru (Hava nemi çok düşük, bina içi betonlar) Kuru (Hava nemi düşük, bina içi betonlar) Islak, nadiren kuru (Su tutucu yapı bölümleri, temeller) Orta derecede nem ( yağmurdan korunmuş dış/iç eleman) Tekrarlı ıslanma-kuruma (su temasına açık yüzeyler)