(216) 456 43 24(pbx)  (0216) 456 43 24 info@kub.org.tr
    Ana Sayfa   Galeri   Yayınlar
               
   
     
  UZUN ÖMÜRLÜ BETON  
 
 
 

Betonarme yapıların tasarlanan servis ömründen daha kısa süre içinde işlevlerini yitirdikleri görülmüştür. 17 Ağustos Marmara depremi bu durumla yüzleştiğimiz en acı örnektir. Ülkemiz inşaat mühendisliği için önemli bir eşik olan bu hadiseden sonra betonun basınç dayanımından ziyade dayanıklılığa önem verilmesi gerektiği ortaya çıkmıştır. Beton basınç dayanımı standart küp veya silindir numunelerin, uygun laboratuvar şartlarında 28 gün kür gördükten sonra beton presinde kırılmasıyla tespit edilir. Dayanıklılık ise, aynı betonun maruz kalacağı bozulma mekanizmaları karşısında, tasarlanan süre boyunca servis vermesidir.


Şekil 1. Kötü bir beton uygulaması

 
 

Çevresel Etki Sınıfları ve Yapısal Su Geçirimsizliği

TS EN 206 ve tamamlayıcı ulusal standardımız TS 13515’te verilen çevresel etki sınıfları genel olarak iki başlıkta incelenebilir.

• Betona zarar veren donma-çözülme, mekanik aşınma gibi fiziksel etkiler veya sülfatlar, asitler gibi zeminden, yeraltı sularından kaynaklanan kimyasal etkiler.
• Donatı korozyonuna neden olan karbonatlaşma, klorürler gibi etkiler.

Beton ve demir donatının yani betonarmenin yukarıda bahsedilen çevresel etkiler altında, tasarlanan süre içerisinde servis verebilmesi için betonun ve özelikle pas payı beton örtüsünün kalitesi önem arz etmektedir. Bu nedenle betonun geçirimsizliği bu bahiste kritik bir rol oynamaktadır. İlgili standartlar ve yapım kurallarına uygun olarak imal edilen betonarmenin yapısal su geçirimsizliği bu şekilde temin edildikten sonra; betonun temas edeceği zemin, geri dolgu, suya maruz kalacak bölgelerde ve soğuk derzlerde uygun malzeme ve teknikler ile su izolasyonu yapılır. Atmosferik ortama maruz kalacak yapı elemanları, örneğin betonarme köprü ve viyadük ayakları, silan-siloksan esaslı, çimento-akrilik esaslı ve/veya epoksi reçinesi esaslı malzemeler ile kaplanabilmektedir. Son zamanlarda katodik koruma uygulamalarına da rastlanmaktadır.

Betonda yapısal geçirimsizliği sağlamak için uygungranülometriye sahipagrega taneleri arasında en az boşluk kalacak bir iskeletin, yeterli miktarda bağlayıcı ile bir arada tutulması gerekmektedir. Bağlayıcı hamurunungeçirimsizliği, betonun geçirimsizliğini doğrudan etkilemektedir ve basınç dayanımını belirleyen su/bağlayıcı oranı tam olarak burada devreye girer.

Ulusal ve Uluslararası Standartların Servis Ömrü Yaklaşımı
Standartlar penceresinden olaya baılacak olursa, betonarme yapım kurallarının tarif edildiği TS 500’de bir servis ömründen bahsedilmezken, TS EN 206 standardı söz konusu çevresel etki sınıflarında 50 yıl servis ömrü için gerekli en yüksek su/bağlayıcı oranını, en az bağlayıcı miktarını ve en küçük dayanım sınıfı belirleyerek, diğer uygulama detaylarını tamamlayıcı ulusal standartlara bırakmıştır.

 

Tamamlayıcı İngiliz standardı BS 8500-1’de, ekonomik ömür bahsi biraz daha detaylandırılmış olup, yüzyıl servis ömrü için gerekli koşullar izah edilmiştir. Burada dikkat çeken nokta, daha önce belirtmiş olduğumuz pas payı kalınlığına ve tabi kalitesine bağlı olarak beton servis ömrü belirlenmektedir.



Tablo 1’de, bu standarttan seçilen bir örnek ile konu daha açık görülmektedir. Aynı çevre etki sınıfı için, aynı pas payı kalınlığı ile daha uzun servis ömrü için sağlanması gerekli koşullar değişmektedir.

Tablo 1BS 8500-1’e göre servis ömrü ve pas payı ilişkisi

Su/Bağlayıcı ve Boşluk Oranı ilişkisi:

Şekil 2. Betondaki boşluğun basınç dayanımına etkisi 

 

Su/bağlayıcı oranının ve dolayısıyla boşlukların basınç dayanımına etkisiŞekil 2’de görülmektedir. Laboratuvar koşullarında su/bağlayıcı belli olan beton numunelerinden alınan ince kesitlerdeki boşluklar fosforlu kimyasallarkullanılarak boyanır. Tespit edilen dolu ve boşluk alanlar ile su/bağlayıcı oranı arasında bir korelasyon kurularak, daha sonra sahada üretilen betonların ince kesitlerindeki boşluk miktarı tespit edilerek, gerçek su/bağlayıcı oranı tespit edilir. Bu yöntem ileri bir kalite kontrol deneyi olarak kullanılmaktadır. Şekilde yeşil görünen alanlar boşlukları göstermekte olup, artan su/bağlayıcı oranıyla birlikte boşlukların da arttığı görülmektedir.

Yukarıda ana hatları ile özetlenmeye çalışılan servis ömrü kalıcı yapıların anahtarıdır. Bu amaca hizmet eden belki de en önemli gelişme, kimyasal katkı teknolojisindeki gelişmelerdir. Taze ve sertleşmiş beton özelliklerini düzenlemek için kullanılan kimyasal katkılar, günümüz beton teknolojisinin vazgeçilmez bileşenidir.

 

 

 
 

Uzun Ömürlü Projelerden Örnekler

   
 

MARMARAY

•       Beton Sınıfı : C 40/50

•       Bağlayıcı Tipi : CEM I 42,5 N + Mikro Silika

•       Su/Bağlayıcı : 0,33

•       Beton Hava Miktarı : %6±1

•       Klor Geçirimlilik Katsayısı : 3 x10-12 m²/s

•       Üretimden döküme kadar 120 dk kıvam koruma

 
 

 AVRASYA TÜNELİ

•       Beton Sınıfı : C 40/50

•       Bağlayıcı Tipi : CEM III B

•       Su/Bağlayıcı : 0,38

•       Klor Geçirimlilik Katsayısı : 3 x10-12 m²/s

•       Üretimden döküme kadar 30 dk kıvam koruma

 
 

OSMANGAZİ KÖPRÜSÜ

•       Beton Sınıfı : C45/55

•       Bağlayıcı Tipi : CEM III B

•       Su/Bağlayıcı : 0,38

•       Klor Geçirimlilik Katsayısı : 3 x10-12 m²/s

•       En az 100 yıl servis ömrü

•       4 saat kıvam koruma

 

 

 
 

  YAVUZ SULTAN SELİM KÖPRÜSÜ

•       Beton Sınıfı :C40/50, C50/60

•       Bağlayıcı Tipi : %50 CEM I 42,5 R +       %50 Yüksek Fırın Cürufu

•       Su/Bağlayıcı : 0,37

•       Klor Geçirimlilik Katsayısı : 3 x10-12 m²/s

•       En az 100 yıl servis ömrü

•       330 m ve üzeri pompalanabilirlik

•       Düşük viskozite

•       8 saat kıvam koruma

 
 

       1915 ÇANAKKALE KÖPRÜSÜ

(devam eden proje)

•       Beton Sınıfı : C 45/55

•       %33 çimento + %67 Yüksek Fırın Cürufu

•       Çimento Tipi : CEM I 42,5 (Düşük Alkali)

•       Su/Bağlayıcı : 0,32

•       Klor Geçirimlilik Katsayısı : 3 x10-12 m²/s

•       En az 100 yıl servis ömrü

•       3 saat kıvam koruma

 
 

Sonuç

Yukarıda verilen tüm örnekler, son on yıl içerisinde ülkemizde hayata geçirilmiş projeler olup, 100 yıl boyunca hizmet vermesi planlanmaktadır. Unutulmamalıdır ki, doğru tasarlanmış bir beton karışımının, standartlara uygun olarak yerinde imal edilmesi en önemli husustur.Bu amaçla, bir yapının hedeflenen servis ömrü boyunca hizmet verebilmesi için;

·         Projede verilen pas payı mesafesinin yerinde temin edilmesi,

·         Betonun kalıbına iyi yerleştirilmesi ve sıkıştırılması,

·         Uygun metotlarla kür yapılması,

·         Boşluksuz, ayrışmamış, kaliteli bir pas payı betonu elde edilmesi,

·         Betonun çatlaksız üretilmesi gerekmektedir.

Kaynaklar
1. TS EN 206 / Şubat 2014: “Beton-Özellik, performans, imalat ve uygunluk”.
2. TS 13515 / Haziran 2014: “ TS EN 206’ nın Uygulanmasına Yönelik Tamamlayıcı Standard”.
3. BS 8500-1: 2006: “Concrete-ComplementaryBritish Standard to BS EN 206-1, Part 1: Method of specifyingandguidanceforthespecifier”.

 
           
HyperLink
    KÜB DUYURU ABONELİĞİ
  KÜB duyuruları ve bültenlerinin size ulaşması için listemize kayıt olun.  
  Adınız:
 
  E-Posta Adresiniz: