Betonarme Yapılarda Korozyon Onarımları ve Güçlendirme
15 Nisan 2021
Depremden Korunmak için Mevcut Yapılar Güçlendirilmeli mi, Yıkılıp Yenilenmeli mi?
29 Mart 2021

Korozyon Nedir,
Nasıl Oluşur?

Betonun alkali bir yapısı vardır, pH’ı 13’tür. Bu yüksek alkali seviyesi sayesinde betonun içindeki donatıların etrafında pasif bir film tabakası oluşur ve bu tabaka mükemmel bir şekilde donatıyı korozyona karşı korur.

KOROZYONUN İKİ ANA ETKENİ VARDIR: KARBONASYON VE KLOR ATAKLARI

Film tabakasını bozan iki ana reaksiyon vardır. Bunlardan biri karbonasyon dediğimiz karbonatlaşma reaksiyonudur. Atmosferdeki karbondioksit gazı, betonun içerisine difüzyonla ulaşır, buradaki kalsiyumla reaksiyona girerek kalsiyum karbonatları oluşturur ve ortamda asidik bir etki yaratır.
Bu nedenle betonun pH’ı düşmeye başlar. Ne zaman ki betonun pH’ı 10 ve altına iner, bu koruyucu pasif film tabakası bozulur ve donatılar paslanmaya başlar.
İkinci reaksiyon ise klor ataklarıdır. Bu reaksiyonların karbonasyona oranla çok daha tehlikeli olduğunu söyleyebiliriz.

Betonun içerisine giren klorür iyonları, donatının etrafındaki pasif film tabakasını bozan bir reaksiyonda katalizör görevi görür. Bunun anlamı korozyon reaksiyonu sırasında klorür iyonlarının harcanmaması ve sonrasında varlığını sürdürmesidir. Klor ataklarını donatı korozyonu için tehlikeli yapan da budur.
Klor ataklarının korozyona sebep olabilmesi için çimentoya göre ağırlıkça binde ikinin üzerinde bir konsantrasyonda klorür mevcut olması gerekir. İstanbul’da pek çok yapıda deniz kumu kullanılmıştır. Denizden çıkan agregayı kullandığımızda, klorürü betonun içine elimizle koyuyor oluyoruz. Çoğu durumda klorürün varlığı da tek başına korozyon için yeterli değildir. Korozyon reaksiyonları sırasında demirin demir oksit halini alabilmesi gerekir ki bunun için oksijene ihtiyaç vardır. Bu nedenle korozyon genellikle boyası, sıvası olmayan yani oksijene veya gazların difüzyonuna çok açık durumdaki bodrum katlarda meydana gelir.

GAZ DİFÜZYONUNA AÇIK BETON, KOROZYONA KATKI SAĞLAR

Betonun içerisindeki gaz difüzyonunu artıran etkenler de vardır. Bunlardan biri beton gözenekleridir. Kaliteli bir betonun gözenekleri azdır, içerisinde gazların ilerlemesi ise çok yavaştır. Günümüz şartnameleri belirli bir beton kalitesini kabul ettiği gibi gazların ve diğer tüm dış etkenlerin demire ulaşmasını engelleyen ve geciktiren pas payı dediğimiz tabakayı da yapıların niteliklerine göre belirlemiştir.
Demirin dışında belli bir kalınlıkta olması gereken bu tabaka donatıları korozyona karşı koruyan bir kalkandır. Yeterli bir pas payı yoksa, difüzyonla ilerleyen gazlar ve kapiler etki ile ilerleyen suların taşıdığı tuzlar direkt olarak donatılarda korozyon reaksiyonlarını başlatacaktır. Kalınlığı artırmak bir geciktirme yöntemidir, diğer bir korozyon önleme çözümü ise bu tabakayı geçirimsiz kılmaktır.

SU TEK BAŞINA KOROZYONUN SEBEBİ DEĞİL, HIZLANDIRICISIDIR

Bahsettiğimiz klor atakları ve karbonatlaşma reaksiyonları sonucu başlayan donatı korozyonu beton eğer suya doygun olursa çok hızlı gerçekleşir. >Su tek başına korozyonun sebebi değil hızlandırıcısıdır. Bunu anlamak için korozyonu bir pil oluşumu gibi düşünebiliriz. Reaksiyonlar sırasındaki iyon transferleri elektrolit görevi gören su sayesinde hızlanır. Korozyonun ana nedenlerini ortadan kaldırırsak suyun varlığı sorun teşkil etmez. Yani denizin ortasında korozyon oluşmayan yapılar rahatlıkla tasarlanabilir. >Bütün bu etkenler, hızlandırıcılar ve gereklilikler içinde korozyon, öncelikle deniz yapıları ve sanayi tesisleri olmak üzere, eski ve yeni konutlar da dahil olmak üzere tüm betonarme yapıların ekonomik ömrünü büyük oranda kısaltan en önemli problemidir. Bu yapıların korozyon onarım projelerinde SAVE Mühendislik olarak gerçekleşen reaksiyon zincirlerini analiz ediyor ve edindiğimiz bilgiler ışığında uygulama tecrübemiz ve malzeme bilgimiz ile donatı pasivasyonu, klor inhibasyonu ve katodik korumayı da kapsayan projeye özel çözüm yöntemleri sunuyoruz.

İsmail Çoksayar, SAVE Kurucu / İnşaat Mühendisi