ºÝºÝߣ

ºÝºÝߣShare a Scribd company logo

Betonarme donatilarinda ve_metal_yapi_el (1)

?
?
Y
yusuf kopal

?n?aat m¨¹hendisli?i (Civil engineering )

1 of 16
Download to read offline
ISSN: 2148-0273 Cilt 5, Say? 1, 2017 Vol. 5, Issue 1, 2017 1 Lisans ??rencisi, Munzur ?niversitesi, M¨¹hendislik Fak¨¹ltesi, ?n?aat M¨¹hendisli?i B?l¨¹m¨¹, Tunceli, e- mail: ahmet@konusan.com 2 * Murat Dal, Yrd. Do?. Dr., Munzur ?niversitesi, M¨¹hendislik Fak¨¹ltesi, ?n?aat M¨¹hendisli?i B?l¨¹m¨¹, Tunceli, e-mail: teknikmurathoca@gmail.com Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? Ahmet KONU? 1 , Murat DAL2* ?zet Bu ?al??mada metal ve ala??mlar?n, ?evrenin ?e?itli etkileriyle kimyasal ve elektrokimyasal de?i?me ya da fiziksel ??z¨¹nme sonucu a??nmas?yla olu?an korozyon hasarlar?n?n ?nemine vurgu yap?lm??t?r. Betonarme donat?lar?n?n korozyona u?ramas? ile kesit kayb? yan? s?ra korozyon sonucu olu?an pas, metale g?re ?ok daha b¨¹y¨¹k hacim kaplamas? nedeniyle beton b¨¹nyesinde i?sel gerilmeler ve ?atlamalara sebep olmaktad?r. ?atlak, metalin korozyona u?ramas?ndan kaynaklan?yorsa yap? elemanlar?nda hasar ka??n?lmaz. Betonarmede donat? korozyonu nedeniyle ?atlam?? olan beton yap?sal hasarlar olu?turacak boyutta tehlike arz eder. ?al??mada ?zellikle g?rseller ¨¹zerinden korozyon konusu t¨¹m mimari yap? elemanlar?nda ele al?nm??t?r. Korozyonun yap? hasar? ¨¹zerindeki rol¨¹ne dikkat ?ekilmi?tir. Anahtar Kelimeler: metallerde korozyon, yap? elemanlar?nda korozyon, donat? korozyonu, hasar Corrosion Damages in Reinforced Concrete Equipments and Metal Structure Elements Abstract In this study, the importance of corrosion damages occurring in metals and in their alloys due to the various environmental effects, chemical and electrochemical alteration or physical dissolution was investigated. Corrosion results in a loss in the cross-section of reinforced concrete equipment and moreover, rust due to the corrosion occupies larger volume than metal and creates internal stress and causes cracks in the reinforced concrete structure. If cracks are caused by the corrosion of metal, damage in the construction materials are unavoidable. Cracks caused by corrosion in reinforced concrete are dangerous for the building structure. In this study, corrosion was discussed through visual materials in all architectural building elements. The role of corrosion on the constructional damages was mentioned Keywords: corrosion in metals, corrosion in construction materials, corrosion in equipment, damage
8 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? 1. Giri? Bir betonarme yap?da ?ok geni? ?atlaklar?n ve a??r? sehimlerin olu?mas?, stabilitesinin kaybolmas?, rahats?z edici titre?imler, ?eli?in korozyonu, mimari esteti?in veya izolasyonunun i?levini kaybetmesi kullan?labilirli?i tayin eden en ba?l?ca nedenlerden biridir. Bir m¨¹hendis i?in yap? malzemesinin se?iminde korozyon durumunu g?z ?n¨¹nde tutmak zorunlulu?u vard?r. Ancak betonarme yap?m?n? ¨¹st¨¹ne alan in?aat m¨¹hendisi i?in beton ve ?elik gibi iki ayr? malzemenin olu?turdu?u betonarme ile u?ra?mak ka??n?lmazd?r. Bundan dolay? betonarmenin korozyon ?zelliklerinin m¨¹hendis taraf?ndan bilinmesi gerekmektedir. Korozyona u?ram?? metaller mukavemetlerini kaybederler (K?smet, 2015; Kismet ve Wagner, 2017). Korozyon sonucunda olu?an pas, hacim geni?lemesi yapaca??ndan ?t¨¹r¨¹ betonarmedeki donat?lar betona gerilme yap?p b?ylece beton hasarlar? olu?turur. 2. ?al??ma Y?ntemi Korozyon konusunda ulusal ve uluslararas? kaynaklar (kitap, makale, bildiri vb.) taranarak mimari yap?larda yayg?nca kullan?lan metallerdeki korozyon hasarlar? ¨¹zerine bir derleme yap?lm??t?r. ?al??mada ?zellikle g?rseller ¨¹zerinden korozyon hasarlar? irdelenmi?tir. 3. Korozyon Hasarlar? Metal elemanlarda g?r¨¹len kimyasal bir bozunmad?r. Metallerin, havadaki oksijen, su, asitle temas? sonucunda oksitlenmesine ya da paslanmas?na korozyon denir. Asitler, havadaki CO2 suyla birle?mesi ile olu?urlar. Korozyon etkisiyle metalin yap?s? bozunur, hacmi b¨¹y¨¹r ve metal eleman?n kesiti geni?ler. Yap? elemanlar?n?n b¨¹nyesinde metal korozyonuna ba?l? olarak geni?ledi?inde, ?evresine bask? yapmaya ba?lar; cephede renk de?i?imi, ?atlak ve par?a kopmas? gibi hasarlara yol a?abilir.
Ahmet KONU?, Murat DAL | 9 3.1. D?? Y¨¹zeylerde Kullan?lan Metallerde Korozyon Hasarlar? G?revini yapamayacak derecede bozulmu? bir par?an?n yenisi ile de?i?tirilmesi, ilgili tesisin bir s¨¹re kapat?larak ¨¹retimin durdurulmas? anlam?na gelir. ?ekil 1¡¯de U profillerden te?kil edilmi? ?elik konstr¨¹ksiyondaki birle?im b?lgesinde ?zellikle k?rm?z? ?er?eve i?ine al?nan b?lgede olu?an korozyon hasar? g?r¨¹lmektedir. Korozyon hasar? sonucunda buradaki malzeme tamamen i?levini yitirmi?tir (?ekil 1). ?ekil 1. Korozyon sebebiyle olu?an malzeme kayb? hasar? ve paslanm?? ?elik (URL 1) Korozyona kar?? metalin ?inko ile olu?an galvanizin k?t¨¹ haz?rlanmas? sonucu baz? maddelerin ?at?dan ayr??t??? g?r¨¹lm¨¹? ve ¨¹zeri boya ile onar?lmaya ?al???lm??t?r (?ekil 2). ?ekil 2. K?t¨¹ haz?rlanan galvanizli ?at? kaplama sonucu baz? maddelerin ?at?dan ayr??mas? ve sonradan y¨¹zeyin boya ile onar?m? (URL 2)
10 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? 3.2. Donat?larda Korozyon Hasarlar? Demir ve ?elik genellikle; oksijen ve suyun bulundu?u her ortamda korozyona u?rar. Donat? asl?nda yumu?ak ?eliktir. Betonarme donat?lar? atmosfer etkisinde ve sulu ??zeltiler i?inde korozyona kar?? dayan?ks?zd?r. ?ekil 3¡¯de atmosfer etkisinde ve sulu ??zeltiler i?inde korozyon hasarlar? g?r¨¹lmektedir. (?ekil 3) ?ekil 3. ?zmir¡¯de korozyon hasar?na u?ram?? elektrik direkleri (Yaz?c?, 2017) Donat?n?n korozyona u?ramas? yaln?z ?eli?in kaybedilmesi ile olu?maz. Korozyon sonucu olu?an kimyasal bile?ikler (pas), metale g?re ?ok daha b¨¹y¨¹k hacim kaplamas? nedeniyle beton b¨¹nyesinde i?sel gerilmeler ve ?atlamalara sebep olur (?ekil 4) (Dal ve Y?lmaz, 2015; ?st¨¹n ve Dal, 2016; Y?ld?z ve Dal, 2016). ?ekil 4. Betonarme donat?lar?nda korozyon olu?umu (URL 3, URL 4)
Ahmet KONU?, Murat DAL | 11 ?ekil 5. Pas?n betonu zorlayarak pullanma korozyonuna sebep olmas? (URL 5) ?ekil 6. Merdiven alt?ndaki betonda korozyon nedeniyle pas olu?umu (URL 6) G?zenekli bir yap?ya sahip olan betona klor¨¹r iyonlar? betonun y¨¹zeyinden k?lcall?kla ve beton ¨¹retiminde kullan?lan agrega, su, ?imento ve katk?lar? olmak ¨¹zere iki ?ekilde girebilmektedir. ?ekil 7¡¯de klor¨¹r iyonlar?ndan kaynakl? korozyon hasarlar? g?r¨¹lmektedir (?ekil 7).
12 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? ?ekil 7. Klor¨¹r maddesinin donat? etraf?ndaki koruma tabakas?n?n korozyona u?ramas?na yol a?t???n? g?steren ?rnek (URL 7, URL 8, URL 9) Havadaki oksijenin beton veya demir malzemesinin ¨¹st¨¹ndeki su ile ba?lant?l? halde tesis edilmesinden korozyon olu?tu?u g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r (?ekil 8). ?ekil 8. Bodrum kat?nda su nedeniyle olu?mu? korozyon (URL 10) Betonarme donat?lar? korozyona u?ramas? yaln?z donat?n?n kesit kayb? ile kalmaz. Bunun yan?nda, korozyon sonucu olu?an kimyasal bile?ikler (pas), metale g?re ?ok daha b¨¹y¨¹k hacim kaplamas? nedeniyle beton b¨¹nyesinde i?sel gerilmeler ve ?atlamalara sebep olmu?tur (?ekil 9, ?ekil 10). ?lkemizde deprem sonras? yap?lar incelendi?inde donat? korozyonu yo?un g?r¨¹len bir sorundur.
Ahmet KONU?, Murat DAL | 13 ?ekil 9. Beton i?indeki ?eli?in korozyona u?ramas? sonucunda, beton kabukta olu?an ?atlama ve k?r?lmalar?n ?ematik g?sterimi (Kaftan, 2006) ?ekil 9¡¯daki ?atla??n, betonun i?erisindeki ?eli?in korozyona u?ramas?ndan kaynakland??? beton k?r?ld?ktan sonra ?ok net olarak g?r¨¹lmektedir (?ekil 10). Bu durumdaki betonarme yap? eleman? i?in hayati tehlike s?z konusudur. Betonarme demirlerinin korozyonu nedeniyle ?atlam?? olan betonun etkili bir tamir y?ntemi yoktur. ?ekil 10. Donat?lardaki korozyondan dolay? betonun olu?turdu?u gerilme ile betonda g?r¨¹len ?atlama hasar? (Kaftan, 2006)
14 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? Donat?s? korozyona u?ram?? yap?lar olabilecek orta b¨¹y¨¹kl¨¹kteki bir depremde kullan?lamayacak derecede hasar g?rebilmektedir. Deprem riski olan b?lgelerdeki korozyon olu?umu yap?n?n deprem dalgalar?ndan dolay? g?rece?i sismik kuvveti art?rmaktad?r (Do?an, 2009), (?ekil 11). ?ekil 11. 1999 ?zmit depreminde Eski?ehir¡¯de hasar g?ren yap?lardaki korozyonlar (Do?an, 2009). 3.3. Tesisatta Korozyon Hasarlar? Galvaniz y¨¹zeylerde ba?lang??ta a??k renkli ?inkolu koruma tabakas? olu?ur ve devaml? olarak da suya ?inko kar???r. Zamanla bu galvaniz tabaka ak??kanla girdi?i reaksiyon sonucu tamamen ayr???r ve ??z¨¹lm¨¹? olarak suyla beraber tamam? ta??n?r. Uzun d?nemde de ?ekil 12¡¯de g?r¨¹ld¨¹?¨¹ gibi tesisatta kire?-pas tabakas? olu?umu g?zlemlenir. (?ekil 12) ?ekil 12. Galvanizsiz fittinglerde ??kme korozyonu g?r¨¹lmektedir. (B?d? ve H?ffer, 2010) S?cak su tesisat?ndaki y¨¹ksek s?cakl?k nedeniyle galvaniz tabaka kabarm?? ve alt kesitte y¨¹ksek ??kme korozyonu olu?tu?u g?zlemlenmi?tir.(?ekil 13).
Ahmet KONU?, Murat DAL | 15 ?ekil 13. Kullanma suyu tesisat?ndaki y¨¹ksek s?cakl?k nedeniyle kabaran galvaniz tabaka ve alt kesitte y¨¹ksek ??kme korozyonu (B?d? ve H?ffer, 2010) Galvaniz kaplaman?n y¨¹zeyindeki s?cakl???n 105 ¡ãC olmas? nedeniyle cidarlarda korozyon meydana geldi?i g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r (?ekil 14). ?ekil 14. 105 ¡ãC kazan suyuyla ?s?t?lan ?ift katl? s?cak su boylerindeki cidarlar?nda ??kme korozyonu da g?r¨¹len kabaran galvaniz tabaka (B?d? ve H?ffer, 2010) Sa?da 110 ¡ãC s?cakl?k giri?indeki borular, solda da 40 ¡ãC ??k??taki borular bulunmakta ve soldan sa?a do?ru s?cakl?k art???na paralel olarak korozyonun artt??? g?zlemlenmektedir. (?ekil 15).
16 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? ?ekil 15. Soldan sa?a do?ru ak??kan ve d?? y¨¹zey s?cakl??? art???na paralel olarak artan korozyon (B?d? ve H?ffer, 2010) Y¨¹ksek kaynak ?s?s? ve fazla lehim bak?r?n y¨¹zeyinin bozulmas?na neden olmu? ve korozyon ba?lam??t?r (?ekil 16). ?ekil 16. Bak?r s?cak su sirk¨¹lasyon borusundaki d¨¹zensiz sert lehim ba?lant?s? erozyon korozyonu ba?latmas? (B?d? ve H?ffer, 2010) Sudaki klor¨¹r y¨¹ksekli?i paslanmaz ?elik tesisatta delik ve yar?k korozyonuna yol a?maktad?r (?ekil 17).
Ahmet KONU?, Murat DAL | 17 ?ekil 17. Kullanma suyunun temas etti?i y¨¹zeyden ba?layan bir ana y?rt?k ve altta da delik korozyonu (B?d? ve H?ffer, 2010) ?inko, su ya da nemli havada korozyona u?rarsa beyaz pas olu?ur (?ekil 18). ?ekil 18. ?inkonun su yada nemli havada korozyona u?ramas? sonucu beyaz pas olu?umu (Eker, 2017) Sald?rgan ortamlarda temas halinde olan metal yap?lar?n ?o?u mekanik gerilimler alt?ndad?r. Bronz an?tta gerilmeli korozyon olu?tu?u g?r¨¹lmektedir (?ekil 19).
18 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? ?ekil 19. Bronz an?tta gerilmeli korozyon k?r?lmas? (Eker, 2017) Jeotermal da??t?m sisteminde kullan?lan ?s? de?i?tirge?leri, boru ve kompansat?rlerin i? k?sm?nda kabukla?ma tespit edilmi?tir (?ekil 20). ?ekil 20. Kompansat?r¨¹n i? k?sm?nda olu?an kabukla?ma sonucu korozyon (Ayg¨¹n, 2009) Korozyona u?rayarak bozunan ve i?levselli?ini kaybeden borular?n homojen da??l?ml? korozyon oldu?u g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r (?ekil 21).
Ahmet KONU?, Murat DAL | 19 ?ekil 21. Homojen da??l?ml? korozyona u?ram?? boru par?as? (Ayg¨¹n, 2009) Kaynakla birle?tirilen iki borudan birinin homojen da??l?ml? korozyona maruz kalarak metal kayb?na u?rad??? ve sonu?ta da kopmu? oldu?u g?r¨¹lmektedir (?ekil 22). ?ekil 22. Korozyon sonucu kopan boru ucu (Ayg¨¹n, 2009) Boru dirse?inin y¨¹zeyinde hatal? ¨¹retimden dolay? ?apaklar olu?mu? ve ezilme g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r (?ekil 23).
20 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? ?ekil 23. Korozyon sonucu Dirsek y¨¹zeyinde g?r¨¹len ezilme, ?apak ve delik (Ayg¨¹n, 2009) 4. Sonu?lar Demir ve ?elik genellikle; oksijen ve suyun bulundu?u her ortamda korozyona u?rar. Donat? asl?nda yumu?ak ?eliktir. Bu ?elik atmosfer etkisinde ve sulu ??zeltiler i?inde korozyona kar?? dayan?ks?zd?r. ?al??mada atmosfer etkisinde ve sulu ??zeltiler i?inde korozyon hasarlar? g?r¨¹lmektedir. Betonarme demirlerinin korozyona u?ramas? yaln?z ?eli?in kaybedilmesi ile kalmaz. Bunun yan?nda, korozyon sonucu olu?an kimyasal bile?ikler (pas), metale g?re ?ok daha b¨¹y¨¹k hacim kaplamas? nedeniyle beton b¨¹nyesinde i?sel gerilmeler ve ?atlamalara sebep olarak yap?sal hasarlar?n olu?mas?n? sa?lar. Korozyonun do?urdu?u sonu?lar itibariyle olu?an hasarlar, ihmal edilemeyecek kadar b¨¹y¨¹kt¨¹r. ?al??mada genel olarak donat?larda, tesisatlarda ve borularda korozyon hasarlar?na ?rnekler verilerek konu ele al?nm??t?r. Su-nem etkisi ile g?r¨¹len korozyon hasarlar?na zaman?nda ?nlemler al?nmad??? taktirde yap?sal hasarlar?n olaca?? unutulmamal?d?r. Korozyon hasarlar?n?n olu?mamas? i?in gerekli ?nlemlerin al?nmas? gerekir, aksi taktirde yap?sal hasarlar boyutuna ula?abilir. ?lkemizde ?zellikle deprem sonras? yap?sal hasarlar incelendi?inde su-nem kaynakl? betonarme yap?lardaki donat? korozyonlar? yap?lar?n y?k?lmas?nda aktif rol ald??? g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r.
Ahmet KONU?, Murat DAL | 21 5. Kaynaklar Ayg¨¹n, H. (2009). Jeotermal Enerji Semineri: Korozyon ve Jeotermal Uygulamalar, 423-446. B?d?, A. H?ffer, U. (2010). V. Ulusal Tesisat M¨¹hendisli?i Kongresi ve Sergisi: Tesisatta Korozyon, 355-369. Dal, M., Y?lmaz, D. (2015) The Negative Impact of Water-Moisture to Building Elements and Architecture Comfort, The International Journal of Pure and Applied Sciences, 1, 89-99. Do?an M. (2009) Betonarme yap?lardaki Deprem Hasarlar?na Korozyonun Etkisi, Eski?ehir Osmangazi ?niversitesi M¨¹hendislik Mimarl?k Fak¨¹ltesi Dergisi, XXII, 1, 147- 168. Eker, A. (2017) Korozyon, http://www.yildiz.edu.tr/~akdogan/lessons/korozyonvekoruma/Korozyon_Kor ozyon_Mekanizmalari.pdf, Eri?im Tarihi: 10.05.2017. Kaftan, M. A. (2006). ?elik Yap?larda Korozyon Olu?umu ve Korozyondan Korunma Y?ntemlerinin Maliyet A??s?ndan Kar??la?t?r?lmas?, Y¨¹ksek Lisans Tezi, Pamukkale ?niversitesi, Fen Bilimleri Enstit¨¹s¨¹, Denizli. Kismet, Y., Wagner, M.H., (2017) Enhancing the potential of employing thermosetting powder recyclates as filler in LLDPE by structural modifications, J Polym Eng 37(3):287-296. K?smet, Y. (2015) Kurutulmu? Kolza Bitkisinin Dolgu Malzemesi Olarak Al?ak Yo?unluklu Polietilenin Mekanik ?zelliklerine, Yo?unlu?una ve Su Emme Kapasitesine Etkileri, Politeknik Dergisi, 18(4):203-209. ?st¨¹n, B., Dal, M. (2016) Betonarme Donat? Uygulamalar?n?n De?erlendirilmesi, Bilim ve Gen?lik Dergisi, 4(1):8-19. Y?ld?z, ?., Dal, M. (2016) ?n?aat M¨¹hendisli?i Uygulamalar?nda Su-Nem Kaynakl? Hasarlar?n De?erlendirilmesi, Bilim ve Gen?lik Dergisi, 4(1):25-37. Yaz?c?, H. (2017) Donat? Korozyonu, http://kisi.deu.edu.tr//halit.yazici/SUNUMLAR/KOROZYON.pdf, Eri?im Tarihi: 10.01.2017. URL 1.(2017). https://www.galvanizeit.org/corrosion/effects-of-corrosion URL 2.(2017). http://tarayalitim.com/metal-cati.html
22 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? URL 3.(2017). http://www.conrehab.com/Cathodic-protection/Corrosion-process URL 4.(2017). https://www.baw.de/EN/bautechnik/themen/baustoffe/images/B3_Referatsseite_Chlorid korrosion.jpg?__blob=poster&v=4 URL 5.(2017). http://theconversation.com/the-problem-with-reinforced-concrete-56078 URL 6.(2017). http://www.cementlab.com/photo-research.htm URL 7.(2017). http://blog.kryton.com/2016/02/5-ways-water-attacks-concrete- structures/ URL 8.(2017). http://www.arab-eng.org/vb/t192968-2.html URL 9.(2017). http://surtreat-info.weebly.com/corrosion.html URL 10.(2017). http://www.intechopen.com/books/environmental-and-industrial- corrosion-practical-and-theoretical-aspects/corrosion-control-in-industry

More Related Content

Betonarme donatilarinda ve_metal_yapi_el (1)

  • 1. ISSN: 2148-0273 Cilt 5, Say? 1, 2017 Vol. 5, Issue 1, 2017 1 Lisans ??rencisi, Munzur ?niversitesi, M¨¹hendislik Fak¨¹ltesi, ?n?aat M¨¹hendisli?i B?l¨¹m¨¹, Tunceli, e- mail: ahmet@konusan.com 2 * Murat Dal, Yrd. Do?. Dr., Munzur ?niversitesi, M¨¹hendislik Fak¨¹ltesi, ?n?aat M¨¹hendisli?i B?l¨¹m¨¹, Tunceli, e-mail: teknikmurathoca@gmail.com Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? Ahmet KONU? 1 , Murat DAL2* ?zet Bu ?al??mada metal ve ala??mlar?n, ?evrenin ?e?itli etkileriyle kimyasal ve elektrokimyasal de?i?me ya da fiziksel ??z¨¹nme sonucu a??nmas?yla olu?an korozyon hasarlar?n?n ?nemine vurgu yap?lm??t?r. Betonarme donat?lar?n?n korozyona u?ramas? ile kesit kayb? yan? s?ra korozyon sonucu olu?an pas, metale g?re ?ok daha b¨¹y¨¹k hacim kaplamas? nedeniyle beton b¨¹nyesinde i?sel gerilmeler ve ?atlamalara sebep olmaktad?r. ?atlak, metalin korozyona u?ramas?ndan kaynaklan?yorsa yap? elemanlar?nda hasar ka??n?lmaz. Betonarmede donat? korozyonu nedeniyle ?atlam?? olan beton yap?sal hasarlar olu?turacak boyutta tehlike arz eder. ?al??mada ?zellikle g?rseller ¨¹zerinden korozyon konusu t¨¹m mimari yap? elemanlar?nda ele al?nm??t?r. Korozyonun yap? hasar? ¨¹zerindeki rol¨¹ne dikkat ?ekilmi?tir. Anahtar Kelimeler: metallerde korozyon, yap? elemanlar?nda korozyon, donat? korozyonu, hasar Corrosion Damages in Reinforced Concrete Equipments and Metal Structure Elements Abstract In this study, the importance of corrosion damages occurring in metals and in their alloys due to the various environmental effects, chemical and electrochemical alteration or physical dissolution was investigated. Corrosion results in a loss in the cross-section of reinforced concrete equipment and moreover, rust due to the corrosion occupies larger volume than metal and creates internal stress and causes cracks in the reinforced concrete structure. If cracks are caused by the corrosion of metal, damage in the construction materials are unavoidable. Cracks caused by corrosion in reinforced concrete are dangerous for the building structure. In this study, corrosion was discussed through visual materials in all architectural building elements. The role of corrosion on the constructional damages was mentioned Keywords: corrosion in metals, corrosion in construction materials, corrosion in equipment, damage
  • 2. 8 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? 1. Giri? Bir betonarme yap?da ?ok geni? ?atlaklar?n ve a??r? sehimlerin olu?mas?, stabilitesinin kaybolmas?, rahats?z edici titre?imler, ?eli?in korozyonu, mimari esteti?in veya izolasyonunun i?levini kaybetmesi kullan?labilirli?i tayin eden en ba?l?ca nedenlerden biridir. Bir m¨¹hendis i?in yap? malzemesinin se?iminde korozyon durumunu g?z ?n¨¹nde tutmak zorunlulu?u vard?r. Ancak betonarme yap?m?n? ¨¹st¨¹ne alan in?aat m¨¹hendisi i?in beton ve ?elik gibi iki ayr? malzemenin olu?turdu?u betonarme ile u?ra?mak ka??n?lmazd?r. Bundan dolay? betonarmenin korozyon ?zelliklerinin m¨¹hendis taraf?ndan bilinmesi gerekmektedir. Korozyona u?ram?? metaller mukavemetlerini kaybederler (K?smet, 2015; Kismet ve Wagner, 2017). Korozyon sonucunda olu?an pas, hacim geni?lemesi yapaca??ndan ?t¨¹r¨¹ betonarmedeki donat?lar betona gerilme yap?p b?ylece beton hasarlar? olu?turur. 2. ?al??ma Y?ntemi Korozyon konusunda ulusal ve uluslararas? kaynaklar (kitap, makale, bildiri vb.) taranarak mimari yap?larda yayg?nca kullan?lan metallerdeki korozyon hasarlar? ¨¹zerine bir derleme yap?lm??t?r. ?al??mada ?zellikle g?rseller ¨¹zerinden korozyon hasarlar? irdelenmi?tir. 3. Korozyon Hasarlar? Metal elemanlarda g?r¨¹len kimyasal bir bozunmad?r. Metallerin, havadaki oksijen, su, asitle temas? sonucunda oksitlenmesine ya da paslanmas?na korozyon denir. Asitler, havadaki CO2 suyla birle?mesi ile olu?urlar. Korozyon etkisiyle metalin yap?s? bozunur, hacmi b¨¹y¨¹r ve metal eleman?n kesiti geni?ler. Yap? elemanlar?n?n b¨¹nyesinde metal korozyonuna ba?l? olarak geni?ledi?inde, ?evresine bask? yapmaya ba?lar; cephede renk de?i?imi, ?atlak ve par?a kopmas? gibi hasarlara yol a?abilir.
  • 3. Ahmet KONU?, Murat DAL | 9 3.1. D?? Y¨¹zeylerde Kullan?lan Metallerde Korozyon Hasarlar? G?revini yapamayacak derecede bozulmu? bir par?an?n yenisi ile de?i?tirilmesi, ilgili tesisin bir s¨¹re kapat?larak ¨¹retimin durdurulmas? anlam?na gelir. ?ekil 1¡¯de U profillerden te?kil edilmi? ?elik konstr¨¹ksiyondaki birle?im b?lgesinde ?zellikle k?rm?z? ?er?eve i?ine al?nan b?lgede olu?an korozyon hasar? g?r¨¹lmektedir. Korozyon hasar? sonucunda buradaki malzeme tamamen i?levini yitirmi?tir (?ekil 1). ?ekil 1. Korozyon sebebiyle olu?an malzeme kayb? hasar? ve paslanm?? ?elik (URL 1) Korozyona kar?? metalin ?inko ile olu?an galvanizin k?t¨¹ haz?rlanmas? sonucu baz? maddelerin ?at?dan ayr??t??? g?r¨¹lm¨¹? ve ¨¹zeri boya ile onar?lmaya ?al???lm??t?r (?ekil 2). ?ekil 2. K?t¨¹ haz?rlanan galvanizli ?at? kaplama sonucu baz? maddelerin ?at?dan ayr??mas? ve sonradan y¨¹zeyin boya ile onar?m? (URL 2)
  • 4. 10 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? 3.2. Donat?larda Korozyon Hasarlar? Demir ve ?elik genellikle; oksijen ve suyun bulundu?u her ortamda korozyona u?rar. Donat? asl?nda yumu?ak ?eliktir. Betonarme donat?lar? atmosfer etkisinde ve sulu ??zeltiler i?inde korozyona kar?? dayan?ks?zd?r. ?ekil 3¡¯de atmosfer etkisinde ve sulu ??zeltiler i?inde korozyon hasarlar? g?r¨¹lmektedir. (?ekil 3) ?ekil 3. ?zmir¡¯de korozyon hasar?na u?ram?? elektrik direkleri (Yaz?c?, 2017) Donat?n?n korozyona u?ramas? yaln?z ?eli?in kaybedilmesi ile olu?maz. Korozyon sonucu olu?an kimyasal bile?ikler (pas), metale g?re ?ok daha b¨¹y¨¹k hacim kaplamas? nedeniyle beton b¨¹nyesinde i?sel gerilmeler ve ?atlamalara sebep olur (?ekil 4) (Dal ve Y?lmaz, 2015; ?st¨¹n ve Dal, 2016; Y?ld?z ve Dal, 2016). ?ekil 4. Betonarme donat?lar?nda korozyon olu?umu (URL 3, URL 4)
  • 5. Ahmet KONU?, Murat DAL | 11 ?ekil 5. Pas?n betonu zorlayarak pullanma korozyonuna sebep olmas? (URL 5) ?ekil 6. Merdiven alt?ndaki betonda korozyon nedeniyle pas olu?umu (URL 6) G?zenekli bir yap?ya sahip olan betona klor¨¹r iyonlar? betonun y¨¹zeyinden k?lcall?kla ve beton ¨¹retiminde kullan?lan agrega, su, ?imento ve katk?lar? olmak ¨¹zere iki ?ekilde girebilmektedir. ?ekil 7¡¯de klor¨¹r iyonlar?ndan kaynakl? korozyon hasarlar? g?r¨¹lmektedir (?ekil 7).
  • 6. 12 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? ?ekil 7. Klor¨¹r maddesinin donat? etraf?ndaki koruma tabakas?n?n korozyona u?ramas?na yol a?t???n? g?steren ?rnek (URL 7, URL 8, URL 9) Havadaki oksijenin beton veya demir malzemesinin ¨¹st¨¹ndeki su ile ba?lant?l? halde tesis edilmesinden korozyon olu?tu?u g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r (?ekil 8). ?ekil 8. Bodrum kat?nda su nedeniyle olu?mu? korozyon (URL 10) Betonarme donat?lar? korozyona u?ramas? yaln?z donat?n?n kesit kayb? ile kalmaz. Bunun yan?nda, korozyon sonucu olu?an kimyasal bile?ikler (pas), metale g?re ?ok daha b¨¹y¨¹k hacim kaplamas? nedeniyle beton b¨¹nyesinde i?sel gerilmeler ve ?atlamalara sebep olmu?tur (?ekil 9, ?ekil 10). ?lkemizde deprem sonras? yap?lar incelendi?inde donat? korozyonu yo?un g?r¨¹len bir sorundur.
  • 7. Ahmet KONU?, Murat DAL | 13 ?ekil 9. Beton i?indeki ?eli?in korozyona u?ramas? sonucunda, beton kabukta olu?an ?atlama ve k?r?lmalar?n ?ematik g?sterimi (Kaftan, 2006) ?ekil 9¡¯daki ?atla??n, betonun i?erisindeki ?eli?in korozyona u?ramas?ndan kaynakland??? beton k?r?ld?ktan sonra ?ok net olarak g?r¨¹lmektedir (?ekil 10). Bu durumdaki betonarme yap? eleman? i?in hayati tehlike s?z konusudur. Betonarme demirlerinin korozyonu nedeniyle ?atlam?? olan betonun etkili bir tamir y?ntemi yoktur. ?ekil 10. Donat?lardaki korozyondan dolay? betonun olu?turdu?u gerilme ile betonda g?r¨¹len ?atlama hasar? (Kaftan, 2006)
  • 8. 14 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? Donat?s? korozyona u?ram?? yap?lar olabilecek orta b¨¹y¨¹kl¨¹kteki bir depremde kullan?lamayacak derecede hasar g?rebilmektedir. Deprem riski olan b?lgelerdeki korozyon olu?umu yap?n?n deprem dalgalar?ndan dolay? g?rece?i sismik kuvveti art?rmaktad?r (Do?an, 2009), (?ekil 11). ?ekil 11. 1999 ?zmit depreminde Eski?ehir¡¯de hasar g?ren yap?lardaki korozyonlar (Do?an, 2009). 3.3. Tesisatta Korozyon Hasarlar? Galvaniz y¨¹zeylerde ba?lang??ta a??k renkli ?inkolu koruma tabakas? olu?ur ve devaml? olarak da suya ?inko kar???r. Zamanla bu galvaniz tabaka ak??kanla girdi?i reaksiyon sonucu tamamen ayr???r ve ??z¨¹lm¨¹? olarak suyla beraber tamam? ta??n?r. Uzun d?nemde de ?ekil 12¡¯de g?r¨¹ld¨¹?¨¹ gibi tesisatta kire?-pas tabakas? olu?umu g?zlemlenir. (?ekil 12) ?ekil 12. Galvanizsiz fittinglerde ??kme korozyonu g?r¨¹lmektedir. (B?d? ve H?ffer, 2010) S?cak su tesisat?ndaki y¨¹ksek s?cakl?k nedeniyle galvaniz tabaka kabarm?? ve alt kesitte y¨¹ksek ??kme korozyonu olu?tu?u g?zlemlenmi?tir.(?ekil 13).
  • 9. Ahmet KONU?, Murat DAL | 15 ?ekil 13. Kullanma suyu tesisat?ndaki y¨¹ksek s?cakl?k nedeniyle kabaran galvaniz tabaka ve alt kesitte y¨¹ksek ??kme korozyonu (B?d? ve H?ffer, 2010) Galvaniz kaplaman?n y¨¹zeyindeki s?cakl???n 105 ¡ãC olmas? nedeniyle cidarlarda korozyon meydana geldi?i g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r (?ekil 14). ?ekil 14. 105 ¡ãC kazan suyuyla ?s?t?lan ?ift katl? s?cak su boylerindeki cidarlar?nda ??kme korozyonu da g?r¨¹len kabaran galvaniz tabaka (B?d? ve H?ffer, 2010) Sa?da 110 ¡ãC s?cakl?k giri?indeki borular, solda da 40 ¡ãC ??k??taki borular bulunmakta ve soldan sa?a do?ru s?cakl?k art???na paralel olarak korozyonun artt??? g?zlemlenmektedir. (?ekil 15).
  • 10. 16 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? ?ekil 15. Soldan sa?a do?ru ak??kan ve d?? y¨¹zey s?cakl??? art???na paralel olarak artan korozyon (B?d? ve H?ffer, 2010) Y¨¹ksek kaynak ?s?s? ve fazla lehim bak?r?n y¨¹zeyinin bozulmas?na neden olmu? ve korozyon ba?lam??t?r (?ekil 16). ?ekil 16. Bak?r s?cak su sirk¨¹lasyon borusundaki d¨¹zensiz sert lehim ba?lant?s? erozyon korozyonu ba?latmas? (B?d? ve H?ffer, 2010) Sudaki klor¨¹r y¨¹ksekli?i paslanmaz ?elik tesisatta delik ve yar?k korozyonuna yol a?maktad?r (?ekil 17).
  • 11. Ahmet KONU?, Murat DAL | 17 ?ekil 17. Kullanma suyunun temas etti?i y¨¹zeyden ba?layan bir ana y?rt?k ve altta da delik korozyonu (B?d? ve H?ffer, 2010) ?inko, su ya da nemli havada korozyona u?rarsa beyaz pas olu?ur (?ekil 18). ?ekil 18. ?inkonun su yada nemli havada korozyona u?ramas? sonucu beyaz pas olu?umu (Eker, 2017) Sald?rgan ortamlarda temas halinde olan metal yap?lar?n ?o?u mekanik gerilimler alt?ndad?r. Bronz an?tta gerilmeli korozyon olu?tu?u g?r¨¹lmektedir (?ekil 19).
  • 12. 18 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? ?ekil 19. Bronz an?tta gerilmeli korozyon k?r?lmas? (Eker, 2017) Jeotermal da??t?m sisteminde kullan?lan ?s? de?i?tirge?leri, boru ve kompansat?rlerin i? k?sm?nda kabukla?ma tespit edilmi?tir (?ekil 20). ?ekil 20. Kompansat?r¨¹n i? k?sm?nda olu?an kabukla?ma sonucu korozyon (Ayg¨¹n, 2009) Korozyona u?rayarak bozunan ve i?levselli?ini kaybeden borular?n homojen da??l?ml? korozyon oldu?u g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r (?ekil 21).
  • 13. Ahmet KONU?, Murat DAL | 19 ?ekil 21. Homojen da??l?ml? korozyona u?ram?? boru par?as? (Ayg¨¹n, 2009) Kaynakla birle?tirilen iki borudan birinin homojen da??l?ml? korozyona maruz kalarak metal kayb?na u?rad??? ve sonu?ta da kopmu? oldu?u g?r¨¹lmektedir (?ekil 22). ?ekil 22. Korozyon sonucu kopan boru ucu (Ayg¨¹n, 2009) Boru dirse?inin y¨¹zeyinde hatal? ¨¹retimden dolay? ?apaklar olu?mu? ve ezilme g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r (?ekil 23).
  • 14. 20 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? ?ekil 23. Korozyon sonucu Dirsek y¨¹zeyinde g?r¨¹len ezilme, ?apak ve delik (Ayg¨¹n, 2009) 4. Sonu?lar Demir ve ?elik genellikle; oksijen ve suyun bulundu?u her ortamda korozyona u?rar. Donat? asl?nda yumu?ak ?eliktir. Bu ?elik atmosfer etkisinde ve sulu ??zeltiler i?inde korozyona kar?? dayan?ks?zd?r. ?al??mada atmosfer etkisinde ve sulu ??zeltiler i?inde korozyon hasarlar? g?r¨¹lmektedir. Betonarme demirlerinin korozyona u?ramas? yaln?z ?eli?in kaybedilmesi ile kalmaz. Bunun yan?nda, korozyon sonucu olu?an kimyasal bile?ikler (pas), metale g?re ?ok daha b¨¹y¨¹k hacim kaplamas? nedeniyle beton b¨¹nyesinde i?sel gerilmeler ve ?atlamalara sebep olarak yap?sal hasarlar?n olu?mas?n? sa?lar. Korozyonun do?urdu?u sonu?lar itibariyle olu?an hasarlar, ihmal edilemeyecek kadar b¨¹y¨¹kt¨¹r. ?al??mada genel olarak donat?larda, tesisatlarda ve borularda korozyon hasarlar?na ?rnekler verilerek konu ele al?nm??t?r. Su-nem etkisi ile g?r¨¹len korozyon hasarlar?na zaman?nda ?nlemler al?nmad??? taktirde yap?sal hasarlar?n olaca?? unutulmamal?d?r. Korozyon hasarlar?n?n olu?mamas? i?in gerekli ?nlemlerin al?nmas? gerekir, aksi taktirde yap?sal hasarlar boyutuna ula?abilir. ?lkemizde ?zellikle deprem sonras? yap?sal hasarlar incelendi?inde su-nem kaynakl? betonarme yap?lardaki donat? korozyonlar? yap?lar?n y?k?lmas?nda aktif rol ald??? g?r¨¹lm¨¹?t¨¹r.
  • 15. Ahmet KONU?, Murat DAL | 21 5. Kaynaklar Ayg¨¹n, H. (2009). Jeotermal Enerji Semineri: Korozyon ve Jeotermal Uygulamalar, 423-446. B?d?, A. H?ffer, U. (2010). V. Ulusal Tesisat M¨¹hendisli?i Kongresi ve Sergisi: Tesisatta Korozyon, 355-369. Dal, M., Y?lmaz, D. (2015) The Negative Impact of Water-Moisture to Building Elements and Architecture Comfort, The International Journal of Pure and Applied Sciences, 1, 89-99. Do?an M. (2009) Betonarme yap?lardaki Deprem Hasarlar?na Korozyonun Etkisi, Eski?ehir Osmangazi ?niversitesi M¨¹hendislik Mimarl?k Fak¨¹ltesi Dergisi, XXII, 1, 147- 168. Eker, A. (2017) Korozyon, http://www.yildiz.edu.tr/~akdogan/lessons/korozyonvekoruma/Korozyon_Kor ozyon_Mekanizmalari.pdf, Eri?im Tarihi: 10.05.2017. Kaftan, M. A. (2006). ?elik Yap?larda Korozyon Olu?umu ve Korozyondan Korunma Y?ntemlerinin Maliyet A??s?ndan Kar??la?t?r?lmas?, Y¨¹ksek Lisans Tezi, Pamukkale ?niversitesi, Fen Bilimleri Enstit¨¹s¨¹, Denizli. Kismet, Y., Wagner, M.H., (2017) Enhancing the potential of employing thermosetting powder recyclates as filler in LLDPE by structural modifications, J Polym Eng 37(3):287-296. K?smet, Y. (2015) Kurutulmu? Kolza Bitkisinin Dolgu Malzemesi Olarak Al?ak Yo?unluklu Polietilenin Mekanik ?zelliklerine, Yo?unlu?una ve Su Emme Kapasitesine Etkileri, Politeknik Dergisi, 18(4):203-209. ?st¨¹n, B., Dal, M. (2016) Betonarme Donat? Uygulamalar?n?n De?erlendirilmesi, Bilim ve Gen?lik Dergisi, 4(1):8-19. Y?ld?z, ?., Dal, M. (2016) ?n?aat M¨¹hendisli?i Uygulamalar?nda Su-Nem Kaynakl? Hasarlar?n De?erlendirilmesi, Bilim ve Gen?lik Dergisi, 4(1):25-37. Yaz?c?, H. (2017) Donat? Korozyonu, http://kisi.deu.edu.tr//halit.yazici/SUNUMLAR/KOROZYON.pdf, Eri?im Tarihi: 10.01.2017. URL 1.(2017). https://www.galvanizeit.org/corrosion/effects-of-corrosion URL 2.(2017). http://tarayalitim.com/metal-cati.html
  • 16. 22 | Betonarme Donat?lar?nda ve Metal Yap? Elemanlar?nda G?r¨¹len Korozyon Hasarlar? URL 3.(2017). http://www.conrehab.com/Cathodic-protection/Corrosion-process URL 4.(2017). https://www.baw.de/EN/bautechnik/themen/baustoffe/images/B3_Referatsseite_Chlorid korrosion.jpg?__blob=poster&v=4 URL 5.(2017). http://theconversation.com/the-problem-with-reinforced-concrete-56078 URL 6.(2017). http://www.cementlab.com/photo-research.htm URL 7.(2017). http://blog.kryton.com/2016/02/5-ways-water-attacks-concrete- structures/ URL 8.(2017). http://www.arab-eng.org/vb/t192968-2.html URL 9.(2017). http://surtreat-info.weebly.com/corrosion.html URL 10.(2017). http://www.intechopen.com/books/environmental-and-industrial- corrosion-practical-and-theoretical-aspects/corrosion-control-in-industry