1. yapi malzemeleri

2.2. MEKANİK ÖZELLİKLER
2.2.1. Gerilme
Dış kuvvetlerin etkisi altında şekil değiştirmeye zorlanan bir cismin herhangi bir kesitine gelen iç kuvvet miktarına gerilme denir.

Şekil 2.02’deki kesitin alt kısmı P kuvveti ile çekilmektedir. Bu durumda kesitin üst tarafındaki moleküller alt taraftaki moleküllerden ayrılmaya zorlanır. Moleküller iki yönden birbirine bağlı bulunduğundan aradaki bağ bu ayrıma engel olur. Çubuk dengedeyse, alttaki moleküllerin direnmelerinin cebirsel toplamı P’ ye eşit ve aksi yönde olur. İşte çubuğun herhangi bir kesitinde P dış kuvveti nedeniyle oluşan bu kuvvete iç kuvvet denir.

Yapıda kullanılan cisimler üniform bünyeli kabul edildiğinden eşit yüzeylerde eşit sayıda molekül bulunacağından aynı miktar iç kuvvet meydana geleceği (kuvvetin yayılması düzgün) düşünülür. Çubuk kesit alanı F ise, 1cm² yüzeyde meydana gelen gerilme σ =P/F(Kg/cm²) dir.


P P
Δ Δ P P

P P

P
Şekil 2.02.: Gerilmenin Çizgisel Gösterimi
2.2.2. Basınç ve Dayanım
Bir cismi sıkışmaya zorlayan kuvvetten dolayı meydana gelen gerilmeye basınç gerilmesi denir. Cisimler, sıkışma kuvvetine maruz kaldıklarında sıkışmaya zorlanırlar. Cisme etki eden basınç kuvveti sürekli artırılırsa bir noktaya kadar sıkışma devam eder ve sonunda cisim sıkışma kuvvetine dayanamayarak kırılır. İşte malzemenin kırılması sonucunu doğuran basınç kuvvetinin meydana getirdiği gerilmeye o cismin basınç dayanımı denir. Bu dayanım cisimlere göre değişir.  = ( P / F ) Kg/cm²

P P
Şekil 2.03.: Basınç Gerilmesinin Çizgisel Gösterimi
2.2.3. Çekme ve Dayanım
Herhangi bir cismin iki ucundan çekerek uzatmaya çalıştığımızda, o cisimde bir çekme gerilmesi oluşur. (Şekil 2.04)

Çekme gerilmesi, basınç gerilmesinde olduğu gibi etki ettikleri alana dik olup, uygulanan çekme kuvvetinin artırılmasına devam edildiğinde malzemenin uzayarak koptuğu görülür. Kopmayı oluşturan çekme kuvvetinin meydana getirdiği gerilmeye o cismin çekme dayanımı denir.

 = ( P / F ) Kg/cm²


P P

Şekil 2.04.: Çekme Dayanımının Çizgisel Gösterimi

2.2.4. Kesme (Makaslama, Kayma) Dayanımı
Gerilme kuvvetlerinin doğrultuları kesit yüzeyine teğet ise, böyle bir gerilmeye kesme gerilmesi denir. Kesme gerilmesi basınç ve çekme gerilmesinin aksine etki ettiği yüzeye paraleledir.

 = ( P / F ) Kg/cm²

P

F

P

Şekil 2.05.: Kesme Dayanımının Çizgisel Dayanımı
2.2.5. Gerilme – Deformasyon Eğrileri

Kuvvetin etkisi altında kalan malzemelerde gerilmelerde başka deformasyonlar meydana gelir. Gerilmenin meydana getirdiği deformasyonun bilinmesi birçok problemin çözümü için gereklidir. olmaktadır. Gerilme deformasyon ilişkisini çelik çubuk üzerinde deney yaptığımızı düşünerek açıklayalım.

P

 =l₁ – l_o

Lo Lı ε =  / l_o(Birim boyda uzama) ε = (l₁ – l_o ) / l_o = l / l_o

P
Şekil 2.06.: Çeliğin Gerilmesinin Gösterimi

Çapı D, kesiti F olan yumuşak çelik bir çubuğu deney aletine bağlayalım. Çubuk üzerinde R ve S noktalarını işaretleyelim ve kuvvet tatbik edelim. Bu durumda; ε =(l₁–l₀)/l₀ ve ε = Δl/l₀ birim uzaması yapılmıştır. Deneylerde deformasyonlar ekstansometre denilen çok hassas aletlerde ölçülerek (ε) değerleri hesaplanarak bulunur. Çekme deney aletinde çubuğa tatbik edilen kuvvet yavaş yavaş artırılacak olursa çubuğunda yavaş yavaş uzadığı bir yerinden inceldiği ve neticede koptuğu görülür. Bu olayı bi diyagram üzerinde belirte bilmek için bir koordinat sistemi ele alalım. Apsiste є’yi, koordinatta ’yı gösterelim. ε ve  değerlerine göre çizilen diyagrama gerilme – deformasyon diyagramı (Şekil 2.07) denir(Hayden ve ark,1978).

σ

Plastik Bölge C

σ_A A

σ_E E

σ₀ 0 Kopma

Akma

Elastik Bölge Oran Sınırı

Sınırı

ε

Şekil 2.07.: Çeliğin Gerilme Deformasyon Eğrisi

Gerilmenin ₀ değerine kadar diyagram bir doğru halindedir. Bu bölgede uzama ve gerilme orantılı olduğundan є =  /E veya E =  / є ifadesi yazılabilir. Bu bağlantıyı 1678 yılında İngiliz bilgini Hooke bulduğu için buna Hooke Kanunu denilir. Başka bir değişle Hooke kanunu, elastik cisimlerdeki gerilmeler ile şekil değiştirme miktarları arasındaki değişmeyen orantıya denilir.₀ ‘dan sonraki gerilmelede Hooke Kanunu geçerli değildir. є =  /E veya E =  / є ifadesinde geçen (E) Hooke kanunu gereği bu orantının sabit değeri, doğru parçasının da eğimi olup, yani (Tan ) nE =  /є dir. Bu değere elastikiyet (young) modülü denir. є = l/l₀ = (uzunluk / uzunluk) boyutsuz olduğundan E boyutu  boyutudur. Yani E =  /є Kg/cm² dir. _o (Oran sınırı) üzerinde gerilme arttıkça uzama da artar. Fakat ₀ - _e bu artış gerilim artışı ile orantılı değildir. Çubuğun uzaması gerilim artmasına oranla daha çok olur. _e gerilim değerine kadar olan yüklemelerde, yük kaldırılınca çubukta kalıcı bir uzama, kalıcı bir değişiklik görülmez. _e geriliminde elastikiyetlik veya esneklik sınırı denilir. _E‘den sonraki yüklemelerde çubukta kalıcı bir değişiklik olur. _A değerinde gerilim düşse bile uzama devam eder, bundan dolayı bu değere akma sınırı denir. _A‘dan sonra çubuk tekrar dayanım kazanır. Bu durum C noktasına kadar devam eder. Çubukta kesit daralması başlar, gerilme düşse bile uzama devam eder ve çubuk kopar. _C çubuğun en büyük gerilme değeridir. _E ile kopma noktası arasına plastik bölge denir.Çubuğun başlangıcındaki çapı R_o ve ₀ gerilmesi için R₁ düşmüş ise daralma oranı

R₀ –R₁ ΔR

R₁ R₀ R =  =  olur.

R₀ R₀

Şekil 2.08.: Çeliğin Çekme Gerilmesiyle Çaptaki Oluşan Daralma
Gerileme – deformasyon eğrisinde oran sınırı içinde malzemenin boyunda meydana gelen deformasyonla enine meydana gelen deformasyonlar arasında sabit bir oran vardır. Bu orana poısson oranı denir ve (λ) ile gösterilir. λ = εR / εl ={ ( R / R₀ ) / (  / l₀ )} =

λ ={( R / R₀ ) –( l₀ /l)} olur. Yapı malzemelerinde λ daima (1) den küçük olur. Poisson oranı bilindikten sonra basınç ve çekme deneylerinde herhangi bir istikametteki deformasyonun tayini kolaylaşmaktadır(Hayden ve ark,1978).

Örnek:

Poisson oranı 0,26 olan bir metalin elastikiyet modülü 2,10⁶ dır. Bu metalden yapılmış 4 cm çapında bir çubuğun, ekseni doğrultusunda 20 tonluk bir çekme kuvvetine maruz kalması halinde çapında meydana gelecek daralmayı bulunuz?

Çözüm:

 = (P/ F) = 20000/ (π x R²) = 20000 / 12,56 = 1592,35 Kg / cm²

ε = ( σ / E ) = 1592,35 / 2,10⁶ = 0,000796

λ= εR / εl єR = λ x єl = 0,26 x 0,000796 = 0,0002069 cm

εR= (R₀ –R₁ ) / R₀ == 0,000206 4 - R₁ = 4 . 0,0002069

4 - R ₁ = 0,000827 R₁ = 4 – 0,000827 R ₁= 3,99173 cm

Çapta meydana gelen daralma 4 – R₁ = 0,000827 cm dır.
2.2.6. Emniyet Gerilemesi ve Emniyet Katsayısı
Yapıda taşıyıcı elemanlarda meydana gelen gerilmeler, daima malzeme dayanımından küçük olmalıdır. Aksi takdirde malzeme gelen yükü taşıyamaz ve kırılır. Malzemenin taşıyabileceği en büyük gerilmenin (n) gibi 1’den büyük bir sayıya bölünmesi suretiyle bulunan gerilmeye emniyet gerilmesi denir. Emniyet gerilmesi, yapı malzemelerinin güvenle taşıyacağı yükün bulunması için yapılan hesaplarda kullanılır. Emniyet gerilmesinin hesaplarda esas alınmasının nedenleri şunlardır:

1. Yüklerin tahmini ve hesaplanmasındaki hatalar

2. Malzeme (malzemenin her zaman aynı dayanımı sağlayacak kadar homojen olmaması) ve işçilik hataları

3. Laboratuar deney sonuçlarıyla şantiyedeki malzemenin gerçek dayanımı arasındaki farklılıklar

Emniyet katsayısının (n) seçiminde bazı özelliklere dikkat etmek gerekir.

Bunlar;
1-Emniyet gerilmeleri elastik sınır içinde bulunmalı,

2-Dış kuvvet tam hesaplanıyorsa (n) büyük seçilmeli,

3-Doğal merkezlerde (n) fabrikasyon malzemelerden büyük alınmalı.

Emniyet katsayısı 1.5-10 arasında değişir (genellikle 2-3 alınır) ve malzemenin cinsine göre seçilir.
Tablo 2.03.: Bazı Yapı Malzemelerinin Emniyet Gerilmeleri(Kg/cm²(Gedik,1987)

Malzeme	Çekme em	Basınç em	Kayma em
Ahşap //	105	110	380
Ahşap 	000	20	270
Beton	000	60	6
Çelik	1400	1400	800

2.3.TEKNOLOJİK ÖZELLİKLER
2.3.1. Çarpma Dayanımı
Malzemenin başka bir cismin çarpmasına karşı göstermiş olduğu dayanıma çarpma dayanımı denir. Bir cismin çarpma dayanımı çarpma dayanımı deneyi ile bulunur.
h₂ h₁

Şekil 2.09.: Çarpma Dayanımı Deney Aleti(Hayden ve ark,1978)

B numunesini kırmak için h₁ yüksekliğinden bırakılan P ağırlığındaki tokmağın, (c) noktası etrafında dönerek sarf ettiği iş, tokmağın ilk ve son konumlarındaki potansiyel enerjileri arasındaki farktan elde edilir.
U = P( h₁ – h₂ ) çarpma dayanımı kırılan numunenin A kesit alanına bölmek suretiyle elde edilir.

Ç = U / A = {P( h₁ – h₂ ) } / A kg / cm²

Düşük sıcaklıklarda malzemenin çarpma dayanımı azalır. Bu malzemenin çarpma dayanımı; deney şartlarına, tokmağın; şekline, ağırlığına, çarpma hızına bağlı olarak değişir. Çarpma tesirleri karşısında malzeme, düşük sıcaklıklarda gevrek, yüksek sıcaklıklarda ise sünek bir davranış gösterir(Güner ve Süme,2000).

Çarpma

(Kgcm/cm²)

Sünek kırılma

Geçiş sıcaklığı

Gevrek kırılma

Sıcaklık

Şekil 2.10.: Kırılma Diyağramı


Örnek:
3 x 3 cm kesitindeki bir ahşap numunenin çarpma deneyinde; 18 kg ağırlığındaki tokmak 70 cm yükseklikten düşüyor. Tokmak, numuneyi kırdıktan sonra tekrar 30 cm yüksekliğe çıkıyor. Ahşabın çarpma dayanımını bulunuz?
Çözüm:

Ç = (P(h₁ – h₂)) /A = (18 (70 –30))/3.3 = (18.40)/9 = 80 kgcm/cm²

2. 3.2. Aşınma Dayanımı
Malzemeye değen ve sürtünerek hareket eden cisimlerin, o malzemeden küçük parçalar koparması olayına aşınma denir. Malzemeler içinde su veya kimyasal sular bulunması halinde, kimyasal reaksiyonlar meydana gelir ve bu reaksiyonla malzemeler aşınır. Kimyasal reaksiyonla malzemelerde meydana gelen bu aşınmaya da kimyasal aşınma denir. Aşınma; aşındırıcı ve aşınan malzemenin sertliğine, aşındırma kuvvetine bağlı olarak değişir. Mühendislikte kullanılan yapı malzemeleri kullanıldıkları yerlerdeki etkiler nedeniyle (merdiven basamakları, üzerinde yürünen döşemeler, karayolu vb.) aşınırlar. Kullanılan malzemenin uzun süre görevini yerine getirebilmesi için aşınma dayanımının iyi bilinmesi gerekir. Bu amaçla malzemelerin aşınma dayanımlarını bulmak için çeşitli deneyler geliştirilmiştir. Deneylerde, malzemenin normal olarak karşılaşacağından daha çok aşındırıcı malzemeler (çelik tozu, zımpara kağıdı, silisli kum vs.) kullanılır(Güner ve Süme,2000).
2.3. 3. Sertlik
Sertlik; malzeme yüzeyinin, kalıcı şekilde değiştirme kuvvetine karşı gösterdiği dirence denir.

Sertlik deneyleri çok çeşitli olmakla beraber 3 grupta toplamak mümkündür. Bunlar;

1- Sert bir cismi malzeme kuvvetiyle bastırmak

2- Malzeme yüzünü sert bir cisimle çizmek

3- Ağırlığı belli belli bir çekici ya da bilyayı malzeme yüzüne çarptırarak sıçratmak(Hayden ve ark.,1978).

Metallerde sertlik; sert bir kürenin sert bir piramit ya da koninin belirli bir kuvvetle malzemeye bastırılması ile meydana gelen izin büyüklüğü ölçülerek bulunur. Taşlarda sertlik ise taşı çizmek suretiyle bulunur. Malzemelerdeki sertlik Brinell, Rocwell, Vickers sertlik deneyleriyle bulunur. Metallerde en çok Brinell sertliği kullanılır(Hayden ve ark.,1978).

Bir malzemenin sertliğinin bilinmesi:
- Malzemenin işlenebilme kabiliyetini göstermesi,

- Görünüşte benzer iki malzemenin aynı olmadığını göstermesi,

- Malzemenin mekanik özellikleri hakkında fikir vermesi açısından çok önemlidir.

Sertlik deneylerinin sonuçlarından, o malzemenin dayanım değerlerine geçilebilen deneysel formüller geliştirilmiştir.

Malzemelerin birbirlerini çizmelerinden yararlanarak hazırlanan Mosh Cetveli’nde sertlik derecesine göre dizilen 10 mineral mevcuttur.Bunlar Tablo 4’de verilmiştir. Bunlardan en yumuşağı talk, en serti elmastır.
Tablo 2.04.: Mosh Sertlik Cetveli(Eriç,1992)

Sıra No	Adı	Sıra No	Adı
01	Talk	06	Ortoz
02	Jips	07	Kuarts
03	Florit	08	Topaz
04	Kalsit	09	Karedon
05	Apatit	10	Elmas

2.3.4. Yorulma Dayanımı
Yapı elemanları çeşitli yüklerin (sabit , hareketli) etkisi altındadır. Yorulma, elastik limitin altındaki gerilmelerin tekrar tekrar uygulanması sonucu malzemede meydana gelen erken ve gevrek kırılma olayına denir. Yorulma dayanımı ise, malzemenin belirli bir tekrar sayısı için emniyetle taşıyabileceği gerilmeye denir. Yorulma, çekme ve basınç gerilmelerinin sinüzoidal olarak birbirini takip etmesi sonucu veya ortalama değerinin biraz üstünde biraz altındaki değerlerde sinüzoidal bir değişmenin meydana gelmesiyle olur.

Yorulma kırılmasının nedeni, yüksek gerilme etkisinde bulunan bir noktada mevcut olan küçük bir çatlağın gerilme tekrarları altında yavaş yavaş büyümesiyle kesit daralmasına neden olmasıdır. Daha sonra daralan kesit yükü taşıyamaz hale gelir ve gevrek bir şekilde kırılır. Kırılmayı doğuran gerilme, emniyet gerilmesinin altında olur. Yorulma deneyi, özel yorulma makinalarında yapılır ve deney numune kırılıncaya kadar devam eder. Yorulma diyagramının çizilebilmesi için deney birkaç örnek üzerinde tekrarlanır ve her birine farklı ağırlıklar asılarak farklı gerilmeler meydana getirmek suretiyle diyagram çizilir.Yorulma olayı; çelik köprü, otobüs durakları, demiryolu rayları, makine parçaları gibi hareketli yüklerin bulunduğu yerlerde çok önem kazanır. Son zamanlarda betonlarda yorulma dayanımı önem kazanmıştır(Şimşek,2000).

Malzemelerin yorulma dayanımını etkileyen faktörler şunlardır;
1. Malzemenin sıcaklığı ( sıcaklık arttıkça azalır, azaldıkça artar)

2. Malzemenin ebatları (büyüdükçe artar)

3. Aşırı yükleme ( artırır)

4. Delik, çentik, kaynak bulunması ( azaltır)

5. Malzeme yüzeyinin pürüzlü olması, korozyon ( azaltır)

6. Gerilme limitleri etkisi ( artırır)

2.3. 5. Sünme (Creep, Geciken Defarmasyon)
Malzemenin mekanik özelliklerini ve dayanım değerlerini bulmak için yaptığımız deneyler çok kısa sürede biter. Ancak gerçekte yapıların taşıyıcı kısımlarında meydana gelen gerilmeler dayanım değerinden küçük olmasına rağmen yapının ömrü boyunca devam eder. Gerilmenin devam ettiği bu aşamada malzemede elastik şekil değiştirme meydana gelir. İşte malzemenin sabit (kalıcı) gerilme altında zamanla artan şekil değiştirmelerine sünme denir. Şekil 2.11’de yüksek sıcaklıkta uzun süreli sünme deneylerinden elde edilen ve sünmenin 4 ayrı kısmını gösteren tipik sünme eğrisi görülmektedir(Hayden ve ark,1978).

Defor.

Kopma

Birinci Sünme

İkinci Sünme

Üçüncü Sünme

Ani uzama Zaman

Şekil 2.11.: Sünme Diyagramı
Sünme olayı, sabit yük tatbik eden (sabit sıcaklık, sabit rutubeti içersindeki örnekle) deney makinalarında incelenir. Deney sonucu elde edilen bu eğriye sünme eğrisi denir. Mutlak ergime sıcaklıklarının % 40 ‘ndan az sıcaklıklarda sünmenin değeri ihmal edilebilir. Bundan dolayı sünme deneyi genellikle yüksek sıcaklık deneyi düşünülür. Sünme; metallerde yüksek sıcaklıklarda, beton, ahşap ve plastik malzemelerde ise normal sıcaklıklarda meydana gelir. Beton gerilme altında olduğu sürece sünme de söz konusudur. Gerilme artarsa sünmede de artış beklenir. Betonun sünmesini gerilmeyle birlikte; agrega, çimento, su, katkı malzemeleri, dozaj, betonun hazırlanışı, yerleştirilmesi, kürü vb.faktörler etkiler.

Sünme konusuna halen büyük önem verilmekte, fakat gerilme deformasyon bağlantısında deformasyonun sabit tutulabilmesi ve gerilmede yapılması gerekli azaltmanın tespiti için uygulanan gerilme– dinlendirme (relaxation) deneyi üzerinde daha az durulmaktadır.

2.3.KİMYASAL ÖZELLİKLER

Malzemenin yapısal değişikliğe uğrayarak yeni maddelere dönüşmesiyle oluşan ve belirlenebilen özelliklere malzemelerin kimyasal özellikleri denmektedir. Bu özelliklere örnek olarak malzemelerin asit ve bazlara karşı davranışı, aktiflik, yanıcılık, kararlılık ve reaksiyonlara girme vb. sayılabilir.

Malzemenin kimyasal özelliğinin, mekanik ve diğer özellikleriyle yakından ilgisi vardır. Örneğin çelikteki karbon (C) oranı artınca çelik kırılgan, azaldıkça yumuşak olur. Malzemede meydana gelen kimyasal bir reaksiyon hacminde değişmeler yaparak çatlaklara sebep olur. Ayrıca malzemeyi kullandığımız ortamda temas ettiği bazı maddeler (sular, gazlar, ısı, asitler, yağ, şeker vb.) malzemeye çeşitli zararlar verebilir.

Kimyasal yönden malzemeyi tanımak için malzemenin her şeyden önce bileşimini ve malzemeye suyun, gazların, ısımın ve asitlerin vb. maddelerin etkilerini bilmek gerekir. Sular, malzemeye donma çözülme yoluyla zarar verir. Bazı gazlar malzemenin mekanik özelliklerini artırır, bazı gazlar azaltır. Isı altındaki malzeme, kimyasal reaksiyonlara uğrayarak özelliğini kaybeder. Asitlerde, malzemenin kimyasal bileşimini, özelliğini bozar. Bunların haricimde bazı maddelerin bünyelerini değişik maddeler bozar(Yaman,1991).

2.3.1.Malzemelere Suların Etkisi

Su; alçı, çimento ve kireç gibi bağlayıcılarla birleşerek bunların sertleşmesini, taşlaşmasını sağlar. Ancak yerine yerleştirilmiş alçı malzemesiyle birleştiğinde alçının yumuşamasına, yapışık olduğu yerden ayrılmasına neden olabilir. Kireçli sıvayla temas ettiğinde kireçle reaksiyona girerek sıvanın bozulmasına, sonuçta sıvanın dökülmesine neden olabilir. Bunun gibi su bir çok malzemenin bünyesindeki bazı maddelerle kimyasal reaksiyona girerek malzemeye zarar verir. Sular çeşitli yapı malzemelerinin bünyelerindeki boşluklara girerler. Bu boşluklarda donana su hacmini 1/11 oranında artırarak malzemenin çatlamasına, dağılmasına neden olur. Donmanın malzemeye zarar verebilmesi için yaklaşık olarak boşluklarının % 75-80 ‘nin suyla dolu olması gerekir. Bu oran, sıcaklığın - C⁰ altına düşmesine paralel olarak düşer(Erten,1996).

2.32.Malzemeye Gazların Etkisi

Havada, atmosferde bulunan çeşitli gazlar (yanıcı, çevre kirliliği oluşturan) su iyonlarıyla birleşerek malzemelere zarar veren asitleri oluştururlar.

2.4.2.1. Oksidasyon
Havadaki oksijen, malzeme yüzeyi ile temasa geçtiğinde yüzeyde bir oksit tabakası oluşur. Metallerde ve polimerlerde bu olay fazlaca olur. Meydana gelen metal oksitte oluşan kabuk, ana metale nazaran daha yoğun ise alüminyumda olduğu gibi metalin hava ile temasını önler. Alüminyum kabuğun kalınlaşma hızını azaltır. Fe ve Mg gibi bazı metallerde oluşanka bukboşluklu olur ve oksijen her an metalin içine nüfuz ederek metali bozar.Boyalarda da bağlar meydana getirerek sertleşmeye ve bozulmaya yol açar. Bunları önlemek için; malzemenin boyanması, nikelaj, kromaj uygulaması vb. çeşitli önlemler alınır(Eriç,1992).
2.4.2.2. Korrozyon
Metallerin elektroliz adı verilen eriyikleri etkisi ile bozulmalarına denir. Atmosferdeki korrozyon olayında da, anodla katod kutuplar arasında farklı potansiyellerde elektrik akımı alması ile meydana gelir. Bu fark, malzemenin değişik olmasındadır. Örneğin, krom ve nikel, bakır ve kurşuna nazaran korrozyona daha dayanıklıdır. Metaller, korrozyona dayanıklılıklarına göre şöyle sıralanabilir:Çelik, alüminyum, çinko ve magnezyum. Burada korrozyona en dayanıksız magnezyumdur.

Metallerin atmosfer şartları altında bozulması genellikle oksidasyon korrozyonun birlikte oluşmasıyla meydana gelir. Örneğin, rutubetli ve yağışlı havalarda kükürt dioksit ve hidrojen sülfür gibi gazlarla sülfatlar meydana getirerek bozulurlar ve paslanırlar(Şimşek,2000).

2.4.2.3. Karbonatlaşma
Magnezyum, potasyum, kalsiyum oksit vb. elementler gibi ayrışma ürünleriyle karbondioksitin birleşmesi ile oluşur. Yüzey suları, atmosfer kökenli olduklarından bünyelerinde karbondioksit bulundururlar. Bu tür sular, kayaların, taşların arasından süzülürken kristalleşerek kireçtaşı tortularını meydana getirirler(Eriç,1992).
2.4.2.4. Hidrotasyon
Minerallerin bünyelerine su almasıyla başka minerallere dönüşmesine denir. Örneğin anhidrit su alarak jipse dönüşür.
2.4.3. Radyasyon
Güneşin ultraviole ışınları (, , ) malzemenin atomlarına çarparak onların elektron kaybettirerek nokta kusurlarına sebep olurlar. Nokta kusuru genellikle metallerde olur. Ahşap, bitüm, plastik gibi malzemelerde zincir bağları kopar, malzeme gevşer, esmerleşir. Seramik, boya ve ornaki bünyeli olan malzemelerde de malzemenin sertleşip kırılgan olmasına neden olur(Eriç,1992).
2.4.4. Malzemelere Isının Etkisi
Bütün malzemeler ısı etkisi altında, kimyasal reaksiyonlara girerek fiziksel ve mekaniksel özelliklerini değiştirirler. Çimentonun, kirecin, alçının pişirilerek elde edilmesinde geçirdiği evreler örnek olarak gösterilebilir. Yalnız her malzemenin ısıdan etkilenme derecesi farklıdır. Örneğin; kil 900⁰C ‘de pişer, demir 1500⁰C’de, alüminyum 650 ⁰C ‘de, kalker 2575⁰C ‘de erir. Bir yangın esnasında binadaki ısı 1200⁰C kadar çıkabilir. Bu durumda ahşap yanar, çelik yumuşayarak taşıması gereken yükü taşıyamaz hale gelir, beton - taş – tuğla vb. parçalanır. Yapı malzemelerinin ısı etkileri bilinmeli, ona göre tedbir alınmalıdır(Eriç,1992).

Malzemeyi kimyasal etkilerden korumak için;

1-Malzemeyi kullanma alanına göre zarar görmeyecek cinsten seçmek ( oksitlenmeye karşı paslanmaz malzeme seçmek),

2-Malzemeyi zarar görmeyecek hale getirmek (paslanacak metalleri; boya, kalay, kromaj, nikelaj, emaye gibi işlemle kaplamak, ahşabı emprenye etmek vb.),

3-Malzemenin boşluklarını kapatmak (boyamak, katranlamak),

4-Zararlı maddeyi malzemeden uzaklaştırmak (drenaj yaparak yapıyı zararlı sulardan korumak),

5-Malzemeyi kaplamak (malzemeyi camla, paslanmaz çelikle, bakırla, kurşunla vb. tedbirleri almak gerekir.