Yapi hasarlari
Yüklə 124,76 Kb.
|
|
YAPI HASARLARI 1- GİRİŞ Yapıların bozulmadan, en az bakıma gereksinim gösterecek şekilde fonksiyonlarını ekonomik ömürleri boyunca sürdürmeleri gerekmektedir. Bu nedenle mühendis ve mimarların yapılarda oluşan hasarı teşhis etmek, hasar gelişimini engellemek ya da oluşmuş hasarı onarmak için yeterli bilgi ve tecrübeye ihtiyaçları olduğu kadar iyi mühendislik sezgileri de olması gerekir. Yapılarda deprem dışında çeşitli nedenlerle oluşan bozulmalar ve hasarlar yapının deprem güvenliğini de risk altına almaktadır. Onarım ve güçlendirme kavramları
Onarımdaki amaç önceki durumu geri getirmektir, bu kullanım bakımından olabileceği gibi yapının yük taşıma kapasitesini, rijitliğini, sünekliğini ve dayanıklılığını artırmak şeklinde olabilir. Güçlendirmedeki amaç ise yapının dayanım ve benzeri karakteristiklerini önceki düzeyinin üstüne çıkartmaktır. Genel olarak yapılarda hasar oluşma nedenleri aşağıdaki gibi sıralanabilir: 1-Bilgi eksikliği a) Proje yapan teknik elemanlarda b) Yapım, bakım, denetim personelinde c) Sorumlulukları hafife alma eğilimi 2-Ekonomi yapma eğilimi a) İlk maliyette ekonomi b) Bakım sırasında ekonomi 3-Dikkatsizlikler ve unutkanlıklar a) Konstrüktif detaylarda dikkatsizlikler, eksik, hatalı çizimler ve uygulamalar b) Denetime gerek görülmemesi ya da uygun denetim yapılmaması c) Projeler arası (zemin etüdleri, mimari,statik, tesisat) koordinasyon eksikliği 4-Beklenmeyen ve istenmeyen olaylar Deprem, sel, fırtına, patlama etkileri, çarpmalar, şok etkileri, yangın, vb. 5-Malzeme kusurları
1-Hasar/hasarların saptanması 2-Hasar nedenlerinin doğru olarak saptanması 3-Yapıya etkiyecek yükler ile yapının gerçek dayanımının belirlenmesi 4-Onarım/güçlendirme türüne karar verilmesi 5-Onarım/güçlendirme için yöntem seçilmesi ve uygulanması şeklinde olmalıdır.
Sonuç olarak bu aşamada yapıya ekonomik ömrü boyunca gelecek düşey ve yatay yüklerin yapının hesaplanan kapasitesinden küçük olduğunun gösterilmesi gerekmektedir (Şekil 1.1). Yapıda herhangi bir nedenden oluşmuş hasarlar sistemin kapasitesini olumsuz yönde etkiler. 
Şekil 1.1 Talep ve Kapasite ilişkisi Statik projede gösterilenlerin mimari projeye uygunluğu ve yerinde yapılan inşaat kontrol edilmelidir. Bu karşılaştırmalar sonucunda genellikle yapının dayanımını etkileyecek uygulama farklılıklarına sıkça rastlanmaktadır. 4- Onarım/güçlendirme türüne karar verilmesi Yerinde yapılan gözlemler, testler ve hesaplar sonucunda aşağıdaki olasılıkları değerlendirmek gerekecektir:
5-Onarım/Güçlendirme için yöntem seçmek ve uygulamak Seçilecek yöntem, güvenli, ekonomik, hızlı, etkili ve sürekli olmalıdır. Uygulamada dikkate alınması gereken hususlar aşağıdaki gibi sıralanabilir :
2-ÇELİK YAPILARDA GÖZLEMLENEN BOZULMA VE HASAR TÜRLERİ Çelik yapılarda aşağıda sıralanan nedenlerle hasar ve bozulmalara rastlanabilir : 1-Çelik Yapılarda Korozyon (Corrosion) Elektrotik ortamda pozitif iyonların malzemeden uzaklaşması ile Galvani pili oluşumuna korozyon adı verilir. Çelik yapıların korozyonunda yüzeye yapışmayan, pul pul dökülen pas oluşur. Pas oluşumu, 4 4 şeklinde ifade edilir. Korozyon daha çok ıslak ortamlarda, deniz yapılarında, suya veya toprağa gömülü tanklarda oluşur. Deniz yapılarının çırpıntı bölgelerinde, elektrik kaçağının varlığı, oksijen alıp veren canlıların asitik ortamı, korozyon oluşturan ve korozyonu hızlandıran nedenlerin başında gelir. Şekil 2.1’de bir köprü (ABD-Memorial Bridge) kafes kirişinin perçinli birleşim yapılan düğüm noktasındaki tipik korozyon etkisi görülmektedir. 
Şekil 2.1 Çelik yapılarda korozyon etkisi Yeşil renkli kompakt pas tabakası diğerlerinden farklıdır. Bu tabaka geçirimsiz olup alt tabakaların paslanmasını önler ya da geciktirir. Çelik yapılarda korozyona karşı alınması gereken önlemler a) Üretim aşamasında profillerde kumlama yapılmalıdır. Ancak kumlama maliyeti artırır. b) Kumlama yapılmış elemanın üzerine antipas sürülmesi uygun bir koruma şeklidir. Özellikle toprak içinde yer alan tanklarda bitümlü kaplama yapılabilir. c) Taşıyıcı sistem elemanın daha kalın bir tabaka ile örtülmesi yani kılıflama yapılabilir. Kılıflama betonla, bitümle, plastik maddelerle yapılabilir. Betonla Kılıflama: Eleman ağırlığını artırır. Deniz yapılarında, tüp şeklinde elemanlarda, uygundur. Püskürtme beton (shotcrete) da kullanılabilir. Kılıflamada yüksek kalitede beton (C30) kullanılması gereklidir. Ancak kaçak akımdan meydana gelen korozyona karşı kılıflama yapmanın etkisi yoktur. Bitüm tabakasının arkasında toprak var ise yırtılmaya karşı tuğla duvar ile korunması gereklidir. Plastik tabaka olarak poliüretan ya da polisülfit malzeme kullanılabilir. Polisülfit malzeme suya karşı geçirimsizlik sağlar. Çelik elemanlar bakır, krom gibi demirsiz malzeme ile de kaplanabilir. d) Korozyona uğramış elemanlarda levha ile takviye yapılabilir, ancak paslanmış yüzeyin iyi temizlenmiş olması ve elemanların birbirine uygunluğunun (rektifiye) sağlanması gereklidir. Levha ilave edilecek olan eleman çok paslanmışsa bu elemanın kaynak sırasında yok olma ihtimali vardır. e) Eleman kesit boyutlarının fazla tutulması da korozyon beklentisi karşısında bir önlemdir.
Çelik kolonlar su basman kotuna kadar betona gömülmelidir. Aderans açısında olumsuz olmasına rağmen çelik kolonlar boyanmalıdır. Yukarıda bahsedilen korozyon suyun doğrudan etkisi ile oluşur. Oksidasyon ya da kuru korozyon ile karıştırılmamalıdır. Oksidasyonda havanın oksijeni ile malzeme yüzeyi arasında reaksiyon sonucunda yüzeyde bir oksit filmi meydana gelir. M  etal + Oksijen Metal Oksidi
Bu oksit kabuğu boşlukludur ve oksijen serbestçe içeriye girebilir. Çelik elemanlarda oksidasyon kabuğu koruyucu değildir ve oksidasyon elemanın içine doğru işler. 2-Aşınma (Abrassion) Malzemeye deyen başka cisimler tarafından yüzeyden küçük parçacıkların koparılması demek olan aşınmada bir çeşit dinamik kırılmadır. Çelik yapılarda aşınma etkisi kesit kaybına neden olur. Kum hareketi ile ya da sahil yapılarında suyun etkisi ile oluşur. Aşınma mekanizması tam olarak anlaşılmış ve çözülmüş değildir. Aşınma etkileri laboratuvar koşullarında araştırılmaktadır. Aşınmaya genellikle korozyon ile birlikte rastlanır. Aşınma etkisine maruz kalmış çelik elemanlarda yüzey parlaktır, korozyonda ise mattır. Önlem olarak betonla kaplama yapılabildiği gibi, aşınmaya uğramış yüzeylere levha elemanlar da kaplanabilir. 3-Bağlantıların gevşemesi ve kaynak sorunları Perçinler kesme, normal bulonlar çekme kuvveti alır. Yüksek dayanımlı bulonlar hem çekme hem kesme kuvveti taşır. Gevşeyen bulonlar sıkıştırılabilir. Yüksek mukavemetli bulonlar gevşemez, inşaat sırasında iyi sıkıştırma yapılmamışsa gevşeme olabilir. Bu durumda değiştirilmeleri gerekir, tekrar sıkmak hatalıdır. Gevşeme halinde sistem labil duruma (mekanizma) geçebilir ve yapıda yıkılma olabilir. Perçinlerinde gevşemesi halinde değiştirilmesi gerekir. Ancak perçin ile bulonun birlikte kullanılması hatalı olur, birleşimin tümüyle bulonlu hale getirilmesi gerekir. Çelik yapılarda düzgün yapılmamış, içinde yüksek miktarda boşluk bulunan kaynaklar birleşimler için tehlike oluşturur. Kaynaklardan kırılma, sistem göçmelerine neden olabilir. Kaynakların kontrolü X ışınları ile yapılabilir; ancak pahalı bir yöntemdir. Kaynak hatası olan birleşimlerin sökülüp, temizlenerek yeniden kaynaklanması, levha ilave edilerek kaynaklanması, bulonla takviye edilmesi düşünülebilir.
Yorulma çatlakları Şekil 2.2 Yorulma çatlakları 5-Çarpma Çelik yapı elemanlarının üstüne düşen ağır parçalar çarpma etkisini oluşturur ve belirgin bir eğilme meydana getirir. Çarpma etkisi çok şiddetli ise kırılma meydana getirebilir. Çarpma etkisi ile burkulma etkisini karıştırmamak gerekir. Burkulmada eğilme daha geniş kavislidir ve başlıklı profillerde her iki başlıkta görülür. Levha elemanlarla takviye edilerek çarpma etkisi geçiştirilebilir. Burkulmaya uğramış elemanın ise uygun tedbirler alınarak değiştirilmesi gereklidir. 3-BETONARME YAPILARDA GÖZLEMLENEN HASAR VE BOZULMALAR Betonarme yapılarda hasar ve bozulmalar çelik yapılarda olduğu gibi doğruya yakın bir şekilde saptanamaz. Sebep sonuç ilişkisi net değildir. Ayrıntılı inceleme ve değerlendirme gerektirir. Genel olarak betonarme yapılarda gözlenebilecek hasar türleri aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir: 1-Çatlaklar 2-Parça kopması, kabarma ve şişmeler 3-Ayrışmalar Betonun gevrek bir malzeme olması birçok sorunu beraberinde getirir. Beton basınça karşı dayanıklı olmasına karşılık, çekmeye karşı zayıftır ve statik hesaplar betonun çekme dayanımı olmadığı esasına göre yapılır. Betonarme bir yapı kullanımı sırasında rutubet kaybı nedeniyle büzülürken, yük altında sünebilir. Bu olumsuzluklara rağmen betonun dayanımını azaltabilecek özellikleri, uygun bir tasarım ve üretim yöntemi ile kontrol edilebilir. 1-Çatlaklar Betonda sertleşmeden önce, sertleşme sırasında ve sertleşme sonrasında görülen, nedenlerine göre farklı şekil ve boyutlarda olabilen ayrılmalara çatlak denir. Betonarme yapılarda her çatlağın kendine göre bir ifadesi vardır ve bunlar belirli semptomların işaretleridir. Betonarme yapılarda en çok rastlanan ve birden çok nedeni olabilen hasar türüdür. Yüzeysel ve hacimsel olabilirler, derinliğe inebilir, kısa ve süreksiz olduğu gibi uzun ve sürekli olabilir. Tek sayıda ya da çok sayıda, birbirlerini kesen ağ şeklinde olabilirler. Burada unutulmaması gereken iki husus vardır: Birincisi beton ancak priz yapmaya başladıktan sonra çatlar, ikincisi çatlağın olduğu yerde betonun mukavemet değerini aşan gerilme oluşmuştur. Tek çatlaklarda çatlağa dik çekme gerilmesi vardır, birbirine paralel çok sayıda çatlaklar basınç gerilmesi etkisini düşündürmelidir (Şekil 3.1).
Şekil 3.1 Çatlak formasyonları Şekil 3.2 ‘de betonarme elemanlarda çatlak gelişimi gösterilmektedir.
Şekil 3.2 Betonda yaygın çatlak oluşumu Betonun çekme altındaki kopma uzama değerinin çeliğe göre çok küçük olması (0.0001-0.00015), donatı çubuklarının şekil değiştirmesi, belirli bir sınır gerilmeden sonra izleyememesi, çatlama sonucunu doğurur. Çatlama, betonun çekme gerilmesinin düşük olması nedeniyle doğal bir olaydır. Şekil 3.3’de gösterildiği gibi betonda çatlak, asal çekme gerilmelerine dik yönde oluşur. Donatı, asal çekme gerilmeleri doğrultusunda yerleştirilmelidir. 
Şekil 3.3 Betonda çatlak Ancak bir yapıdaki taşıyıcı elemanlarda gözlenen çatlakların genişliği 0.2-0.4 mm’yi geçerse, ortada bir sorun olduğu düşünülmelidir. Donatı çatlamayı önlemez, ancak doğru yerleştirilmiş donatı, çatlağın genişlemesini önleyerek kılcal düzeyde kalmasını sağlar. Eğilme elemanlarındaki çatlaklar, çekmenin en büyük olduğu yüzden başınç bölgesine doğru genişliği azalarak uzanır. Nervürlü donatı (BÇIII) kullanılan betonarme elemanlarda, çubuğun betona nervürleri aracılığı ile tutunması kaymayı azalttığından betonun çeliğin uzamasını izleyememesi sonucunu doğurur. Bu durum da çatlakların sayısını artırır. Böylece çeliğin toplam uzaması ile betonun toplam uzaması arasındaki fark, az açılmış çok sayıda çatlağa bölünmüş olur. Dolayısı ile aynı gerilme altında aderansı geliştirilmiş çubuklarla donatılmış elemanlardaki çatlakların açılması daha küçük değerlerde kalır. Bu istenen bir davranıştır. TS500’de çatlakların  açılma değerleri;
olarak sınırlanmıştır. Çekme çatlakları betondaki zorlara dik olarak meydana geldiklerinden doğrultuları bellidir. Donatısız bir elemanda ilk çatlağın ortaya çıkması, elemanın kırılması ile sonuçlanır. Birbirlerine az ya da çok yakın konumdaki çatlakların ardışık olarak ortaya çıkmaları, -çatlayan kesitte bütün çekme kuvvetini çelik taşıyacağı için- ancak donatılı elemanlarda karşılaşılan bir olaydır. Çatlakların birbirinden uzaklığı ve açılmaları hem beton dayanımını aşacak ölçüdeki zorların hem de betondaki zorları donatıya ileten beton ve çelik arasındaki iç aderansın değerlerinden etkilenir. Mühendis, yapıyı gözle muayene ederken tespit ettiği çatlaklarla ilgili olarak aşağıdaki sorulara cevap aramalıdır : 1-Çatlak tüm kesiti katetmekte midir? 2-Çatlak yüzeyselmidir, Derin midir? Hem yüzeysel hem derin midir? (İç derin çatlak kalıp oynamasından meydana gelebilir, yüzeysel çatlağın nedeni rötre olabilir). 3-Çatlak donatının kesildiği, büküldüğü kesit boyutlarının değiştiği yerde midir? (Bunun tespiti yerel gerilme yığılmalarının kanıtı olabilir). 4-İnşaat derzlerindeki çatlaklar, ek yapılan kısımlar, konsol balkon, parapet gibi yerler de çatlak yoğunlaşması var mıdır? 5-Beton kimyasal etkilere maruz kalmış ve kalmakta mıdır? 6-Şok etkileri var mıdır? 7-Çatlak hasarları yeni mi, eski midir? 8-Çatlak nerede son bulmaktadır? Niçin orada son bulmaktadır? 2-Parça kopması, kabarma ve şişmeler Hasar yerel ve yüzeyseldir, belirli bir derinliğe inebilir, donatılar açığa çıkabilir. Çimento hamuru ya da agrega taneleri birbirinden ayrılmıştır. Donatının ilerlemiş paslanması, sıcaklık değişimleri, betonun su emmesi, kimyasal etkiler, donma etkisi, kapasiteyi aşan gerilmelerin varlığı, deprem, patlama etkilerinden oluşabileceği gibi çarpma nedenli de olabilir (Şekil 3.4).
Şekil 3.4 Betonda parça kopmaları 3-Ayrışma Betonda iri çakıl, incesine göre aynı şartlarda daha hızlı düştüğü için yüksekten dökülen betonda “segregasyon” da denilen ayrışma oluşabilir. Segregasyon, pompasız dökülen çok fazla veya çok az şişlenmiş betonlarda da oluşabilir. Kısaca 'betonun çok kum çakıllı ve az kumçakıllı olarak ayrışması' şeklinde tanımlanabilir. İri tanelerin ayrışması betonu zayıflatır ve 'honeycombing' denilen (iri çakıl yığılması ile oluşmuş, delikli) bölgelerin oluşmasına neden olur. Agrega gradasyonunun doğru seçilmesi, hazır beton kullanılması, betonun dikkatli ve itinalı dökülmesi, betonun uygun vibrasyonu ve şişlenmesi ile segregasyon önlenebilir. Yüzeysel bir hasardır, belirli bir derinliğe inebilir. Yerel değil, yaygın bir hasar türüdür (Şekil 3.5). Betonda ayrışma, kimyasal etkilerden ve atmosfer koşullarından da meydana gelebilir.
Şekil 3.5 Segregasyon etkileri Betonarme elemanlarda hasar nedenleri Betonarme bir yapıda hasar, fiziksel, kimyasal, mekanik, proje hatası, malzeme kusurları, vb.nedenlerden oluşabilir. Ancak neden ne olursa olsun sonucu çatlama, ayrışma ve parça kopmaları şeklinde görülür. Betondaki hasarlar çoğu kez nedeninin anlaşılması ve çözümü zor fiziksel ve kimyasal nedenlerden oluşur. Bu nedenle uzman bir kişiyle çalışılması gerekir. 1-İnşaat sırasında meydana gelen hasarlar -Kalıp yüzeylerinin yerel oturması 
Şekil 3.6 Döşeme kalıbında oturma Çatlaklar kalıpta betonun sıvıdan katıya geçiş aşamasında oluşur. Atmosfer etkilerine açık ortamda korozyon, ayrışma ve parça kopmalarına neden olabilir. -Kalıp yan yüzeylerindeki oynamalar Bu çatlaklara su girebilir, korozyon, don gibi etkilerle betonu patlatabilir. Dış cephe perdelerinde de bu neden düşünülebilir.
Şekil 3.7 Kalıp yan yüzeyinde oynama -Tesisat delikleri Yapılarda tesisat delikleri genellikle sonradan açılır. Tesisat deliklerinin momentin maksimum olduğu bölgeden özellikle donatıların kesilerek açılması kesit zayıflamasına ve gerilme yığılmaları problemine yol açar. -Vibrasyon (sıkıştırma) Yapısal dayanımı etkileyen en önemli faktör betonun sıkıştırılmasıdır. Uygun yapılmamış vibrasyon dayanımı düşürdüğü gibi betonda çatlaklara neden olabilir. Betonun vibrasyonla işlenebilmesindeki amaç, taze olan betonun sürtünmesini en aza indirgeyerek kalıba daha kolay ve iyi yerleşmesini sağlamaktır. Bu nedenle vibrasyon tekniği dikkatli uygulanmalıdır. Çatlamaları en aza indirmek için aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir: a) Vibrasyonla sıkıştırma yapılacak beton tabakası kalınlığı 50 cm yi aşmamalıdır b) Vibratör betona dik olarak yavaşca daldırılmalı, yavaşca çekilmelidir c) Betonun içindeki su üst düzeye çıkınca vibrasyon işlemi durdurulmalı ve vibratör çekilmelidir
Şekil 3.9 Plastik rötre Kuruma büzülmesi, hidrolik rötre; Betonun sertleşmesi esnasında suyun fiziksel ve kimyasal olarak kaybolmasıyla meydana gelen hacim azalmasıdır. Betonun şekil değiştirmeleri engelleniyorsa bir takım parazit gerilmeler çatlamalara neden olur. Çimentonun cinsine, miktarına, inceliğine, suyun miktarına, agreganın sertliğine, betonun kürüne bağlı olarak az veya çok değerler alabilir. Rötrenin etkisi ince elemanlarda, zemin üstündeki donatısız plaklarda, gerekli kür yapılmayan betonlarda ortaya çıkar. Bu rötre beton dökümünden itibaren başlar ve 6 ay kadar devam eder. Termik rötre; Prizi sona eren ve sertleşmeye başlayan betonda, hidrotasyon ısısının tüm kütleyi ısıtmaya yetecek oranda artmaması sonucunda kütle soğur ve bir büzülme meydana gelir buna termik rötre adı verilir. 1-2 gün gibi erken dönemde ortaya çıkar. Termik rötre çatlakları derin ve geniş olur. Örnek olarak baraj betonları verilebilir, baraj betonlarında iç kütle sıcak dış kütle ise soğuk olduğundan dış tabaka betonu çatlar. Hidrotasyon ısısı yüksek çimento kullanımı, hızlı beton dökümü, kalınlığı fazla beton dökümü termik rötreyi artırır. Serbest genişleme izni vermek diğer bir deyişle uygun derzler oluşturmak, gerilmeyi üniform dağıtacak sık ve ince donatı seçmek alınabilcek önlemlerdir. 3-Donatının paslanması (korozyon) Hasarlar arasında sebebi kolaylıkla saptananıdır. Ancak ilerlemiş korozyon binanın kaybedilmesine kadar uzanır. Betonun çatlamasının, içindeki donatının paslanma şiddeti ile doğru orantısı bulunmaktadır. Çatlama donatı boyunca oluşur. Paslanmanın görüldüğü ortamda %70-80 oranında bağıl nem vardır. Eğer donatı üzerinde kabuklanma şeklinde oluşum var ise pas donatının içine nüfuz etmiş ve yayılmıştır. Betonarme yapı elemanları, gözenekli yapıları ve çatlak oluşumuna imkan vermeleri nedeniyle bünyelerinde su bulundururlar. Bu durum paslanmaya uygun bir elektrolitik ortamın oluşmasına sebep olmaktadır. Elektriksel iletkenliği sağlayan donatının kendisidir. Korozif bir ortamda donatı elektron vererek ayrılır. Donatının elektron verdiği bölge anottur. 2Fe 2Fe+2 + 4e Serbest kalan elektronların gideceği yer katottur. Elektronlar katottaki O2’nin suyla reaksiyona girerek OH- meydana gelmesi ile oluşur.Katota oksijen ve su çatlaklar aracılığıyla gelir. 4e + O2 + 2H2O 4OH- OH- ortamın elektrolitik iletkenliği sayesinde anoda ilerler. Burada açığa çıkan Fe+2 lerle birleşerek Fe(OH)2 oluştururlar. 2Fe+2 + 4OH 2Fe(OH)2 Böylece demir, hidroksit alarak demir hidroksite dönüşürken bir hacim artması meydana gelir. Sulu ortamda demir hidroksit su alarak tekrar hacimce genişler. Bu zincirleme reaksiyonlar sonucunda ilk donatı hacminin 6-7 katı hacim artışı meydana gelir. D
emirdeki anot ve katot oluşumunu engelleyen beton tabakasıdır. Paslanma malzeme kaybına ve erimeye neden olur (Şekil 3.10). Donatıyı koruyan paspayı tabakası çatlayarak elemandan ayrılır. 
Şekil 3.10 Paslanma mekanizması Pas payının su ile temas olasılığı fazla olan betonarme yapı elemanlarında, örneğin temellerde 5-7 cm arasında yapılması ve izolasyon sağlanması paslanma etkilerini geciktirir. Yeterli kalınlıkta paspayı betonu zararlı dış etkilere karşı koruyan bir engeldir. Şekil 3.11’de donatıda kabuklanma şeklinde paslanma etkileri ve paslanma süreci gösterilmektedir. Şekil 3.12‘de ise donatı betonla yeterli aderansı sağlayamamıştır, ancak açığa çıkan donatılar kabuklanma şeklinde paslanmamıştır. Gösterilen eleman çelik tel fırça ile temizlenip onarılabilir.
Şekil 3.12 Onarılabilir düzeyde paslanma Suya tamamen batmış betonlarda korozyon azdır. Katodik reaksiyonlar için gerekli oksijen suda bulunsa da miktarı yeterli değildir. Kısmen suya batmış elemanlarda ise dışardaki kısım anot, içerdeki kısım katod gibi davranır. Bu durumda paslanma hızla ilerleyebilir. 4-Kimyasal reaksiyonlar Çatlama, ayrışma ve parça atma etkileri şeklinde kendini gösteren hasar türüdür. Sebepleri : -Üretimdeki hammaddelerde bulunan zararlı maddeler. -Sertleşmiş betonun karşılaştığı zararlı ortam. Bunlar zemin suları, bitki kökleri (asite dönüşerek temellere zarar verirler). Betona zararlı katyonlar, Mg++, NH4, Mn++ dır. Bunlar Ca++ ile iyon değişimi yaparlar. Kimyasal maddeler çimentonun bağlayıcılık özelliği üzerine olumsuz etkiler yapar. Agrega taneleri çimentodan ayrılır, donatı ile aderans kaybolur. Betonda hızla gelişen çatlakları parça kopmaları ve ayrışma takip eder. Hasar tüm kütlede ve derinliğine ortaya çıkar. Klorür betonda az miktarda hacim artmasına neden olursa da kayda değer bir tahribata yol açmaz. Yağmur suları betondaki kireci eriterek jel çözülmesine ve donatının korozyonuna neden olur. CO2 yüklü hava, taze dökülmüş betonda zararlı olabilir, bunun dışında CO2 yüklü doğal suların etkisi sertleşmiş betona asit etkisi yapar. Betonun üstündeki yosunlar ve mantarlar klorofil beslenmeleri sırasında CO2 çıkarırlar çürüyünce betona asit etkisi yaparlar. Betonda sülfat etkisi önemlidir. Betonun genişlemesine ve patlamasına yol açar. Buna betonda etrenjit problemi denir. Bu etkiye maruz kalmış betonarme elemanın ciddi bir onarımdan geçmesi gerekmektedir. Sülfat, endüstriyel atık sularında, tarım alanlarında ve bu sularla kirlenmiş deniz ve nehir sularında bulunur. Sülfat etkisine karşı betonun korunması gerekir. Uygun çimento seçmek, dolu, geçirimsiz beton imal etmek koruma önlemlerinin başında gelir. Asitik ortamlarda beton, bitüm, kauçuk, seramik malzeme ile kaplanmalıdır. 5-Atmosferik etkiler sonucu bozulmalar Atmosferik problemler betonda donma-çözülme bağlamında önemlidir. Donma sırasında betonun boşluk suyunun hacminin genişlemesi çekme gerilmeleri oluşturur, bu gerilmeler derin çatlaklardan parça kopmalarına kadar uzanan tahribatlar zinciri oluşturur. Şekil 3.13’de betonda yüzeysel donma süreci gösterilmiştir. 
Şekil 3.13 Betonda yüzeysel donma süreci Yumuşak agregalı betonlar, plastik rötresi fazla olan betonlar, priz hızlandırmak için kullanılan CaCl katılan betonlar, düşük dozajlı harçlar, çok yüksek dozajlı harçlar dona dayanıklılık açısından zayıftır. Donma-çözülme tekrarında betonun basınç mukavemeti %25 oranında azalır. Çimentonun donmaya dayanıklılığını artırmak için hava sürükleyen katkı maddeleri kullanılır. Bu katkı maddeleri kılcal kanalları kesecek şekilde boşluklar oluşturur ve kılcal su emmeyi azaltarak betonun donmaya karşı dayanımını artırır. 6-Şok dalgaları Beton da, diğer malzemeler gibi, tekrar eden yükler altında, statik olarak bir kerede yüklenmesine göre daha düşük bir taşıma gücü gösterir. Beton şok dalgalarını yansıtır. Emme ve yansıtma sırasında kararlı hal vardır. Şok dalgaları elemanda çekme gerilmeleri oluşturur ve tekrarlı gerilmeler, kırılmalara yol açar. Betonarme kren kirişlerinde, uçak hangarlarında, dalga kıranlarda, rıhtım yapılarında, makina temellerinde, çakma betonarme kazıklarda şok etkileri görülür. Hasar oluş şekli, yoğun çatlaklar ve parça kopması şeklindedir. Dairesel kesitli elemanlar şok etkilerine karşı daha iyi davranış gösterirler. Şok etkilerine maruz kalacak elemanlarda sık ve ince donatı kullanmak gerekir. Deniz yapılarında şokla birlikte donatıda paslanma etkilerini de dikkate almak gerekir. Şok dalgalarının oluşturduğu hasarlara acilen müdahale edilmelidir. Derin çatlama ve parça kopması hasarından sonra donatının paslanmaya başlamasına yol açılmamalıdır. 7-Aşınma Daha çok döşemelerde (alan, yol kaplamaları) ve hidrolik ile termik yapılarda görülür. Havaalanı gibi betonarme yer kaplamalarında agrega olarak madeni talaşlar kullanılabilir. Hidrolik yapılarda, sürüntü maddelerinin oluşturduğu aşınma (kum, kil gibi), cebri borulardaki aşınma (kavitasyon) problemlerine rastlanır. Duman bacalarında aşınma problemi külün sürtünmesi ile oluşur. Tablo 3.1’de bu bölümde anlatılan hasar türleri özetlenmiş, hasarların kararlı (değişim yok) ya da aktif (sürüyor) olup olmadıkları gösterilmiştir. Tablo 3.1.
4- BETONARME YAPILARIN MUAYENE YÖNTEMLERİ Yapının muayenesi, betonarme elemanlarda oluşan hasarların saptanması ve yapının gerçek dayanımının belirlenmesi amacıyla yapılır. Öncelikle muayenenin ayrıntılı bir programı hazırlanmalıdır. Muayene aşamasına başlamadan önce doğru teşhisi koyabilmek ve en uygun kararı verebilmek için yapıyla ilgili ayrıntılı incelemeler yapılmalıdır. Bu işlemler, yapıda güçlendirmeye karar verilecekse mühendise güçlendirme yönteminin seçimi açısından yardımcı olacaktır. 1-Yapının projesinde olası hataları aramak ve ayırmak 2-Yapının tarihçesi hakkında veri toplamak (yaşı, hangi mevsimde inşaa edildiği) 3-Yapım aşamasında kullanılan malzeme türlerini belirlemek (çimento cinsi, agrega türü, donatı türü) 4-İnşaat yöntemini saptamak ( betoniyer, vibratör, pompa betonu kullanımı) 5-Yapının genel görünüşünde yapılan değişiklikleri belirlemek, tadilat yapılıp yapılmadığını saptamak 6-Hasarın semptomlarını sistematik olarak belirlemek bu semptomların yapının nerelerinde ve hangi düzeyde olduklarını tespit etmek 7-Toplanan verileri değerlendirmek
Görsel muayene en hassas ve kritik aşamadır. Burada mühendisin, bilgisi, tecrübesi ve sezgileri önemli rol oynar. Çatlaklar, parça kopmaları, ayrışmalar bu aşamada gözlemlenebilirler. Tüm veriler mevcut proje üzerinde dikkatlice kayıt edilmelidir. Fotoğraf makinası veya video kamera gerekli araçlardır. Yapıdaki deformasyon, birleşim noktalarının hareketi ya da farklı oturma gibi durumların ayrıntılı tespiti için özel ölçüm metotları ve aletleri gerekebilir. Ancak yapının muayenesi sadece görsel yöntemle sınırlı kalmamalıdır. Gama radyografisi Elemana gönderilen gama ışınları sayesinde, donatının çapı, yeri ve betonun boşlukları saptanır. Kullanılacak ekipman pahalı olup kullanılması uzmanlık gerektirir, insan sağlığı açısından tehlikelidir. Ultrasonik ses hızı ölçümleri Ultrasonik dalganın beton içinden geçiş hızının betonun doluluğuna, yoğunluğuna ve elastik özelliklerine bağlı olduğu prensiplerine dayanır. Betonun dayanımının belirlenmesine dolayı bir yaklaşım sağlar.Test sonuçlarının değerlendirmesi uzmanlık gerektirir (Şekil 4.1). 
Şekil 4.1 Ultrasonik ses hızı ölçüm cihazı Beton (Schmidt) çekici ile betonun yüzeysel sertliğinin tayini Beton (Schmidt) çekici ile küçük bir bölgenin yüzey dayanımı, yüzeyin elastik geri tepme miktarının okunmasıyla korele edilir. Beton çekici ile ancak göreceli bir değerlendirme yapılabilir. Beton çekici kullanılmadan önce yüzey sıva kaldırılarak beton temizlenmeli ve hazırlanmalıdır. Test sonuçlarının istatiksel analizinin yapılması gerekir. Her test bölgesi için ortalama ölçüm sayısı 15-20 arası olmalıdır (Şekil 4.2). Beton (Schmidt) çekici okumaları yaşlı betonlarda doğru sonuçlar vermez. 
Şekil 4.2 Beton (Schmidt) çekici uygulaması Paşometre Betonarme eleman içinde donatının adetini ve yerini bulmak için kullanılan bir araçtır (Şekil 4.3). 
Şekil 4.3 Paşometre Hasarlı muayene teknikleri (Destructive) Betondan karot alınması Karotlar beton kalitesini doğru olarak saptanması için gerçek örneklerdir. Karot alınması tahribatsız testlerin beton kalitesinin tespitinde yetersiz kalması halinde gereklidir. Karot makinalarıyla alınacak numunlerde çapın karot derinliğine eşit olmasına dikkat edilmelidir. Şekil 4.4’de perdeden karot alınması gösterilmektedir. Betonarme yapılarda 350 m2 ye kadar kat başına en az 3 numune, 800 m2 den sonra en az 5 numune alınması gerekmektedir. 
Şekil 4.4 Perde elemandan karot alınması Dr.Erdal Coşkun Yüklə 124,76 Kb. Dostları ilə paylaş:
|
Fe+3O2+6H2O --------- 4Fe(OH)3
