ALKALİ AGREGA REAKSİYONUNUN BETON ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

ALKALİ AGREGA REAKSİYONUNUN BETON ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Beton veya betonarme yapı elemanlarından beklediğimiz, zamanla bozulup işlevini kaybetmeden gereken servis ömürlerine ulaşmalarıdır. Ancak birçok sebeple betonarma yapı durabilitesini yitirebilir.

Bu sebeplerden birisi de ALKALİ AGREGA REAKSİYONUDUR.

Alkali agrega reaktivitesine neden olan faktörler; Belirli kökenli agregalar, reaksiyon yapabilen silisten oluşan bileşenleri içerebilirler.

Bu cins bileşenler, betonun boşluk suyunda çözünen alkali hidroksit ile kuvvetli kimyasal reaksiyona girerler ve önce berrak ve yüksek konsantrasyonlu sonra yüksek viskoziteli alkali silikat çözeltisini meydana getirirler.

Bu nedenle alkaliye duyarlı tanelerin tek başına değerlendirilmesi yeterli değildir. Betondaki alkali reaksiyonu önce normal koşullar altında sertleşmiş olan betonda zamanla;

Yüzeye yakın bulunan alkaliye duyarlı agrega tanelerinin ayrışmasına veya betondan kopmasına, çatlaklara ve aşırı halde betonun parçalanmasına neden olur

Alkali agrega reaksiyonu Bazı çimentoların içinde fazla miktarda bulunan sodyum oksit (Na2O) ve potasyum oksit (K2O) gibi alkali oksitler beton gözenek suyunda çözülerek sodyum hidroksit (NaOH) ve potasyum hidroksit (KOH) oluştururlar ve aktif silis içeren agregalarla reaksiyona girerek, zamanla betonu çatlatan bir jel oluşumuna sebep olurlar.

ASR’nin oluşturduğu reaksiyon iki aşamada gerçekleşir: - Alkali + Reaktif Silika → Alkali Silika Jel Ürünleri - Alkali Silika Jel Ürünleri + Rutubet → Genleşme [11]

Alkali-Agrega Reaksiyonunun Belirtileri ASR belirtileri; genleşme, betonda çatlaklar, yüzey birikintileri, yüzey parçalanmaları-patlamaları ve renk değişimleridir. ASR varlığının en tipik göstergesi, genleşmelerle ortaya çıkan harita çatlağı tipindeki çatlak desenleridir. ( Şekil.1 )

SEKİL.1 Harita çatlaklı desenler Avusturalya'da Köprü ayağında ASR etkisi sonucu gelişen çatlaklar (Wen, 1998)

Şekil.2 Beton yollarda görülen ASR etkisi Amerika

Şekil.3 Köprülerde görülen ASR etkisi Amerika SHRP 1999

%0.6dan daha az alkali içeren betonlar güvenlidir . 0.8 0.6 0.4 0.2 Şekil.4 Çimento içeriğinin Asr genleşme üzerine etkisi %0.6dan daha az alkali içeren betonlar güvenlidir .

Şekil.5 Yüzey parçalanmaları

Şekil.6 Dökülme renk değişimi

Şekil.7 Yüzeyde geniş çatlak oluşumları

Alkali agrega reaksiyonuna neden olan faktörler; Karışım oranlarının etkisi Alkali içeriğinin etkisi Reaktif agreganın cinsinin ve tane büyüklüğünün etkisi Dış alkalilerin etkisi Rutubetin etkisi Sıcaklığın etkisi Sürüklenmiş havanın etkisi

Alkali-Agrega Reaksiyonunu Kontrol Altına Alma Yöntemleri Aktif silis içermeyen agregaların tercih edilmesi Betonun alkali içeriğini sınırlamak Ortamın nemini kontrol altında tutmak Katkı maddesi kullanımı

Alkali-Agrega Reaksiyonu Belirlemede Kullanılan Deney Yöntemleri Harç çubuk deneyi (ASTM C 227)

Harç çubuğu pimleri

Şekil.8 Harç çubukları

Şekil.9 Harç çubuğu kür kabı

Hızlı harç çubuk deneyi (ASTM C 1260) Beton prizma deneyi (ASTM C 1293) Kimyasal yöntem (ASTM C 289, TS 2517)

Şekil.10 Dijital komparatör ile örneklerin boy ölçümü

SONUÇLAR Yapılan deneyler sonunda zararlı olduğu düşünülen agregalar kullanılmamalıdır. Betonun içerisindeki çimentodan dolayı gelen alkali miktarı uçucu kül, silis dumanı veya diğer puzolanlar kullanılarak azaltılmalıdır.