 Denizler yeryüzünün yaklaşık %78'lik kısmını oluştururlar. Birçok beton veya betonarme yapı denizle doğrudan temas halindedir veya dolaylı olarak deniz.

... konulu sunumlar: " Denizler yeryüzünün yaklaşık %78'lik kısmını oluştururlar. Birçok beton veya betonarme yapı denizle doğrudan temas halindedir veya dolaylı olarak deniz."— Sunum transkripti:

1

2  Denizler yeryüzünün yaklaşık %78'lik kısmını oluştururlar. Birçok beton veya betonarme yapı denizle doğrudan temas halindedir veya dolaylı olarak deniz ortamından etkilenmektedir.  Deniz ortamında bulunan betonarme elemanlar değişik fiziksel ve kimyasal etkilere maruzdur. Bunlar arasında, sülfat etkisi, magnezyum iyonlarının kalsiyum iyonları ile yer değiştirme reaksiyonları, karbonik asit etkisi, beton içindeki kirecin yıkanarak uzaklaşması, klorür korozyonu, donma-çözülme, tuz kristalizasyonu, dalgaların ve yüzen parçacıkların aşındırıcı etkileri sayılabilir. Yapının veya yapı elemanının yukarıdaki etkilerden herhangi birine veya tepsine maruz kalması ve etkinin şiddeti deniz seviyesine göre bulunduğu konuma bağlıdır.

3  Deniz suyunun beton üzerindeki kimyasal etkisi çözünmüş bazı tuzları içermesiden kaynaklanmaktadır. Denizlere ve okyanuslara göre farklılıklar olsa da, tipik tuzluluk oranı %3.5 civarındadır. Örneğin, Baltık denizinde tuzluluk oranı %0.7, Atlantik okyanusunda %3.6 iken Akdeniz'de %3.9 olmaktadır. Buharlaşmanın yüksek olduğu sıcak iklimlerde tuzluluk oranı artmaktadır.  Ülkemizde Ege ve Akdeniz'in çok daha tuzlu olduğu dikkate alındığında, bu bölgelerde inşa edilecek yapıların daha şiddetli bir kimyasal ve fiziksel etkiyle karşı karşıya olmaları beklenir.  İsrail'deki Ölü Deniz bu açıdan %31.5 tuzlulukla en uç örnektir.

4  Deniz suyunda önemli miktarlarda bulunabilen tuzlar, sodyum klorür (NaCl), magnezyum klorür (MgCI), magnezyum sülfat (MgS0 4 ), kalsiyum sülfat (CaSO 4 ), potasyum klorür (KC1), ve potasyum sülfat (K 2 SO 4 ) olarak sıralanabilir. Deniz suyunun tipik iyon konsantrasyonuna bakıldığında 11 000 mg/1 Na +, 20 000 mg/1 CI -, 1400 mg/1 Mg +2, 2700 mg/1 S0 4 -2, 500 mg/1 kalsiyum, 400 mg/1 potasyum içerdiği görülmektedir.  Çimento, hidratasyon ürünlerine kimyasal saldırı açısından bakıldığında ise deniz suyunun yüksek miktarda sülfat ve magnezyum içerdiği söylenebilir. Ayrıca, deniz suyunun önemli miktarda çözülmüş oksijen ve karbondioksit içerebildiğini ve bu gazların yoğunluğunun lokal şartlara göre çok değişken olduğunu ilave etmek gerekir.

5  Deniz suyunun pH değeri 7.5 ile 8.4 arasında değişmektedir. Atmosferdeki C0 2 ile denge halinde ortalama pH değeri 8.2 dir. Deniz suyunun yüksek miktarda çözünmüş C0 2 içermesi halinde 7.5 in altındaki pH değerlerine de rastlanabilir ki bu durumda, betonun daha şiddetli bir etki altında olacağı açıktır.

6

7  Kendine ait özellikleri ve zararlı etkileri olan değişik deniz ortamlarından bahsedilebilir. Bu ortamları;  a) Betonun hiçbir zaman doğrudan deniz suyu ile temas halinde olmadığı, tuz yüklü damlacıkların rüzgârlarla taşınarak yapıya ulaşabildiği atmosferik deniz ortamı kıyıdan uzaklaşıldıkça bu etki bölgesi dışına çıkılır. Ancak yerel şartlara, kıyının coğrafi yapısına ve hakim rüzgarlara bağlı olarak kıyıdan kilometrelerce içerilerde bile bu etkiden söz edilebilir.  b) Gelgit seviyesi üzerinde kalan fakat dalgalar ve sıçrama nedeniyle deniz suyuyla direkt temasın olduğu sıçrama bölgesi.

8  c) Betonun günün belli zamanlarında suya tamamen gömülü olduğu kabarma ve alçalma seviyelerini içeren gelgit bölgesi.  d) Alçalma seviyesinin altında kalan ve betonun devamlı suya gömülü olduğu su altı bölgesi.  e) Deniz tabanı bölgesi.   şeklinde ayırmak mümkündür.

9

10

11

12  Deniz ortamında bulunan, özellikle deniz atmosferi, sıçrama ve gelgit bölgesindeki betonarme yapı elemanlarında en yaygın görülen hasar nedeninin deniz suyu içindeki klorürlerin yol açtığı donatı korozyonu olduğunu söylemek mümkündür.Su içindeki oksijen konsantrasyonun azalması ve suya doygun betona oksijen difüzyonun çok yavaş olmasa nedeniyle korozyon riski gelgit bölgesinden derinlere inildikçe azalmaktadır. Beton içine gömülü çelik donatının korozyona uğraması halinde oluşan pas ürünlerinin hacimlerinin yaklaşık 6 kat artışı nedeniyle önce betonun yüzey bölgesinin çatladığı reaksiyonun ilerlemesiyle ise bu bölgenin tamamen döküldüğü görülür.

13  Bu durumda hem taşıyıcı donatının açığa çıkarak tamamen korumasız kaldığı ve zamanla yok olduğu, hem de hasarlı betonun geçirimliliğinin çok artması nedeniyle yapının deniz suyundan kaynaklanan yukarıda anlatılan diğer etkiler altında hızla bozulduğu, kullanılamaz hale geldiği sıklıkla görülmektedir. Yapının servis ömrünün büyük oranda geçirimsiz, kaliteli ve yeterli kalınlıkta paspayı kullanımına bağlı olduğu gözardı edilmemelidir.

14

15  Deneyimler, deniz suyu ile temas halindeki veya buz çözücü tuzlara maruz betonarme yapılarda, kaliteli bir betondan 50-70 mm kalınlığında pas payı tabakası kullanılması halinde bile klorürlerin donatıya ulaşmalarının sadece zaman meselesi olduğunu göstermektedir  Böyle bir ortamda inşa edilecek özel önem arz eden yapılarda betonun, klorürlerin girişini engelleyen koruyucu bir tabaka ile kaplanması tavsiye edilir.

16  BİYOLOJİK ETKİLENME  Beton yüzeyinde gelişen deniz bitkileri bazı yapılarda sadece fiziksel etkilere yol açar. Örneğin,beton yüzeyine sürtünerek dalgaların etkisini ve yapının ağırlığını arttırırlar, özellikle kanalizasyon gibi bu tür bitkiler için beslenme kaynaklarına yakın kısımlarda beton yüzeyinde 300 mm kalınlığa kadar bitki örtüsünün gelişebildiği ve derinlere inildikçe bitki örtüsü kalınlığının azaldığı görülmektedir.

17  Genellikle deniz bitkileri beton için problem yaratmazlar Örneğin betonarme elemanlar üzerinde oluşan canlı yosunlar oksijeni tüketerek bu elemanları korurlar  Ancak çürüyen bazı yosunların organik asit ve sülfat ortaya çıkartarak betonun zarar görmesine yol açtıkları da bilinmektedir. Ayrıca tropik iklimlerde bir tür istiridye ve süngerin betonu yiyerek yılda 10 mm hızla içine doğru ilerlediği, bu şekilde betonda 10 mm çapa ve 150 mm derinliğe ulaşan delikler açtığı bilinmektedir.  Özellikle sıçrama bölgesindeki beton elemanlarda yüzeye yerleşerek gelişen mikroorganizma kolonileri oluşabilir.

18

19 235 mm Çaplı Bitümlü Bir Beton Borunun 14 Yıl Sonraki Aşınma Sonucu Durumu

20  Beton boşlukları içinde bulunan suyun kapiler boşluklar arasından hareket ederek beton yüzeyine ulaşması ve orada buharlaşarak içinde bulunan tuzların kristal halinde yüzeye toplanmasıdır.  Çiçeklenme daha çok estetik açıdan önemli olmakla birlikte, suyun beton içinde hareketi sonucu taşıdığı kalsiyum potasyum ve sodyum sülfatlar ve karbonatların yüzeye çıkmasıyla bunların daha önce betonda işgal ettikleri yerlerin boşluk olarak kalmasından dolayı dayanım açısından da önem arz eder.

21