Page 1
ASĐT ETKĐSĐ
KUVVETLĐ ASĐTLERSÜLFÜRĐK ASĐT H2SO4 HĐDROKLORĐK ASĐT HClNĐTRĐK ASĐT HNO3
ZAYIF ASĐTLER
H2S + SU FĐLMĐ + OKSĐJEN H2SO4
SO3 + SU FĐLMĐ + OKSĐJEN H2SO4
BETON BAZİK ORTAM ASİDİK SIVILAR
KALSİYUMLU BİLEŞENLER ÜZERİNDE (Ca(OH)2, CSH, CAH) ÇÖZÜCÜ ETKİ
HĐDROFLORĐK ASĐT
Page 2
ASĐT ETKĐSĐCevreden asit eriyiği
Reaksiyon ürünlerinin erime veya aşınma ile
uzaklaşması
Sertleşmiş çimentonun mikro yapısının (boşluk sisteminin)
tabaka tabaka bozulması
Yerinde kalmış, bozulmuş tabaka
(normal betondan çok daha geçirimli
6.5 ≤ ≤ ≤ ≤ pH ≥≥≥≥ 5.55.5 < pH ≥≥≥≥ 4.5
4.5 ≤ ≤ ≤ ≤ pH ≥≥≥≥ 4.0
TS EN206
ÖNLEM: Yüzey asit etkisine dayanıklı geçirimsiz maddelerle (bitümlü malzemeler, poliüretan, sentetik reçineler vb.) kaplanmalıdır.
ÇOK KUVVETLĐ (XA3)
HAFĐF (XA1)
KUVVETLĐ (XA2)
Page 3
ÇEVRESEL ETKİ SINIFI- TS EN 206
Đleri derecede agresif kimyasal etkiXA3XA3XA3XA3XA3XA3XA3XA3
XA3
0.45C35/45360
XA2
0.50C30/37
320
SÜLFATA DAYANIKLI ÇİMENTOSÜLFATA DAYANIKLI ÇİMENTOSÜLFATA DAYANIKLI ÇİMENTOSÜLFATA DAYANIKLI ÇİMENTOSÜLFATA DAYANIKLI ÇİMENTOSÜLFATA DAYANIKLI ÇİMENTOSÜLFATA DAYANIKLI ÇİMENTOSÜLFATA DAYANIKLI ÇİMENTO
XA2XA2XA2XA2XA2XA2XA2XA2 Orta derecede agresif kimyasal etki veya deniz suyuna maruz
XA1
C30/37
EN BÜYÜK S/CEN BÜYÜK S/CEN BÜYÜK S/CEN BÜYÜK S/CEN BÜYÜK S/CEN BÜYÜK S/CEN BÜYÜK S/CEN BÜYÜK S/C
XA1XA1XA1XA1XA1XA1XA1XA1 Düşük derecede agresif kimyasal etki
EN AZ DAYANIMEN AZ DAYANIMEN AZ DAYANIMEN AZ DAYANIMEN AZ DAYANIMEN AZ DAYANIMEN AZ DAYANIMEN AZ DAYANIM
EN AZ DOZAJ EN AZ DOZAJ EN AZ DOZAJ EN AZ DOZAJ EN AZ DOZAJ EN AZ DOZAJ EN AZ DOZAJ EN AZ DOZAJ kg/mkg/mkg/mkg/mkg/mkg/mkg/mkg/m33333333
0.55
300
ZARARLI KİMYASAL ÇEVRELERZARARLI KİMYASAL ÇEVRELERZARARLI KİMYASAL ÇEVRELERZARARLI KİMYASAL ÇEVRELERZARARLI KİMYASAL ÇEVRELERZARARLI KİMYASAL ÇEVRELERZARARLI KİMYASAL ÇEVRELERZARARLI KİMYASAL ÇEVRELER
DİĞERDİĞERDİĞERDİĞERDİĞERDİĞERDİĞERDİĞER
Page 4
ASĐT ETKĐSĐKANALĐZASYON KESĐTĐ
Oksijensiz kanalizasyon ortamında Hidrojen sülfit
oluşumu
Hidrojen sülfit kaçışı
Beton yüzeyine
Asit saldırısı
Beton yüzeyinde oksijeniçeren ortamda sülfirik asitin
bakteriolojik oluşumu
H2S + 2O2
Aeorobik BakteriH2SO4
Page 5
SÜLFİRİK ASİT ETKİSİSÜLFİRİK ASİT ETKİSİ
DENĐZLĐ ĐLĐ MERKEZ BĐR ARITMA TESĐSĐ DENĐZLĐ ĐLĐ MERKEZ BĐR ARITMA TESĐSĐ BETONARME ĐSTĐNAT DUVARIBETONARME ĐSTĐNAT DUVARI
Page 6
FOSEPTİK ÇUKURU FOSEPTİK ÇUKURU
DENĐZLĐ ĐLĐ BEKĐLLĐ ĐLÇESĐDENĐZLĐ ĐLĐ BEKĐLLĐ ĐLÇESĐFOSEPTĐK HAVUZU BETONARME ELEMANI FOSEPTĐK HAVUZU BETONARME ELEMANI
Page 7
ASĐT ETKĐSĐASĐT ETKĐSĐ
YENĐ VE HENÜZ BOZULMAMIŞ
ASĐT ETKĐSĐNE MARUZ KALMIŞ
Page 8
ÇĐÇEKLENMEÇĐÇEKLENME
KĐREÇLĐ BĐLEŞENLERĐN SIZMASI (CaCO3, CaSO4)
TUZ BĐRĐKĐMĐ(Deniz kumu kullanılan yerler)
Page 9
ÇĐÇEKLENME
ÖNLEM: Yapının zeminden su emmesi engellenmeli, temiz ve yıkanmış agrega kullanımı, geçirimsiz beton üretimi, uygun çimento kullanımı, puzolanik katkı kullanımı, nem önleyici katkı maddeleri kullanımı vb.
Y.A.S.S.
Zemin Y.A.S.S.
Zemin
Kapiler yolla suyun yükselmesi
Suya doygun beton
Tuğla Duvar
Tuğla veya harçtaki çözünebilir tuzların nemli ortamda çözünmesi
Oluşan çözeltinin kapiler boşluklardaki hareketi
Buharlaşma
Tuz birikimi Çiçeklenme
BetonarmeKolon
Sıva
Page 10
ALKALĐALKALĐ--SĐLĐKA REAKSĐYONUSĐLĐKA REAKSĐYONU
ÜÇ KOŞUL BĐR ARADA OLMALI !1) ÇĐMENTODA ALKALĐ OKSĐT DEĞERĐ
(Na2O + 0.658 K2O) > %0.6
2) AGREGADA AKTĐF SĐLĐS BULUNMALI (OPAL, TRĐDĐMĐT, KRĐSTOBALLĐT, VOLKANĐK CAM, RĐYOLĐT, ANDEZĐT ve TÜFLERĐ)
YILLAR SONRA JEL OLUŞUMU(SODYUM + POTASYUM + KALSĐYUM SĐLĐKAT)
HACĐM GENLEŞMESĐ
AĞ ŞEKLĐNDE ÇATLAKLAR
SĐLĐSLĐ YÜZEY SERTLEŞTĐRĐCĐLERE DĐKKAT!
3) NEM
Page 11
ALKALĐALKALĐ--AGREGA REAKTĐVĐTESĐAGREGA REAKTĐVĐTESĐ
JEL OLUŞUMU ĐNCE KESĐT FOTOĞRAFI
Page 12
ALKALĐALKALĐ--SĐLĐKA REAKSĐYONUSĐLĐKA REAKSĐYONU
Page 13
ASR Hasarına Uğramış Köprü Ayağı (İzmir)ASR Hasarına Uğramış Köprü Ayağı (İzmir)
ALKALĐALKALĐ--SĐLĐKA REAKSĐYONUSĐLĐKA REAKSĐYONU
Page 14
ALKALĐALKALĐ--AGREGA REAKTĐVĐTESĐAGREGA REAKTĐVĐTESĐ
ALKALĐ-AGREGA REAKTĐVĐTESĐ BOZULMASI
Page 15
ASR HASARINA UĞRAMIŞ YAPI ÖRNEKLERĐ
Page 16
ASR nedeniyle oluşan çatlaklar , beton yüzeyinde dökülmeler veyüzeyden sızan ASR jelinin karbonatlaşması
Page 17
ASR NEDENİYLE ÇATLAYAN ASR NEDENİYLE ÇATLAYAN ELEKTRİK DİREKLERİELEKTRİK DİREKLERİ--BERGAMABERGAMA
Page 18
DENEY ALETLERĐHARÇ ÇUBUĞU DENEYLERİ
Page 19
REAKTİF AGREGA MİKTARI SINIRLANDIRILMALI
BETONUN ALKALİ İÇERİĞİ AZALTILMALI
BETONUN NEM İÇERİĞİ AZALTILMALI
BETONUN GEÇİRİMSİZLİĞİ SAĞLANMALI
MİNERAL veya KİMYASAL KATKI KULLANILMALI
(Silika Tozu, Uçucu Kül, Lityum tuzları vb.)
ASR - ÖNLEMLER
Page 20
ALKALİ KARBONAT REAKSİYONU (AKR), DOLOMİT VE/VEYA KİL MİNERALLİ VE İNCE TANELİ KİREÇTAŞI İÇEREN AGREGALARDAN İMAL EDİLMİŞ BETONLARDA MEYDANA GELMEKTEDİR.
ALKALi-KARBONAT REAKSiYONU (ACR)
REAKSİYON
GENLEŞEN ÜRÜNLER
ÇATLAK-HASAR
Page 21
İlk aşamada dolomit yüksek pH’ta çözünerek kalsit, brusit
ve karbonat iyonlarına ayrılır:
CaMg(CO3)2 + 2 OH- � CaCO3 + Mg(OH)2 + CO32-
Çözeltideki fazla karbonatlar kireçle reaksiyona girerek ilave
kalsit ve hidroksit iyonları oluştururlar. Hidroksit iyonları
reaksiyon serisinin ilk aşamasında tekrar görev alırlar:
CO32- + Ca(OH)2 � CaCO3 + 2 OH-
Net reaksiyon dolomit veya portlandit tükeninceye kadar
devam eder:
CaMg(CO3)2 + Ca(OH)2 � Mg(OH)2 + 2 CaCO3
ALKALi-KARBONAT REAKSiYONU (ACR)
Page 22
Yaya yolu kaplamasında alkali-karbonat reaktivitesi sebebiyle oluşan harita çatlağı Kingston, Ontario
ALKALi-KARBONAT REAKSiYONU (ACR)
Page 23
ALKALİ-SİLiKA REAKSİYONU VE ALKALİ-KARBONAT REAKSİYONU KOMBİNASYONU SONUCU YAPIDA HASAR,NEW-JERSEY
ACR ve ASR KOMBİNASYONU
Page 24
DENİZ SUYU ETKİSİ
Aşındırma (Dalgaların ve suda yüzen parçacıkların)Islanma-kuruma Donma-çözülme
Donatı Korozyonu (klorürler) Sülfat (Mg2SO4) Magnezyum İyonlarıKarbonik Asit
EN ÇOK ZARAR ISLANMA-KURUMA BÖLGELERİNDE
Bozuk yüzey
Açığa çıkmış agrega
FĐZĐKSELFĐZĐKSEL KĐMYASALKĐMYASAL
Page 25
DENİZ SUYU ETKİSİDENİZ SUYU ETKİSİ
Page 26
DENİZ SUYU ETKİSİDENİZ SUYU ETKİSİ
Page 27
DENİZ SUYU ETKİSİDENİZ SUYU ETKİSİ
KONAK-GÜZELYALI SAHĐL BULVARI
Page 28
DENĐZ SUYU ETKĐSĐDENĐZ SUYU ETKĐSĐ
GÜLLÜKGÜLLÜKGÜLLÜKGÜLLÜKGÜLLÜKGÜLLÜKGÜLLÜKGÜLLÜKİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİ
Page 29
DENĐZ SUYU ETKĐSĐDENĐZ SUYU ETKĐSĐ
TUZLATUZLATUZLATUZLATUZLATUZLATUZLATUZLAİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİİSKELESİ
Page 30
ÇEVRESEL ETKİ SINIFIÇEVRESEL ETKİ SINIFI-- TS EN 206TS EN 206
Denizin altında (deniz yapılarının belli kısımları)Denizin altında (deniz yapılarının belli kısımları)XS2XS2XS2XS2XS2XS2XS2XS2
XS20.45C35/45
320
Gelgit, dalga ve serpintiye maruz (deniz yapılarının belli Gelgit, dalga ve serpintiye maruz (deniz yapılarının belli kısımları)kısımları)
XS3XS3XS3XS3XS3XS3XS3XS3
XS30.45C35/45
340
XS1XS1XS1XS1XS1XS1XS1XS1 Deniz suyu ile direkt temas yok (sahile yakın yapılar)Deniz suyu ile direkt temas yok (sahile yakın yapılar)
KLORÜRLERDEN KAYNAKLANAN KOROZYONKLORÜRLERDEN KAYNAKLANAN KOROZYONKLORÜRLERDEN KAYNAKLANAN KOROZYONKLORÜRLERDEN KAYNAKLANAN KOROZYONKLORÜRLERDEN KAYNAKLANAN KOROZYONKLORÜRLERDEN KAYNAKLANAN KOROZYONKLORÜRLERDEN KAYNAKLANAN KOROZYONKLORÜRLERDEN KAYNAKLANAN KOROZYON
EN BÜYÜK EN BÜYÜK EN BÜYÜK EN BÜYÜK EN BÜYÜK EN BÜYÜK EN BÜYÜK EN BÜYÜK S/CS/CS/CS/CS/CS/CS/CS/C
EN KÜÇÜKEN KÜÇÜKEN KÜÇÜKEN KÜÇÜKEN KÜÇÜKEN KÜÇÜKEN KÜÇÜKEN KÜÇÜK
DAYANIMDAYANIMDAYANIMDAYANIMDAYANIMDAYANIMDAYANIMDAYANIM
EN AZ EN AZ EN AZ EN AZ EN AZ EN AZ EN AZ EN AZ DOZAJ DOZAJ DOZAJ DOZAJ DOZAJ DOZAJ DOZAJ DOZAJ kg/mkg/mkg/mkg/mkg/mkg/mkg/mkg/m33333333
XS10.50C30/37
300
DENİZ SUYUDENİZ SUYUDENİZ SUYUDENİZ SUYUDENİZ SUYUDENİZ SUYUDENİZ SUYUDENİZ SUYU
Page 31
BETONUN ÇELİĞİ KOROZYONDAN KORUMASI
FİZİKSEL KORUMA
ZARARLI MADDELERİN, SUYUN KOLAYCA ÇELİĞE ULAŞMASININ ENGELLENMESİ (BETONUN GEÇİRİMSİZLİĞİNE ve PAS PAYI TABAKASI KALINLIĞINA BAĞLI)
KİMYASAL KORUMA
BETONUN ÇELİĞE YÜKSEK DERECEDEN ALKALİ BİR ORTAM SUNMASI (pH ≅≅≅≅ 12.6 - 13.5) (PASSİVİZASYON)
Beton yüzeyi Donatı Çubuğu
pH ≥≥≥≥ 12.5MĐKROSKOBĐK OKSĐT TABAKASI
(PASĐF TABAKA)
DONATININ PASLANMASI MÜMKÜN DEĞĐL (PASĐF TABAKANIN STABĐL
KALMASI DURUMUNDA)
KALİTELİ GEÇİRİMSİZ BETON, İÇİNE GÖMÜLÜ ÇELİĞİ KOROZYONDAN KORUR:
Page 32
BETONDA YÜKSEK pH’ın KAYNAĞI
ÇĐMENTO C3S ve C2S BĐLEŞENLERĐNĐN HĐDRATASYONU
Ca(OH)2 (SÖNMÜŞ KĐREÇ)
SERBEST CaO + H2O Ca(OH)2
(ALKALĐ OKSĐTLER) K2O, Na2O + H2O KOH, NaOH
7
pH d
eğer
i
Zaman
89
1011121314
∼∼∼∼12.6
∼∼∼∼9.5∼∼∼∼8.3
1
2
3 4 5
Alkali koruyucu etkinin başlangıcı2
Beton Üretimi1
Karbonatlaşmanın başlangıcı3
Alkali koruyucu etkinin sonu4
Donatının elektrolitik korozyonunun başlangıcı
5
Page 33
KARBONATLAŞMA
Ca(OH)2
CO2
Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O
pH≈≈≈≈12.6 pH≈≈≈≈8.3
pH<9.5 - 11.5 ise PASLANMA !! (ORTAMDA O2 ve SU MEVCUTSA)
KARBONATLAŞMA HIZI;KARBONATLAŞMA HIZI;
BETONUN BOŞLUK YAPISINI ETKİLEYEN TÜM FAKTÖRLER (S/Ç ORANI, KÜR, DOZAJ vb.)
CO2 YÜZDESİ (N. H. % 0.03, B. ŞEHİR % 0.3)
ÇİMENTO KİMYASAL YAPISI (ALKALİ İÇERİĞİ, CaO İÇERİĞİ)
HAVA NEMİ (%50-60 maks. HIZ)
PAS PAYININ KALINLIĞI ve KALİTESİ (GEÇİRİMSİZLİK)
SICAKLIK vb., FAKTÖRLERE BAĞLIDIR
Page 34
KARBONATLAŞMA CEPHESĐNĐN TESPĐTĐ
PHENOLPTHALEĐN (%0.1 ) pH > 8.3 PEMBE, KIRMIZI RENK
THYMOLPTHALEĐN (%0.1 ) pH > 9.3 MAVĐ, MOR RENK
28 günlük basınç dayanımı(MPa)
Karbonatlaşma Derinliği(mm)
20 4540 1760 5
İngiltere’ de açıkta bırakılan (yağmurdan korunmuş) beton elemanların 30 yıl sonunda karbonatlaşma derinlikleri
ÖNLEM: MÜMKÜNSE KARBONATLAŞMIŞ BETON UZAKLAŞTIRILMALI BU BÖLGE TAMİR HARÇLARIYLA YENİLENMELİ ve GEÇİRİMSİZLİĞİ SAĞLANMALI
Page 35
KARBONATLAŞMIŞ BETONDA BETON TABANCASI DENEYİ
KARBONATLAŞMIŞ BETON BETON YÜZEYİNDE SERTLEŞME
BETON TABANCASI (ÇEKİCİ) DENEYİNDE
ÇOK BÜYÜK YANILGILAR !!!
ÖRNEK ÇALIŞMA: BETON YAŞI 25 YILLIK ve 50 GÜNLÜK OLAN İKİ YAPIDA BETON TABANCASI + KAROT DENEYİ UYGULANMIŞ
BETON TABANCASI İLE fck = 16.9 MPa !!KAROT İLE fck = 4.8 MPa
BETON YAŞI 25 YIL
BETON TABANCASI İLE fck = 25.1 MPaKAROT İLE fck = 18.0 MPa
BETON YAŞI 50 GÜN
Page 36
ÇEVRESEL ETKİ SINIFIÇEVRESEL ETKİ SINIFI-- TS EN206TS EN206KOROZYON veya ZARAR RĐSKĐ YOK
EN BÜYÜK S/CEN KÜÇÜKDAYANIM
EN AZ DOZAJ kg/m3
XO
----
C12/15
----
Çok kuru (Hava nemi çok düşük, bina içi betonlar)Çok kuru (Hava nemi çok düşük, bina içi betonlar)XO
XC3
0.55
C30/37
280
Orta derecede nem ( yağmurdan korunmuş dış/iç eleman)Orta derecede nem ( yağmurdan korunmuş dış/iç eleman)XC3
XC4
0.50
300
Tekrarlı ıslanmaTekrarlı ıslanma--kuruma (su temasına açık yüzeyler)kuruma (su temasına açık yüzeyler)XC4
KARBONATLAŞMADAN KAYNAKLANAN KOROZYON
XC1
0.65
C20/25
260
XC1 Kuru (Hava nemi düşük, bina içi betonlar)Kuru (Hava nemi düşük, bina içi betonlar)
XC2
0.60
C25/30
280
Islak, nadiren kuru (Su tutucu yapı bölümleri, temeller)Islak, nadiren kuru (Su tutucu yapı bölümleri, temeller)XC2
C30/37