Betonda Karşılaşılan Sorunlar ve Çözümleri


beton





Beton, çevresel koşullardan ve içerdiği malzemelerin özeliklerinden etkilenip çeşitli problemler oluşturabilir. Yazıda görüleceği gibi tüm problemli durumlar betonun tam olarak anlaşılmamasından, kötü işçilikten ve yanlış uygulamalardan kaynaklanmaktadır.


 

 

 

 

 

 

 

Beton, çevresel koşullardan ve içerdiği malzemelerin özeliklerinden etkilenip çeşitli problemler oluşturabilir. Yazıda görüleceği gibi tüm problemli durumlar betonun tam olarak anlaşılmamasından, kötü işçilikten ve yanlış uygulamalardan kaynaklanmaktadır.

Şantiyeye uygun koşullarda getirilmeyen, uygun bir şekilde yerleştirilmeyen, vibratörle sıkıştırılmayan, mastarlanmayan ve periyodik bakımı(kürü) yapılmayan betonda hem dayanım hem de dayanıklılık yönünde problemler görülür. Bu nedenle beton ürünü diğer yapı malzemelerine göre üretim, taşıma ve uygulama safhalarında daha hassastır. Betondan istenilen verimin alınması için betonun hassasiyeti iyi bilinmeli ve buna göre önlemler önceden ve uygulama sırasında alınmalıdır. Kısaca, iyi beton sadece uygun ve iyi koşullarda üretilen beton değildir.

Beton yüzeyindeki problemler
Problem 1: Tozuma (Dusting)
Nedenler
Betonun terlemesi bitmeden yapılan yüzey bitirme işlemleri sonucu beton yüzeyinde terlemenin getirdiği su ile su/çimento oranı yüksek bir tabaka oluşur; bu da düşük dayanımlı bir yüzeye neden olur.
Su emmesi çok az olan temel veya polietilen kaplama üzerine beton dökümünde bu problem görülebilir. Bu durum betonun daha fazla terlemesine neden olur.
Soğuk beton üzerinde, ılık havadan dolayı nem biriktiği durumlarda taze betona işlem yapılırsa yüzey zayıflar.
Kapalı alanlarda yetersiz havalandırma terlemeyi yavaşlatır.
Çeşitli araçlardan çıkan karbondioksit karbonatlaşmaya neden olur, bu da yüzey dayanım ve dayanıklılığını düşürür.
Yetersiz kür sonucu zayıf yüzey tabakası oluşur ve kaldırımlarda dahi aşınma oluşur.
Taze betonun yağmur, kar veya rüzgardan korunmaması sonucu beton donar ve yüzey zayıflar.
Çözümler
Yeterli kıvamda ve düşük su/çimento oranına sahip beton en yüksek dayanım, dayanıklılık ve yüzey aşınma direnci sağlayacaktır. Genellikle zeminde S3 (10-15cm) kıvamın üzerinde beton kullanılmamalıdır. Daha yüksek kıvamda ve yeterli dayanımı sağlayan beton ayrışma ve kusmaya neden olmuyorsa kullanılabilir. Katkılarla betonun kıvamı arttırılabilir; fakat soğuk havalarda betonun priz almasında gecikme ve terleme süresinde uzama görülebilir.
Plastik kıvamdaki betona terleme suyunu emmesi için çimento serpilmemelidir. Terleme çok fazla oluyorsa karışım dizaynı değiştirilmelidir.
Beton terlemeye devam ederken yüzeyinde işlem yapılmamalıdır. Seviyeleme işleminden hemen sonra yüzey düzeltme işlemi tamamlanmalıdır. Yüzey bitirme işlemlerini yaparken su eklenmemelidir.
Beton doğrudan geçirimsiz yüzeyler üzerine dökülmemelidir. Böyle zeminler üzerine(10-15cm) sıkıştırılabilir dolgu malzemesi, kırılmış agrega serilmesi faydalıdır. Yüksek buharlaşma varsa zemin, üzerinde su birikmeyecek şekilde ıslatılmalıdır.
Yeterli nemim döşeme içinde kalması için bitirme işleminden hemen sonra seçilen kür yöntemine göre malzemeler kullanılmalıdır. Nemli kürde telis ve su, kaplamalı kürde kimyasal malzemeler uygulanmalıdır.
Soğuk havalarda beton sıcaklığı 10oC'nin üzerinde olmalı (TS EN 206-1' e göre beton sıcaklığı en düşük 5oC'dir) ve priz hızlandırıcı katkılar kullanılmalıdır.
Onarım
Zayıf yüzey tabakasını almak için basınçlı hava uygulanabilir.
Tozumayı azaltmak için piyasada bulanan yüzey sertleştiriciler, talimatları doğrultusunda sertleşmiş beton üzerinde kullanılmalıdır. Tozuma devam ederse lateks ve epoksi gibi kaplama malzemeleri kullanılmalıdır.
Çok ciddi tozumalarda dayanıklı bölüme kadar zemin kesilebilir. Daha sonra yeni beton tabakası dökülebilir. Bu uygulanabilir değilse, bir zemin kaplaması vinil veya halı biçiminde kullanılabilir. Çünkü dayanıksız bir yüzeye (b) maddesinde belirttiğimiz malzemeler yapışmayacağından uygulanamayacaktır.

Problem 2: Yüzeyde kabarcık oluşumu (Blister)
Nedenler
Beton içerisindeki su henüz terlemeden ya da beton içindeki hava dışarı çıkmadan beton yüzeyinde bitirme işleminin yapılmasından dolayı oluşur. Yüzey betonu henüz zayıf bir haldedir. Kuru ve rüzgarlı hava şartları bu durumu destekler. Beton yüzeyinin hemen altında kabarcıklar oluşur. Bu kabarcıklar betonun yük taşımaya başlaması ile kırılırlar. Bu nedenle, bu problem yapım aşamasında farkedilemeyebilir.
Az ya da aşırı vibrasyon işlemi( az vibrasyon sonucu beton içindeki hava tam olarak dışarı çıkamaz, aşırı vibrasyon sonucu yüzeyde kalın bir harç tabakası oluşur)
Uygun olmayan araçlarla mala yapmak
Erken bitirme işlemi yapmak
Fazla hava içeriği
Yüksek su/çimento oranında beton kullanmak
Zemin betondan soğuk ise betonun üst yüzeyi daha erken priz alacak ve hazır görünmüş olacak. Bunun sonucu beton bitirmeye tam hazır değilken bitirme işlemi yapılmaya başlanacaktır.
Döşeme kalın ise beton terlemesi ve hava kabarcıklarının yüzeye çıkması zaman alacaktır.
Çimento ve ince malzemesi fazla beton daha bağlı olacağından terleme daha yavaş gerçekleşir.
Çözümler
Uygun ve yeterli vibrasyon ve sıkıştırma işlemleri uygulanmalıdır.
Bitirme işlemi zamanında yapılmalıdır.
Hava içeriği ve su/çimento oranı düşük beton kullanılmalıdır.


Problem 3: Beton yüzeyinden parça kırılması (Popout)
Nedenler
Su emmesi yüksek agrega kullanılması
Donma-çözülme etkisi
Çözümler
Daha dayanaklı agrega kullanmak
Düşük su/çimento oranıyla beton üretmek
Uygun ve etkili kür metotları uygulamak
Onarım: Sorunlu bölgeler kaldırılarak yama yapılabilir.


Problem 4: Beton yüzeyinde renk düzensizliği (Discoloration)
Nedenler:
Erken ya da geç bitirme işlemleri
Polietilen koruma tabakalarının yüzeyle teması
Beton hammaddelerinin içeriği
Farklı malalar kullanmak ve her yerde aynı sitille malalama yapmamak. Sıkı malalanan yerler daha koyu renkte olacaktır. Erken malalanan yerlerde ise daha sonra su/çimento oranı artacağında daha açık gölgeler oluşacaktır.
Kalıp yağı
Çözümler
Kimyasal kür malzemesi kullanırken renk bozup bozmayacağı önceden incelenmeli
Beton yüzeyi uygun ve sabit bir şekilde düzeltilip, bitirilmelidir.
Soğuk havalarda kalsiyum klorür içeren katkılar kullanılmamalıdır.
Uzun süre döküm yapılacak işlerde kullanılan malzemenin sabit olması sağlanmalıdır.
Fazla alkali içeren çimento kullanılmamalıdır.
Farklı malzemelerden oluşan kalıp sistemi kullanılmamalıdır. Farklı su emme sonucu beton görüntüsünde farklılıklar oluşur.
Beton yüzeyinde katkıdan dolayı oluşan renk bozuklukları beton yüzeyi sıcak su ile yıkanarak ve fırçalanarak yok edilebilir. %20-%30'luk diamonyum sitrat çözeltisi kullanarak etkili sonuç alınabilir. Bu çözelti kuru beton yüzeyine 15 dakika uygulanır. Tekrarlanması gerekebilir.
Mala uygulaması ile oluşan renk bozuklukları için boyama yapılabilir.


Problem 5: Çiçeklenme (Effloresence)
Nedenler
Suda çözünen sülfat, nitrat, klor, krom, molibden tuzlarını içeren yeraltı suyunun yukarı hareket ederek, temele ya da beton kaplamaya geçmesi
Yıkanmamış malzeme kullanılması
Standarda uygun olmayan su kullanılması
Betonun fazla geçirgen yapıda olması
Çözümler
Beton üretiminde su-çimento oranı düşük tutulmalı, betonun yerleştirilmesi ve sıkıştırılması iyi yapılarak betonun geçirimliliği azaltılmalıdır.
Kullanılan karışım ve kür suyunda ve agregalarda çeşitli tuzların bulunmamasına dikkat edilmelidir.
Karışım ve kür suyu olarak deniz suyu kullanılmamalıdır.
Beton karışımında, beton içerisindeki Ca(OH)2'i azaltıcı ve betonun geçirimsizliğini ve dayanıklılığını artırıcı özelliği olan beyaz renkte puzolonik katkılar kullanılmalıdır.
Düşük alkali miktarı içeren çimento kullanılabilir.
Onarım:
Basınçlı su, % 5 oranında tuzruhu katılmış su ya da %20 oranında sirkeli su ile betonun yıkanması
Beton yüzeyinin sert bir fırça ile fırçalanması


Problem 6: Beton yüzeyinde dökülme (Spalling)
Nedenler
Donma-çözülme etkisi
Kaplamadaki büyük gerilmeler
Yanlış işçilik
Kış aylarında tuzlama
Betonun hava içeriğinin çok düşük olması
Yüksek su/çimento oranı
Yetersiz paspayı
Çözümler
Düşük kıvamda beton kullanmak
Hava sürükleyici katkı kullanmak
İyi kür(en az 7 gün devamlı) uygulaması
İlk yıllarda tuzlama yapılmaması


Problem 7: Beton yüzey harcında bozulma (Scaling)
Nedenler:
Beton içindeki su terlemeden bitirme işlemi yapılırsa daha sonra beton yüzeyinde terleme sonucu su/çimento oranı yüksek bir tabaka oluşur ve bu tabakanın dayanımı zayıf olur.
Bitirme işleminin fazla yapılması sonucu beton yüzeyinde hava içeriği azları ve bunun sonucu donma-çözülmeye karşı direnç azalır.
Yetersiz kür uygulaması
Düşük hava içerikli betonun donma-çözülmeye karşı dirençsizliği
Tuzlama çalışmaları
Çok düşük hava içerikli beton
Yetersiz drenaj
Çözümler:
Hava sürükleyici katkısı kullanmak (bu katkı kullanıldığında vibrasyon işlemi belli bir düzeyde yapılmalıdır yoksa istenilen hava boşluğu elde edilemez.)
Betonun ilk yıllarında tuzlama yapılmamalıdır. Amonyum sülfat ve amonyum nitrat içeren tuzlar asla kullanılmamalıdır. Bunun yerine solüsyon kullanılabilir.
Beton yüzeyinde sertleştirici katkı kullanılabilir.
Yağışlı havalarda beton dökülmemelidir.
Zarar gören beton yüzeyleri çimento, latesk ve polimer-çimento modifiye tamir harçları ile düzeltilebilir.


Problem 8: Çatlaklar
Betonda; sertleşmeden önce, sertleşme esnasında ve sertleştikten sonra fiziksel, kimyasal, termal ve yapısal etkenler sonucunda oluşan yüzeyde görülebilen, sebeplerine göre çeşitli şekiller ve farklı uzunluk, genişlik, derinliklerde meydana gelen ayrılmalara çatlak denir.
Plastik rötre çatlakları
Yanlış derz sonucu çatlama
Sürekli dış etkiden kaynaklanan çatlaklar
İzolasyon derzi olmamasından kaynaklanan çatlaklar
Donma-Çözülme sonucu çatlaklar
Düzensiz çatlaklar
Oturma çatlakları
Beton nem, sıcaklık değişimleri ve yük taşımasından dolayı eğilen, büzüşen ve genişleyen bir malzemedir. Bu hareketler sonucu betonda çatlaklar görülmesi doğaldır. Betonda görülen çatlakların oluşma nedenleri farklıdır ve bu nedenler bilinerek önceden gerekli önlemler alınmalıdır. Beton çatlamaya mehilli bir malzemedir ve asla betonun çatlamayacağı düşünülmemelidir.
Nedenler:
Yetersiz ve yanlış kür uygulaması
Uygun olmayan malzeme kullanımı
Çevre koşulları( çok kuru iklim-sıcaklık farkının yüksek olması)
Uygun olmayan bitirme işlemi
Yüksek su/çimento oranı içeren beton kullanmak
Kalın kesitler
Zeminin uygun olmaması
Yetersiz vibrasyon
Yanlış derz kesimi
Yanlış beton tasarımı ve malzeme seçimi
Çözümler:
Zemindeki zayıf tabaka alınmalı ve zemin güçlü olmalıdır. Kışın karlı ve buzlu zemin üzerine beton dökülmemelidir. Kalıplar sağlam yapılmalıdır.
Yüksek kıvam su ile değil katkı ile sağlanmalıdır.
Donma-çözülme döngüsünün çok olduğu bölgelerde hava sürükleyici katkı kullanılmalıdır.
Beton yüzeyi sulu iken bitirme işlemi yapılmamalıdır. Ayrıca beton terlemeden (bleeding) bitirme işlemine kesinlikle başlanmamalıdır.
Yüksek sıcaklık, rüzgar ve düşük nem gibi koşulların olduğu ortamlarda buharlaşma daha hızlı olacaktır. Bu nedenle beton sulanmalı, beton yüzeyini güneş ışıklarından korumak için polietilen örtüler yada ıslatılmış telis bezi ve rüzgar kırıcılar kullanılabilir.
Paspayı olabildiğince geniş bırakılmalıdır.
Polietilen elyaf kullanılabilir.
Rötre azaltıcı katkı kullanılabilir.
Onarım:
Kullanılan malzemeler:
Kararlı çatlaklar için
Çimento harcı
Epoksi resin
Poliester resin
Sentetik kauçuk
Çözüm:

Malzemenin ısıtılması
Priz hızlandırıcı katkı kullanılması
Çimento dozajının bir miktar arttırılması
Uygun kür(tünel kalıplarda ısıtma-yapının dış ortamdan izole edilmesi


Problem 9: Ayrışma (Segregasyon)
Nedenler:
Az ya da gereğinde fazla vibrasyon uygulaması
Betonun kalıba yüksekten dökülmesi
Betonun taşınmasındaki hatalar
Malzemelerin uygun tarzda karıştırılmaması
İri agrega miktarının çok fazla olması
İri ve ince agreganın özgül ağırlıklarının çok farklı olması
İnce agrega veya çimento gibi ince malzemelerin az olması


Zamanla Yapıda Görülebilecek Problemler
Problem 1: Çatı katlarında döşemenin su geçirmesi
Nedenler:
Su/çimento oranı yüksek beton kullanılması
Kötü vibrasyon uygulaması
Çözümler:
Su geçirmezlik katkısı kullanmak
Düşük su/çimento oranında beton kullanmak
Uygun vibrasyon ve kür uygulamak
Yalıtım malzemesi kullanmak


Problem 2: Tünel kalıpla yapılan binalarda nem problemi
Nedenler:
Su/çimento oranı yüksek beton kullanılması
Kötü vibrasyon uygulaması
Çözümler:
Su geçirmezlik katkısı kullanmak
Su/çimento oranı düşük beton kullanmak
Gerekli yalıtımı yapmak


Betonu olumsuz etkileyen dış faktörler
Sülfat etkisi: Doğal sularda ya da atık sularda belli bir miktarda sülfat bulunabilir. Özellikle yeraltı sularında sülfat iyonlarının miktarı yüksek seviyede olabilir. Sülfat iyonları betona geçerek çimentonun hidratasyonuyla elde edilen kalsiyum hidroksit ve kalsiyum aluminat hidratlarla reaksiyona girerek, alçı ve etrengit oluşumuna neden olur. Bunlarda genleşerek çatlamalara neden olur.
Bu etkiyi azaltmak için C3A(trikalsiyum aluminat) miktarı az olan ( en çok %5) çimento kullanılabilir. Bu tür çimentolara sülfata dayanıklı çimentolardır. Ayrıca; betonda çeşitli puzolanlar ve granüle yüksek fırın cürufu kullanılabilir.

Karbonatlaşma etkisi: Hidratasyon sonucu oluşan kalsiyum hidroksit ile havadaki CO2 reaksiyona girerek kalsiyum karbonat oluşturur. Bunun sonucu pH değeri 12-13'den 8-9'a düşen betonun bazik özelliği zayıflar. Böylece beton içindeki donatıların paslanması kolaylaşır. Karbonatlaşmayı azaltmak için betonun geçirimsiz olması gerekir. Geçirimsizlik düşük su/çimento oranı, iyi gradasyon, uygun vibrasyon ve kür uygulaması ile sağlayabilir. Ayrıca paspayını olabildiğince arttırmak gerekmektedir.

Deniz suyu etkisi: Deniz suyu betondan çok donatılar için zararlıdır. Donatının paslanması sonucu donatıda hacimce artma görülür ve buda iç gerilemelere neden olur. Donatının taşıma kapasitesi azaldığı gibi betonda oluşan çatlaklar betonun dış koşullara karşı direncini azaltır.

Donma-çözülme etkisi: Betonun suya doygun olduğu veya doygunluk derecesine yakın olduğu durumlarda tekrarlı donma-çözülme altında önemli bir dezavantajı ortaya çıkar. Böyle bir ortamda beton kısa bir sürede dağılabilir. Dolayısıyla, donma-çözülme etkisi, gerekli önlem alınmadığı taktirde, betonun yol kaplamaları, barajlar, temeller gibi yerlerde kullanılmasını güçleştirir.
Bilindiği gibi, su donduğunda hacimce genleşir. Betonda gözeneklerde ve kılcal boşluklarda bulunan su da donduğunda genleşerek bu boşlukların ve gözeneklerin duvarlarına gerilmeler uygular ve mikro çatlaklar oluşmasına neden olur. Hava sürükleyici katkılar kullanıldığında betonda meydana gelen, birbirinden bağımsız hava kabarcıkları bu içsel gerilmelere karşı bir tür yastık vazifesi görür. Su hava kabarcıklarına doğru hareket ederek bunların bir kısmını doldurur ve genleşme sırasında tamamı dolu olmadığından içsel gerilmeler meydana gelmez.
Hava sürükleyici katkılar, karışım işlemi sırasında betonda yaklaşık 0.2mm boyutlarında birbirinden bağımsız hava kabarcıkları oluştururlar. Bu hava kabarcıkları priz tamamlandıktan sonra da beton içinde kararlı bir yapıda kalırlar. Betonun donma-çözülme direncini artırmak için hacimce %4-8 hava içermesi önerilir.

Yangın: Beton içerisinde bulanan hidrate çimento tanecikleri ısı etkisiyle dehidrate olur ve beton dayanımı düşer. Agregalarda ısı etkisiyle deforme olurlar, ancak çimento tanecikleri kadar hassas değillerdir. Portland çimentosunun dayanabildiği sıcaklık 200-300oC arasıdır. Geçirimi çok düşük olan betonlarda ısı etkisiyle genleşen ve buharlaşmak isteyen su molekülleri yeterli alan bulamadıkları için yüksek sıcaklıkta ani genleşme sonucu betonun içten patlamasına neden olurlar. Özellikle tünel yangınlarından bu durum gözlemlenmektedir. Bu nedenle düşük geçirimli betonlarda polietilen elyaf gibi betonun geçirimini düşüren ve daha düşük ısılarda eriyip beton içinde kanallar açabilen malzemeler kullanılmalıdır.

 
Share
Kobiler sektorden