Sanayi devrimiyle birlikte tüm dünyada betonarme yapılar hızlı endüstrileşmenin getirdiği ihtiyaçlar ve ilerleyen teknolojiler sebebiyle yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandı.
Betonun güçlendirilmesinde kullanılan donatı çeliğinin üretiminin yaygınlaşması ile yüksek katlı binalar hızlıca yapılabilir hale geldi. Oluşan ekosistem teknolojik gelişmelerin etkisiyle alt ve yan sektörlerinde doğmasına sebep oldu. Ayni zamanda oluşan arz taleple birlikte ‘betonarme inşaať büyük rantların yaşandığı devasa bir ‘sektör’ halini aldı. Bu durum günümüzde hala devam etmektedir.
Sistemin getirdiği rant ve kolaylıklar ile birlikte handikaplarda ortaya çıkmaya başladı. Betonun sağlamlaştırılması için olmaz şart olan donatı çeliğinin korozyon zafiyeti zaman içerisinde büyük sorunlar oluşturmaya başladı. Oluşan korozyon hasarları güvenlik ve sağlamlık açısından sorun yaşatırken ekonomik açıdan da ciddi zararlar veriyor.
Amerika Birleşik Devletleri’ndeki betonarme yapılarda korozyon hasarının yılda tahmini 20 milyar dolara mal olduğu tahmin edilmektedir. Mevcut altyapı yaşlanmaya devam ettikçe bu rakamın her yıl 500 milyon $ artması bekleniyor. Yapının tamamının veya bir kısmının bakım ve onarım için periyodik olarak kapatılması gerektiğinden, inşaattan sonra korozyonun ele alınması çok pahalı ve yıkıcı olmaktadır.
Ülkemizde de yoğun bir şekilde kullanılan betonarme yapıların çarpık yapılaşma, standart dışı yapılan inşaatlar, eksik bilgi ve tecrübe, ucuza mal etme arzusu ve hileli yapılan işler sebebiyle durumlarının ne olduğu ortada. Maliyetini hesaplamak ise mümkün değil, ama tahmin edilebilir.
Yapılarımızın eski olması da hesaba katılırsa ABD’nin 20’de 1’i dahi olsa yıllık 1 milyar dolar bu ekonomik yoklukta muazzam bir rakama tekabül eder. Bu sebeplerle betonarme yapının içerisinde kullanılan çeliğin önceden korozyon tedbirlerinin alınması gerekmektedir.
Aslında beton kusursuz olduğunda alkali ortam sebebiyle İçindeki demiri koruyabilir. Fakat bunun sağlanması her zaman ve her koşulda mümkün değildir. Dış şartlar, darbeler, aşırı nem, sarsıntı ve depremler özellikle betonun standart dışı uygulanması yeterli pas paylarının bırakılmaması, işçilik hataları- sebebiyle oluşan boşluklar, çatlaklar oksijenin
demir ile temas etmesine sebep olur. Bu vesileyle başlayacak korozyon çok büyük sorunlarının başlaması anlamına gelir.
İnşaat çeliği korozyonunun getirdiği ekonomik yükün yanında asıl dikkat çeken büyük problem -özellikle deprem bölgesi ülkeleri için- sağlamlık zafiyeti ve yapı güvenliğinin azalmasıdır. Donatı çeliği korozyonunu düzgün bir şekilde ele almamak, potansiyel olarak ölümcül sonuçları olan feci yapısal arızalara yol açabilir.
İstanbul Arel Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Başkan Yardımcısı Dr. Sinan Cansız, binaların beton dayanımı zayıf olduğunda 3 santimetre beton ile kaplı da olsa oksijenin betondaki demire ulaşıp korozyona yol açabildiğini Korozyon nedeniyle demir çaplarında yıllık 0,25 milimetreye kadar azalma meydana geldiğini ve bu azalmadan kaynaklı korozyon başlamış bir binada 5 yılda taşınma gücünde yaklaşık yüzde 50 kadar azalma yaşandığını ifade ediyor. Betonarme içindeki inşaat demiri paslandığında, korozyon ürünleri hacmini arttırır. Tüm demir oksit ve hidroksit formları, çelikten daha büyük olan
belirli hacimlere sahiptir. Bu genleşme betonun çatlamasına sebep olur. Diğer yandan projede geçen inşaat demiri et kalınlıkları azalır. Bu da taşıma mukavemetini azaltır.
6 Şubat’ta ülkemizde yaşanan büyük deprem felaketinde yıkılan binaların pek çoğunda demirin korozyona uğrayarak yapıyı zayıflatması sebebiyle yıkıldığı öngörülmektedir. 1999 Marmara depremi sonrası Yapısal Çelik Derneğinin Adapazarı’nda yaptığı çalışmalarda donatı çeliği korozyona uğrayarak zayıflayan kolonlar sebebiyle yıkılan binalar tespit edilmiştir. Çöken binalarda 16 mm’lik inşaat demirlerinin korozyon sebebiyle 8-10 mm’ye düştüğü görülmüştür. Ayrıca bir grup Koreli bilim adamlarının yaptığı çalışmada İzmit depreminden örnekler sunulmuştur.
Kaynak: www.mdpi.com/2076-3417/12/4/2090
Peki donatı çeliğini korozyona karşı korumak için ne yapmak gerekir?
Öncelikle yapılar tüm ilgili standartlara uyularak taviz verilmeden sıkı bir denetleme ile kurallara uygun olmalı. Bina ve beton izolasyonu çok sağlam ve sıkı bir şekilde yapılmalı. Bunların dışında en sağlam ve kalıcı yöntem kullanılan demir çeliğin korozyona karşı dayanımını arttırmaktır. Bu epoksi ve benzer biyolojik esaslı kaplamalarla yapılabilir. Fakat tüm dünyada yaygın bir şekilde kullanılan ve bilinen demir çeliğe uygulanan en uzun ömürlü kaplama yöntemi olarak Sıcak daldırma Galvanizleme (SDG) yapılabilir.
Donatı çeliğinin korozyon dayanımında Sıcak Daldırma Galvanizleme yöntemi ve avantajları;
SDG, yaklaşık 150 yıldır tüm dünyada fiziksel ve kimyasal özellikleri uygun her türlü demir çeliğin korozyon dayanımı için çok yaygın bir şekilde uygulanmaktadır. Özellikle yapısal
çelikler, demir ve çelikten imal edilmiş kent mobilyaları, Enerji Nakil Hatları, Otoyol korkulukları, köprüler, endüstriyel yapılar, solar enerji konstrüksiyonları ülkemizde de yaygın bir şekilde galvaniz yapılmaktadır.
Beton yapılarının içerisin de kullanılan donatı çelikleri de aynı şekilde dünyada özellikle deprem bölgesi olan başta ABD, Avusturalya, Japonya başta olmak üzere gelişmiş ülkelerde galvanizlenmektedir. Maalesef yine bir deprem kuşağı ülkesi olan Türkiye de galvanizli donatı çeliği son derece az kullanılmaktadır.
Donatı çeliğinin galvanizlenmesinin avantajları şu şekilde sıralanabilir;
Katodik ve bariyer kaplama; Çinko yapısı gereği beton ile temasında aşındırıcı unsurlara karşı bir bariyer görevi görür. Çok az beton dökülmesi veya hiç olmamasını sağlar. Daha yüksek klorür konsantrasyonu toleransı. Agresif ortamlarda iyi performans gösterir. Değişken beton kalitesini tolere eder. Temiz ve kullanımı kolaydır. Projeler için daha uzun hizmet ömrü sağlar. Karbonatlaşmaya bağlı olarak çinko, siyah çeliğe göre önemli ölçüde daha düşük pH seviyelerinde pasif kalır ve bu da galvanizli inşaat demirini betonun karbonatlaşması nedeniyle korozyona karşı çok daha az hassas hale gelmesini sağlar. Kaplama kalınlığı ve kalite ölçülüp standartlar ile kontrol edilebilir. (ISO 1461, ISO 14657, ASTM A 767, ASTM A1094). Demir işçiliği (bükme) önceden ya da sahada yapılabilir. Uzun ömürlü ve düşük maliyetlidir.
Sıcak daldırma galvanizli donatı, beton teknolojisinde güvenilir bir ortaktır. Çelik korozyonu ve betonda dökülme riskini en aza indirir ve betonun dayanıklılığına güçlü ve uygun maliyetli bir katkı sağlar.
(Kaynak: www.galvanizedrebar.com, www.galvanizeit.org)
