22
sayı 138/2016
ise, yayınım katsayısının artması bu olasılığa
ulaşılması için gerekli süreyi azalmaktadır. Bu
durum, kullanılabilirlik sınır durumuna ulaşılması
için gerekli süredeki, yani, yeni inşa edilecek bir
yapı için yapının servis ömründeki kısalmaya işaret
etmektedir. Uzun servis ömrüne sahip bir yapı elde
edebilmek için klorür yayınım katsayısı mümkün
olduğunca düşük, yani kalitesi yüksek bir beton
kullanılması gerektiği, bu modelleme sonuçlarıyla
sayısal olarak da ortaya konulmaktadır. Su/çimento
oranı, çimento türü, puzolan kullanımı, hidratasyon
derecesi gibi etkenler klorür yayınım katsayısını
etkiler. Paspayının kalitesinin arttırılması, yani
yayınım katsayısının azaltılması için betonun kürüne
de gerekli özen gösterilmelidir. Özellikleri farklı
betonlar kullanıldığında, yani klor geçirimlilikleri
düşük ve yüksek betonlar karşılaştırıldığında,
aynı bir süre için; geçirimliliği düşük olan betonun
korozyon olasılığı daha düşük olmaktaktır.
Çeşitli zararlı maddeler ve suyun, çatlaklar
ve boşluklar yoluyla betonun içine girmesi ve
taşınımı, betonun hasar görmesine yol açan temel
mekanizmadır. Özellikle kılcal boşluklar betonun
geçirimliliğini etkileyen önemli faktörlerden bir
tanesidir ve söz konusu boşlukların azaltılması
beton dürabilitesini olumlu yönde etkileyecektir.
Bu amaçla atılması gereken ilk adım betonun
su/çimento oranını azaltmaktır. Böylece kılcal
boşluk miktarı azaltılır. Puzolanik malzemelerin
betonda kullanımı da geçirimliliği azaltan bir
diğer uygulamadır. Çimentonun hidratasyonu
sonucu kalsiyum-silikat-hidrate (CSH) ve kalsiyum
hidroksit CH oluşur. Puzolan bu CH ile reaksiyona
girerek yeni CSH oluşumunu sağlarlar. Kirecin
bağlanması ve yerine yoğun yapıya sahip olan
CSH’ın oluşması beton iç yapısını değiştirir. Yavaş
puzolanik reaksiyon nedeniyle uçucu kül veya
yüksek fırın cürufu içeren betonların ilk günlerdeki
geçirimlilikleri normal betona göre yüksek olabilir.
Sonraki yaşlarda ise puzolan içeren betonların
geçirimlilikleri çok daha düşük olabilir. Bunu
sağlamak için uygun kür yapılması daha da fazla
önem kazanır. Uygun kürle birlikte puzolan kullanımı
beton iç yapısını modifie ederek kılcal boşluklar
azaltılabilir. Kılcal boşlukların azaltılmasını ise
beton dürabilitesini önemli oranda iyileştirir. Ayrıca,
puzolanik reaksiyona bağlı olarak boşlukların
tıkanması da geçirimliliği azaltır.
Uzun servis ömrüne sahip yapılar elde edebilmek
için paspayı kalınlığının arttırılmasının yanında
paspayının kalitesi, yani Şekil 3’de gösterildiği
gibi geçirimliliği de dikkate alınmalı ve düşük
geçirimliliğe sahip, çatlak içermeyen bir paspayı
elde edebilmek için kür koşulları gibi çeşitli
etkenlere de özen gösterilmedir. Paspayında çatlak
bulunması halinde klorun beton yüzeyinden içeriye
taşınımı çok hızlı bir şekilde meydana gelir, böylece
herhangi bir zamanda, çatlağın olduğu kısımdaki
klor konsantrasyonu, çatlak olmayan diğer bölgelere
göre çok daha yüksek olur. Çatlaklı kısımdaki bu
yüksek klor konsantrasyonu sonucu ise buralarda
korozyon çok daha kısa sürede meydana gelir.
Ayrıca, bu çatlaklardan başka zararlı etkilerin ve
suyun taşınımı da hızla gerçekleştiğinden bu etkiler
betona çok daha kolay bir şekilde zarar verebilir.
YAŞAM DÖNGÜSÜ ANALİZİ
Yaşam döngüsü analizinde; ilk yatırım ve yapım,
işletme, onarımlar ve yıkım aşamaları da dahil
olmak üzere yapının tüm ömrü boyunca ihtiyaç
duyulan enerji, çevreye verilen zarar ile maliyet
hesaplanır. Yapıdaki dürabilite sorunları nedeniyle
beklenenden daha kısa bir servis ömrüne sahip
olması durumunda bu ömrü uzatmak için onarım
gereği ortaya çıkacaktır. Yapıların servis ömürleri
boyunca çeşitli onarımlar görmeleri ise yaşam
döngüsü maliyetini arttırmakta ve kaynaklar yeni
yatırımlar için kullanılacağına mevcut yapıların
onarımı için kullanıldığından sürdürülebilirliği
olumsuz etkilemektedir. Yetersiz dürabiliteye bağlı
olarak yapılacak onarımlar, sınırlı olan kaynakların
israf edilmesine yol açar. Bu durum özellikle kamu
kaynaklarının etkin kullanılmasını kısıtlar.
Yapının servis ömrü boyunca gerekebilecek
onarımların sayısına bağlı olarak yaşam döngüsü
analizleri gerçekleştirilebilir. Bu analizin ilk adımı
betonun servis ömrünün modellenmesidir. Eğer
servis ömrünün istenilenden az olması gibi durum
söz konusu ise, bu ömrü uzatmak için farklı
alternatifler belirlenebilir veya belirli onarımlar
gündeme gelir (Şekil 1) Böyle bir durumda,
modelleme sonuçlarına dayanarak hangi aralıklarla
ve toplam kaç tane onarım gerekli olacağı
belirlenebilir. Her bir farklı yapım veya onarım
alternatifi için detaylı analizler yapılarak bunlar
için gerekli enerji, çevreye verilen zarar ve maliyet
hesaplanır.
Betonarme yapıların dürabilite performansını
ve dolayısıyla servis ömrünü etkileyen temel
parametreler beton bileşimi, bağlayıcı türü ve
paspayı kalınlığıdır. Yapıların yaşam döngüsü
analiz sonuçlarını etkileyen önemli bir faktör olan
onarımların etkilerini inceleyebilmek için betonun
geçirimliliği ve paspayı kalınlıklarının etkileri
karşılaştırılmıştır. Bu amaçla, aynı çevresel etkiler
22
makale