Korozyon Tanımı ve Betonarme Yapı Üzerinde Etkileri
Metaller, termodinamiğin 2. yasasına göre doğada bulundukları kararlı bileşik hallerine dönme eğilimi göstermektedir. Bu doğrultuda meydana gelen kimyasal ya da elektrokimyasal reaksiyonlar sonucunda metallerin özelliklerini kaybederek kullanılamaz hale gelmesi korozyon olarak adlandırılmaktadır.
Günümüzde en çok kullanılan yapı malzemeleri çelik ve betondur. Korozyon çoğunlukla çelik ürünlerle özdeşleşirken, betonda ayrıca maruz kaldığı çevredeki ciddi hava koşulları ve kimyasal etkileşimle aşınma da görülmektedir. Betonarme teknik, ekonomik ve ekolojik avantajlarından dolayı şuan için en ideal inşaat malzemesi olmasına rağmen donatıda meydana gelen korozyon emniyet ve ekonomik açıdan büyük problem teşkil etmektedir. Donatıda gerçekleşen korozyon sonucunda betonda meydana gelen hasarlar kesit kayıplarının yanı sıra, aderansın da zamanla azalmasına neden olmaktadır. Betonarme yapılar genellikle tüm yapının felaketle sonuçlanma aşamasına kadar fark edilmeden aşınan ve korozyona uğrayan çelik takviyeler içermektedir. Bu durum özellikle köprü ve viyadük gibi yapılarda maddi hasarlara yol açarak insan yaşamını ve çevreyi tehdit edecek sonuçlara da neden olmaktadır.
Korozyon davranışını belirleyen en önemli faktörlerden biri pH değeridir. Genellikle asidik ortamlarda korozyona uğrayan malzemelerin alkali ortamlarda korozyonunun azaldığı bilinmektedir. pH aynı zamanda malzemenin gerilim korozyonu çatlamasını ve çukur korozyonuna dayanımını etkilemektedir.
Beton; agrega, çimento, karışım suyu, gerektiğinde mineral ve kimyasal katkılardan oluşan kompozit bir malzemedir. Beton üretiminde kullanılan karışım suyunun, kuru haldeki çimento ve agregayı işlenebilir bir kütle haline getirmek ve çimento ile kimyasal reaksiyon yaparak plastik kütlenin sertleşmesini sağlamak gibi iki önemli işlevi bulunmaktadır. Normal koşullarda beton boşluk suyu yüksek alkalinitesi nedeniyle donatı yüzeyinde oksit film meydana getirerek donatıyı korozyona karşı korumaktadır. Ancak beton üretiminde kullanılan suyun kimyasal bileşimi ve çevre koşullarından dolayı betonarmede donatı korozyonu gözlenmektedir. Özellikle karışım suyu içerisinde bulunan agresif iyonlar (Cl– , SO4 -2 , NO3 – , HCO3 – vb.) ile çimento bileşenleri reaksiyona girerek betonda hacim genleşmesi sonucunda çatlama, dağılma ve parçalanma gibi önemli hasarlara yol açmaktadır. Dolayısıyla beton hazırlanırken kullanılan suyun özellikleri priz süresi, beton dayanım ve dayanıklılığının yanı sıra donatı korozyonunu da etkilemektedir.
Servis ömrü boyunca titreşim, sarsıntı, deprem, mekanik yorgunluk ve dış ortamdaki çeşitli nedenlerden dolayı betonarme demirleri (donatı) korozyona uğramaktadır. Betonarme yapıların inşası ve kullanımı sırasında korozyonun dikkate alınmaması sonucunda yapıların hasar görmesi engellenemez bir durumdur. Betonarme yapılardaki deprem hasarları incelendiğinde, korozyona uğrayan yapılarda deprem hareketi nedeniyle hasar oranının önemli ölçüde arttığı gözlenmiştir. Korozyona uğrayan donatı demirlerinin kesitlerinin ve mukavemetlerinin azalması sonucu betonarme yapılar neredeyse donatısız beton davranışı göstermektedir.
