Suyun kimyasal etkisi

Suyun Yapı Üzerindeki Kimyasal Etkileri

Doğadaki en güçlü çözücü sıvı olarak bilinen suyun yapılar üzerinde fiziksel etkiler dışında içerdiği kimyasal yapı ve maddelerle etkileşimde bulunduğu her maddenin kimyasında da tepkimelere neden olarak, malzemeler üzerinde başka etkilere de neden olabilirler. İçeriğinde Na⁺ (Sodyum), K⁺ (Potasyum), Mg⁺ (Magnezyum) iyonları ile, NH⁺ (Amonyum), SO₄⁻² (Sülfat), Cl⁻ (Klor) gibi bileşikleri barındıran suların malzemeler üzerinde deforme edici etkileri bilinmektedir.

Su türlerine bağlı olarak gelişen kimyasal tepkimeler ve bunların yapıda görülebilir etkileri farklıdır. Su ve hava nemi ile beraber yapı elemanı özellikle de beton malzeme ile etkileşimde bulunan tahrip edici kimyasal maddelerin en çok rastlanılanları ve yol açtıkları hasarlar aşağıda sıralanmıştır:

Karbondioksit → Karbonatlaşma

Oksijen → Donatı Korozyonu

Klorürler → Donatı Korozyonu

Sülfatlar → Çimento ile genleşen reaksiyon

Asitler → Çimentonun erimesi

Alkaliler → Agrega ile genleşen reaksiyon

Suyun pH değeri ve Asitlik – Bazlık kavramı

Bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini tarif eden ölçü birimine verilen ad olan pH (potansiyel hidrojen) 0-14 değer aralığında ölçülebilen bir kavramdır. Suyun potansiyel hidrojen değerinin 0‟a olan yakınlığı asitlik derecesini, 14‟e olan yakınlığı ise bazlık derecesini ifade etmektedir. Bir çözelti olarak suyun en ideal pH derecesi 7 olarak kabul edilmiştir. Suların pH derecesi 7‟den düşük değerlere ulaşmaya başlayınca, içeriğindeki asitler bazı değişkenlere bağlı olarak malzemeyi deformasyona uğratmaya başlarlar.

Sülfat tuzları içeren suların sertleşmiş betonlarda oluşturduğu zararlı etkiler önemli bir hasar nedenidir. Çimento hamurunun iki bileşeni, kalsiyum hidroksit ve kalsiyum alüminat hidratlı solüsyonda bulunan sülfat iyonlarıyla tepkimeye girerler. Tepkime sonunda açığa çıkan ürünlerin hacmi başlangıçta tepkimeye giren elementlerin hacimlerinden büyüktür. Bu yüzden çimento hamurunda hasarlar ortaya çıkar. Sülfat etkisi ve asit etkisi genellikle harç fazında hasar oluşturur. Ele alınan beton ufalanır, çünkü iri agregaları tutan faz tamamen mukavemetini kaybetmiştir. Fakat sülfat etkisi ile asit etkisini de karıştırmamak gerekir. Asit, etrenjit oluşmasına yol açmadan betonu çözerek, eriterek hasara neden olur.

Klor, doğada NaCl, KCl ve CaCl₂ gibi sodyum, potasyum ve kalsiyum tuzları içerisinde bulunur. Bu tuz, suda çözünmeleri sonucunca ortama klor iyonu verirler. Doğada hazır halde bulunan tüm sular klor içermektedir. Suların tuzluluk oranıyla doğru orantılı olarak bu miktar suyun klor seviyesini ve dolaysıyla klor etkisini de derecelendirmektedir.