Betonarme yapılardaki çelik donatı korozyonu hasarının önlenmesinin araştırılması
Investigation for prevention of steel rebar corrosion damage in concrete structures
- Tez No: 139630
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKİ ÇİZMECİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Betonarme, çelik donatı korozyonu, donatı / beton potansiyel ölçümleri, kaçak akım korozyonu. ıx, Reinforced concrete, steel rebar corrosion, rebar/concrete potential measurements, stray current corrosion
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Yeraltı metro yapıları, su depolan ve betonarme su boruları, köprüler ve viyadükler gibi tüm betonarme yapılardaki çelik donatı korozyonuna etki eden faktörlere karşı gerekli önlem alınmadığı zaman ciddi tehlikeler ve ekonomik kayıplar ile karşılaşıldığı görülmektedir. Bu sebeple korozyon tespiti ve gerekli önlemler için yapılan çalışmalara ağırlık verilmesi gerektiği anlaşılmaktadır. Yeraltı metro sistemleri ve büyük su depolarında beton içinde bulunan çeliğin korozyon durumu hakkında,statik potansiyel değeri, yani Donatı / Zemin potansiyeli ölçülerek kalitatif olarak fikir edinilebilir. Buna bağlı olarak, beton içinde bulunan çeliğin potansiyel ölçüm sonuçları değerlendirilir. Bu sonuçlardan genel olarak beton içindeki çeliğin doygun bakır- bakır sülfat referans elektroduna göre ölçülen değeri standarda göre -0.35 volttan daha negatif değerlerde olduğunu tespit etmekteyiz ve böylece bu yapılardaki çelik donatılarda %90 ihtimalle korozyon riski olduğunu söyleyebiliriz. Kağıthane su deposunda yapılan ölçümlerde potansiyel değerinin -0.50 volt üzerinde olduğu görülmekte ve standarda göre şiddetli korozyona uğradığı ortaya çıkmaktadır. Ek olarak metroda yapılan çalışmalarda metro sisteminde raylı araçların 750 volt DC gerilim ve 1500 amper akım ile çalıştığı düşünülürse böyle bir sistemde iyi bir izolasyon olmadığı anda ciddi bir kaçak akım oluştuğu ve bu akımında özellikle metro sisteminde negatif kutbun raya bağlandığı drenaj noktası civarındaki donatıda ciddi korozyon oluşturduğu gözlenmektedir. Megger cihazı ve Wenner yöntemi ile yapılan beton elektrik özgül direnç ölçümleride beton kalitesinin iletkenliğinin ve geçirimsizliğinin yapılarda korozyon riski açısından çok önemli olduğu bu çalışmada anlatılmak istenen diğer bir noktadır. Yapılan çalışma sonucunda klorür iyonunun yapılarda ne denli tehlikeli olduğunu ve donatı üzerinde oluşan pas filminin pasifliğini bozarak korozyonu hızlandırdığı ve adeta çelik donatıyı kemirerek yapılarda ciddi hasarlara yol açtığı görülmektedir. Ayrıca su PH inin düşük olması, yaklaşık olarak metroda 7.81 değerinde olması normalde olması gereken 12-13 PH değerine göre çok düşük olması beton içinde bulunan çelik yüzeylerindeki Fe2Ü3 filminin oluşmasını ve metalin pasifliğini engellediği görülmektedir. Buradan düşük su PH ınm betonun alkaliliğini bozacağı ve klorür ihtiva etmesinin ciddi olumsuzluklara yol açtığı söylenebilir. Sonuçta mevcut ve yeni betonarme yapılarda kaçak akımların, beton kalitesinin ve ortamın klorür etkisi gibi özellikler araştırılarak metro ve su depoları gibi diğer tüm betonarme sistemlere korozyon riski üzerindeki olumsuz etkilerin azaltılması için belirlenen önlemler uygulanabilir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT It has been observed that serious damages and the economic loss is likely to be occured if required corrosion control in reinforced concrete structures like subways, water storages and concrete water pipes, bridges and viyaduks, etc. and essential measurements preventing the factors affecting the steel rebar in reinforced concrete structures are not taken into account. Therefore, researches regarding the corrosion control gain much more importance. A qualitative outcome regarding the corrosion degree of the steel in reinforced concrete structures like subways or water storages can be obtained by measuring the Steel Rebar/ Concrete Base potential. Hence, the potential measurement findings of the steel in the concrete can be evaluated. In general, it has b een determined that the figure depicting the measured value of the steel in concrete with respect to the reference electrote of saturated copper - copper sulphate was less than -0.35 volt of the standard value, so there is the risk of corrosion in these concrete structures with a probability of 90%. Since the potential value was above -0.50 volt attained during the measurements in Kağıthane Water Storage, it is clear that there is severe corrosion with respect to the standard value. Furthermore, serious level of corrosion was observed due to the stray current in the structures of drenaige points in the subway system where the negative poles exist. This stray current is mainly caused by the lack of proper isolation in a system where the trains run with 750 volt DC and 1500 amper of current. Another key finding of this research is the importance of conductivity, quality and the impermeability of the concrete in preventing the risk of corrosion in structures, derived from the specific resistivity measurements of concrete done by Megger Instrument and Wenner Process. As aresult of the research, it has been observed that the chloride ion is so hazardous to the structures, and it speeds up the corrosion by destroying the passive film of stain occured on the steel structure in the concrete. The PH value of water diffuzing into concrete has been measured at 7.81 value in subways and standard value of PH diffuzing into concrete should be about 12-13 value.However, it is seen that measured value is smaller than the standard value of PH. This case prevents occuring Fe2Ü3 film on the steel rebar and passivity of steel.As aresult of this, low values of water PH destroy the alkality of concrete and involve chloride, so series corrosion problems occur. Finally, to decrease negative effects of corrosion on the concrete structure, some parameters of new and old concrete structure like stray currents, concrete quality and chloride effect are searched and essential researchs like in this thesis studying can be applied to the other concrete structure like being on the subways and water storage system.
Benzer Tezler
- Yapı hasarları ve hasarların iyileştirilmesi üzerine bir inceleme
A Study on structural damages and their rehabilitation
FİLİZ SEVÜK
Doktora
Türkçe
2000
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. İBRAHİM EKİZ
- Doğu ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde üretimi yapılan PKÇ/ B 32,5 R çimentosunun betonarme yapılardaki donatı korozyonuna etkisinin araştırılması
An Investigation on the effect of PKÇ/ B 32,5 R cement produced in East and Southeast Anatolia region on the corrosion of reinforced concrete structures
OĞUZHAN KELEŞTEMUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat MühendisliğiFırat ÜniversitesiYapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERVET YILDIZ
- Hasarlı betonarme yapılarda onarım-güçlendirme esasları ve bir uygulama örneği
Repairment and strengthening essentials of damaged reinforced concrete structures and a sample application
ERAY ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. NİLGÜN AKTAN
- Silis dumanı katkılı betonarme elemanlara klorür etkisinin hızlandırılmış korozyon deneyi ile araştırılması
Başlık çevirisi yok
NABİ YÜZER
Doktora
Türkçe
1998
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİYE AKÖZ
- Cathodic hydrogen emrittlement of pre-stressing steel wires in simulated generele enviroments
Özellikleri beton'a benzer çözeltiler içinde ön gerilmeli çelik çubukların katodik hidrojenle gevrekleşmeleri
SAMİ MASADEH
Doktora
İngilizce
1996
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA DORUK