Beton İçinde Donatı Paslanması ve Nedenleri

Betonarme bir eleman içerisindeki donatının paslanma:

• Betonun geçirimliliğindeki artış,
• Betonun gözenekliliğindeki artış,
• Betonun nemlenmesi,
• Betonun pH’ının düşmesi (Alkali olmalı),
• Betonun tuzluluğu,
• Betonun oksijen içeriğinden kaynaklanmaktadır.
  
  
  

Su ve Oksijen Etkisi:

Beton içindeki donatının paslanması için mutlaka yeterli su (ya da nem) hava oksijen olmalıdır. Kuru ve oksijensiz betonda demir paslanamz. PH değeri yüksek olan (12-13) beton bir katot gibi donatı anot gibi davranır. Beton nemi temelden emilebilir ya da betonun zaman zaman ıslanması ile içine çekilebilir. Oksijen ya su yoluyla ya da gözenekli betonda hava yoluyla demirle yüzyüze gelebilir. Burada betonun yapısı ve gözenekliliği önemlidir. Bu beton karıştırılması surasında kullanılan su-çimento oranına ve beton döküm yöntemine bağlıdır. Su-çimento oranı arttıkça, betonun gözenekliği artar ve böylece oksijenin demire ulaşımı kolaylaşır. Sürekli su altında kalan betonda paslanma çok az iken, dönemsel olarak kuru ve nemli betonda çoktur. Oksijenin su içinde çözünürlüğü, tuzluluk ve sıcaklık arttıkça düşer.

Klorür Etkisi:

Beton içinde klorür yükünü (iyonu) doğrudan paslanma oluşturmaz. Ancak bir aracı gibi paslanma olayının hızını artırır. Beton içindeki yükleri edilgen durumdaki betonarme donatıları üzerindeki koruyucu katmancığı bozarak beton yüzeyinde Fe(OH)₂ çökelterek donatının paslanmasına neden olur ve bu paslanma için için ilerler. Beton içine klorür iki yoldan girer; birincisi, betonkarışımındaki, kum çakıl ve suyun fazlalığı, ikincisi beton sertleştikten sonra rüzgar ya da diğer araçlarla beton gözenek suyu içine gelen tuzdur. Bunların ilki beton sulama tepkimesi sürecinde Friedel tuzu oluşarak klorürün bağlanması ile önlenir. Ancak ikincisi paslanmayı çalıştırır. Klorür yüzeyden demire doğru azalır ve ayrıca beton yapımındaki ayrılıklar nedeniyle klorür yoğunluğu yer yer artış ve azalış gösterebilir. Yüzeye yakın demirle derindeki demir arasındaki bu ayrılık, klorür ve gerilim yoğunluk ayrılığı oluşmasına ve bu nedenle pil gibi doğru akım üretmesine ve böylece paslanmanın artmasına neden olur.

Betonda pH.:

Beton taze iken pH’ı 12-13 iken yaşlandıkça azalır, ancak 11’in altına inmez. Beton nemliliğinin değişmesi pH’ı değiştirmez ve paslanma için sorun yaratmaz.

Betonda Geçirgenlik ve Gözeneklik:

Betonun geçirgenliği ve gözenekliği şunlara bağlıdır; su/çimento oranına, çakıl-kum tane boyutu ve dağılımına, çimento oranına, betonun kalıp içinde sıkıştırılması ve dökümden sonraki ilk günlerde bakımına bağlı olarak değişir. Geçirgenlik ve gözeneklik büyükse beton içine nem, oksijen ve klorür girişi kolaylaşır ve paslanma artar. Su / çimento oranı %40-%50’nin altında tutulmalıdır. Boşlukların, kuru ya da tam su ile dolu olması durumunda oksijenin su içinde çözünürlüğü az, ancak kısmen dolu ise çok ve paslanma özelliği yüksektir.

Nemlilik:

Nemlilik betonun elektrik özdirencini azaltır. Böylece artan yüksel iletkenlik paslanma gözeneklerinin gelişmesini kolaylaştırır. Ayrıca nem içinde oksijen çözünerek paslanma için gerekli koşulları sağlar.