Rötre Nedir? Rötreye Karşı Alınacak Önlemler Nelerdir?

Rötre

Rötre (büzülme), sabit sıcaklık altında sertleşme ve kuruma sırasında dış yükten bağımsız olarak beton hacminde meydana gelen azalmadır.

Başlıca dökümden sonraki ilk günlerde olmak üzere, betonda görülen hacim küçülmesi “rötre (büzülme)” olarak adlandırılır. Rötre esas olarak su kaybından ileri gelir. Bu nedenle taze betonda başlangıç döneminde büyük ölçüde rötre meydana gelir.

Taze beton, henüz plastik kıvamda iken beton içine katılmış olan fazla suyun bir kısmı yüzeyde toplanır. Bu su kısa sürede buharlaşır. Suyun bir kısmı da hidratasyon reaksiyonları nedeniyle kimyasal olarak bağlanır. Böylece kısa süre içinde çok fazla su kaybedilmiş olur.

Taze betonda karışımın hazırlanmasından itbaren bir kaç saat içinde meydana gelen rötre “plastik rötre” adını alır. Plastik rötre sonucu beton yüzeyinde örümcek ağı gibi gelişigüzel biçimde çatlaklar oluşur. Bu çatlaklar beton iç kısmına ulaşamaz. Bu nedenle plastik rötrenin beton mukavemeti üzerinde zararlı etkisi yoktur. Betonun sertleşmesi sırasında mevdana gelen kimyasal reaksiyonlarda su harcanır. Aynca beton kapiler boşlukları içindeki su zamanla buharlaşır. Bu olaylar beton sertleştikten sonra da devam eder. Bu yolla oluşan rötreye de “kuruma rötresi” denir.

Rötre başlıca su/çimento oranı ile agrega/çimento oranına bağlıdır. Bunun dışında, çimento cinsi ve dozajı, ince malzeme oranı ve özellikle sıcaklık ve rüzgar gibi çevre koşulları da rötreyi büyük ölçüde etkiler.

Rötrenin Nedenleri

Rötre-büzülme oranı bağıl neme bağlıdır; bağıl nem %40 veya daha az olduğunda büzülme maksimum değere sahip olur. Genelde bir yıl sonunda meydana gelen büzülme şekil değiştirmesi 0.0002 – 0.0008 civarındadır. Büzülme, betonun yeniden ıslatılmasıyla kısmen geri kaanılabilir. Mevsimsel nem değişikliklerine maruz kalan yapılar büzülme ve şişme gerçekleştirebilir.

Rötrenin esas nedeni beton içinde katılaşmış olan sudur. Çimento hamurunda bulunan su, buharlaşamayan su ve buharlaşabilen su olarak iki grup altında toplanabilir. Buharlaşamayan su hidratasyon ürünleri tarafından kimyasal ve fizikokimyasal olarak bağlanan sudur. Buharlaşabilen su ise, çimento hamurunun kapiler ve jel boşluklarında bulunan sudur. Bu boşlukların durumuna göre buharlaşabilen su,

1. Serbest Su,
2. Jel Suyu,
3. Kılcallık Suyu halinde bulunur.

Bu sular farklı şekil ve zamanda buharlaşır. Prizini yapmış çimento hamuru rutubet derecesi düşük bir ortamda tutulduğu vakit önce serbest su buharlaşarak ayrılır. Bunu aynı şekilde kılcallık suyu ve jel suyunun buharlaşarak çimento hamurunu terk etmesi izler. Böylelikle havada bırakılan çimento hamurundan veya betondan suların ayrılmasıyla malzemenin ağırlığında bir azalma olur. İşte bu ağırlıktakt azalma veya su kaybı betonun rötre yapmasının başlıca nedenidir.

Beton rötresinin esas nedenini buharlaşarak uzaklaşan su oluşturmakla beraber, gerekli bazı önlemlere baş vurularak buharlaşma önlenmiş olsa dahi, yani su kaybı olmasa bile, suların miktarında zamanla önemli değişmeler olabilir. Beton karışımına başlangıçta konulan su tamamen buharlaşabilen su halindedir. Fakat hidratasyon olayının gelişmesi ile suyun bir kısmı buhartaşamayan su haline dönüşmeye başlar. Bu durumun bir sonucu olarak serbest su ile kılcallık suyu sürekli bir azalma gösterirken, buharlaşmayan suyun ve jel suyunun miktarı gittikçe artar. Suyun bir kısmi kimyasal olarak bağlanırken, bir kısmı da hidratasyon sonunda meydana gelen bileşiklerce jel suyu olarak tutulur.

Bu açıklamalardan anlaşılacağı üzere, “rötre olayı” çimento içinde bulunan kılcallık ve jel suyunun miktarlarının değişmesi sonunda meydana gelmektedir. Çimento hamuru içinde bulunan bu iki çeşit suyun miktarları, buharlaşma yoluyla ve çimentonun hidratasyonu ile zamanla önemli ölçüde değişmektedir. Böyle olunca, buharlaşma tamamen önlenmiş olsa dahi, havada tutulmuş olan katılaşmış betonun rötre yapmasını tam olarak önlemek mümkün olmaz. Ancak serbest suyun buharlaşma yoluyla uzaklaşması halinde rötre önemli derecede artış gösterir.

Rötre olayını açıklayan başka teoriler de bulunmaktadır. Bunlardan biri kılcallık teorisidir. Buna göre, kılcal borularda bulunan suyun buharlaşması yolu ile azalması ve bunun bir sonucu olarak, betonun büzülmesi yoluyla deformasyona uğramasıdır. Bir başka teoriye göre, buharlaşma yoluyla su miktarının azalması absorbe edilen su filminin kalınlığını değiştirir. Bu kalınlığın azalması ile jel halindeki bileşikler birbirine daha çok yaklaşır ve rötreyi oluştururlar.

Hangi teori ile açıklanırsa açıklansın, rötre olayına aşağıdaki faktörler etki yapar ve rötre sonucu aynı sonuçlarla karşılaşılır.

1. Çimento dozajı,
2. Su/çimento oranı,
3. Çimento cinsi,
4. Beton yapının biçimi ve büyüklüğü,
5. Çevre atmosfer koşulları,
6. Betonun yaşı,
7. Betonarme demiri bulunup bulunmadığı.

Sonuç olarak, beton rötresi doğrudan çimentodan kaynaklanan bir olaydır. Bu nedenle rötre beton içinde bulunan çimento miktarı ile birlikte artar. Çimento hamurunda bulunan kılcal su ile jel suyunun miktarlarının değişmesi rötreye neden olur. Su miktarında değişmeler ve azalmalar zamana bağlı olduğundan rötre zamanla artar.

Rötreye Karşı Alınacak Önlemler

Bir betonun rötresini tam olarak önlemek mümkün değildir. Ancak rötrenin etkisi azaltılarak zararsız hale getirilebilir. Bu amaçla ya rötre değeri azaltılır veya gelişme seyri değiştirilir. Örneğin, bazı önlemler alınarak ilk günlerde rötrenin büyük değerler almasına engel olunur. Böylece beton mukavemet almadan rötre nedeni ile betonun çatlaması önlenmiş olur. Rötreye karşı pratikte alınan başlıca önlemler şunlardır:

1. Çimento dozajı gereksiz olarak artırılmamalıdır. Çimento dozajının yüksek olması rötreyi büyük ölçüde artırır.
2. Az rötre yapan bir çimento tipi kullanılmalıdır. İnceliği yüksek çimentolar rötreyi artırıcı etki yapar.
3. Su/çimento oranı minimumda tutulmalıdır.
4. Betonda iri agrega oranının maksimum olmasına çalışılmalıdır. Ayrıca kullanılan agrega tanelerinin elastiklik modülleri yüksek olmalıdır. Beton kalıba iyi bir şekilde yerleştirilerek ve sıkıştırılarak mümkün olduğunca az boşluk kalması sağlanmalıdır.
5. Beton, döküldükten sonra ilk 2 hafta ıslak tutulmalıdır. Böylece betonun hızlı sertleşme yaptığı ilk günlerde buharlaşma önlenerek rötrenin büyük değerler almaması sağlanmış olur.
6. Betonarme yapılarda donatılar önemli bir gerekçe olmadıkça artırılmamalıdır. Zira bir kesitte donatı miktarının artması betonun çekme gerilmesinin artmasına sebep olur. Diğer taraftan donatıların da kabil olduğu kadar simetrik yerleştirilmesi gerekir. Bu suretle rötre gerilmelerinin üniform bir şekilde yayılması sağlanır ve bu gerilmelerin bu suretle bazı noktalarda büyük bir değer almasının önüne geçilmiş olur.
7. Prizi çabuklaştırmak için kullanılan katkı maddelerinin daima rötreyi arttırma eğilim vardır. Bundan dolayı bu maddeleri kullanmadan önce bunların rötreyi ne miktarda arttırdığı ve meydana gelecek rötrenin ne gibi zararlar yapabileceği incelenmelidir.
8. Havanın rölatif rutubet derecesinin düşük ve su/çimento oranının büyük olması ve kullanılan çimentonun fazla rötre yapan cinsten olması rötre bakımından en elverişsiz durumdur.

Rötrenin zararlı etkilerinden kurtulmak için bazı araştırmacılar rötresiz çimento yapmayı düşünmüşlerdir. Böyle bir çimentoyu elde etmek için çimento içine genleşme özelliği olan uygun katkılar katılmaktadır. Rötreye eşit bir genleşme sağlanarak çimentonun sertleşme sırasında boyutlarında azalma meydana gelmesi önlenmektedir.

Rötre yapmayan bu tip çimentolar, portlant çimentosuna bir miktar yüksek fırın cürufu ve bir miktar genişleyen madde ilave etmek suretiyle üretilebilmektedir. Genişleyen madde %50 jips, %50 boksit ve %25 oranında da CaCO3 karışımının pişirilmesi ve sonra da öğütülmesi ile elde edilmektedir. Yapılan birçok deney böyle bir bağlayıcı maddenin rötre yapmadığını göstermiştir. Rötresiz çimentolar daha çok Birleşik Amerika’da oldukça geniş bir uygulama alanı görmektedir. Bu çimentonun kullanılması ile rötrenin zararlı etkilerinden tamamen kurtulunmuş olmaktadır.