Soğuk Derz Nedir? Nasıl Oluşur ve Önlenir?

Soğuk derz, betonun farklı zamanlarda farklı parçalar haline dökülmesi durumunda, bu dökümlerin birleşim yüzeylerinde gözle görünür bir şekilde oluşan tutunma-aderans eksikliği durumudur.

Beton dökülümünde öncelikle tercih edilen durum, döküm işleminin kesilmeden devam etmesi ve hiçbir elemanın dökümünün yarım kalmamasıdır. Bunun sağlanamadığı ve önceden dökülüp sertleşen beton yüzeyi ile, bu betonun üzerine daha sonra dökülen taze  beton yüzeyi arasında yeterli aderans oluşmaz ve “soğuk derz” adı verilen bir imalat hatası ortaya çıkar.

Yapı güvenliği açısından kolon, kiriş, tabliye ve perde elemanlar çoğunlukla basınç kuvvetine maruz kalıyorsa soğuk derz, beton-beton ara yüzünün yatayla yaptığı açının 0°’ye yakın olması istenir. Yapı elemanı çoğunlukla kesme kuvvetleri ve eğilme kuvvetleri etkisinde ise, bu açının 45°’ye yakın olması istenmektedir.

Soğuk Derz Neden Oluşur?

• Beton mikserlerinin döküm sırasında şantiye beklenildiği düzende gelmemesi, (trafik, yoğunluk vb etkilerle),
• Eksik beton metrajı ve betonun yetmeyeceğinin geç anlaşılması,
• Şantiyede oluşabilecek herhangi bir beklenmeyen aksaklık, (kalıp açılmaları, iş kazaları,)
• Segregasyon oluşumu ve bu segregasyonun uygun bir şekilde onarılmaması,
• Betona yabancı madde girmesi, (naylon poşet, karton vb)
• Farklı sebeplerle bir önlem olarak parçalı döküm yapılması (hidratasyon ısısı kontrolü vb),
• Temel ve kolonların, kolonlar ve döşeme-kirişlerin farklı zamanlarda dökülmesi,
• Beklenmedik hava koşulu değişimleri,
• Büyük hacim ve alanlarda yapılan dökümlerde zaman ve iş gücü kaynaklı verilen aralar.

Yukarıda belirtilen koşullardan görüldüğü üzere temel olarak “soğuk derz oluşumasının nedeni” herhangi bir nedenle betonun bir bütün olarak dökülmemesi, monolitik bir yapının oluşturulamamasıdır.

Soğuk Derz Oluşumu Nasıl Engellenir?

Soğuk derz oluşumunu engellemenin en temel yolu, betonarme elemanların mümkün olduğunca bir bütün yani monolitik olarak dökülmesini sağlamaktır. Bunun için;

• Mümkün olduğu derece kolon ve kirişlerin betonlarının beraber dökülmesi,
• Betonun şantiyeye ulaşması konusunda ilgili faktörlerin göze alınarak planlama yapılamsı,
• Betonun homojen bir şekilde, yani segregasyon oluşmayacak şekilde dökülmesini sağlamak,
• Beton döküm sahasında, kir, çöp, atık gibi maddelerin bulunmasını engellemek, gerekli temizlik işlemlerini yapmak,
• Hava şartlarını iyi değerlendirmek, bu konuda riske girmemek ve gerekl, önlemleri almak,
• Kalıp ve dikme gibi elemanların sağlamlığı ve uygunluğundan emin olmak,
• İş güvenliği önelmlerine koşulsuz uymak (her durumda),

Soğuk Derzin Zararları Nelerdir?

• Soğuk derz oluşan bölgelerde betonun zaten zayıf olduğu bir konu olan çekme kuvvetine karşı olan direnci düşer ve kesit hesaplarında beklenmedik koşullar ortaya çıkmış olur.
• Yine benzer nedenlerle kesitlerin kayma gerilmelerine karşı dirençleri azalır ve soğuk derz kesitlerinde kayma göçmeleri meydana gelebilir.
• Kesitlerin moment taşıma, eğilme kapasiteleri yukarıdaki sebeplerle düşerek yapı bütünlüğü tehlikeye girebilir.
• Betonun bu soğuk merz boşluklarından sıvı alışverişini mümkün kılarak betona geçirgenlik kazandırır. Betonda dökülmeler, yeşillenmeler, donatıda korozyona sebep olur.
• Estetik olarak kötü görüntü oluşturur ki bu brüt-mimari beton uygulamalarında önemli bir faktördür.

Soğuk Derzin Zararlı Etkileri Nasıl Önlenir?

Her koşulda beton tabakaları arasında oluşacak bu zayıf bağlantının mümkün olduğunca kuvvetlendirilmesi ve bu noktaların momentin en düşük hatta sıfır olduğu bölgelerde oluşmasını sağlamak gerekmektedir. Bu oluşumun etkilerinin anlaşılması amacıyla yapılan deneyler göstermiştir ki;

1. Soğuk derz oluşumunda beton dökümleri arasındaki sürenin artmasıyla betonun çekme ve eğilme dayanımları azalmaktadır.
2. Eğilme dayanım deneylerinde 90° açıyla soğuk derz oluşturulduğunda numuneler bu soğuk derz birleşim noktalarından kopmaktadır. 45° açı ile soğuk derz oluşturulan numunelerde ise 2 ve 3 saatlik sürelerden sonra dökülen kırılmalar herhangi bir yerde oluşurken, 4 ve 6 saatten sonra dökülen numunelerde kırılmalar soğuk derzlerde meydana gelmiştir. Dolayısıyla beton döküm sırasında soğuk derzin oluşumunun kaçınılmaz olduğu durumlarda olumsuz etkileri minimuma indirmek için ilk önce dökülen betonun 45° açıda bırakılması ve ikinci beton tabakasının en geç 3 saate kadar dökülmesi gerekmektedir. (Nursultan KADYROV, Salih YAZICIOĞLU / POLİTEKNİK DERGİSİ, Politeknik Dergisi, 2016; 19 (3) : 203-210, )
   
3.  Soğuk derzin zararlarının ena za indirilmesi için derz yerlerinin; momentin en az olduğu yerler olacak şekilde seçilmesi, yaklaşık 45° eğimli bir açıda bırakılması veya kademeli ya da dişli olarak bırakılmalıdır. Bu bölgelere donatı filizleri bırakılmalı veya eklenmelidir. Ayrıca yine aynı bölgede kaba agrega bırakılmasıda aderansı olumlu yönde etkilemektedir.
4. Kolon kiriş birleşimleri özellikle olmak üzere oluşturulan bu soğuk derzlere kalıp yağı gibi kimyasalların bulaşmasına kesinlikle engel olunmalıdır.
5. Ayrıca soğuk derz oluşacağı beklenen yerlerin gerekli gerilmeleri karşılayacak şekilde donatılanması gerekmektedir. Bunun için ilgili projenin statik proje müellifi ile temasa geçilip gerekli hesapların yapılması ve gereken donatılarn belirlenmesi gerekmektedir.

Farklı zamanlarda dökülmüş betonlar nedeniyle oluşan soğuk derz, mekanik özellikleri ve içerikleri farklı malzemelerin birleşim bölgesidir. Ara yüz;

• Bu bölgedeki gerilme yığılmalarından,
• Önceden ve sonra dökülen betonun birbirine iyi bağlanmaması nedeniyle oluşan dayanım kaybından,
• Yük aktarma kapasitesinin düşmesinden dolayı yapıların en zayıf bölgesi olarak görülmektedir. Bu nedenle yapının yük altındaki davranışı, büyük ölçüde soğuk derzin performansına bağlıdır