Saha ve endüstriyel zemin betonları, uygulama aşamasından servis ömrünü tamamlayıncaya kadar geçen süre boyunca çeşitli tehditlerle karşılaşır. Betonun gevrek yapısı ve geçirdiği kimyasal süreçler sebebiyle çatlaklarla ve göçme durumlarıyla karşılaşılabilir. Saha ve endüstriyel zemin betonlarında en sık rastlanan problemler, taze beton sırasında ortaya çıkan plastik rötre çatlakları, segregasyon, derz noktalarında kırılmalar, yüzey aşınmaları, yüklerden kaynaklanan çatlama, kırılma ve dökülmelerdir. Ayrıca, özel çevre koşulları sonucunda donma çözülme etkisi, deniz suyu etkisi, yer altı suyu ve bakteri etkisi, tünellerde yangın etkisi de betonda zayıflamalara ve dayanım ve dayanıklılık azalmalarına yol açar.
Bu durumun yapıları olumsuz etkilememesi için, yüz yıllar boyunca çeşitli aşamalardan geçmiş ve teknolojik değişimlere uğramış donatı sistemleri geliştirilmiştir. En eski haliyle kerpiç yapılarındaki samandan çelik bar donatılara, nervürlü donatılara, hasır çelik donatılara, çelik tel donatılara ve nihayet sentetik lif donatılara uzanan gelişim sürecinin her safhasında bir önceki teknolojinin eksiklikleri telafi edilmeye çalışılmıştır.
Donatı neden kullanılır?
Donatının betondaki görevi, beton çatladıktan sonra devreye girmektir. Donatı bu görevi betonu bir arada tutarak gerçekleştirir. Çatlak sonrasında betonun ani göçmesini engellemesinin yanında, beton devreden çıkınca yük aktarımını gerçekleştirmesi istenir.
Saha ve endüstriyel zemin betonları zemin tarafından da desteklendiği için çerçeve sistemlerdeki gibi sürekli yük aktarımı gerektirmez. Bu yüzden bu tip yapılarda;
• Betonun, çatladıktan sonra bir arada durarak yük taşımaya devam etmesi,
• Beton altındaki zeminde her hangi bir sebeple boşluk oluştuğunda oluşan eğilme gerilmesine karşı dayanım sergilemesi ve
• Çatlak ilerlemesinin önüne geçilmesi,
durumlarının sağlanması istenir.
Yukarıda da bahsedildiği gibi her donatının dezavantajları bir sonraki donatı teknolojisinde telafi edilmeye çalışılmıştır. Saha ve zemin betonlarında yaygın olarak 3 tip donatı kullanılmaktadır.
1- Hasır Çelik Donatı
2- Çelik Tel Donatı
3- Makro Sentetik Fiber Donatı
Çelik hasır kullanımı ve sonuçları
Saha ve zemin betonlarında beton arazlarının çoğu, çatlak oluşumunun genişlemesi ve betonu kullanılamayacak hale getirmesi şeklinde gerçekleşir. Çelik hasır, betonun belirli bir tabakasında ve iki boyutta çalıştığı için çatlakları engellemekte düşük bir performans sergilediği gibi, oluşan çatlakların hasır olmayan bölümlerde genişlemesine de engel olamaz. Betonun altında boşluk oluşması durumunda ise, geniş aralıklara sahip olan hasır çelik, betonun bu aralardan kopmasına engel olamaz. Sonuç olarak zemin betonlarında çelik hasırın faydası oldukça sınırlı kalmaktadır. Ayrıca, bütün çelik donatıların en önemli handikapı olan korozyon sonucunda çelik hasır hesap edilen dayanım kapasitesini de kısa sürede kaybeder. Çelik hasırın uygulanmasında da bir takım sorunlarla karşılaşılması muhtemeldir.
Örneğin, çelik hasır uygulanan alanlarda pompa kullanılması zorunluluk arz ederken, diğer taraftan mastarlama ya da montaj sırasında hasırın deforme olması ya da yerinden oynaması muhtemeldir. Bunların yanı sıra çelik hasır montajı sırasında kaybedilen zaman da imalat süresine olumsuz etki etmektedir.
Fiber donatı kullanımı
Geleneksel donatıların bahsedilen problemlerini aşmak için sürekli yük aktarımı gerektirmeyen betonlar için lif donatı teknolojisi geliştirilmiştir. İlk örnekleri çelik tel donatılarla uygulanan lif donatılar, betonda 3 boyutlu donatı etkisi sağlayarak bütün hacimde sünekliği ve yüksek dayanımı sağlar. Lif donatılar betonun çatlak sonrasında devre dışı kalmadan aynı performansı sağlaması (rezidüel dayanım) için kullanılmaktadır. Bu bakımdan çalışma prensipleri geleneksel donatılardan farklıdır. Bu durumda en çok dikkat edilmesi gereken hususlar donatının betonun enerji yutma kapasitesine (tokluk), rezidüel dayanımına, çatlak direncine ve durabiliteye etkisidir. Ayrıca bu etkilerin yanında uygulama ve maliyet avantajları da dikkate alınmalıdır. Çelik teller, dayanım ve çatlak direnci açısından hasır çelikten daha iyi performans gösterse de, hem durabiliteye olumsuz etkisi (korozyon), hem kısıtlı lif sayısının yarattığı eksiklik, hem de uygulama ve maliyet açısından daha avantajlı yollara ihtiyaç duyulması makro sentetik lifleri ortaya çıkarmıştır.
Forta Ferro Makro Sentetik Lif Donatı
Forta Ferro, tüm dünyada 49 ülkede kullanılmaktadır. A.B.D’de 35 yıldır öncü fiber markası olarak kullanılmaya devam etmekle birlikte, Türkiye’de 6 yıldır artan bir ivmeyle yapılara çözüm sunmaktadır. Daha öncesinde polipropilen mikro lifler (elyaf olarak bilinen beyaz lifler) çelik hasır ya da çelik tele ilave olarak yalnızca çatlak direncini sağlamak amacıyla betonda kullanılmaktayken, Forta Ferro yük aktarımını çatlak direnciyle birleştirerek diğer donatılara alternatif olmuştur.
Malzeme analizi:
* Belirli oranlarda PP ve Kopolimer fiberler içerir
* Su emmesi sıfırdır
* 54 mm. uzunlukta (Ф 0,34mm)
* Çekme dayanımı 620-758 MPa
Polipropilen kısım rötre çatlaklarına karşı çalışırken, Kopolimer kısım beton içinde yük aktarımını ve iç gerilme çatlaklarını önleme görevini üstlenmektedir.
FortaFerro’nun, uygulandığı yapılara kattığı başlıca avantajlar:
• Rötre çatlaklarını ve mikro çatlakları kısıtlaması,
• Yüksek enerji yutma kapasitesi sağlaması,
• Betonun sünekliğini artırması,
• Yüzey aşınmalarını engellemesi,
• Yüzeyde oluşan negatif momentlere karşı basınç donatısı vazifesi görmesi,
• Korozyona uğramayarak betonda durabiliteyi artırması,
• İnşaat süresini ve işçiliğini azaltarak zaman ve maliyet avantajı sağlaması,
• Asidik ve tuzlu ortamlarda ve donma çözülme sırasında zayıflayan betonun performansını artırması,
• FortaFerro’nun çatlak ilerlemesini önleme mekanizması.
@referanskodu:24.11.2014@
Neden çelik tel yerine Forta Ferro?
Çelik teller 3 boyutlu etkileri ve betonu bir arada tutma çabası sayesinde çelik hasıra alternatif olarak iyi performans vermektedirler.
Ancak;
- Çelik tellerin düşük lif sayıları, 1 kg’da 220.000 adet life ulaşan Forta Ferro ile karşılaştırıldığında daha düşük performans sergilemesine sebep olur.
- Saçaklı yapıda olan sentetik lifler tüm yapısı boyunca tutunma sağlayarak, çift uçtan kancalı ya da kıvrımlı çelik tellere göre daha iyi aderans sağlar. Bu da betonun içinden sıyrılmayı zorlaştırır.
- Ayrıca betonun içinde korozyona uğrayan çelik, hacimce büyüdüğü için betonun çatlağının çok daha fazla genişlemesine ve korozyonun betonun tamamına yayılmasına sebep olur.
- Korozyon etkisi, çelik tellerin henüz stok aşamasında dahi performansının azalmasına sebep olur.
- Forta Ferro, uygulama sırasında 1 kg’lık paketler halinde transmiksere ilave edileceğinden, hem çok daha ağır olan çelik telden, hem de zahmetli işçilik gerektiren çelik hasırdan daha kısa sürede ve daha güvenli iş yapılmasını sağlamaktadır.
- Ayrıca yüzey aşınmasından ve darbe sonucu betonun dağılmasından sonra çelik tellerin yüzeyde dikenli bir yapı oluşturması problemi, Forta-
Ferro’nun aşınma direnci ve darbe dayanımı sayesinde ortadan kalkmakta ve bu dikenli yapı sonucunda ortaya çıkan problemler Forta-Ferro ile aşılmaktadır.
Fiber donatı teknolojisinde 35. yıl
Dünyada 35 yıldır kullanımına başarıyla devam edilen ve Türkiye’de piyasada erişilebilir hale geldiği 2008 yılından beri SamsunPort Uluslararası Samsun Limanı, BİM Marketler zinciri depoları, Varyap Meridian otoparkları gibi yapıların yanısıra Türkiye’nin çeşitli yerlerinde de birçok depo alanı, beton yollar, otoparklarda kullanılmış; ayrıca birçok HES projesinde de tünellerde ve şev stabilizasyonlarında püskürtme beton içerisinde uygulanmıştır.
Dünyada bir çok farklı akademik kurumca yapılan testlerin yanısıra Türkiye’de de İstanbul Teknik Üniversitesi’nde, Orta Doğu Teknik Üniversitesi’nde ve Yıldız Teknik Üniversitesi’nde yapılan deneysel çalışmalarda FortaFerro’lu betonun dayanım değerlerinde yüksek sonuçlar elde edilmiştir.
Forta Ferro’nun hem teknik-deneysel verilerde, hem de kullanıldığı uygulamalarda, vaat ettiği dayanım değerlerini ve uygulama-maliyet avantajlarını gerçeğe dönüştürdüğü görülmektedir.
Çelik tel ya da çelik hasır donatıların projelendirilen dayanım ve servis süresi tahminlerinin korozyon ve uygulama hataları yüzünden boşa çıktığı düşünüldüğünde, Forta-Ferro’nun beton performansını hesap edildiği sonuçlarda, hesap edildiği süre boyunca sağlıyor olması, Forta-Ferro’nun güvenle tercih edilebileceğini göstermektedir.
@referanskodu:24.11.2014@