Beton içinde donatı paslanması, betonarme yapılarda oluşturan iki başlıca unsur arasındadır. Betonun karşılaştığı basınca göre çekme dayanımı oldukça düşük gelir. Çekme bölgesinde olan gerilmeleri karşılamak için bu bölge üzerinde çelik çubuklar yerleştirilir. Betonarmede donatı olarak genelde de yuvarlak çubuklar tercih edilir. Donatı çapı Φ(fi) simgesi ile tanımlanır.

Örneğin Φ16, çapı 16 mm olan betonarme çeliğidir.

Betonarme bir eleman içerisindeki donatının paslanma nedenleri vardır. Bu nedenler:

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

Beton İçinde Donatı Paslanması

Donatı paslanması öncelikle konu olarak 2’ye ayrılır.

1. Kullanım öncesi
2. Kullanım sonrası

Kullanım anından önce oluşan paslanma ve renk değişimleri, çok zarar veren bir durum değildir. Tabi çok aşırı olmaması gerekir. Betonun ana yapısında bir bozulma yoksa sadece yüzeysel olarak görülen paslanma, aderans açısından oldukça faydalıdır.

Tamirat projeleri gibi uzun projeleri gibi uzun yıllar boyunca çalışan elemanların tamirat sürecinde, öncelik her zaman elemanların çekiçlenmesi olmalıdır. Gelen sese göre betonun içinde oluşan boşluk keşfedilir. Bu boşluğun çeliğin korozyonu ve betona etkisiyle oluşan çürümenin sonucunda korozyonlu bölge tespiti gerçekleşir. Beton kırılır ve paslanma olan duruma göre liflere ayrılma var ise yenisiyle değiştirme nedenleri ortaya çıkarılır. Ters durumda ise antipas ile boyanma işlemi altına alınır.

Beton donatı elemanları için paslanma bazen iyidir. Betonla olan aderans artışı sonucunda paslanma düzeyi korozyona gelmeden yani demirde ufalanma olmadan kullanım imkanına sahip olmak gerekir. Mecburi durumlarda ise korozyona uğrayan kısımlar fırça aile hafif bir şekilde temizlenir. Eğer donatı çaplarında bir azalma varsa bu durum sıkıntı oluşturabilir. Artık donatının bu noktada ana yapısı bozulmaya başlamıştır.

Donatı Paslanması Neden Olur?

Beton donatı paslanmasının belli başlı nedenleri vardır. Donatı paslanmasının nedenleri:

Su ve Oksijen Etkisi

Beton içerisinde donatı paslanmasının gerçekleşmesi için mutlaka yeterli su ve oksijene ihtiyaç vardır. Kuru ve oksijensiz betonda paslanma işlemi ile karşılaşılamaz. PH değerinin yüksek olduğu (12-13) beton aralığında donatılar anot gibi davranış sergiler.

Beton nemi en temel seviyeden emilim gerçekleştirebilir. Oksijen su ya da hava yoluyla gözenekli betonda hava sayesinde yüz yüze gelebilir. Burada önemli olan betonun gözenekli durumu ve kendi yapısıdır.

Su-çimento oranında ne kadar artış olursa gözenekler de artışa uğrar. Sonucunda oksijenle demirin buluşma ihtimali artar.

Sürekli su altında duran beton üzerinde paslanma çok az iken dönemsel olarak kuru ve nemli beton üzerinde daha çok yüksektir. Oksijenin su içerisindeki çözünürlüğü, tuzluluk ve sıcaklık artmasıyla düşüş gösterir.

Klorür Etkisi

Beton içerisinde olan klorür, direkt olarak bir paslanmaya neden oluşturmaz. Ancak aracı görevi üstlenir ve betonarme kiriş donatılarında paslanmayı hızlandırır. Beton içerisinde yüklerden edilgen durumda olan betonarme donatıları, koruyucu katmanları bozarak Fe(OH)2 çökeltir. Böylelikle donatının paslanmasına neden olur ve bu paslanma için ilerleme kaydeder. Beton içerisine klorür 2 yolla girer:

1. Beton karışımındaki, kum çakıl ve suyun fazlalığı,
2. Beton sertleştikten sonra rüzgar ya da diğer araçlarla beton gözenek suyu içine gelen tuz.

Betonda pH.

Beton taze durumdayken pH 12-13 seviyesinde yaşlanma gördükçe azalma görülür. Ancak 11’in altında da bir iniş gerçekleşmez. Beton nemliliğinde değişme durumunda pH değişimi görülmez ve paslanma için sorun da yaratmaz.

Betonda Geçirgenlik ve Gözeneklik

Betonun geçirgenliği ve gözenek durumu şu nedenlere bağlıdır:

• Su/çimento oranına,
• Çakıl-kum tane boyutu ve dağılımına,
• Çimento oranına,
• Betonun kalıp içinde sıkıştırılmasına,
• Dökümden sonraki ilk günlerde bakımına.

Geçirgenlik ve gözegenlik büyük olduğunda beton içerisine nem, oksijen ve klorür girişi kolaylaşır. Sonucunda da paslanma artışı görülür. Su/ çimento oranında %40-%50’nin altında tutulmalıdır.

Boşlukların, kuru ya da tam su ile dolu olması gibi durumlarda oksijen su içinde çözünürlük olarak az olur. Ancak kısmen dolu ise çok ve paslanma özelliği de özelliği de yüksek olur.

Nemlilik

Betonarme kiriş donatılarında nemlilik, betonun elektrik özdirencinde azalma sağlar. Bu şekilde artan iletkenlik de paslanmada gözenekleri kolaylaştırır. Ayrıca nem içinde oksijen çözünerek paslanma için gerekli tüm koşulları sağlar.