1. ÇELİK DONATININ KOROZYONU
Betonarme çeliği farklı şekillerde korozyona uğrayabilir. Açıkta bırakılan veya pas payı tabakasının dökülmesiyle tamamen açıkta kalan çelik donatıda atmosferik korozyon görülür. Betonun içine gömülü çelik donatıda ise karbonatlaşma cephesinin veya klorür gibi zararlı maddelerin donatıya ulaşması halinde korozyon elektro-kimyasal reaksiyonla gerçekleşir.
2.1. BETONARME DONATISINDA KARBONATLAŞMADAN DOĞAN KOROZYON
Betonarme elemanlarda, beton içine gömülü olan çelik, betonun alkali ortamı sayesinde korozyondan korunur. Betonun alkalinitesi büyük ölçüde, kalsiyum hidroksit (Ca(OH)2) tarafından sağlanır. Fakat, betonun bu olumlu özelliği zaman içinde karbonatlaşma adı verilen kimyasal bir reaksiyon sonucu yok olabilir. Öncelikle, Ca(OH)2 atmosferde bulunan karbondioksit (CO2) ‘in betonun gözenek sistemine işlemesiyle kalsiyum karbonat (CaCO3) ‘a dönüşür. Betonun pH derecesini düşüren ve donatının paslanmasına yol açan bu olgu betonarme elemanların servis ömürlerini belirleyen önemli faktörlerden biridir.
(H2O)
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Oluşan kalsiyum karbonatın pH değeri 8.3’tür. beton içerisindeki pH değeri 9.5’in altına düşmesi halinde, beton, betonarme çeliğini koruma etkinliğini kaybeder.
2.2.BETONARME DONATISINDA KLORÜR KOROZYONU
Klorür iyonları çelik donatının korozyonu açısından en zararlı madde olarak kabul edilirler. Korozyon sürecine olumsuz birçok etkileri mevcuttur. Çelik donatı üzerinde oluşan ve gelişimini engelleyen pasif tabakanın çözünmesine yol açmaları bu etkilerden en önemlisidir.
Klorür iyonları, ortamın elektrolitliğini artırarak ve elektriksel direncini azaltarak anot-katot iyon akışını kolaylaştırır. Böylece akım şiddetinin artışına bağlı olarak korozyon hızı da artar. Asit karakterli olmaları ve ortamın pH değerini indirgemeleri bir diğer olumsuz etkidir. Pasif tabakanın kararlılığını koruması için ortamın pH değerinin 9,5~11.5’in üzerinde olması gerekir.
Klorür iyonları metal tarafından O2 ve (OH ‾ ) iyonlarına kıyasla çok daha kolay absorbe edilir. Böylece katalizör görevi görerek, anodik reaksiyonun kolaylıkla oluşmasını sağlarlar ve demirin iyonlaşmasını çarpıcı biçimde hızlandırır. Ortamda demir ve (OH ‾ ) iyonlarının bol miktarda bulunması nedeniyle klorür iyonları reaksiyon sonucu sürekli yenilenmekte ve donatıda tahribat devamlılık arz etmektedir. Bu nedenle, klorürlerin donatıda yol açtıkları korozyonun, en tehlikeli korozyon türü olduğunu söylemek mümkündür. Reaksiyon gelişimi şematik olarak gösterilirse:
3+
Fe + 3Cl‾ → FeCl3
FeCl3 + 3 (OH ‾ ) →Fe(OH) 3 + 3Cl‾ |