Yapı hastalıklarının teşhisi

Hiçbir araz göstermedi~i halde herhangi bir yapı bir hastalı~ın taşıyıcısı olabilir. Yapı hastalıklarının teşhisi ciddi ve ayrıntılı çalışmalar gerektirir. Acele verilmiş kararlar yapının hastahqım iyi etmek yerine daha da artırabilir. Çatıdaki çatlak, temeldeki oturmalardan kaynaklanabildiöi gibi basit ve zararsız bir rötre çatlaöı da olabilir, ya da sayısız deqişik nedenlerden biri veya birkaçının sonucu olarak çatlamış olabilir. Yapının iyileştirilmesi için önce hasta Iı~ın nedenleri saptanmalı yani doğru "tanı" konulmalıdır. Bu amaçla; 1. Hastalık semptomları incelenip de~erledirilir. 7.Yapının deneysel analizi yapılır. 8.Gerekirse yapının statik ve dinamik analizleri yapılır. Bu inceleme ve analizler ışı~ında teşhis konularak tedavi yöntemleri geliştirilir ve uygulamaya geçilir.

2. Semptomlar Yapı hastalıklarının semptomları aşa~ıdaki gibi sınıflandırılabilir:

a.         Fiziksel semptomlar

1.         Çatlaklar

2.         Aşırı sehim ve deformasyonlar

3.         Islaklık, yaÅŸlık, rutubet

4.         Hijyenik olmayan koÅŸullar

5.         Görünüm bozuklukları

6.         Radyasyon ve emisyon

7.         Zararlı atıklar

8.         Elektrik çarpması

9.         Maddi kaçaklar. enerji kayıpları 10. Kavlama ve kırılmalar

b.         Ekonomik semptomlar

1.         Yüksek elektrik, yakıt vs. faturaları

2.         Aşırı bakım, onarım masrafları

3.         Kara delikler

c.         Hayati semptomlar

1.         Can kayıpları, aşırı sayıda kazalar

2.         Canlıların sa~lı~lnın bozulması Çatlaklar birçok yapı hastalıklarının yalnız semptomu de~il aynı zamanda, onların ilerlemesine neden olan bir hastalık nedenidir. Yani çatlaklar hastahörn hem sonucu hem nedeni olabilmektedir. Bu nedenle çatlakların çok iyi tanınması ve anlaşılması teÅŸhis ve tedavi açısından son derece önemlidir.

3. Çatlaklar Çatlakları ve derzleri anlamadan yapıların davranışını anlamak olanaksızdır. Çatlaklar deqişik açılardan sınıflandırıIabilirler.

a.         Eylemlerine göre

1.         Aktif çatlaklar - oynak çatlaklar

2.         Pasif çatlaklar sabit çatlaklar

b.         Kökenlerine göre

1.         Yapısal çatlaklar Farklı oturma, sünme, yorulma aşırı yükleme ve tasarım yüklerinden kaynaklanır.

2.         Içsel çatlaklar Rote, hidratasyon ısısı, korozyon gibi bünyesel nedenlerden kaynaklanır.

c.         GeniÅŸliklerine göre Ince çatlaklar : 1 mm'ye kadar Kalın çatlaklar: 1-6 mm geniÅŸlik Kırıklar : 6 rum'den geniÅŸ

Betonda içsel çatlakların bazı tipleri ve oluşum süreleri şöyledir:

Plastik çökme çatlağı: 10 dak.-3 saat

-          Plastik büzülme çatlağı: 30 dak-6 saat

-          Hidratasyon ısısı çatlağı: 1 gün-3 hafta Kuruma büzülme çatlağı: 3 hafta-birkaç ay  Çatlak ağı (Crazing): 1-7 gün veya daha fazla Donatı korozyonu çatlağı: 2 yıldan fazla Alkali-Silika reaksiyon çatlağı: 1 ay-10 yıl AÅŸağıdaki betonun yaşına göre çatlakların nedenleri belirtilmektedir.

1.         Taze betonda - Don hasarı

- Plastik çökme

- Plastik büzülme

- Kalıpların oynaması

- Zeminin veya temelin oturması

2.         Sert betonda

- Fiziksel (kuruma büzülme) _

- Kimyasal (korozyon, karbonasyon)

- Termal (don/çözülme, hidrotasyon ısısı, günlük ve mevsimlik sıcaklık değişiklikleri)

- Yapısal (sünme, aşırı yükleme, tasarım yükleri)

Betonun çekme dayanımı çok düşük olduğu için esasen bütün beton ve betonarme yapılarda mutlaka çok ince ve zararsız çatlaklar mevcuttur. Bu çatlaklar büyüyerek yapının su geçirimsizliği yok olur, dayanıklılığı azalır, görünümü bozulur ve taşıma gücü azalır ise yapı hastalığı başlamış demektir. 200 mikrondan dar çatlaklardan su geçerken betondaki kalsiyum hidroksiti eritir, hava ile temas ettiğinde karbondioksitle birleştirerek CaC03 kristalleri oluşturur ve çatlak kapanarak yapı kendi kendini tedavi eder. Çelik yapılar aynı anda korozyona ve strese maruz kaldığında çatlaklar oluşabilir ki bunlara stres korozyonu çatlağı denir. Betonarme veya metal yapılarda döküm sırasında oluşan mikro düzeydeki çatlaklar periyodik yüklemeler altında belli bir süre sonra aniden büyüyerek yorulma çatlağı" oluşturur. Uçakların havada parçalanarak düşmesinin nedenlerinden en yaygını metal konstrüksiyondaki "yorulma"dır.

3.1. Betonda Çatlakların Oluşu

Beton hazırlanışı ile birlikte çimento ile su arasında başlayan kimyasal reaksiyonların üç ana özelliği vardır:

1.         Reaksiyon ekzotermiktir, ısı çıkartır.

2.         Reaksiyon sonucu hacimsel küçülme oluÅŸur, beton büzülür.

3.         Betonun mukavemeti sıfırdan baÅŸlayarak artar.

Kalıpla beton, zeminle beton, donatı ile beton arasındaki sürtünme kuvvetleri betonun rahatça büzülmesini önlediği için taze betonda büzülme ancak betonun kritik kesitlerde çatlaması ile gerçekleşebilir. beton elemanının uzunluğu veya yüksekliği ne kadar fazla ise çatlaklar da o kadar geniştir. Kütle betonlarında hidrotasyon ısısı yüksektir. Bu sıcaklık özellikle kapalı mekanlarda hamamda imiş hissi verir, betonu dökenler tarafından algılanacak düzeydedir. Betonurt dışı daha çabuk içi daha yavaş soğur. Betonun bünyesindeki değişik sıcaklıkların oluşturduğu stresler taze betonu çatlatırlar. Genellikle 4 kısım çimento 1 kısım su ile reaksiyona görer. Ancak betonun işlenebilirliliği açısından 0.25 olması gereken su/çimento oranı pratikte O.sO'ye kadar çıkar. Suyun yarısı reaksiyona girer. Yarısı betonun içinde kalır. Özellikle agrega dibe çöker, su ve çimento yüzeye çıkar. Aşırı miktarda yapılan perdahiama bu olayı hızlandım. Yüzeydeki su buharlaşır ve zayıf bir çimento tabakası -Ietans- yüzeyi kaplar. Zamanla bu tabaka örümcek ağı gibi çatlar ve kavlar. Reaksiyona girmeyen su çok yavaş buhartaşır ise birkaç ay sonra betonun hacmi tekrar küçülür ve yine çatlaklar oluşur. Taze betonu destekleyen kalıp ve zeminde oynama olması yine betonu çatlatacaktır. Donatı korozyon ve alkali-agrega reaksiyonu da zaman içinde betonda çatlakların oluşmasına yol açar. Pas payının düşük olması donatı boyunca korozyon çatlakları oluşmasına neden olur. Beton taze iken sıcaklık O? C altında ise su donarak genleşir ve yüzeydeki taze betonu parçalar. Beton sabit bir çekme gerilimi altında zamanla bağlı olarak uzar (sünme) ve bir süre sonra çatlayabilir. Betonun doğal zaafı çatlamasıdır. Bu çatlakları azaltmak ve denetlemek için uygun işçilik yetmez, uygun bir derz planlaması gerekir. Derz terminolojisindeki kargaşayı önlemek amacı ile bunlarla ilgili açıklamalar aşağıda verilmektedir.

3.2. Beton/Betonarme Yapılarda Derzler

Farklı betonlarla dökülmüş iki beton kütlesi (anolar) arasındaki birleşime derz denilmektedir. Anolar sıcaklık ve nem değiştikçe boyut değiştirirler. (Yani derzler sürekli hareket halindedir (genellikle sorun yaratırlar). Bu hareketlerin yapıya zarar vermemesi için derz planları ve detayları proje aşamasında belirlenir. Hareketli derzler üçe ayrılır.

a.         GenleÅŸme derzleri (dilatasyon derzleri)

b.         Büzülme derzleri (kontrol derzleri)

c.         Yalıtım derzleri

a. GenleÅŸme Derzleri

Anoların sıcaklık ve nem artışlarında uzaması hesaplanır ve uygun derz genişliği tespit edilir. Iki ano da birbirinden bağımsızdır. Derz uygun bir veya birkaç elastik dolgu ile doldurulur. Özel profillerle teçhiz edilebilir.

b. Büzülme Derzleri

Anolar bitişiktir. Ayrı ayrı döküldüğü gibi, birlikte dökülüp sonradan derz kesilebilir. Amacı; anoların içinde çatlak oluşmasını önlemektir. Anolar arasında filiz kullanılabilir. Bu taktirde filiz bir anoda sabit, diğerinde hareketli olacak şekilde (boru veya kaygan bir örtü içinde) yapılır. Derzin derinliği ve kesilme zamanı doğru ayarlanmadığı zaman derz görevini yapmaz. Derz elastik bir dolgu ile doldurulur.

c. Yalıtım Derzleri

Zemin kaplamalarının duvar, kolon, rögar sabit yapı elemanlarından ayrı çalışması için yapılan derzlerdir. Uygun elastik dolgularla doldururlar. Hareketsiz derzler ikiye ayrılır.

a.         i nÅŸaat derzleri

b.         SoÄŸuk derzler

a. InÅŸaat Derzleri

Projelerde beton dökümü aşamaları inşaat derzleri ile gösterilirler. Toprakla temas eden inşaat derzleri suya karşı yalıtılmalıdır.

b. SoÄŸuk Derzler

Bir anonun betonu dökülürken herhangi bir nedenle kesinti olur ise eski betonla yeni beton arasında soğuk derz oluşur. Soğuk derz istenmeden oluşmuş bir inşaat derzidir. Gerek inşaat gerek soğuk derzler yapının bütünlüğü bozulmayacak şekilde muameleye tabi tutulmalıdırlar. Çatlaklar ve derzler yapıların enfeksiyona açık kısımlarıdır.

3.3. DiÄŸer Semptomlar

Çatlak ve derzler dışındaki semptomların incelenmesi sonucu yapı hastalığının nedenleri anlaşılabilir. Sehimler, nernlenrneler, küflenmeler, yapıdaki ciddi hastalıkların habercisi olabilir. Örneğin Ayasofya'daki nemlenmeler, kubbedeki çatlakların, çatlaklar temeldeki oturmaların sonucunda ortaya çıkmıştır. Bir su isale hattındaki su kaçakları isale hattındaki derzlerden kaynaklandığı gibi korozyondan çatlamış çökmek üzere olan bir tunel veya borunun habercisi olabilir.

Ekonomik semptomlar da yapısal hastalıklıkların habercisi olabilir. Bir konuta gelen yüksek doğalgaz faturası genellikle ısı yalıtımı yetersizliğinden kaynaklanır. Konuttaki küflenmeler yine 151 yalıtımı yetersizliğini gösterir. Hatta yapıdaki çatlaklar ısı yalıtımı eksikliğinden kaynaklanabilir. Bir karayolunda aşırı can kaybı o yolda bir hastalık proje veya yapım hatası belirtisi olabilir. Bir yapı aşırı yüklere maruz kaldığında çatlar ama karayolundaki aşırı trafik yüklemesi olursa çatlamak can kaybı olarak ortaya çıkar.

4. Yapıların Deneysel Analizi Yapı hastalıkların teşhisinde semptomlarla edinilen bilgilerin yetersiz kalması halinde deneyselolarak yapının analizi gerekir. Bu amaçla tıpta kullanılan cihazıara benzer özel cihazlarla yapılar incelenir ve analiz edilir. Bunların başlıcaları aşağıda verilmektedir.

1 .     Röntgen çekimi-radyografi

2.         Ultrasonik yöntemler Rezonans yöntemi Transmisyon tekniÄŸi

3.         Elektromanyetik indüksiyon yöntemi

4.         Sıvı emdirme yöntemi

5.         Termal yöntemler

6.         Akustik yöntemler

7.         Fotoelastik analiz

8.         Deformemetre

9.         Strain gage-stres ölçer

10. Schmitt Hammer-dayanım ölçer. Yukarıdaki cihazlarla yapılar zedelenmeden analiz edilebilir; yapıdaki bozukluklar, gerilmeler deformasyonlar, dayanımlar saptanabilir. Çatlaklar cam yapıştırmak veya kırılgan lakla kaplamak çatlakların davranışını gösterir. Yapılardan alınan karot veya numuneler laboratuvarda değişik testlere tabi tutulur. Mikroskopik incelemeler, kimyasal analizler, kırma ve muhtelif mukavemet testleri vs. gibi testlerle yapıdaki hastalıklar araştırılır.

5. Yapıların Statik ve Dinamik Analizi

Semptom incelemeleri ve deneysel analizler yanında yapının statik ve dinamik analizleri yapılarak hastalığın kesin teşhisini yapmak gerekebilir. Böylece yapının değişik yükler altındaki davranışı ve varsa zayıf kesit ve elemanları saptanmış olur.

6. Sonuç

Yapıların hasta olduğunu anlamak çoğu zaman çok kolaydır. Ancak hastalığın nedenlerini saptamak çok değişik disiplinlerin ve uzmanların işbirliğini gerektirebilen ciddi bir uğraştır. Bu konunun detaylı ve derinlemesine incelenmesi bir makaleye sığmayacak kadar geniş kapsamlıdır.