Karekök-zaman modeliyle karbonatlaşma cephesi ve donatı örtüsüne ulaşma süresi tahmini
Bu hesaplama aracı ön değerlendirme amacıyla tasarlanmıştır. Gerçek proje hesabı olarak kullanılamaz; sonuçların sorumlu mühendis tarafından onaylanması gerekir.
Hesap kapsamı ve yöntem
Betonun CO₂ difüzyonuyla karbonatlaşma derinliği ve donatı korozyonu başlama süresi. xc = K·√t formülü ile servis ömrü tahmini.
xc(t)=kc·√t; tinit=(c/kc)²; kalan süre=tinit−t; örtü marjı=c−xc.
Örnek: kc=4 mm/√yıl ve beton örtüsü c=30 mm için tinit=56,3 yıl; t=25 yılda xc=20 mm ve örtü marjı 10 mm olur.
Bu araç yalnızca karekök-zaman modeliyle karbonatlaşma cephesi ve donatı örtüsüne ulaşma süresi tahmini kapsamındaki büyüklükleri değerlendirir. Teknik referansların listelenmesi, tek başına tam standart uygunluğu veya proje onayı anlamına gelmez. Girdiler proje verisinden alınmalı ve sonuçlar sorumlu mühendis tarafından kontrol edilmelidir.
Atmosferdeki CO₂'nin beton içindeki Ca(OH)₂ ile reaksiyona girip CaCO₃ oluşturmasıdır. pH 13'ten 9'a düşer ve donatıyı koruyan pasif oksit filmi parçalanır, korozyon başlar.
Beton su/çimento oranı (düşük w/c → düşük K), çimento tipi (CEM I en düşük K, CEM III/B en yüksek), bakım süresi, CO₂ konsantrasyonu ve bağıl neme bağlıdır. fib Bulletin 34 bu faktörleri çarpımsal model ile ele alır.
XC3 sınıfı (orta nem, yağmura açık olmayan balkon altı, park yapısı iç kısmı) %60-75 bağıl nemde en hızlıdır. Bu aralıkta hem CO₂ difüzyonu yeterli hem de reaksiyon için su mevcuttur.
EN 1992-1-1 Tablo 4.4N: XC3 sınıfı S4 tasarım ömrü için cmin,dur = 25 mm. Δcdev = 10 mm sapma payı ile cnom = 35 mm önerilir. C30/37 için K≈3 ise 50 yılda xc≈21 mm < 35 mm güvenlidir.
fib iki aşama tanımlar: (1) Başlama süresi ti (xc=c_nom'a kadar), (2) Yayılma süresi tp (kesit kaybı ve çatlak oluşumu). Toplam servis ömrü tSL = ti + tp. Yayılma süresi genelde 10-20 yıl sürer.
Taze kırılmış beton yüzeyine %1 fenolftalein spreyi sıkılır. pH>9 olan karbonatlaşmamış bölgeler mor-pembe renk alır. Renksiz (karbonatlaşmış) bölgenin derinliği kumpas ile ölçülür (TS EN 14630).
Beton Dayanım Gelişimi
28 günlük ortalama dayanım, çimento hız katsayısı ve beton yaşıyla basınç dayanımı gelişimi tahmini
Beton Sınıfı Karşılaştırması
Girilen karakteristik basınç dayanımından ortalama dayanım, çekme dayanımı, elastisite modülü ve tasarım dayanımı türetimi
Yangında Malzeme Dayanımı
Sıcaklığa bağlı indirgeme katsayılarıyla çelik akma ve beton basınç dayanımının ön değerlendirmesi
Çelik Gerilme-Şekil Değiştirme
Akma ve çekme dayanımından akma birim şekil değiştirmesi, dayanım oranı ve süneklik göstergesi hesabı