Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen Korozyon Hasarları

1. ISSN: 2148-0273 Cilt 5, Sayı 1, 2017
Vol. 5, Issue 1, 2017
1
Lisans öğrencisi, Munzur Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli, e-
mail: ahmet@konusan.com
2 *
Murat Dal, Yrd. Doç. Dr., Munzur Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü,
Tunceli, e-mail: teknikmurathoca@gmail.com
Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen
Korozyon Hasarları
Ahmet KONUŞ 1
, Murat DAL2*
Özet
Bu çalışmada metal ve alaşımların, çevrenin çeşitli etkileriyle kimyasal ve elektrokimyasal
değişme ya da fiziksel çözünme sonucu aşınmasıyla oluşan korozyon hasarlarının önemine vurgu
yapılmıştır. Betonarme donatılarının korozyona uğraması ile kesit kaybı yanı sıra korozyon sonucu oluşan
pas, metale göre çok daha büyük hacim kaplaması nedeniyle beton bünyesinde içsel gerilmeler ve
çatlamalara sebep olmaktadır. Çatlak, metalin korozyona uğramasından kaynaklanıyorsa yapı
elemanlarında hasar kaçınılmaz. Betonarmede donatı korozyonu nedeniyle çatlamış olan beton yapısal
hasarlar oluşturacak boyutta tehlike arz eder. Çalışmada özellikle görseller üzerinden korozyon konusu
tüm mimari yapı elemanlarında ele alınmıştır. Korozyonun yapı hasarı üzerindeki rolüne dikkat
çekilmiştir.
Anahtar Kelimeler: metallerde korozyon, yapı elemanlarında korozyon, donatı korozyonu, hasar
Corrosion Damages in Reinforced Concrete Equipments and Metal
Structure Elements
Abstract
In this study, the importance of corrosion damages occurring in metals and in their alloys due to
the various environmental effects, chemical and electrochemical alteration or physical dissolution was
investigated. Corrosion results in a loss in the cross-section of reinforced concrete equipment and
moreover, rust due to the corrosion occupies larger volume than metal and creates internal stress and
causes cracks in the reinforced concrete structure. If cracks are caused by the corrosion of metal, damage
in the construction materials are unavoidable. Cracks caused by corrosion in reinforced concrete are
dangerous for the building structure. In this study, corrosion was discussed through visual materials in all
architectural building elements. The role of corrosion on the constructional damages was mentioned
Keywords: corrosion in metals, corrosion in construction materials, corrosion in equipment, damage

2. 8 | Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen Korozyon Hasarları
1. Giriş
Bir betonarme yapıda çok geniş çatlakların ve aşırı sehimlerin oluşması, stabilitesinin
kaybolması, rahatsız edici titreşimler, çeliğin korozyonu, mimari estetiğin veya
izolasyonunun işlevini kaybetmesi kullanılabilirliği tayin eden en başlıca nedenlerden
biridir.
Bir mühendis için yapı malzemesinin seçiminde korozyon durumunu göz önünde
tutmak zorunluluğu vardır. Ancak betonarme yapımını üstüne alan inşaat mühendisi için
beton ve çelik gibi iki ayrı malzemenin oluşturduğu betonarme ile uğraşmak
kaçınılmazdır. Bundan dolayı betonarmenin korozyon özelliklerinin mühendis
tarafından bilinmesi gerekmektedir. Korozyona uğramış metaller mukavemetlerini
kaybederler (Kısmet, 2015; Kismet ve Wagner, 2017). Korozyon sonucunda oluşan pas,
hacim genişlemesi yapacağından ötürü betonarmedeki donatılar betona gerilme yapıp
böylece beton hasarları oluşturur.
2. Çalışma Yöntemi
Korozyon konusunda ulusal ve uluslararası kaynaklar (kitap, makale, bildiri vb.)
taranarak mimari yapılarda yaygınca kullanılan metallerdeki korozyon hasarları üzerine
bir derleme yapılmıştır. Çalışmada özellikle görseller üzerinden korozyon hasarları
irdelenmiştir.
3. Korozyon Hasarları
Metal elemanlarda görülen kimyasal bir bozunmadır. Metallerin, havadaki oksijen, su,
asitle teması sonucunda oksitlenmesine ya da paslanmasına korozyon denir. Asitler,
havadaki CO2 suyla birleşmesi ile oluşurlar. Korozyon etkisiyle metalin yapısı bozunur,
hacmi büyür ve metal elemanın kesiti genişler. Yapı elemanlarının bünyesinde metal
korozyonuna bağlı olarak genişlediğinde, çevresine baskı yapmaya başlar; cephede renk
değişimi, çatlak ve parça kopması gibi hasarlara yol açabilir.

3. Ahmet KONUŞ, Murat DAL | 9
3.1. Dış Yüzeylerde Kullanılan Metallerde Korozyon Hasarları
Görevini yapamayacak derecede bozulmuş bir parçanın yenisi ile değiştirilmesi, ilgili
tesisin bir süre kapatılarak üretimin durdurulması anlamına gelir. Şekil 1’de U
profillerden teşkil edilmiş çelik konstrüksiyondaki birleşim bölgesinde özellikle kırmızı
çerçeve içine alınan bölgede oluşan korozyon hasarı görülmektedir. Korozyon hasarı
sonucunda buradaki malzeme tamamen işlevini yitirmiştir (Şekil 1).
Şekil 1. Korozyon sebebiyle oluşan malzeme kaybı hasarı ve paslanmış çelik (URL 1)
Korozyona karşı metalin çinko ile oluşan galvanizin kötü hazırlanması sonucu bazı
maddelerin çatıdan ayrıştığı görülmüş ve üzeri boya ile onarılmaya çalışılmıştır (Şekil
2).
Şekil 2. Kötü hazırlanan galvanizli çatı kaplama sonucu bazı maddelerin çatıdan ayrışması ve sonradan
yüzeyin boya ile onarımı (URL 2)

4. 10 | Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen Korozyon Hasarları
3.2. Donatılarda Korozyon Hasarları
Demir ve çelik genellikle; oksijen ve suyun bulunduğu her ortamda korozyona uğrar.
Donatı aslında yumuşak çeliktir. Betonarme donatıları atmosfer etkisinde ve sulu
çözeltiler içinde korozyona karşı dayanıksızdır. Şekil 3’de atmosfer etkisinde ve sulu
çözeltiler içinde korozyon hasarları görülmektedir. (Şekil 3)
Şekil 3. İzmir’de korozyon hasarına uğramış elektrik direkleri (Yazıcı, 2017)
Donatının korozyona uğraması yalnız çeliğin kaybedilmesi ile oluşmaz. Korozyon
sonucu oluşan kimyasal bileşikler (pas), metale göre çok daha büyük hacim kaplaması
nedeniyle beton bünyesinde içsel gerilmeler ve çatlamalara sebep olur (Şekil 4) (Dal ve
Yılmaz, 2015; Üstün ve Dal, 2016; Yıldız ve Dal, 2016).
Şekil 4. Betonarme donatılarında korozyon oluşumu (URL 3, URL 4)

5. Ahmet KONUŞ, Murat DAL | 11
Şekil 5. Pasın betonu zorlayarak pullanma korozyonuna sebep olması (URL 5)
Şekil 6. Merdiven altındaki betonda korozyon nedeniyle pas oluşumu (URL 6)
Gözenekli bir yapıya sahip olan betona klorür iyonları betonun yüzeyinden kılcallıkla
ve beton üretiminde kullanılan agrega, su, çimento ve katkıları olmak üzere iki şekilde
girebilmektedir. Şekil 7’de klorür iyonlarından kaynaklı korozyon hasarları
görülmektedir (Şekil 7).

6. 12 | Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen Korozyon Hasarları
Şekil 7. Klorür maddesinin donatı etrafındaki koruma tabakasının korozyona uğramasına yol açtığını
gösteren örnek (URL 7, URL 8, URL 9)
Havadaki oksijenin beton veya demir malzemesinin üstündeki su ile bağlantılı halde
tesis edilmesinden korozyon oluştuğu görülmüştür (Şekil 8).
Şekil 8. Bodrum katında su nedeniyle oluşmuş korozyon (URL 10)
Betonarme donatıları korozyona uğraması yalnız donatının kesit kaybı ile kalmaz.
Bunun yanında, korozyon sonucu oluşan kimyasal bileşikler (pas), metale göre çok daha
büyük hacim kaplaması nedeniyle beton bünyesinde içsel gerilmeler ve çatlamalara
sebep olmuştur (Şekil 9, Şekil 10). Ülkemizde deprem sonrası yapılar incelendiğinde
donatı korozyonu yoğun görülen bir sorundur.

7. Ahmet KONUŞ, Murat DAL | 13
Şekil 9. Beton içindeki çeliğin korozyona uğraması sonucunda, beton kabukta oluşan çatlama ve
kırılmaların şematik gösterimi (Kaftan, 2006)
Şekil 9’daki çatlağın, betonun içerisindeki çeliğin korozyona uğramasından
kaynaklandığı beton kırıldıktan sonra çok net olarak görülmektedir (Şekil 10).
Bu durumdaki betonarme yapı elemanı için hayati tehlike söz konusudur. Betonarme
demirlerinin korozyonu nedeniyle çatlamış olan betonun etkili bir tamir yöntemi yoktur.
Şekil 10. Donatılardaki korozyondan dolayı betonun oluşturduğu gerilme ile betonda görülen çatlama
hasarı (Kaftan, 2006)

8. 14 | Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen Korozyon Hasarları
Donatısı korozyona uğramış yapılar olabilecek orta büyüklükteki bir depremde
kullanılamayacak derecede hasar görebilmektedir. Deprem riski olan bölgelerdeki
korozyon oluşumu yapının deprem dalgalarından dolayı göreceği sismik kuvveti
artırmaktadır (Doğan, 2009), (Şekil 11).
Şekil 11. 1999 İzmit depreminde Eskişehir’de hasar gören yapılardaki korozyonlar (Doğan, 2009).
3.3. Tesisatta Korozyon Hasarları
Galvaniz yüzeylerde başlangıçta açık renkli çinkolu koruma tabakası oluşur ve devamlı
olarak da suya çinko karışır. Zamanla bu galvaniz tabaka akışkanla girdiği reaksiyon
sonucu tamamen ayrışır ve çözülmüş olarak suyla beraber tamamı taşınır. Uzun
dönemde de Şekil 12’de görüldüğü gibi tesisatta kireç-pas tabakası oluşumu
gözlemlenir. (Şekil 12)
Şekil 12. Galvanizsiz fittinglerde çökme korozyonu görülmektedir. (Bıdı ve Höffer, 2010)
Sıcak su tesisatındaki yüksek sıcaklık nedeniyle galvaniz tabaka kabarmış ve alt kesitte
yüksek çökme korozyonu oluştuğu gözlemlenmiştir.(Şekil 13).

9. Ahmet KONUŞ, Murat DAL | 15
Şekil 13. Kullanma suyu tesisatındaki yüksek sıcaklık nedeniyle kabaran galvaniz tabaka ve alt
kesitte yüksek çökme korozyonu (Bıdı ve Höffer, 2010)
Galvaniz kaplamanın yüzeyindeki sıcaklığın 105 °C olması nedeniyle cidarlarda
korozyon meydana geldiği görülmüştür (Şekil 14).
Şekil 14. 105 °C kazan suyuyla ısıtılan çift katlı sıcak su boylerindeki cidarlarında çökme korozyonu da
görülen kabaran galvaniz tabaka (Bıdı ve Höffer, 2010)
Sağda 110 °C sıcaklık girişindeki borular, solda da 40 °C çıkıştaki borular bulunmakta
ve soldan sağa doğru sıcaklık artışına paralel olarak korozyonun arttığı
gözlemlenmektedir. (Şekil 15).

10. 16 | Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen Korozyon Hasarları
Şekil 15. Soldan sağa doğru akışkan ve dış yüzey sıcaklığı artışına paralel olarak artan korozyon (Bıdı ve
Höffer, 2010)
Yüksek kaynak ısısı ve fazla lehim bakırın yüzeyinin bozulmasına neden olmuş ve
korozyon başlamıştır (Şekil 16).
Şekil 16. Bakır sıcak su sirkülasyon borusundaki düzensiz sert lehim bağlantısı erozyon korozyonu
başlatması (Bıdı ve Höffer, 2010)
Sudaki klorür yüksekliği paslanmaz çelik tesisatta delik ve yarık korozyonuna yol
açmaktadır (Şekil 17).

11. Ahmet KONUŞ, Murat DAL | 17
Şekil 17. Kullanma suyunun temas ettiği yüzeyden başlayan bir ana yırtık ve altta da delik korozyonu
(Bıdı ve Höffer, 2010)
Çinko, su ya da nemli havada korozyona uğrarsa beyaz pas oluşur (Şekil 18).
Şekil 18. Çinkonun su yada nemli havada korozyona uğraması sonucu beyaz pas oluşumu (Eker, 2017)
Saldırgan ortamlarda temas halinde olan metal yapıların çoğu mekanik gerilimler
altındadır. Bronz anıtta gerilmeli korozyon oluştuğu görülmektedir (Şekil 19).

12. 18 | Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen Korozyon Hasarları
Şekil 19. Bronz anıtta gerilmeli korozyon kırılması (Eker, 2017)
Jeotermal dağıtım sisteminde kullanılan ısı değiştirgeçleri, boru ve kompansatörlerin iç
kısmında kabuklaşma tespit edilmiştir (Şekil 20).
Şekil 20. Kompansatörün iç kısmında oluşan kabuklaşma sonucu korozyon (Aygün, 2009)
Korozyona uğrayarak bozunan ve işlevselliğini kaybeden boruların homojen dağılımlı
korozyon olduğu görülmüştür (Şekil 21).

13. Ahmet KONUŞ, Murat DAL | 19
Şekil 21. Homojen dağılımlı korozyona uğramış boru parçası (Aygün, 2009)
Kaynakla birleştirilen iki borudan birinin homojen dağılımlı korozyona maruz kalarak
metal kaybına uğradığı ve sonuçta da kopmuş olduğu görülmektedir (Şekil 22).
Şekil 22. Korozyon sonucu kopan boru ucu (Aygün, 2009)
Boru dirseğinin yüzeyinde hatalı üretimden dolayı çapaklar oluşmuş ve ezilme
görülmüştür (Şekil 23).

14. 20 | Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen Korozyon Hasarları
Şekil 23. Korozyon sonucu Dirsek yüzeyinde görülen ezilme, çapak ve delik (Aygün, 2009)
4. Sonuçlar
Demir ve çelik genellikle; oksijen ve suyun bulunduğu her ortamda korozyona uğrar.
Donatı aslında yumuşak çeliktir. Bu çelik atmosfer etkisinde ve sulu çözeltiler içinde
korozyona karşı dayanıksızdır. Çalışmada atmosfer etkisinde ve sulu çözeltiler içinde
korozyon hasarları görülmektedir. Betonarme demirlerinin korozyona uğraması yalnız
çeliğin kaybedilmesi ile kalmaz. Bunun yanında, korozyon sonucu oluşan kimyasal
bileşikler (pas), metale göre çok daha büyük hacim kaplaması nedeniyle beton
bünyesinde içsel gerilmeler ve çatlamalara sebep olarak yapısal hasarların oluşmasını
sağlar.
Korozyonun doğurduğu sonuçlar itibariyle oluşan hasarlar, ihmal edilemeyecek kadar
büyüktür. Çalışmada genel olarak donatılarda, tesisatlarda ve borularda korozyon
hasarlarına örnekler verilerek konu ele alınmıştır. Su-nem etkisi ile görülen korozyon
hasarlarına zamanında önlemler alınmadığı taktirde yapısal hasarların olacağı
unutulmamalıdır. Korozyon hasarlarının oluşmaması için gerekli önlemlerin alınması
gerekir, aksi taktirde yapısal hasarlar boyutuna ulaşabilir. Ülkemizde özellikle deprem
sonrası yapısal hasarlar incelendiğinde su-nem kaynaklı betonarme yapılardaki donatı
korozyonları yapıların yıkılmasında aktif rol aldığı görülmüştür.

15. Ahmet KONUŞ, Murat DAL | 21
5. Kaynaklar
Aygün, H. (2009). Jeotermal Enerji Semineri: Korozyon ve Jeotermal Uygulamalar,
423-446.
Bıdı, A. Höffer, U. (2010). V. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi:
Tesisatta Korozyon, 355-369.
Dal, M., Yılmaz, D. (2015) The Negative Impact of Water-Moisture to Building
Elements and Architecture Comfort, The International Journal of Pure and
Applied Sciences, 1, 89-99.
Doğan M. (2009) Betonarme yapılardaki Deprem Hasarlarına Korozyonun Etkisi,
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi,
XXII, 1, 147- 168.
Eker, A. (2017) Korozyon,
http://www.yildiz.edu.tr/~akdogan/lessons/korozyonvekoruma/Korozyon_Kor
ozyon_Mekanizmalari.pdf, Erişim Tarihi: 10.05.2017.
Kaftan, M. A. (2006). Çelik Yapılarda Korozyon Oluşumu ve Korozyondan Korunma
Yöntemlerinin Maliyet Açısından Karşılaştırılması, Yüksek Lisans Tezi,
Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Denizli.
Kismet, Y., Wagner, M.H., (2017) Enhancing the potential of employing thermosetting
powder recyclates as filler in LLDPE by structural modifications, J Polym Eng
37(3):287-296.
Kısmet, Y. (2015) Kurutulmuş Kolza Bitkisinin Dolgu Malzemesi Olarak Alçak
Yoğunluklu Polietilenin Mekanik Özelliklerine, Yoğunluğuna ve Su Emme
Kapasitesine Etkileri, Politeknik Dergisi, 18(4):203-209.
Üstün, B., Dal, M. (2016) Betonarme Donatı Uygulamalarının Değerlendirilmesi,
Bilim ve Gençlik Dergisi, 4(1):8-19.
Yıldız, Ö., Dal, M. (2016) İnşaat Mühendisliği Uygulamalarında Su-Nem Kaynaklı
Hasarların Değerlendirilmesi, Bilim ve Gençlik Dergisi, 4(1):25-37.
Yazıcı, H. (2017) Donatı Korozyonu,
http://kisi.deu.edu.tr//halit.yazici/SUNUMLAR/KOROZYON.pdf, Erişim
Tarihi: 10.01.2017.
URL 1.(2017). https://www.galvanizeit.org/corrosion/effects-of-corrosion
URL 2.(2017). http://tarayalitim.com/metal-cati.html

16. 22 | Betonarme Donatılarında ve Metal Yapı Elemanlarında Görülen Korozyon Hasarları
URL 3.(2017). http://www.conrehab.com/Cathodic-protection/Corrosion-process
URL 4.(2017).
https://www.baw.de/EN/bautechnik/themen/baustoffe/images/B3_Referatsseite_Chlorid
korrosion.jpg?__blob=poster&v=4
URL 5.(2017). http://theconversation.com/the-problem-with-reinforced-concrete-56078
URL 6.(2017). http://www.cementlab.com/photo-research.htm
URL 7.(2017). http://blog.kryton.com/2016/02/5-ways-water-attacks-concrete-
structures/
URL 8.(2017). http://www.arab-eng.org/vb/t192968-2.html
URL 9.(2017). http://surtreat-info.weebly.com/corrosion.html
URL 10.(2017). http://www.intechopen.com/books/environmental-and-industrial-
corrosion-practical-and-theoretical-aspects/corrosion-control-in-industry