Betonda Pirotin Hasarı 

2020 yılında Bilotti ailesi, bodrum katlarının beton duvarlarında ince çizgiler fark etmeye başladılar. Aynı zamanda yakınlarda Massachusetts’te yaşayan ev sahiplerinin temellerinde daha büyük çatlaklar oluştuğunu duymuşlardı.

Bilim insanları ve mühendisler, karot testleri yoluyla komşularının evlerindekine benzer çatlakların ardındaki problemin, bazı beton agregalarında bulunan kükürt ve demirden oluşan bir mineral olan pirotin olduğunu tespit ettiler. Hava ve suyla temas ettiğinde pirotin, betonun çatlamasına ve yapısal bütünlüğün bozulmasına  neden olan ikincil minerallere dönüşebiliyor.

Bilotti ailesinin konut felaketiyle karşılaşması ilk kez olmuyordu. 2011 yılında Batı ve Orta Massachusetts’te bir kasırga meydana gelmiş ve eski evlerinin çerçevesi, oyuncak bir ev gibi temellerinden sökülmüştü. Bilottiler yıkılan evlerini yeniden inşa etmek istemediler. Bu yüzden şehrin başka bir yerinde bir ev satın aldılar ancak şimdi yine benzer bir sorunla karşı karşıya kaldılar.

Nitekim yapılan testte pirotin pozitif çıktı. Diğer Massachusetts ev sahipleri gibi onlar da acı bir kararla karşı karşıyaydı. Bu durum karşısında ya evlerinin temelinin giderek hasarlandığı bilgisiyle yaşamaya devam edeceklerdi ya da temellerini yenilemek için 300.000 dolara kadar para ödeyeceklerdi.

Sanki evinize kanser teşhisi konmuş

Yıllardır ABD’de kamu görevlileri bu sorunu Connecticut ile ilişkilendiriliyor. Burada araştırmacılar, eyaletteki 35.000’e yakın hatalı temelin bir taş ocağındaki pirotinle kirlenmiş agregaya bağlı olduğunu düşünüyor ancak Massachusetts’te çöken temellerle ilgili giderek yaygınlaşan raporlar, bilim insanları ve ev sahipleri arasında, kusurlu betonun daha önce anlaşılandan daha yaygın bir sorun olduğu yönündeki endişeyi arttırıyor. Geçtiğimiz günlerde, Massachusetts eyaletinin New Hampshire sınırının hemen güneyinde yer alan Dracut kentinde, temelleri çatlamış bir apartman kompleksinde pirotin testi pozitif çıktı. New England’ın ötesinde, Kanada’daki iki ocaktan çıkan pirotin, 1990’lardan bu yana binlerce eve zarar verdi ve son iki yılda yapılan çalışmalar, İrlanda’ya kadar uzanan bölgede bozucu etkilerinin olduğunu ortaya koydu.

Bu bölgelerdeki keşifler, yeni yeni gelişen bir bilimsel araştırma alanının temelini oluşturmuştur. Geçtiğimiz mayıs ayında düzenlenen “Betonda Demir Sülfür Reaksiyonları Uluslararası Konferansı”nın ilkinde pirotin testi, reaktivitesinin anlaşılması ve mineralin haritalanması konularında sunumlar yapıldı. Konferansta ayrıca Massachusetts’te bir taş ocağında pirotinin çıktığı da ortaya çıkarıldı. Bazı araştırmacılar daha fazlasının da olabileceğini düşünüyor. Connecticut Üniversitesi’nin Beton Araştırma ve Test ekibinin baş araştırmacısı Kay Wille, “Başka taş ocakları da olmalı.” diyor.

Yaygın olarak uygulanan pirotin testleri yapılmadığı sürece, bilim insanları kusurlu betonun boyutunu veya yayılmasının nasıl önleneceğini belirleyemezler. Kanada’daki konferansın düzenlenmesine yardımcı olan Université Laval’da araştırmacı olan Pierre-Luc Fecteau, “Bunun olmasını engelleyecek bir düzenlemeniz yoksa, her yerde olabilir.” dedi.

Massachusetts ve Rhode Island’daki beton sektörünü temsil eden bir ticaret grubu olan Massachusetts Beton ve Agrega Üreticileri Derneğinin yöneticisi Craig Dauphinais,  düzenleyici engelleri aşmak için beton tedarikçilerinin genellikle “her şeyi test ettiğini” söyledi. Massachusetts Ulaştırma Bakanlığında iletişim analisti olan John Goggin, “Connecticut, 2022 yılına kadar taş ocaklarının kükürt içeriğini ve bazı durumlarda pirotin içeriğini bildirmesini zorunlu kılmadı ve Massachusetts, taş ocaklarının kükürt bileşikleri için test yapmasını gerektiren bir yasayı ancak 2023 yılında hayata geçirdi. Buna rağmen testler henüz başlamadı.” diyor. Dauphinais’e göre, Connecticut eyaletindeki bir beton tedarikçisinin çatlama olan temelleri araştırana kadar pirotin sektörün radarında değildi. “Bu mineralden kimsenin haberi yoktu. Hazır betonla ilgili bir sorun olduğunu kimse bilmiyordu.” dedi.

Pirotin tek başına bu bozulmaya neden olmaz. Son derece reaktif olan demir sülfür, su ve oksijenle karşılaştığında, yerini aldığı pirotinlerden daha fazla yer kaplayan etrenjit, tomasit ve alçıtaşı gibi sülfat minerallerine dönüşür. Hacimdeki bu genişleme, betonun çevresindeki agrega, çimento ve su karışımına basınç uygulayarak çatlamasına neden olur. Bu olguya iç sülfat saldırısı denir.

Wille, “Bu, yavaşlatılması, durdurulması veya engellenmesi çok zor, meydan okuyucu bir süreç.” dedi. Saldırı uzun süre yüzeyin altında gerçekleşiyor ve çatlakların oluşması 10 ila 30 yıl arasında sürebiliyor ancak Wille, parçalanma başladıktan sonra betonun bozulmasının hızlandığını, çatlakların pirotin’i daha fazla neme ve oksijene maruz bıraktığını açıkladı.

Kayanın derinliklerinde gömülü olan mineral, Connecticut’taki Willington’daki Becker’s Quarry’de uzun süre bu etkenlerden korundu ancak JJ Mottes Şirketi 1980’lerin başında bu bölgeden taş tedarik etmeye başladığında, tedarikçi farkında olmadan pirotin’i doğal etkenlerle tanıştırmış ve bu da pirotin’in parçalanmasına neden olmuş.

Bugün olduğu gibi, sıcaklık değişiklikleri, kötü drenaj veya betonu içeriden bozabilen bir diğer kimyasal olay olan alkali-silika reaksiyonları gibi birçok faktör temellerin hasar almasına  katkıda bulunmuş olabilir. Wille, “Betonun çatlaması şaşırtıcı değil.” dedi. Connecticut’taki bu yapısal bozulmanın 2000’li yıllara kadar kesin olarak pirotite bağlı olduğu ortaya konulmamıştı.

2016 yılında Wille ve ekibindeki bir yüksek lisans öğrencisi, beton bodrum duvarlarından alınan karot örneklerinde pirotin keşfettikten sonra, betonun ufalanmasını sülfat saldırılarına bağladılar. Ertesi yıl, eyalet temelleri çökmüş evlerle ilgili 550’den fazla rapor aldı ve daha sonra betonun 2015’e kadar yaygın olarak kullanılan JJ Mottes Şirketi’nden gelmesi nedeniyle on binlercesinin daha risk altında olduğu belirlendi. Ohio’daki bir laboratuvar olan ve 2008’de Connecticut’taki çatlamanın nedeni olarak pirotit reaksiyonlarını tanımlayan Concrete Research & Testing’in başkanı Nick Scaglione “Başlangıçta, bunun dâhil olan tek taş ocağı olduğunu varsaydık.” dedi.

O sıralarda, Connecticut’taki pek çok kişinin bilmediği bir şekilde, Kanada’nın Quebec eyaletindeki yüzlerce ev sahibi, pirotin ve bir inşaat şirketiyle uzun süren bir mücadelenin ortasındaydı. O zamanlar SNC-Lavalin (şimdiki adıyla AtkinsRéalis) olarak bilinen şirkette çalışan bir jeolog, bu minerali içeren betonun kullanımını onaylamıştı ve inşaatçılar bu betonu binlerce evde kullanmıştı. Betonun parçalanması Connecticut’takinden daha hızlı kendini gösterdi ve yeterli mali destek olmadığından bazı aileler mali açıdan iflasın eşiğine geldi. Pirotin mağdurlarını temsil eden koalisyonun başında bulunan Alain Gélinas, “Bu bir kabustu.” dedi.

Gélinas, 2012 yılında bodrum katında çatlaklar keşfetti. Birkaç yıl sonra, bir grup ev sahibiyle görüşmek üzere Connecticut’a gitti. Her ikisinin de sıkıntılarındaki benzerlikler onu şaşırttı. Gélinas, “Burada yaşadıklarımızın tamamen aynısıydı.” dedi. Massachusetts’te pek çok kişi, kısa süre sonra temellerinde aynı belirgin çatlakları görmeye başlayacaktı ancak Wille ve diğer araştırmacılar bu testleri hâlâ geliştiriyorlar. Örneğin Connecticut Üniversitesinde, mineralin belirli miktarlarının gelecekteki beton hasarıyla nasıl ilişkili olduğu araştırılıyor. Bu, Kuzey Amerika’da ve ötesinde temellerin neden çatladığını anlamaya yönelik küresel bir çabanın parçasıydı.

Geçtiğimiz mayıs ayında, yaklaşık 75 bilim insanı, danışman, inşaatçı ve diğer uzmanlar, “Betonda Demir Sülfür Reaksiyonları” konulu ilk Uluslararası Konferans için Quebec City’deki Université Laval kampüsünde bir araya geldi.

Araştırmacılar dört gün boyunca elektrokimyasal numune testlerindeki gelişmelerden geniş jeolojik haritalamaya kadar her şeyi tartıştılar. Bazıları, Appalaş Dağları’ndan geçen geniş bir damarda pirotin bulunan potansiyel kaya alanlarını gösteren 2020 tarihli ABD Jeoloji Araştırmaları haritasına atıfta bulundu. Ancak hem raporun ortak yazarı Jeff Mauk hem de diğer bilim insanları, haritanın mineralin miktarı veya tepkime seviyesi gibi faktörleri hesaba katmadığı konusunda uyarıyor.

Kaynak: https://goodmenproject.com/featured-content/home-foundations-are-crumbling-this-mineral-is-to-blame/