Düşey Perde Duvar Çatlakları Nasıl Kontrol Altına Alınır?
Kullanılmakta olan beton dayanımlarının artmasıyla daha sık rastlanılan düşey duvar çatlakları, çatlakların yeri açısından büzülme derzleri yerleştirilerek ya da çatlakların genişliği açısından donatı ile takviye edilerek en aza indirilebilir.
Nem ve sıcaklıktaki değişiklikler nedeniyle beton hacmi değişir. Beton kurudukça büzülür. Donatısız beton için kuruma büzülmesine bağlı uzunluk değişimi %0,08’e kadar çıkabilirken, normal betonarme elemanlarda kısıtlanma nedeniyle yaklaşık %0,02 ila %0,03’tür.[1]
Donatısız ya da hafif donatılı 30 metrelik bir duvar için, kuruma büzülmesi duvarı yaklaşık 25 mm kadar kısaltmaya çalışır. Duvar normalde donatılıysa, kısalma yaklaşık 0,6 ila 10 mm’ye indirgenir. Termal büzülme ile ilgili olarak, 10 °C sıcaklık düşüşüne maruz kalan 30 metrelik duvar, 15 mm kadar daha kısalmaya çalışır.
Beton kuruma büzülmesinden ve/veya ısıl değişkenlikten dolayı oluşan duvar kısalması, duvar köşeleri, kesişen duvarlar ve tij delikleri gibi düzensizliklerle birleştiğinde dikey çatlakların oluşmasına neden olur (bk. şekil 1). Büzülme ve duvar kısalmasına karşı koyan kısıtlamalar nedeniyle çekme gerilmeleri oluşur ve gerilmeler betonun çekme kapasitesini aştığında çatlama meydana gelir.
Beton Büzülmesi + Kısıtlamalar = Çekme Gerilmeleri = Duvar Çatlakları
Bu çekme ve kısıtlanma davranışını anlamanın başka bir yolu da, 30 metrelik duvarı dış boşluğa yerleştirmektir. Boşlukta gerilme olmaksızın yüzen duvar, çatlamadan serbestçe büzülebilir ya da yeni bir uzunluğa ulaşacak şekilde kısalabilir.
Duvar kısıtlanması olan zemine geri döndüğünüzde, beton büzülmesinin yarattığı çekme gerilimleri çatlak oluşumuyla azalmaktadır. Duvar gerilmeleri çatlama ile yeterince hafifletilmezse, daha önce oluşan çatlaklar arasında yeni çatlaklar oluşur. Şekil 1’de gösterildiği gibi, çoğu duvar çatlağı alttan başlar ve temel tarafından oluşturulan rijit kısıtlanma nedeniyle yukarı doğru büyür.
Çatlak Kontrol Yöntemleri
Duvar çatlaması riski, kök nedenler en aza indirilerek azaltılabilir. Betonun su içeriğini azaltmak ve/veya büzülmeyi azaltan bir katkı eklemek, çatlama riskini ya da en azından çatlamanın şiddetini azaltmaya yardım edebilir. Beton büzülmesi, büyük ölçüde betonun toplam su içeriğine bağlıdır. Böylece, su içeriğinin azaltılması, betonun kuruma büzülmesini ve düşey duvar çatlakları riskini azaltır. Duvar çatlakları problem olacak ise, beton tedarikçisi ile görüşülebilir.
Büyük olasılıkla, duvar gerilmelerini ve beton sıcaklık değişmelerini azaltmak mümkün olmayacaktır. Bu nedenle, büzülme derzleri ve yatay destek, rastgele düşey çatlakları kontrol etmek için en iyi seçenektir. Büzülme derzlerini ya da yatay desteği veya her ikisini ve ilgili ayrıntıları belirtmenin yanı sıra, karışım tasarımı gereksinimlerinin belirlenmesinde tasarımcı sorumludur.
Yöntem 1: Büzülme Derzleri
Büzülme derzlerinin montajı, dikey çatlakların yerini kontrol etmenin ekonomik ve basit bir yoludur. Büzülme derzleri, duvar kalınlıklarının azaltılması, desteklenmesi ya da her ikisinin birden yapılmasıyla oluşturulan zayıflatılmış düzlemlerdir; bu nedenle derzlerde çatlama meydana gelir. Beton kurudukça ve çekme gerilmeleri arttıkça, büzülme derzleri içindeki daha ince kesitlerde çatlaklar meydana gelir.
Büzülme derzleri, Şekil 2’de gösterildiği gibi, iç form yüzeylerine yapıştırılan ahşap, kauçuk, plastik ya da metal şeritler kullanılarak yapılır. Şeritler duvarın her iki yanında dar dikey oluklar oluşturarak daha ince duvar kısımları meydana getirir. Çatlakların yerini kontrol etmek için ince bölümün yeterince zayıflatılmasını sağlamak üzere iki oluğun toplam derinliğinin, et kalınlığının en az 1/4’ü kadar olması gereklidir.
| Et Kalınlığı | 6 inç | 8 inç | 10 inç |
| A | 1 inç | 1 1/4 inç | 1 3/4 inç* |
| B | 1/2 inç | 1/2 inç | 1/2 inç |
| C | 3/4 inç | 3/4 inç | 3/4 inç |
Genel olarak ve Şekil 3’te gösterildiği gibi, önerilen derz aralığı yaklaşık 3,6 m’den daha uzun duvarlar için duvar yüksekliğidir ve yaklaşık 2,4 m’den daha kısa duvarlar için duvar yüksekliğinin üç katıdır.[2] Köşeler ve kesişen duvarlarla ilişkili duvar kısıtlamaları nedeniyle, derzleri duvar köşeleri ve kesişme noktalarından 3 m ile 4,5 m’ye monte edin. Bu tavsiyeler, duvarın üst kısmının muhtemelen daha kontrollü olan alt kısımdan daha hızlı soğuyacağını ve büzüleceğini kabul etmektedir. Her iki koşul da duvarlarda dikey çatlaklar oluşturan çekme gerilmeleri meydana getirir. Kapı-pencere gibi köşe çatlaklarını kontrol etmeye yardımcı olmak için açıklıklarla aynı doğrultuda ve kabul edilebilir bir görsel görünüm oluşturulacak yerlerde, ani duvar değişikliklerinde derzler yerleştirmeyi göz önünde tutun. Şekil 3, duvar birleştirme önerilerini gösterse de, en iyi bağlantı yerlerini ve boşluklarını belirlemek için her bir duvarın ayrı değerlendirilmesi gereklidir.
h < 2,4 m , olduğunda, s = 3 x h
h > 3,6 m olduğunda, s = h
smaks= 7,5 m,
Dış oluklar, çatlaklardan soğuk hava, nem, su ve böceklerin penetrasyonunu önlemek için sarkmayan, kauçuk esaslı yalıtım malzemeleri (ör. poliüretanlar ve silikonlar) ile kapatılabilir. Çatlakları gizlemek için iç oluklarda sızdırmazlık elemanları da kullanılabilir.
Yöntem 2: Donatı Takviyesi
Yatayda duvar donatısı takviyesi, büzülme çatlaklarının genişliğini kontrol eder. Çatlakların ne kadar sıkı bir şekilde bir arada olduğu, takviyenin miktarına ve aralığına bağlıdır. Çatlaklardan geçen takviye miktarının artırılması ya da aralıklarının azaltılması, çatlak genişliklerini azaltır. Birçok durumda, dikey duvar çatlaklarını kontrol etmek statik tasarımcının seçimidir. Bu yöntemde çatlaksız bir duvar değil, rastgele çatlama oluşması beklenmelidir, ancak çatlak genişliklerinin duvardaki yatay donatı takviyesi sayesinde sınırlandırılması gereklidir.
Statik tasarımcılar, hem yük hem de bina kuralları gereksinimlerini kullanarak duvarlar için gerekli donatı takviyesini oluşturur. Yatay donatı; yük koşulları, yapısal bütünlüğü sağlamak için kuralların minimum gereklilikleri ya da bina kuralları veya yerel bina yetkilileri tarafından belirtildiği gibi minimum “sıcaklık ve büzülme” donatısı ile belirlenebilir.
Yatay donatı miktarı, donatı çapına dayalı olarak donatı yüzdesini hesaplama yoluyla belirlenebilir. Hesaplanacak donatı yüzdesi, standartlarda belirtilen minimum %0,18 sıcaklık ve büzülme donatı yüzdesinden fazla olmalıdır.
Basit duvar örneğinde (şekil 3) gösterildiği gibi, düşey çatlak genişliklerini dar tutmak için önemli miktarda yatay donatı gereklidir. Su geçirmez istinat duvarları için minimum et kalınlığı tipik olarak 25 cm’dir ve çatlak genişliklerini 0,1 mm’den daha az tutmak için önemli miktarlarda yatay donatı içeren iki sıra betonarme donatı levhası vardır. Statik tasarımcıların, alttan başlayıp yukarı doğru büyüyen çatlakların genişliğini kontrol etmeye yardımcı olmak için duvarların alt 1-1,5 m’lik kısmındaki yatay donatı miktarını artırması, yaygın bir uygulamadır.
Yöntem 1 ve 2’nin Birleştirilmesi
Düşey çatlamayı kontrol etmek için büzülme derzleri ve donatı takviyesi yöntemleri birleştirilebilir, ancak çok fazla donatı derzleri çapraz geçerse, derzler çatlama yerini aktif hâle getirmek ve kontrol etmek için yeterince zayıflatılamayabilir. Büzülme derzlerinde donatı takviyesine yönelik olarak derzden itibaren 5-8 cm boyunca donatı bulunmaması önerilir.
Çatlak Onarım Seçenekleri
Beton büzülmesi ve duvar kısıtlanmalarının azaltılması ve yatay donatı içeren veya içermeyen büzülme derzlerinin teşkili rastgele ya da derz dışı çatlakların oluşmamasını garanti etmez. Derz dışı çatlama meydana gelirse, gerekirse çatlakları kapatmak ya da yapısal olarak onarmak için kullanılabilecek birkaç onarım seçeneği vardır.
- Yönlendirme ve Kapatma: Çatlak genişliklerine bakılmaksızın, dikey çatlakları onarmanın en basit ve en ekonomik yoludur. Bu onarım, V-şeklinde bir yalıtkan rezervuarı oluşturmak için çatlağın yönlendirilmesini ya da genişletilmesini ve ardından rezervuarın sarkmayan, kauçuk esaslı yalıtım malzemesi (ör. poliüretanlar ve silikonlar) ile doldurulmasını içeren yapısal olmayan bir onarımdır.
- Poliüretan Enjeksiyonu: Sızıntıları tıkamak ve çatlakları kapatmak üzere genişleyen ve esnek bir jel oluşturmak için, suyla birleşen poliüretan reçineleri nemli ya da sızdıran çatlaklara enjekte edilir. Bu teknik, tam derinlikte ve kalıcı bir çatlak onarımıdır.
- Epoksi Enjeksiyonu: Çatlak yüzlerini birbirine kaynak yapar ya da yapıştırır ve betonun sağlamlığını ve bütünlüğünü geri kazandırır. Bununla birlikte, enjekte edilen çatlaklar aktifse (devam eden beton büzülmesi nedeniyle hâlâ açılıyor ya da termal gerilmeleri azaltmak için derz olarak hareket ediyorsa) onarılan çatlakların yanında yeni çatlaklar oluşabilir.
Bu makale, duvarlar için kanıtlanmış iki çatlak kontrol yöntemi sunmuştur. Ne yazık ki, üçüncü bir çatlak kontrol yöntemi sıklıkla kullanılır: “Bırakın çatlasın”. Bu yaklaşım, çatlaklarla meydana geldikten sonra başa çıkacağınızı varsayar. Bu seçeneğin kullanılması, herhangi bir taraf, çatlakları yapının yapısal bütünlüğünü, işlevini ya da hizmet ömrünü tehlikeye atan kusurlu beton veya işçilik olarak yanlış yorumlarsa, zaman alıcı ve pahalı bir hal alabilir. İşe başlamadan önce proaktif olmak ve çatlak kontrol seçeneklerini ve çatlak beklentilerini göz önünde bulundurmak daha doğru bir yaklaşımdır.
Referanslar
[1] Kosmatka, S, H, and Wilson, M, L,, Design and Control of Concrete Mixtures, 5th Edition, 2011, pp, 180, Portland Cement Association, www,cement,org
[2] ACI 224,3R-95 Joints in Concrete Construction, p, 32, American Concrete Institute, www,concrete,org;
[3] [(0,20 in2/ft)/(8 in, x 12 in,)] x 100 = 0,21%
[4] Kianoush, M, R,, Acaran, M,, and Dullerud, E,, Cracking in Liquid-Containing Structures, Selecting the appropriate temperature and shrinkage reinforcement, Concrete International, pp, 62 – 66, April 2006, American Concrete Institute, www,concrete,org,
Kaynak: https://www.forconstructionpros.com/concrete/equipment-products/repair-rehabilitation-products/article/21952625/kb-engineering-llc-how-to-control-concrete-wall-cracks
