ÖZET
Projemiz kapsamında gerçekleştirdiğimiz istasyon ve imalatlarda kullanılan kalıpların kullanım özelliklerinden kaynaklanan ve beton dökümü sonrasında sökülen kalıpların oluşturduğu tie-rod deliklerinden sızması muhtemel su ya da benzeri akışkanların çalışmamız kapsamında kullanılan beş faklı malzemenin performansına bağlı seyrinin hazırlanmış deneysel düzenekte izlenebilmesidir.

Anahtar Kelimeler: Beton, kalıp, epoksi, basınç, graut harcı, tie-rod, manometre, aderans

1-GİRİŞ

Tie-rod deliklerinin kapatılması ve böylece gelmesi muhtemel akışkan sızıntılarının önlenebilmesi için örnek bir model oluşturulmuştur. Örnek model, farklı tie-rod deliklerini kapsayan pvc boru sistemi ile içerisinden belirli basınç ile su akışına (kontrollü) izin veren ve çalışmaya müsait perde duvar üzerinde geliştirilmiştir.

2-ÇALIŞMANIN KAPSAMI ve ESASLARI

Bu sistemin çalışma prensibi sahada yapılan gözlemler ve tecrübelerle oluşturulmuştur. Bu sisteme ve sistemin çalışmasına direk etkide bulunacak iki önemli husus; tie-rod delikleri için bırakılan plastik borunun çıkarılması (kısmen de olsa) ve yine bu deliklerin komprasör yardımı ile temizlenebilme hususudur. Bu işlemler tamamlandıktan sonra, 80 cm kalınlığındaki perde duvarındaki tie-rod deliklerinin bir ucuna yaklaşık 10 cm girecek, ölçümleri alınarak hazırlanmış olan, vanalı, üzerindeki su basıncının ölçümü ve kontrolü için gerekli manometreli pvc boru düzgün bir şekilde (ek-1) yerleştirilmiştir. Tie-rod deliklerinin pvc girişli ucu ayrıca tüm deliklerde kesinlikle su sızıntısını engelleyecek olan Sikadur-31 malzemesi ile düzgün bir şekilde kapatılmıştır. Tie-rod deliklerinin diğer uygulama uçları ise su sızıntısını engeleyebileceği düşünülen ve önerilen 5 farklı malzeme ile ek-1 de gösterildiği şekilde, teknik bilgi ve uygulama prosedürleri doğrultusunda gerçekleştirilmiştir.

Çalışmada, “çimento esaslı (Sika Graut-210, Sika Monotop-612, Sika Monoplug), Epoksi esaslı (Sikadur-31) ve Derz dolgu mastiği (Sikaflex Pro 3WF)” malzemeleri kullanılmış ve performansları basınç ve zaman parametreleri üzerinden değerlendirmeye tabi tutulmuştur. Çalışma, beş farklı basınç değeri uygulanarak, (0,5 bar – 1 bar – 2 bar – 3,75 bar ve 5 bar) belirli zaman dilimlerince gözlemlenmiş ve sonuçlar tablo-1’e işlenmiştir.

3-DENEYDE KULLANILAN MALZEMELERİN HAZIRLANMASI
Sika Grout 210(214):
Tanım: SikaGrout®-210/214 normal olarak çimentolu akıcı harçlarda görülen rötreyi
genleşerek yok eden, tek bileşenli, çimento esaslı, kullanıma hazır, akıcı harç(grout).
Hazırlama: Toz malzeme içine malzeme mala kıvamına gelecek derecede akıcı olana kadar su ilave edilir. Temiz bir karıştırma kabı kullanılmalı, düşük devirli (en fazla 500 devir/dakika) mekanik bir karıştırıcıyla, homojen oluncaya kadar karıştırılmalıdır. Tek veya iki kollu sepet tipi tahrikli ya da sabit karıştırıcılar uygundur.
Sika Monotop 612:
Tanım: Çimento esaslı, silis dumanı ve lif içeren, polimer modifiye, tek bileşenli, tamir harcıdır.
Hazırlama: Uygun temiz bir karıştırma kabına gerekli miktarda su konur. Üzerine toz halindeki malzeme yavaş yavaş ve karıştırılarak eklenir. Harç istenilen kıvama gelinceye kadar toz malzeme, kontrollü olarak ve küçük hacimler halinde, karışıma yedirilir. Karıştırma işlemi 3 dakika boyunca, çok fazla hava sürüklemekten kaçınmak için düşük devirli (en çok 500 d/d) elektrikli bir karıştırıcı ile yapılır. 25 kg’lık bir torba malzeme için ortam şartlarına ve amaca göre 2,75–3,25 litre su kullanılmalıdır. Su/Toz oranı ağırlıkça 0,11–0,13 olmalıdır.
Su: Toz= 1: 7,7–9,1 (ağırlıkça)
Su: Toz= 1: 5,0–5,9 (hacimce)
Sika Monoplug:
Tanım: Sika®Monoplug su sızıntılarının durdurulmasında kullanılan çimento esaslı hızlı priz alan tıkaç harcıdır.
Hazırlama: Sika Monoplug hazırlık gerektirmez. Su ile hafifçe karıştırılıp harç topu haline getirilerek ya da sadece toz malzeme avuç içine konup su gelen yere bastırılarak uygulanabilir.
Sikadur 31:
Tanım: Sikadur 31, solvent içermeyen, neme toleranslı, tiksotropik, iki bileşenli, epoksi reçineler ve özel dolgular içeren yapısal yapıştırma ve tamir harcıdır.
Hazırlanması: 1/3 oranında hazırlanıp ambalajlanmış A ve B bileşenleri en az 3 dakika boyunca spiral uclu elektrikli karıştırıcıyla en düşük hızda(en fazla 600 devir/dk) malzeme düzgün kıvamlı ve homojen gri renk elde edilene kadar karıştırılmalıdır. Karıştırırken fazla hava sürüklenmemesine dikkat edilmelidir.
Sikaflex Pro 3WF:
Tanım: Sikaflex® PRO-3 WF tek bileşenli, nem ile kürlenen, poliüretan esaslı yüksek mekanik dayanımlı elastik derz dolgu mastiğidir.
Hazırlanışı: Ürün kullanıma hazır olup sosis tabancasıyla sıkılarak uygulanır.

4-ÇALIŞMAYI ETKİLEYEN FAKTÖRLER

Kalıp ve donatılar ya da beton içine yerleştirilen diğer elemanlar (örneğin; altgerme kanalları, tie-rod çubukları) arasındaki dar boşluklardan dolayı vibrasyon zorlukları belirir. Bu nedenle, yüzey tabakasının sıkıştırma eksikliği, agresif çevre koşullarına maruz betonarme yapıların dayanıklılık performanslarının zayıf olmasında temel faktör olarak öne çıkar. Bu nedenlerle düzgün yapılamayan sıkıştırma, çeşitli geçirimliliklere ve zararlı maddelerin girişini yol açar. Doğal olarak da betonarme yüzeyinde ya da içinde segregasyon, terleme, peteğimsi delikler vb. geçirgenlik unsurları meydana gelir. Yapmış olduğumuz deneysel çalışma ile tie-rod deliklerin tıkanma işlemleri neticesinde kesin sonuç arz eden malzemelerin kullanılması sebebiyle geri dönen ya da kendine yeni yollar arıyan akışkanlar belirtilen geçirgenlik unsurlarını takip eder ve o bölgelerden sızmalara sebep olur.

Yapılan çalışmada, kullanılan malzemelerin betonarme içerisinden sıyrılmaması halinde beraber çalışma özelliği kazanacağı düşünülürse betonarme ile kullanılması muhtemel malzemeler arasında bir bağ kuvvetinin olması beklenmektedir. Bu bağ kuvvetininde yapı ömrü boyunca kalıcı olmasının gerektiği göz önünde tutulmalıdır. Çalışmada kullanılan malzemelerin, uygulamada tam bir yapışma, betonarme ile sıkı bir bağ kurması gerekmekte, boşluklu ya da gözenekli bir seyir izlememesi gerekmektedir. Yapılan gözlemler ve deneylerle varlığını kanıtlayan bu bağ kuvveti “aderans” olarak ifade edilmekte olup deneysel çalışmada kullanılan malzemelerin betonarme ile beraberce kullanılması ve birbirini tamamlaması hususu tablo-1’de aderans başlığı altında gösterilmiştir. Özellikle aderansa direk etki edecek iki temel unsura dikkat ederek kullanılacak malzemeler ile betonarme yüzeyi arasındaki bağı kuvvetlendirmemiz mümkündür. Bunlardan birincisi, tie-rod delikleri içerisinde bulunan plastik borunun (tamamı mümkün olmazsa dahi bir kısmı) çıkarılması ikincisi ise tie-rod deliğinin temizlenmesidir. Bu işlemler yapıldığı takdirde uygulanacak malzemelerin betonarme ile aderansı (kuracağı bağ) güçlü ve kalıcı olacaktır.

Yapılan çalışmada, kullanılan malzemelerin farklı basınç değerleri altında gösterdikleri performanslar izlenmiş, zamanla kademeli arttırılan basınç değerleri de kayıt altına alınmıştır. Manometre (basınç ölçer) ile tie-rod delikleri üzerinde hazırlanmış deney düzeneği ile o delikteki su basıncı takip edilmiş, ana basınç ölçer ile de kademeli basınç değişiklikleri ayarlanmıştır. Projemiz kapsamında yapılan istasyonlarımızın ortalama yüksekliği 30 m düşünülürse istasyonun en alt noktasında oluşması muhtemel max basınç (P=H/10) 3 bar olarak beklenmektedir. Deneysel çalışmamızda beklenen basınç değerinin üzerine çıkılarak daha yüksek basınçlarda malzemelerin gösterdiği performans da gözlemlenmiştir. Ayrıca, deneysel düzenekte şehir şebekesinden gelen su kullanılmış olup şehir şebekesinin basıncı 3-4 bar civarındadır. Ancak biz ana basınç ölçer ile basınç değerini şehir şebeke basınç değerinin de üzerine (ancak beklenen basınç değerinin üzerinde diğer kısa basınç değerlerine nazaran daha kısa süreli denenmiştir) taşıyarak ekstra durumlara tepki ölçülmüştür.

Yapılan çalışmada kullanılan malzemelerin yoğunluğu da karşılaşılması muhtemel su yoğunluğu karşısında önem göstermektedir. Sıvı akımı (geçişi) olması için yoğunluk farklarının olması gerektiği için kullanılan malzemelerin yoğunluğunun suya karşı dirençli olması gerekir. Burada sıvı akımı bir başka ortama transfer olmak istiyorsa kendinden daha az yoğun ortamla karşılaşmak ister. Eğer kendinden az yoğun bir ortam bulursa oradan rahat geçer ancak daha yoğun bir ortamla karşılaşırsa geçiş hızı yavaşlar hatta geçişi mümkün olmayabilir. Bu çalışmada kullanılan malzemelerin yoğunlukları ve buna bağlı performansları da tablo-1 de belirtilmiştir.

Yapılan çalışmada kullanılan malzemelerin uygulama kalınlıkları ve uygulama şekilleri de deney sonucuna direk etkide bulunmakta ayrıca maliyet parametresi açısından da önem teşkil etmektedir. Tie-rod deliklerinin kapanmasında kullanılacak malzemenin hazırlanması kısmında uygulama prosedürleri ayrıntılı olarak anlatılmış olup bu hususlara önem vermek gerekir. Malzemelerin zayi olma riskleri yüksek olup, kullanımdan fazlasının bu sebepten dolayı maliyete yansıyabileceği unutulmamalıdır.

5-SONUÇLAR

Hazırlanmış olan deneysel düzenek aracılığı ile yapılan gözlemler ve alınan ölçümler neticesinde aşağıdaki sonuçlar belirmiştir.

1- Maliyet faktörü (özellikle işçilik maliyeti vurgulanabilir)
2- Uygulama (işçilik, kullanım miktarı, temizlik vb.)
3- Gözlem, ölçümler (belirlenmiş parametreler düzgün ve periyodik olarak kayıt altına alınmaldır)
4- Farklı kalıp sistemleri kullanılabilir
5- Geri bildirimler
6- Farklı deneysel ortam
7- Yapının yeri, cinsi, yüksekliği, uygulanacak betonarme yapı kalınlığı
8- Zemin cinsi, bileşenleri, su içeriği
9- Basınç dayanımı
10- Uzun ömürlü bir uygulama olup yapının kendisiyle bağ kurarak bir bütün olarak hareket etmesi

Yukarıda açıkca ifade edilen sonuçlar doğrultusunda, muhtemel su sızıntılarını engelleyebilme kabiliyetine sahip en etkin malzemenin Sikadur-31 (epoksi esaslı) olduğu, bu malzemeye alternatif olarak da Sika Graut-210 (çimento esaslı) malzemesinin bekleneni karşılayabileceği gözlemlenmiştir. Teknik yeterlilik ve gözlemlenen performansları doğrultusunda iyi sonuç veren bu iki malzeme arasındaki bir diğer etken ise malzemelerin birim fiyatları (delik başına uygulanan kalınlık, uygulanan miktar) olarak öne çıkmaktadır. Bu parametreyi de projemiz kapsamında (tamamen ikincil iş, ödemeye esas olmayan bir uygulama olduğunu da düşünürsek) yapılacak uygulamalarda düşünürsek Sika Graut-210 bir adım öne çıkmaktadır. Ancak deney süresince yapılan gözlemler ve edinilen tecrübeler doğrultusunda geriye dönük sıkıntı yaşamamak adına da Sikadur-31 malzemesi kullanılması tavsiye olunur.

Erhan TALU
Gülermak-Doğuş Adi Ortaklığı
Kalite Kontrol-Kalite Güvence Şefi