Beton Yol Çatlaklarının İncelenmesi

Beton Yol Çatlaklarının İncelenmesi
Prof. Dr. Güven Öztaş
İTÜ İnşaat Fakültesi Ulaştırma Anabilim Dalı

1. GİRİŞ
Beton yolların esnek kaplamalı yollara kıyasla en önemli üstünlüklerinden biri, çok az düzeyde bozulma göstermeleri, fazla bakıma genek duymamaları ve çok uzun ömürlü olmalarıdır. Yine de gerek betonun özellikleri gerekse yan etkiler nedeniyle beton kaplama üzerinde bazı bozulmaların görülmesi olasıdır. Bu bozulmalar başlıca, Çatlak Oluşumu, Çukur Oluşumu, Plak Oturmaları, Dilatasyon Derzlerindeki Bozulmalar, Altyapı Tesis İnşaatının Yol Açtığı Bozulmalar ve Yüzeysel Pürüzlüğün Kaybolması şekilleriyle kendini göstermektedir. Konuda, diğerlerine kıyasla daha fazla görülen Beton Plaklardaki Çatlaklar konusu ele alınmaktadır.

2. ÇATLAKLAR

Beton plağın sökülüp düzeltilmesinden az sonra ve yolun trafiğe hizmet ettiği daha ileri zamanlarda beton plak üzerinde oluşan bozulmalardır. Uygun onarım yöntemlerinin açıklanmasından önce çatlakların oluşmasına yol açan nedenleri incelemek gerekir.

2.1.PROJELENDİRME HATALARI

2.1.1. Plak Kalınlığının Yetersizliği: Projelendirme safhalarında gözönünde tutulan parametrelere bağlı olarak saptanmış olan plak kalınlığı, yolun taşıdığı trafik yüküne karşı yetersiz kalmışsa, öngörülen gerilmelere, bu plağın yeterli ve beklenen süreci gösteremeyeceği açıktır. Bu da ilk aşamada plağın, bütün kalınlık boyunca kırılması şeklinde görülen çatlaklarla ortaya çıkar.

2.1.2. Uygun Olmayan Derz Aralıkları: Derz açıklıkları için kesin bir hesap yöntemi bulunmamakta ve bu aralıklar, deneysel olarak saptanmaktadır. Gözlem ve deneyler sonunda, yarım derzler arasının 6 – 9 metre, genleşme derzlerinin arasının ise 25 – 35 metre kadar olması önerilmektedir. Bu değerlerin altındaki açıklıklar, konfor ve maliyeti olumsuz yönde etkilemekte, çok üzerindeki açıklıklar ise, genleşme gerilmelerinin tek bir yerde toplanamaması sonucu çatlamaların oluşmasına yol açmaktadır.

2.1.3. İklim Etkisinin İhmali: Çok soğuk veya sıcak ve daha da önemlisi günlük sıcaklık farklarında büyük değişmelerin bulunduğu bölgelerde betonun yapı ve özellikleri nedeniyle doğacak ani gerilmelerin dikkate alınması gereklidir. Bu gerilme ve deformasyonlar büyük ölçüde genleşme derzleri ile karşılanmakta, ayrıca beton plak altında imal edilecek bir Kaplama Altı tabakası da bu konuda yardımcı olmaktadır.

2.1.4. Ağır Yükleme: Projelendirmede göz önünde tutulan en önemli parametrelerden biri, o yol üzerinde seyredecek trafiğin yük etkisidir. Taşıt yüklerinin gerek tekrar sayısı, gerekse tonaj itibariyle düşük alınması veya artışındaki tahminlerde hataya düşülmüş bulunması durumlarında, hesaplanmış olan geometrik boyutların yetersiz kalması söz konusu olmaktadır. Öngörülenin üzerindeki yüklemeler ve bunların doğuracağı gerilmeler sonunda, beton plakta çatlamalar oluşmaktadır.

2.1.5. Beton Bileşim Hesaplarındaki Hatalar: Bu hesaplar, ideal gronülometriye sahip belirli miktardaki agreganın, yine belirli miktardaki su ve çimento ile bağlanması, istenen dirençte, boşluksuz veya şartname sınırlarını aşmayan boşluklu betonon yapılmasını amaçlamaktadır. Hesap hataları sonunda, fazla boşluklu, düşük dirençli betonun, öngörülen trafik yüklerine dayanması söz konusu olamaz. Bu dayanıksızlık da kendini, betonun çatlama yapması ile göstermektedir.

2.2. İNŞAAT HATALARI

2.2.1. Erken veya Geç Perdah: Betonun dökülüp mastarlanması ile prizini alması arasındaki sürede bu plağın, önce şişme sonra da rötreden dolayı belli gerilmelere maruz kaldığı bilinmektedir. Özellikle rötre gerilmeleri prizini almakta olan betonda, gözle görülür yüzeysel çatlaklar meydana getirir. Bu nedenle beton plak yüzeyinde perdahlama işlemi yapılmakta, çatlaklar da bu şekilde önlenmekte veya yok edilmektedir. Erken yapılan perdahlama, önleyici olmaktan uzaktır ve priz ve rötre sırasında yine çatlamaların olduğu görülür. Perdahlamanın geç yapılması durumunda ise yerleşik bir özellik gösteren çatlakların yok edilmesi olanak dışı kalmaktıdır. Bu yüzeysel çatlaklar, beton plağın o kesimlerinde kesit zayıflığına yol açmakta, daha sonra tam kalınlık çatlağına ve nihayet çukurlaşmalara yol açmaktadır.

2.2.2. Derz Yapımındaki İmalat Hataları: Beton yollarda uygulanan derzlerin mutlak surette kalifiye bir ekip tarafından yapılması ve denetlenmesi gerekmektedir. Yarım derz oyuklarının açılması, içlerinin uygun malzeme ile doldurulması, genleşme derzlerinde uygun açıklığın bırakılması, kayma demirlerinin istenen nitelik ve nicelikte yerleştirilmesi ve nihayet derz boşluklarının gerektiği gibi doldurulması, belirli bir özellik, deneyim, titizlik, duyarlılık ve ustalık gerektirmektedir. Bu nedenle derzlerin imal ve kontrolündeki bir eksiklik, ileride büyük boyuttaki zararlara yol açabilmektedir.

2.2.3. Alt Yapının Sağlam Olmaması: Beton yol plakları trafik yüklerini kendi üzerlerinde taşır ve yük ve gerilmeleri altyapıya çok fazla iletmezler. Bu nedenle altyapı zayıflığının beton plağı çok fazla etkilemeyeceği gibi bir kanı bulunmaktadır. Oysa plağı alttan destekleyen taban zemininin sağlam olması, plak ömrünü de artırmaktadır. Taban zemininde oluşacak lokal bir oturma, o noktadaki beton çekme gerilmelerini de artırmakta ve plakta çatlamaya neden olabilmektedir. Ayrıca zeminde Pompaj Etkisi varsa, plak altının özellikle kenar ve köşelerinde meydana gelecek zemin kaybolması ve altyapı boşlukları, beton plağın mesnetsiz kalmasına, daha doğrusu yayılı mesnetli durumdan tekil mesnetli duruma dönmesine yol açmaktadır. Böyle bir durumda da plak, değişik noktalarda maruz kaldığı çok değişik nitelik ve nicelikteki gerilmeler etkisiyle çatlamalar göstermektedir.


2.2.4. Homojen Olmayan Beton: Betoniyerde gerekli bir karıştırma süresi geçirmeden dökülen veya segregasyona uğrayan beton, zayıf olan yerlerinde çatlamakta ve kırılmaktadır.

2.2.5. Sıkıştırma Hataları veya Yokluğu: Betoniyerden yola dökülen ve ilk serme düzenlemesi yapılan betonun, vibratörle uygun şekilde sıkıştırılması gerekmektedir. Vibrasyonun hiç uygulanmaması düşük yoğunluklu, zayıf dirençli betonun oluşmasına yol açar. Vibratörün betonda gerekenden uzun sürede tutulması da, iri malzemesi aşağıya çökmüş, ince malzemesi ve çimentosu üstte kalmış, homojen olmayan bir betonun ortaya çıkmasına neden olur. Bu nedenle vibratörü kullanacak kişinin bu konuda deneyimli olması ve vibrasyon sırasında da kontrol edilmek gereği ortaya çıkar.

2.2.6. Malzeme Kalitesindeki Yetersizlik: Kaliteli malzeme (agrega, su, çimento) kullanılmamış olmanın sonucunda istenen dirençte beton elde edilemeyeceğinden, bu zayıf direncin ilk göstergesi olan çatlakların ortaya çıkması da kaçınılmaz olmaktadır. Bu da inşaat öncesinde, kullanılacak malzemenin seçim, deney ve kontrolünün ne denli önem taşıdığını ortaya çıkarmaktadır.

2.2.7. Dökülen Betonu Korumadaki İhmal ve Yetersizlik: Beton plağın dökümünden sonra 72 saat süre ile beton suyunun kaybolmaması için önlemler alınmalıdır. Buna "Betonun Korunması" denir. Betonda, yetersiz koruma sebebiyle oluşacak erken bir su kaybı, bağlayıcı çimentonun eksik hidratasyon yapması sebebiyle beton direncini olumsuz etkilemekte, böylece öngörülmüş trafik yüklerine maruz kalan daha düşük dirençli betonda çatlaklar oluşmaktadır.


3. BAKIM ve ONARIM
Beton yolda meydana gelen çatlamaları gidermenin ilk yolu, hiç kuşkusuz, bu bozulmaların oluşmasına olanak vermemektedir. Bunun içinde iyi bir projelendirme, çeşitli kontrollerden geçmiş ve uygunluğu sağlanmış malzeme temini, çeşitli idari birimler arasında koordinasyon, iyi, ciddi ve kontrollü bir inşaat ve nihayet istenen nitelikte bir koruma gereklidir. Yine de sayıları bu etapların en az bir veya birkaçındaki zayıflık belirli bir bozulmaya yol açabilmektedir. Bozulmaların ilk safhası olan çatlakları önlemek, ileride meydana gelebilecek çok daha ciddi arıza ve bozulmaları da önlemek anlamına geldiğinden, çatlakların onarımı için aşağdaki teknikler uygulanmaktadır.

3.1. ÇATLAKLARIN ONARIMI
- Beton dökümü sırasında üst yüzeye yakın bir şekilde yerleştirilmiş ince hasır demirleri, yüzey gerilmelerini (rötre gerilmeleri) karşılamakta ve yüzeysel çatlakları önlemektedir.
- Ek bir işçilik ve maliyet getiren bu önlemin yanısıra, çatlakların 110 dereceye kadar ısıtılmış sıcak bitümle doldurulması ve bunun da dişli taneli kumla örtülmesi, etkili bir yöntem sayılır.
- Çok daha iyi ve etkili, fakat maliyeti artıran diğer bir yöntem de beton yolun trafiğe açılmasından kısa bir süre sonra beton yüzeyin, 3 cm kalınlıktaki Beton Asfalt örtüsü ile kaplanmasıdır. Nitekim çatlamaların ilerleyip büyümesi durumunda, asfalt yüzeyde yapılacak onarım, beton yüzeydekine kıyasla çok daha kolay bir şekilde gerçekleşmektedir.
- Çatlakların giderilmesi için diğer bir yöntemde bu çatlağın derze dönüştürülmesidir. Bunun için de beton plak üzerinde başlamış olan bir çatlak, elmas uçlu testere ile yaklaşık 1 cm genişliğinde açılmakta ve sonra da bir derz gibi kabul edilerek doldurulmaktadır.

4. SONUÇ
Beton yollarda görülebilecek çatlakların hemen düzeltilmesi ve bunda hiçbir gerekçeyle geç kalınmaması zorunludur. Aksi taktirde küçük çatlaklar büyük çatlaklara, onlarda çukurlara dönüşebilmektedir. Bunları onarmak ise büyük ve pahalı işler yapılması gerekliliği anlamına gelmektedir. Bu nedenle beton yol yüzeyi, yılda en az bir kez iyice incelenmeli ve bütün çatlaklar onarılmalı, böylece düşük maliyetli onarım ile de ekonomi sağlanmalıdır.

Kaynak: “Beton Yollar”; AĞAR E. ; SÜTAŞ İ. ; ÖZTAŞ G. ; İTÜ İnş. Fak.