Yapılarda Onarım

1. ONARIM NEDİR?

Onarım, hasarlı bir yapı veya yapı elemanını öngörülen bir güvenlik düzeyine çıkarmak için yapılan işlemlere denir. Hasar görmüş yapılarda, genelde onarım yapılabilir. Onarımdaki amaç önceki durumu geri getirmektir, bu kullanım bakımından olabileceği gibi yapının yük taşıma kapasitesini, rijitliğini, sünekliğini ve dayanıklılığını artırmak şeklinde olabilir.

1.1 GÜÇLENDİRME NEDİR?

Hasarsız bir yapı veya yapı elemanını öngörülen bir güvenlik düzeyine çıkarmak için yapılan işlemlere denir.

1.2 ONARIM ÜZERİNDEKİ SÜRECİ

• Yapının mevcut halinin belirlenmesi (çatlaklar, deformasyonlar, hasarlar) Sistemin durumu
• Onarım gereklerinin belirlenmesi
• Onarımdan sonra yapıda temin edilmesi istenen hedeflerin belirlenmesi
• Onarım programının hazırlanması
• İnşaatın kalitesinin denetlenmesi
• Önerilen onarım sistemlerinin uygunluğunun belirlenmesi
Yapı elemanları yalnızca sınırlı sayıda hasar görmüşse veya zayıflıklar içeriyorsa, sistem yeterli yanal rijitliğe sahipse kullanılır.

2. ONARIM MALZEMELERİ

Her projede çözümler farklı olmakla beraber onarım malzemelerinde bazı ortak özellikler olmalıdır; rötresinin dengelenmesi, her koşulda ayrışma olmadan yerleştirilebilmesi, maruz kalacağı kimyasallara dayanıklı ve geçirimsiz olması, yüksek basınç, eğilme ve yapışma mukavemetlerine sahip olması, tabakalar arası elastisite modüllerinin ve genleşme katsayılarının uyumlu olması, zemine çok iyi yapışması gibi.
Onarım kalınlığı 2cm’ye kadar olan yerlerde alt tabaka pürüzlülüğü genleşmeyi dengeleyecek yeterlilikte olmalıdır. Bunu sağlamak için alt tabaka yaklaşık 0.5cm pürüzlendirilmelidir. Onarım derinliği 2cm’den daha fazla olan yerlerde geleneksel rötre dengeleyici harçların genleşmesini engellemek ve onarımın bütünlüğünü sağlamak amacıyla demir, çelik/polipropilen lif veya çelik hasır takviyeli tamir harcı kullanılmalıdır. Donatının üzerinde en az 10 mm kalınlıkta onarım malzemesi olmasına dikkat edilmelidir.

Doğru malzeme seçimi kadar önemli bir diğer konu da doğru uygulamadır. Bunun için alt yüzey hazırlığının çok iyi yapılması gerekmektedir. Onarım malzemesi uygulaması öncesinde hasar görmüş beton, harç ve gevşek parçalar temizlenmeli, yüzey kumlama, su jeti veya mekanik olarak pürüzlendirilmelidir. Donatılarda pas varsa, tercihen kumlayarak, mümkün değilse mekanik olarak temizlenmeli, üzerine korozyona karşı koruyucu malzeme sürülmelidir. Mevcut donatının taşıma kapasitesi azalmışsa yeni donatı ilave edilmelidir. Tamir harcı uygulanacak yüzeyde su sızıntısı mevcutsa drene edilmeli veya çok hızlı priz alan tamir harçları kullanılarak durdurulmalıdır. Alt tabakadaki yağ, gres, boya kalıntıları, kireç, toz, kir vs gibi yapışmayı etkileyecek malzemeler temizlenmelidir.

Büzülme yapmayan harç (grout), epoksi veya polyester esaslı tamir harçları, lifli beton (çelik, polipropilen, cam vb.) malzemeler kullanılır. Daha derin ve geniş alanlardaki uygulamalarda uygun bileşimde betonlar kullanmak gerekebilir.
Bu durumlarda maksimum agrega dane boyutu (dmax), minimum uygulama kalınlığına (donatı aralığı, betonun en ince kesiti, …) uygun seçilmeli, vibratör kullanmanın zor olduğu yerlerde kendiliğinden yerleşen ve sıkışan beton kullanılmalı, kullanım yerine uygun tipte beton üretilmeli (püskürtme beton, priz geciktirme veya hızlandırma, erken kullanıma açılım için çok yüksek erken mukavemet, çok soğuk veya sıcak havalar için özel önlemlerin alınması, vb.) yüksek mukavemet için su/çimento oranının uygulama esnasında korunduğundan emin olunmalıdır.

2.1UYGUN ONARIM MALZEMELERİNİN SEÇİMİNDE ARANAN ÖZELLİKLER

En uygun onarım malzemesinin seçimindeki genel prensip, özellikleri onarılacak alt tabakaya en yakın olan malzemeyi seçmektir. Dolayısıyla, onarım malzemesi aşağıdaki özellikleri taşımalıdır:
• Alt tabaka ile yaklaşık eşit elastisite modülü
• Alt tabaka ile yaklaşık eşit termal katsayı
• Çok düşük kuruma rötresi
• Yüksek eğilme dayanımı ve aderans
• Termal değişmelere dayanıklılık
• Düşük geçirimlilik
• Karbondioksit, klor, sülfat vb. kimyasallara dayanıklılık
• Kullanım kolaylığı

3. TEMELLERDE ONARIM

Temellerdeki güçlendirme gereği iki ayrı biçimde ortaya çıkmaktadır. Birincisi temel boyutlarının gelen yükleri taşımada, yetersiz olması, diğeri ise yapılım güçlendirilmesi için eklenen yeni elemanlar için yeni temel yapılması ya da mevcut temelin genişletilmesidir. Temellerin güçlendirilmesinde eski ve yeni bölümlerin birlikte çalışması, eski elemandan yeni elemana yük aktarılmasının sağlanması gerekmektedir.

Betonarme yapılarda çerçeveler arasına konulmuş ve kolonlarla bağlantısı olmayan bir perde duvarın temel ayrıntısı verilmektedir. Buradan perdenin temeli mevcut kolonların temeli ile bağlantısız yapılmaktadır. Perde duvarın temelinin boyutları perdenin bir deprem sırasında taşıyabileceği en büyük eğilme momentini güvenle taşıyabilecek güçte seçilmelidir. Mantolanarak en kesidi genişletilmiş bir kolonun temeli yeterli olabilir, diğer bir deyişle temel kolonun aksine projesine göre yapılmıştır. Bu durumda temeli büyütmeye gerek olmayabilir. Mantolanarak genişletilen kolonun yeni donatıları eski temelde ankrajlanabilir ya da sömel biraz genişletilerek yeni eklenen donatılar genişletilen bölgede ankrajlanabilir. Sömelin genişletilen bölümüne konulan donatılar eski bölümün donatılarına kaynakla bağlanmalıdır.
Burada genişletilen sömel tabanına konulan, kolonun uzatılmış boyuna donatıları mevcut sömelin kenarları kırılarak ortaya çıkarılmış donatılarına kaynakla bağlanmalıdır.

Perde duvarlara eklenen perdelere gelen depremde gelecek yatay kuvvetlerin temelde yapacağı dönme ve temele aktarılacak gerilmelerin, kolonlarda gelen düşey yüklerin karşı yöndeki baskı etkisi ile azalacağı sanılmaktadır. Kolonlardan gelen düşey yük momentin yaratacağı dönmeye karşı koyacaktır.

4. KOLONDA ONARIM

Betonarme kolonların güçlendirilmesi onların eksenel yük, moment ve kesme kuvveti taşıma güçlerinin artırılmasıdır. Bu işlem genellikle ya betonarme kesitin artırılması, kolona yeni donatılı en kesit eklenmesi yada kolonun çelik bir kafes içine alınarak betona yandan destek verilerek taşıma gücünün artırılmasıdır. Konulan çelik çerçeve de düşey yük taşıma gücünü artıracaktır.

Betonarme kesitin artırılması ya kolonun bütün çevresinde olur buna “mantolama” yada “gömlek geçirme” denir; ya da kolonun yalnızca iki kenarına yeni kesitler eklenir. Bu yöntem de “kanat ekleme” olarak nitelenir.

Çelik kafes içine alarak güçlendirmede birbirinden farklı iki malzemenin birlikte çalışması için çelik kafes ile beton arasında tam bir yapışma ve çelik kafesin kolonun eksenel yükünden payı alacak biçimde kirişlere de bağlanmasıdır.

5. ÇATLAK ONARIMI

Çatlaklar durmuş ise onarılabilir. Çatlak onarımı kendi başına bir olay değildir. Çatlak etkiyen bir kuvvetin ya da bir dayanım yetersizliğinin ifadesidir. Çatlağa yol açan etki ortadan kaldırıldıktan sonra çatlak onarımı yapılmalıdır.

Öte yandan genellikle durmuş çatlak yoktur. Bütün çatlaklar açılır ve kapanır. Çatlakların genleşebilen strofor gibi esnek malzeme ile doldurulması oynamayı önleyebilir. Ancak bu malzemenin üzerine konulan sıva bu harekete uymayabilir. Dolgu ve örtü için çekomastik gibi daha elastik bir malzeme uygun olacaktır. Ancak çatlakların dikilmesi başka yerlerde yeni çatlakların oluşmasına engel olmayabilir.

6. EPOKSİ İLE ONARIM YÖNTEMLERİ

Epoksi reçineleri : Epoksi reçineleri yapıştırma özellikleri çok iyi olan sentetik reçinelerdir. Suya, aside ve alkaliye dirençleri çok iyidir. Zamanla özelliklerini yitirmezler. Çatlağa doldurulmuş epoksi yapıştırıcısı, çatlağın yarattığı süreksizlik ortamını sürekli duruma dönüştürür. çatlağın her iki yüzünü çatlak boyunca sürekli olarak birbirlerine bağlar ve gerilme birikimlerini önler. Epoksi enjeksiyon yöntemi 0.2-0.3 mm genişliğindeki çatlakların onarımı için uygundur. Epoksi reçinesi donatı ile beton arasında açılmaları doldurarak donatı ile beton arasındaki aderans arttırmaktadır. Epoksi harcı ile doldurma ezilmiş ve paralannmış ve de dökülmüş betonları doldurmak için kullanılır. Epoksinin içine çok ince arega katılarak bir tür ‘beton’ elde edilir ve tahrip edilmiş betonun yerine konulmaktadır.

6.1Epoksi ile onarımda taşıma gücü artışı:

Epoksi doldurulmuş çatlak ara yüzeyinde oldukça yüksek bir çekme dayanımı sağlanmaktadır.

6.1.1Çimento şerbeti: Çimento standartı (TS-24)’e göre çimento tanelerinin %95’i 200 ile 325 nolu eleklerden geçmelidir. Çimento şerbetinin 0,1 mm. ve daha büyük çatlaklara girebilmesi olanaklı görünmemektedir. Ancak kılcal çatlaklara çimento şerbeti ancak basınç altında doldurulmalıdır.

6.1.2 Çimento enjeksiyonu: Çimento enjeksiyonu özellikle taşıma gücü zayıf olan moloz taş duvarlarda düşük basınçlar altında uygulanır.

6.1.3 Mekanik bağlayıcılar: Çatlakların epoksi reçinesi, çimento şerbeti ya da harçla onarımı genellikle artık genişlemeyen durmuş çatlakların doldurulması amacıyla yapılmaktadır. Çatlakta genişleme sürüyorsa çatlağın mekanik bağlayıcılarla dikilmesi gerekir.

7.KİRİŞLERDE ONARIM

Hasar gören veya dayanım ve rijitliği yeterli olmayan kirişler değişik şekilde onarılır ve güçlendirilir. Bu işlem sırasında komşu kolonları da göz önüne alarak kuvvetli kiriş zayıf kolon türünden birleşim bölgesinin meydana getirilmemesine özen gösterilmelidir. Güçlendirme türü hasarın seviyesine (çatlama, beton, ezilmesi, donatı sıyrılma ve kopması) bağlı olarak değişir. Hafif çatlaklı kirişler, epoksi ve çimento şerbeti enjeksiyonu, ile onarılabilir. Betonun ezilmesi veya donatının kopması gibi hasarın ağır olduğu durumlarda, geçici olarak askıya alınması uygundur.

Hasarlı yerel kısımlar, basınçlı su veya hava ile temizlenip, kopan veya burkulan donatıların kesilerek kaynakla eklendikten sonra betonlanması yoluyla onarılabilir. Kirişlerin, gerekli durumda dört veya üç tarafından beton manto giydirilerek güçlendirilebilir. Mevcut yeni betonun bütünleşmesini sağlamak gayesiyle, mevcut betondaki beton örtü tabakasının kaldırılması ve yüzeyin temizlenmesi gerekir. Donatı düzeninde uygun kenetlenme, bırakılan uygun boylarla, kaynaklama ile veya kenetleme plakaları kullanılmasıyla saplanmalıdır. Yeni donatılar döşemedeki deliklerden geçerek kirişi çevreleyen etriyerlerle sarılmalıdır. Güçlendirme için konulan donatılar, köşegen yönündeki çubuklarla veya çelik plakalarla mevcut donatılara bağlanmalıdır. Kirişin yalnız mesnet bölgelerinin güçlendirilmesi ile yetinilmesi söz konusu ise, mesnete döşeme kırılarak açılır, mesnet bölgesi için gerekli ek donatı yerleştirilerek etriyerlerle sarılır. Kiriş kesitinin genişletilmesi tek veya çift taraflı olabilir.

8.DÖŞEMEDE ONARIM

Döşemelerde genel olarak düşey yükleri taşımak için projelendirilirler. Yatay yük etkisinde bu yükleri düşey taşıyıcılara (kolon ve perde) iletecek dayanım ve rijitliğe sahip olmaları arzu edilir. Hasarlar, genellikle döşemenin büyük boşluk olan kısımlarda ve doğrudan perdeye mesnetlendiği yerlerde meydana gelir. Hasarın onarılması yanında, kalınlığı yeterli olmayan döşemenin kalınlığının arttırılması veya eklenen yeni perde duvarlarıyla olan yük aktarımının sağlanması gerekir. Yerel çatlak ve hasarlar epoksi, çimento şerbeti veya püskürtme beton ile onarılabilir. Bu sırada özellikle bozulan betonun uzaklaştırılması ve kırılan veya burkulan donatının kesilerek kaynakla yeni
donatının eklenmesi gerekir.

Döşeme kalınlığının arttırılmasıyla, kesitin eğilme rujitliği arttırılır. Üstten yeni beton tabakası ile kalınlaştırılabileceği gibi alttan
püskürtme beton uygulanarak döşemenin dayanımı arttırılabilir. Bu sırada yeni kısımlara uygun donatılar da yerleştirilmelidir. Yeni donatının mevcut olana kaynaklı parçalarla bağlanması, sistemin bütünlüğü bakımından istenir.