korozyon - SABİS - Sakarya Üniversitesi

Malzeme Bilimi Ve
Laboratuvarı
KOROZYON
Sakarya Üniversitesi
Teknoloji Fakültesi
Korozyon
Tabiatta hemen hemen tamamı bileşik halde bulunan
metallerin tabii hallerine dönüş çabasına korozyon denilebilir.
Bir çok metal tabiatta cevher içerisinde tuz, oksit v.b. gibi
mineral adı verilen kararlı bileşikler halinde bulunurlar. Bu
bileşikten üretilen metal ve alaşımların tekrar kararlı halleri
olan bileşik haline dönme eğilimleri vardır. Bu eğilimin
sonucunda, metaller içinde bulundukları ortamın elementleri
ile reaksiyona girerek önce iyon sonra da bileşik haline
geçerler.
Korozyon
Korozyon metallerin çevreleri ile girdikleri bir elektro
kimyasal reaksiyon sonucu aşınmaya ve bozulmaya
uğrayarak
niteliklerini
kaybetmesi
olarak
tanımlanabilinir.
“Çevrenin elektrokimyasal etkisi ile oluşan malzeme
tahribi ve malzeme kaybı”.
“Korozyon bir malzemenin yüzeyinin dıştan kimyasal
etkiler veya elektrokimyasal yolla değişime uğraması
olayıdır”.
Korozyon Tipleri
Dört ana başlıkta incelemek mümkündür.
1)Atmosferik korozyon
2)Elektrolitik korozyon
3)Klorid korozyonu
4)Temas korozyonu
Korozyon Tipleri
• Atmosferik Korozyon: Oksijen ve nemin birlikte
donatıyı etkilediği durumlarda söz konusudur.
Hava kirliliği ve meteorolojik koşullar bu
reaksiyonun hızını etkiler.
Korozyon Tipleri
• Elektrolitik Korozyon: Ortamdaki elektrokimyasal
reaksiyonlar sonucu pil oluşumu bu tür
korozyonun nedenidir. Korozyon önce noktasal
olarak başlamasına rağmen sonradan sürekli
hale dönüşür.
Korozyon Tipleri
• Klorid
Korozyonu:
Betondaki
karbonatlaşma olayı sonucunda, alkali
özelliğini yitirmiş, geçirgen betonarme
elemanların yüzeyinden kapiler boşluk ve
çatlaklardan
donatıya
ulaşan
klor
iyonlarının yol açtığı iki aşamalı ve sürekli
bir korozyon tipidir. Betonarme yapılarda
en
tehlikeli
korozyon
tipi
olarak
nitelendirilir.
Korozyon Tipleri
• Temas Korozyonu: Elektriksel olarak temas
halinde bulunan farklı elektro potansiyellere
sahip metallerde görülen paslanma olayıdır.
Korozyon Oluşumu
Metal atomları sulu ortamda elektron kaybederek, yani okside
olarak iyon haline geçer ve eriğe karışır.Bu reaksiyona anot
reaksiyonu denir.
 Eriyik içine başka bir metal daldırılırsa bir tam hücre oluşur.
Anot reaksiyonunda ortaya çıkan elektronların sarf edilerek
birikmesini önleyen reaksiyona da katot reaksiyonu denir.
 Olayın sürekliliği için anot reaksiyonunun katot reaksiyonu ile
tamamlanması gerekir.
 Bu korozyon pilinin sürekli çalışabilmesi, ancak anot ve
katotun elektron akışını sağlayan bir iletkenle bağlanması ve
elektrolitik bir ortam oluşturulması ile mümkündür.
Korozyon Mekanizması
 Akım devresi OH- iyonlarının anoda iletilmesi ile kapanmaktadır. Anot
reaksiyonunda meydana gelen metal iyonu, bulunduğu sulu ortam içinde
çözülür ve bir korozyon ürünü meydana getirir. Böylece anot olan metalde,
bir malzeme kaybı, yani bir hasar oluşur. Anot bölgesinde demir iyon haline
geçer. Demir iyonları alkali ortamda demir hidroksit halinde çökelir.
Fe 2+ +2 OH- Fe(OH) 2
Korozyon Hızını Etkileyen
Faktörler











Klorür iyonu etkisi
Oksijen difüzyonu
Çimento cinsi ve dozajı
Su / çimento oranı
Beton dökümü ve kürü
Beton rutubeti
Beton kalitesi
Sülfat etkisi ile pas payının çatlaması, parçalanması
Alkali slika reaksinonu etkisi
Donma – çözülme etkisi
Islanma kuruma etkisi
Korozyon Hızını Etkileyen
Faktörler






Mekanik etki sonucu rötre çatlaklarının birleşmesi
Pas payının yetersizliği,
Betonun kalitesiz ve tuz içeren deniz kumundan yapılması,
Granülometri dağılımının uygun olmaması
Vibrasyon kullanımının yetersiz olması,
Drenaj sistemlerinin bulunmaması veya mevcutların istenilen
hizmeti görmemesi,
Çelik Donatının
Korozyonu
 Beton içerisindeki gözenek ve çatlaklardan beton içine sızan
rutubet,
 Dış ortamdaki korozif madde ve gazlar,
 Deniz kumu kullanımından veya denize yakınlıktan
kaynaklanan tuz ve klor,
 Havadaki baca ve ekzos gazları, endüstriyel kirlilik, CO2,
kükürt ve nitrojen oksit,
 Karayollarında buzla mücadelede kullanılan tuzlar ve
kaçınılmaz olan oksijenin korrozif etkisi,
 betonarme içindeki donatı ile dolaylı veya doğrudan
reaksiyona girerek donatının korozyonuna neden olur
Çelik Donatının
Korozyonu
 Betonarme donatının
girmesi
sonucunda
korozyon oluşumu,
reaksiyona
donatıda
 Hacmindeki artış nedeniyle betonu
sıkıştırarak patlatması,
 Pas payının deformasyonu ile
çatlaklardan içeri giren rutubet ve
korozif kimyasallar, demir donatının
daha da hızla paslanmasına sebep
olması,
 Zincirleme hızlanan etki/tepki ile
donatı alanının daha da azalması.
Çelik Donatının
Korozyonu

Betonun içine sızan rutubet ve korrozif
maddeler,
özellikle
ekzos
gazları
ve
buzlanmaya karşı kullanılan tuzlar donatı çeliği
paslanarak
betonun
çatlamasına,
parçalanmasına neden olması,

Donatı-Beton aderansının zamanla kaybolması
Asım Çavuşoğlu Viyadüğü
Çelik Donatının
Korozyonu
Taşıyıcı elemanlarda donatı
korozyonu
sonucu
oluşan
aderans düşüklükleri nedeni ile
zamanla
yapının
taşıma
gücünün
önemli
ölçüde
azalması.
Çelik Donatının
Korozyonu
Deniz suyu etkisine maruz kalan betonarme yapılar korozyon
oluşması sonucunda donatının beton ile aderansının
bozulması, donatının etriye ile bağlantısının kopması nedeni ile
yapının servis ömrünü tamamlayamaması.
Çelik Donatının
Korozyonu
Elektrik direklerindeki donatıda korozyon oluşumu
Çelik Donatı Korozyonunun
Meydana Getirdiği Sonuçlar
 Donatı-donatı aderansını kaybetmesi
 Donatının paslanarak hacim artışı sonucunda betonun
patlaması
 Patlayan beton sonucunda etriyelerin işlevini yitirmesi
donatının dağılması
 Betonarmedeki kesit azalması bunun sonucu olarak gerilme
artışı
 Betonarmenin sünekliğinin azalması sonucu deprem yükleri
etkisi altında dayanıksız hale gelmesi
 Betonun performansını kaybetmesi