Alkali-silika reaksiyonu (ASR), beton yapılarında alkali bileşenler ile reaktif silika içeren agrega arasında gerçekleşen kimyasal bir tepkimedir. Bu reaksiyonun sonucu, betonun iç yapısında genleşmelere ve çatlaklara yol açan jel formasyonudur. ASR deneyinin amacı, beton yapı malzemelerinde bu reaksiyonun potansiyel varlığını ve etkilerini tespit ederek yapının dayanıklılığını ve uzun ömürlülüğünü değerlendirmektir.
Deneyin Prensibi
Alkali-silika reaksiyonu (ASR), beton içerisindeki alkali bileşenler (sodyum ve potasyum hidroksit) ile agregadaki amorf veya kriptokristalin silika arasında su varlığında meydana gelen kimyasal bir tepkimedir. Bu tepkimenin sonucunda jel benzeri bir madde oluşur. ASR jeli, çevresindeki nemi emerek genleşir ve bu genleşme, betonun iç yapısında gerilmeler oluşturarak çatlaklara neden olur.
Deneyin prensibi, bu kimyasal reaksiyonun beton numuneleri üzerindeki etkisini belirlemek için yapılan genleşme ölçümlerine dayanır. Alkali-silika reaksiyonunun varlığı ve şiddeti, numunelerdeki boyut değişiklikleri ve yapısal bozulmalar ile doğrudan ilişkilidir. Deneydeki amaç, bu reaksiyonun varlığını erken aşamada tespit ederek yapı malzemesinin uzun vadeli dayanıklılığını değerlendirmektir.
Deneyin Yapılışı:
Numune Hazırlığı: Deneyde kullanılacak çimento harcı, reaktif silika içeren agregalar ile hazırlanır. Harç prizma veya küp kalıplara dökülür ve kürlenmeye bırakılır.
Kür Süreci: Hazırlanan numuneler su banyosunda veya belirli bir sıcaklık ve nem koşullarında nem dolabında 14 gün boyunca kürlenir.
Genleşme Ölçümü: Kür işlemi sonrası, numuneler belirli aralıklarla (örneğin haftalık) dilatometre ile ölçülerek boyutlarındaki genleşme oranları kaydedilir.
Reaksiyon Takibi: Alkali-silika reaksiyonunun etkisiyle meydana gelen jel oluşumu ve numunede görülen çatlaklar gözlemlenir. Genleşme miktarı, numunede ASR’nin varlığına ve yoğunluğuna işaret eder.
Hesaplamalar
Numunelerin genleşme oranı yüzdesel olarak hesaplanır
Deney Sonuçları ve Yorum
Deney sonucunda elde edilen genleşme değerleri, numunenin ASR’ye karşı duyarlılığını gösterir. Eğer belirli bir eşik değer üzerinde genleşme meydana gelirse, bu betonun alkali-silika reaksiyonu nedeniyle zarar görebileceğine işaret eder. Bu durumda yapı malzemesi açısından ek önlemler alınması gerekebilir.
Uygulama Alanları
Alkali-silika reaksiyonu deneyi, köprüler, barajlar, otoyol alt yapıları gibi büyük ölçekli beton yapıların uzun vadeli dayanıklılığını sağlamak amacıyla yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, yeni beton karışımlarının tasarımı sırasında ASR’ye karşı dayanıklılığı artırmak amacıyla reaktif olmayan agregaların tercih edilmesi ve uygun katkı maddelerinin kullanılması için de önemlidir.
Sonuç
Alkali-silika reaksiyonu (ASR) deneyinin sonuçlarına göre, numunelerdeki genleşme miktarları ve gözlemlenen yapısal bozulmalar, betonun ASR’ye karşı duyarlılığını ortaya koyar. Eğer deney sonucunda belirli bir genleşme eşiği aşılmışsa, bu durum numunenin ASR’ye maruz kaldığını ve zamanla daha fazla hasara uğrayabileceğini gösterir.
Genleşme oranları düşük veya ihmal edilebilir düzeyde ise, kullanılan agreganın reaktif olmadığı ve alkali-silika reaksiyonuna karşı dayanıklı olduğu sonucuna varılır. Bu da beton karışımının uzun ömürlü olacağına işaret eder. Ancak, yüksek genleşme oranları ve çatlak oluşumu, yapısal zayıflıklara ve dayanıklılık sorunlarına işaret eder; bu durumda alınacak önlemler ve malzeme seçimi gözden geçirilmelidir.
Deney sonuçları, beton yapıların güvenliği açısından kritik öneme sahip olup, tasarım aşamasında reaktif agregaların kullanımını sınırlandırma veya uygun katkı maddelerinin ilavesi gibi önlemler alınmasına olanak tanır.
STANDART KODU:
- ASTM C 1260