Çatlayan Beton Nasıl Kendini Onarıyor?

Betonun iyileşme yeteneği, aksi takdirde donatının korozyonuna ve betonun bozulmasına yol açabilecek çatlakları tespit etme ve onarma ihtiyacını azaltır. Bu, dayanıklılığı artırırken maliyetleri düşürür.

Birçok beton elemanı herhangi bir nedenle çatlar; bazıları çatlamak üzere tasarlanmıştır. Ancak bazı elemanlar için çatlakların önlenmesi, onarılması veya kendi kendine iyileşmesi faydalıdır. Bu, özellikle çelik donatının mevcut olduğu durumlarda, örneğin çok büyük ölçekli altyapılarda geçerlidir. Bu tür betonlarda, planlanmamış çatlakların varlığı donatının korozyonu ve ardından betonun bozulması riskini artırabilir.

Geleneksel beton, suyla temas halindeyse, otojen iyileşme adı verilen bir kendi kendine iyileşme mekanizmasına sahiptir. Bu kapasiteye sahiptir çünkü susuz çimento matriste mevcuttur. Su, susuz çimentoyla temas ettiğinde, daha fazla hidrasyon meydana gelir ve çatlağı ‘onarır’. Ancak son araştırmalar, betonun kendi kendine iyileşme özelliklerini ilerletmeyi amaçlamaktadır. Bunlar şunları içerir:

Büyük miktarda sıvıyı (kendi ağırlıklarının 500 katına kadar) alabilen ve çözünmeden yapılarında tutabilen süper emici polimerler (SAP) veya hidrojeller. Çatlaklar oluştuğunda, SAP ortama maruz kalır ve şişer, çatlağı kısmen kapatır. Şiştikten sonra, SAP parçacıkları desorbe olur ve sıvıyı içten kürleme, daha fazla hidrasyon ve CaCO3’ün çökelmesi için çevreleyen matrise sağlar. Bu şekilde, çatlaklar tamamen kapanabilir

Kalsiyum karbonatı çökelten mikroorganizmalar. Bu organizmalar, mikrokapsüllerde veya SAP’de diatomlu toprakta hareketsizleştirildikten sonra beton matrisine gömülür ve bir çatlak oluştuğunda CaCO3’ün çökelmesini başlatır. Bu işlemle, bakteri hücresi bir kalsiyum karbonat tabakasıyla kaplanır ve çatlak dolgusu oluşur

Çatlama sırasında kırılarak içeriklerini serbest bırakan kapsüllenmiş polimerler. Kılcal etki nedeniyle, ajan çatlağa akacaktır. Reaksiyondan sonra çatlak yüzeyleri birbirine bağlanarak çatlak iyileşir.

Kendi kendini onaran betonlar, çatlakları tespit etme ve onarma ihtiyacını azaltır ve korozyon riskini ele almak için bir stratejidir. Bunun sosyal, ekonomik ve çevresel faydaları vardır, çünkü bakım ihtiyacını aşmak/azaltmak ve/veya uzun ömürlülüğü artırmak kesintiyi ve ayrıca malzeme maliyetini ve kullanımını azaltır.