pürüzlendirilmiş yüzey

[mehmedbucak]

pürüzlendirilmiş ve pürüzlendirilmemiş yüzey arasındaki fark nedir ?
hangi durumda hangi yüzey seçilmelidir.?
iyi çalışmalar dilerim

 

[Ünver ÖZCAN]

Bu soruyu ChatGPT SORUNUZ.
Betonarme yapılarda pürüzlendirilmiş ve pürüzlendirilmemiş yüzey arasındaki fark nedir ?
hangi durumda hangi yüzey seçilmelidir.?

 

[GKöse]

Kat kat beton dökümünde, farklı zamanlarda beton atıldığı için, düşey taşıyıcı elemanların birleşim yüzeylerinde kesme kuvvetinin aktarılmasında, yüzey pürüzlü ise, kuvvet aktarımına katkı sağlar, pürüzsüz ise, sürtünmeden dolayı çok daha az katkı sunar, uygulamada zaten, bu bölgeler genellikle perdahlanmadan pürüzlü bırakılır, dolayısı ile , pürüzlendirilmiş yüzey seçilebilir.
Bir de güçlendirme projelerinde, kolonlar ve kiriş arasına ilave deprem perdesi ilave edilirse, mevcut kolonlara da rotlara ek olarak kayma kertikleri açılırsa, yine kesme kuvveti aktarımında katkı sağlar.

 

[ideCAD AI Asistanı]

Bu soruyu ChatGPT SORUNUZ.
Betonarme yapılarda pürüzlendirilmiş ve pürüzlendirilmemiş yüzey arasındaki fark nedir ?
hangi durumda hangi yüzey seçilmelidir.?

betonarme yapılarda pürüzlü ve pürüzsüz yüzey farkının özeti:

Pürüzlü Yüzey (Pürüzlendirilmiş)

• Tanım: Sertleşmiş beton yüzeyinin kazıma, tırtıklama, su jeti veya agrega açığa çıkarma gibi yöntemlerle dokulu hale getirilmesidir.
• Avantajları:
  • Eski ve yeni beton arasında yüksek aderans sağlar.
  • Kesme dayanımını artırır, yapısal süreklilik sağlar.
  • Katlar arası, kolon-kiriş birleşimi gibi taşıyıcı birleşimlerde monolitik davranış sunar.
• Kullanım Yerleri:
  • Soğuk derzler
  • Ek beton dökülecek yüzeyler
  • Kolon, kiriş, perde birleşimleri
  • Sıva, şap, kaplama altı yüzeyler

Pürüzsüz Yüzey (Pürüzlendirilmemiş)

• Tanım: Mala ile düzleştirilmiş veya kalıptan düzgün çıkmış yüzeydir.
• Avantajları:
  • Su emilimi düşüktür, geçirimsizlikte avantaj sağlar.
  • Estetik olarak daha düzgün görünür.
• Dezavantajları:
  • Aderansı düşüktür, yeni betonla tutunma zayıftır.
  • Yapısal dayanımı zayıflatır, soğuk derz oluşur.
• Kullanım Yerleri:
  • Nihai görünür yüzeyler (cephe, zemin)
  • Su tutucu yapıların dış yüzeyleri
  • Yapışma istenmeyen genleşme derzleri

Sonuç ve Öneri:

• Taşıyıcı birleşimlerde ve beton ilavelerinde → PÜRÜZLÜ yüzey zorunludur.
• Yüzey kaplaması yapılmayacak dış görsel alanlarda → PÜRÜZSÜZ yüzey uygundur.
• Soğuk derz varsa → mutlaka pürüzlendirilmeli ve yüzey hazırlanmalıdır.

Detaylarıyla Betonarme Yapılarda Pürüzlü ve Pürüzsüz Yüzeylerin Karşılaştırılması​

Betonarme yapıların inşasında, taze beton dökülürken oluşan yüzeylerin pürüzlendirilmiş (pürüzlü) veya pürüzsüz olması, yapı performansını pek çok açıdan etkiler. Pürüzlü yüzey, sertleşmiş betonun yüzeyinin mekanik veya kimyasal yöntemlerle pürüzlendirilmesi (örn. agrega yüzeyinin açığa çıkarılması) sonucu elde edilen dokulu yüzeydir. Pürüzsüz yüzey ise kalıp yüzeyinde düzgün şekilde priz almış veya mala ile perdahlanmış, düzeltilmiş beton yüzeyini ifade eder. Aşağıda, bu iki yüzey tipinin aderans (tutunma), yapısal dayanım, su yalıtımı (geçirimsizlik) ve katlar arası birleşim üzerindeki etkileri incelenmiş; hangi durumlarda hangisinin tercih edilmesi gerektiği, ilgili yönetmelik ve uygulama tavsiyeleri ışığında detaylandırılmıştır.
Bir perde duvarda pürüzlendirilmeden bırakılan bir soğuk derz hattı belirgin şekilde görülmektedir. Yeni ve eski beton arasındaki bu birleşim çizgisi, yüzeylerin aderans sağlayamayarak kaynaşmadığını göstermektedir. Sonuç olarak beton tabakaları monolitik (tek parça) çalışmamakta, yapısal süreklilik zayıflamakta ve derz hattından su sızıntısı riski artmaktadır. İlk katmanın yüzeyi uygun şekilde pürüzlendirilip temizlenerek ya da aderans artırıcı epoksi/sürü malzemeleri kullanılarak bu tür zayıf derzlerin oluşumu önlenir; böylece üstüne dökülen beton eski betona sıkıca kenetlenir ve eleman bütünleşik davranır.

Aderans (Beton Katmanlarının Tutunması)​

Betonarme yapılarda farklı zamanlarda dökülen beton katmanlarının birbirine aderansı, yani tutunup kaynaşması, yüzey pürüzlülüğünden doğrudan etkilenir. Pürüzlü (pürüzlendirilmiş) yüzeyler, yeni dökülen betona daha fazla yüzey alanı ve mekanik kilitlenme imkânı sunar. Sertleşmiş beton yüzeyindeki girinti-çıkıntılar ve açığa çıkarılan agrega taneleri, taze betonun bu yüzeye daha iyi tutunmasını sağlar. Nitekim deneysel çalışmalar, pürüzlendirilmiş yüzeylerde eski-yeni beton arasındaki aderans dayanımının, pürüzsüz yüzeylere kıyasla birkaç kat daha yüksek olabildiğini göstermiştir. Örneğin, mekanik kazıma (scabbling) ile pürüzlendirilmiş bir beton yüzeyinin, hiç pürüzlendirilmemiş (kalıp yüzeyi gibi bırakılmış) bir yüzeye göre ara yüzey yapışma dayanımının kesme yönünde %250’den fazla, çekme yönünde ise %150 civarında artabildiği tespit edilmiştir. Bu sayede pürüzlü yüzeyli bir soğuk derz, uygun işlem görmemiş pürüzsüz bir derze kıyasla çok daha kuvvetli bir bağ oluşturur.
Buna karşılık pürüzsüz yüzeyler aderans açısından risk oluşturur. Düzgün, cilalı veya kalıptan çıkan parlak beton yüzeylerinde mikro düzeyde çimento şerbeti tabakası ve daha az pürüz bulunur; bu da üzerine sonradan dökülen betonun yeterince “tutunamamasına” yol açar. Sonuçta iki tabaka arasında soğuk derz oluşup kayma meydana gelebilir ve katmanlar birlikte çalışmak yerine ayrı ayrı davranır. Yapısal bir hata olarak nitelendirilen soğuk derz, beton tabakalarının aderansla kaynaşmamasından dolayı oluşur ve yük altında eski ve yeni betonun farklı hareket etmesine neden olur. Bu sebeple, planlı bir inşaat derzi verilecekse yüzeyin pürüzsüz (düz) bırakılması yerine mutlaka uygun yöntemle pürüzlendirilmesi veya aderansı artırıcı önlem alınması gerekir. Özellikle pürüzsüz brüt beton yüzeylere sonradan yapılacak sıva, şap veya kaplama uygulamalarında da aderans sorunu yaşanmaması için yüzey önce asit yıkama, kumlama, çentikleme gibi işlemlerle pürüzlendirilir ya da bağlayıcı astar malzemeleri kullanılır (aksi takdirde sıva/kaplama kolayca ayrılabilir).

Yapısal Dayanım ve Bütünlük (Kesme Dayanımı ve Birlikte Çalışma)​

Bir betonarme elemanda süreklilik arz eden (monolitik) davranış, taşıyıcı sistemin deprem ve yük performansı için kritiktir. Farklı zamanlarda dökülen beton katmanlarının arayüzündeki pürüzlülük, bu yapısal bütünlüğü belirleyen temel faktörlerden biridir. Pürüzlü derz yüzeyleri, aderansı artırdığı gibi, iki tabakanın kilitlenerek birlikte yük taşımasına olanak tanır. Arayüzdeki girintili çıkıntılı yüzey, yük aktarılırken makaslama (kayma) direnci sağlar; buna “kesme sürtünmesi” kavramı ile yaklaşılır. Tasarım yönetmeliklerinde, pürüzlendirilmiş bir soğuk derzde betonların birleşik çalışabileceği varsayılarak arayüz için daha yüksek sürtünme katsayıları alınır. Örneğin Türk Standardı TS 500’e göre eski ve yeni betonun birleştiği arayüz “yeterince pürüzlü (≥5 mm pürüz derinliği)” ise bu ara bölgede hesaplanan sürtünme katsayısı μ = 1,0 alınabilirken, yüzey pürüzlendirilmemiş (düz bırakılmış) ise μ = 0,6 değeri alınır. Bu değerler, pürüzsüz yüzeyli bir derzin ancak pürüzlü yüzeyli derzin ~yarısı kadar kesme kuvveti aktarabileceğini ortaya koymaktadır. Benzer şekilde ACI 318 gibi yabancı standartlar da birleşim yüzeyinin yaklaşık 6 mm amplitüdünde tırtıklanmış (işlenmiş) olmasını, tam hesap dayanımını alabilmek için şart koşmaktadır.
Pürüzsüz (işlem görmemiş) derz yüzeyleri yapısal dayanım açısından zayıf noktalardır. Eğer beton yüzeyi düzeltilmiş ve sertleşmiş halde bırakılır, üzerine gelen yeni beton tabakası ile arasında belirgin bir kayma düzlemi oluşabilir. Bu durumda aderans zayıflığı nedeniyle birleşim yüzeyinde çatlaklar oluşarak kesme kuvveti aktarımı büyük ölçüde donatıların sürtünme katkısına ve dübel etkisine kalır. Özellikle kolon gibi düşey elemanlarda oluşan yatay soğuk derzler, deprem etkisi altındaki kesme dayanımını ciddi şekilde azaltarak kolonun zayıflamasına neden olur. Bu nedenle kolon, kiriş, perde gibi taşıyıcı elemanlarda soğuk derz oluşmaması için beton dökümü bütünleşik yapılmalı; eğer derz zorunlu ise yüzey kesinlikle pürüzlendirilerek aderans ve makaslama direnci artırılmalıdır. İleride ayrılma veya kayma riski barındıran pürüzsüz derzler, taşıyıcı sistemin enerji sönümleme kapasitesini ve sünekliliğini de düşürerek yönetmeliklerin öngördüğü deprem performansını tehlikeye atar.

Su Yalıtımı ve Geçirimsizlik​

Beton yüzey pürüzlülüğü, su geçirimsizliği ve su yalıtımı açısından da önemli bir faktördür. Pürüzsüz ve sıkı yüzeyler, daha az gözenekli olup suyun yüzeyden nüfuz etmesine veya tutulmasına karşı daha dirençli olurlar. Örneğin, çelik mala ile iyice perdahlanmış (düzleştirilmiş) bir endüstriyel zemin betonu, aşınma ve kimyasal dayanımı yüksek olduğu gibi su penetrasyonuna karşı da oldukça dirençlidir. Yüzey ne kadar düzgün ve yoğun ise, yağmur veya basınçlı su altında betonun içine su işlemesi o kadar zorlaşır. Bu yüzden su depoları, havuzlar gibi suya maruz beton yüzeyler genellikle pürüzsüz şekilde bitirilir ve ayrıca geçirimsizlik sağlayıcı kaplamalarla desteklenir.
Öte yandan, pürüzlü veya soğuk derzli yüzeyler su yalıtımı bakımından zafiyet oluşturabilir. Eğer iki beton dökümü arasında yeterli aderans sağlanmamışsa, arada kalan mikro boşluklar ve süreksizlik yüzünden su bu hat boyunca ilerleyebilir. Pürüzlü yüzeyin kendisi suya karşı avantaj mı dezavantaj mı getirebilir, durumun niteliğine bağlıdır: İyi bir aderans ile pürüzlendirilmiş ve bütünleşik hale getirilmiş bir derzde, suyun geçeceği sürekli bir boşluk olmadığı için sızdırmazlık daha iyi olur. Ancak açıkta kalan pürüzlü bir yüzey (örneğin agrega açığa çıkmış bir yüzey), yüzey alanı ve gözenekliliği arttığından, kapiler su emmesi bakımından daha dezavantajlıdır. Bu nedenle uygulamada, soğuk derz yüzeyleri pürüzlendirilip temizlendikten sonra hemen taze beton dökülerek aderans sağlanır; eğer derz uzun süre açık kalacaksa yüzey geçici olarak nemli tutulur ancak su birikmesine izin verilmez. Yüksek riskli derzlerde epoksi, poliüretan gibi sızdırmazlık sağlayıcı aderans köprüleri de kullanılarak suyun girebileceği boşluk kalmaması hedeflenir. Ayrıca plan dışı oluşmuş ve iyi kaynaşmamış bir derz sonradan fark edilirse, özel su tutucu bantlar, genleşen kristal malzemeler veya enjeksiyon gibi yöntemlerle su yalıtımı takviye edilmektedir.
Sonuç olarak, su yalıtımı açısından en kritik durum, betonarme elemanların inşaat derzleridir. Düz ve pürüzsüz bırakılmış bir soğuk derz, suya adeta davetiye çıkaracağından, özellikle su tutan yapı kısımlarında bu derzler asla çıplak bırakılmaz. Ya yüzey pürüzlendirilerek monolitik bir birleşim sağlanır ya da su tutucu band, membran, kristalize kaplama gibi ilave yalıtım tedbirleri alınır. Yapının dış cephelerinde ise beton yüzeyleri düzgün kalıp yüzeyi olarak bırakmak veya mastar+mala ile sıkılaştırmak, yağmur suyunun emilimini azaltan bir uygulamadır. Bu dış yüzeyler ileride kaplanacaksa, pürüzsüz bir yüzey üzerine uygulama yapılmadan önce astar ile aderans artırılmalı veya yüzey pürüzlendirilmelidir (örneğin, brüt beton bir perdeye su yalıtım membranı yapıştırılırken astar katmanı kullanılır).

Katlar Arası Birleşim ve İnşaat Derzleri​

Çok katlı betonarme yapılarda, her katın dökümü sırasında kolon-kiriş-döşeme birleşimleri ve kat seviyesindeki derzler büyük özen gerektirir. İdeal durumda, kolon, kiriş ve döşeme elemanları aynı anda betonlanarak birleşim noktalarında derz oluşması engellenir (yapı tek seferde dökülmüş gibi davranır). Uygulamada ise kolonlar genellikle kat yüksekliği kadar, kiriş ve döşemeler ise kat bazında ayrı dökülür; bu da katlar arası derzlerin oluşmasına yol açar. Kritik olan, bu derzlerin nerede ve nasıl bırakıldığı ve yüzeylerin nasıl hazırlandığıdır.
Kolonlar için tavsiye, mümkünse tek parça (birden çok kat boyunca) dökülmeleridir; bu pratik değilse kolon derzinin moment etkisinin en az olduğu bölgede bırakılması önerilir. Genelde momentler kolonlarda uç noktalarda daha yüksek olduğu için, kolon ek yeri yaklaşık kat ortasında veya uygun bir düzlemde planlanabilir. Her halükarda kolon devam betonunu dökmeden önce önceki betonun üst yüzeyi pürüzlendirilip tüm gevşek parçalar temizlenmeli, donatıların etrafı sütlü tabakadan arındırılmalıdır. Kalıp sökümünden hemen sonra bu yüzey sert fırçalar, tırmıklar veya basınçlı su ile taranarak tırtıklı bir profil elde edilmesi iyi bir uygulamadır. Aksi halde kolon-kiriş birleşim bölgesinde aderanssız bir düzlem kalırsa, depremde kolon boyunca yatay bir zayıflık oluşabilir.
Kirişler için soğuk derz mecburi ise, bunun dikey değil yatay düzlemde yapılması gerekir. Düşey bir derz, kiriş bükülürken kesme çatlaklarının birleşimden geçmesine neden olabilirken; yatay düzlemde bırakılan derzde, kiriş eğilmeye çalıştığında bu düzlemde doğrudan bir kesme gerilmesi oluşmaz. Bu nedenle kirişlerde derz, açıklığın 1/4’ü gibi momentin en düşük olduğu noktada yatay olarak planlanabilir. Yine yüzeyin kür aldıktan sonra pürüzlendirilmesi ve yeni beton öncesi nemlendirilmesi sağlanarak iki tabaka sıkıca kenetlenmelidir. Kiriş ve döşemelerde, özellikle bu derz bölgelerinde yeterli kesme aktarımı için ilave enine donatılar (örneğin aderans dübeli gibi çalışan enine demirler) konulması da etkili bir yöntemdir.
Döşeme ve temel betonlarında, eğer plakalar planlanandan farklı olarak birkaç tabakada dökülecekse, ilk tabakanın üst yüzeyi mümkünse eğimli (örneğin 45° açıyla) ve dişli bırakılır. Taze haldeyken ahşap bir tarakla yüzeye dişler (girintiler) vermek veya priz geciktirici sürüp bir süre sonra yüzeyi yıkayarak agregaları ortaya çıkarmak, ikinci tabaka ile bir anahtar kilit gibi geçiş sağlayacaktır. Özellikle aderans açısından sıfır moment noktalarında bu tür dişli yüzey bırakılması, betonun süreksiz bir düzlemde kesilip kaymasını önler. Döşemelerde soğuk derz oluşması istenmeyen bir durum olsa da, zorunlu hallerde böyle bir tedbir almak ikinci tabakanın birincisiyle bütünleşmesini kolaylaştırır. Ayrıca derz bölgesine denk gelen donatıların uygun kenetlenme boyuna sahip olması, hatta ek donatılarla (örneğin kenet donatıları) takviye edilmesi, katlar arası birleşimin kapasitesini artırır.
Yukarıdaki önlemler doğrultusunda, inşaat derzlerinin hem taşıyıcı bütünlük hem de durabilite açısından güvenli şekilde oluşturulabilmesi için pürüzlü yüzey tercih edilir. “Süreksizlikler mevcuttur ancak alınan önlemlerle bu tehditler en aza indirilebilir” ilkesiyle hareket edilmelidir. Özetle, katlar arası veya elemanlar arası betonu farklı zamanda dökülen tüm birleşimlerde, yönetmeliklerin izin verdiği noktada derz bırakılmalı ve bu yüzeyler kesinlikle pürüzlendirilerek aderans artırılmalıdır.

Uygulama Alanlarına Göre Tercihler ve Özet Karşılaştırma​

Sonuç olarak, pürüzlendirilmiş ve pürüzsüz yüzeylerin avantaj ve dezavantajları uygulama amacına göre değişir. Aşağıdaki tabloda, farklı kriterler açısından iki yüzey tipinin karşılaştırması ve hangi durumlarda tercih edildikleri özetlenmiştir:

Kriter / Özellik	Pürüzlü Yüzey (İşlenmiş)	Pürüzsüz Yüzey (Düz)
Aderans (Tutunma)	Yeni beton ile eski beton arasında yüksek aderans sağlar. Mekanik kilitlenme ve artırılmış yüzey alanı sayesinde tabakalar neredeyse monolitik birleşir. Bu nedenle soğuk derz, derz katkıları veya yeni ek beton uygulamalarında tercih edilir.	Aderansı düşüktür; ek bir önlem alınmazsa yeni beton tabakası kolay ayrılabilir veya arada kayma oluşur. Düz yüzey, plak, sıva gibi uygulamalarda önceden pürüzlendirme veya astar gerektirir ki yapışma sağlansın.
Yapısal Dayanım	Birleşim yüzeyinde yüksek kesme sürtünmesi ve bütünlük sunar. Donatıyla birlikte çalışarak iki beton tabakanın birlikte yük taşımasına olanak tanır. Yönetmelikler pürüzlü derzde yüksek sürtünme katsayısı (μ~1,0) öngörür. Yapısal bütünlük ve deprem performansı için güvenilirdir.	Kesme dayanımı zayıftır; düz yüzeyde tabakalar arası kayma direnci düşüktür (μ~0,6). Taşıyıcı elemanlarda pürüzsüz bir soğuk derz, kesme çatlaklarına ve güç kaybına yol açabilir. Deprem anında derz hattında ayrışma riski ile yapısal bütünlüğü olumsuz etkiler.
Su Geçirimsizlik	İyi kaynaştırılmışsa arada boşluk kalmayacağından su sızıntısına karşı daha iyidir. Ancak açıkta kalan pürüzlü doku daha emici olabilir; bu yüzden ya hemen yeni beton dökülerek kapatılır ya da su yalıtım malzemeleri ile korunur. Su tutucu yapılarda (örn. baraj derzlerinde) pürüzlü yüzey + su tutucu bant kombinasyonu sızdırmazlığı artırır.	Derz bölgesinde yapışma yoksa mikro boşluklardan su kolayca sızar. Pürüzsüz yüzey kendi başına nispeten daha az su emer (daha sıkıdır) ancak derz olarak bırakılırsa süreksizlik hattı suyun ilerlemesine müsaittir. Dış yüzeylerde pürüzsüz bitirmek yağmurun emilimini azaltır, fakat derz amaçlı değil estetik/durabilite amaçlıdır.
Tercih Edildiği Durumlar	Yapısal birleşim gereken her noktada: Kolon-kiriş devamlılığında, ek beton dökülecek yüzeylerde, onarım ve güçlendirmelerde, prefabrike eleman ile yerinde döküm birleşimlerinde, şap ve sıva altlarında (yüzey tutuculuğu için) pürüzlendirme yapılır. Ayrıca inşaat derzlerinde aderans ve sürtünmeyi artırmak için tercih edilmelidir.	Son katman olarak kalan, başka bir malzeme yapıştırılmayacak veya yük aktarımı gerektirmeyen yüzeylerde: Örneğin görünür mimari beton yüzeyler, zeminlerin son perdah yüzeyi, suya maruz dış beton yüzeyi (üzerine kaplama geleceği durumlar hariç) pürüzsüz bırakılabilir. Ayrıca genleşme derzleri gibi bilinçli ayrım istenen derzlerde yüzeyler düz ve ayırıcılı bırakılır ki yapışmasın.

Genel kural, iki betonun bir daha ayrılmamak üzere birlikte çalışması gereken her durumda pürüzlü yüzey oluşturmak; tek parça dökülen ve başka bir tabakayla birleşmeyecek ya da özel durum gereği ayrık kalması istenen (örneğin genleşme derzi) durumlarda ise pürüzsüz yüzey bırakmaktır. İnşaat yönetmelikleri ve standartlar da bu ayrımı destekler nitelikte hükümler içerir: Taşıyıcı elemanlardaki soğuk derzlerin nerede ve nasıl yapılacağı tarif edilip aderansın artırılması koşulu getirilir. Uygulamada mühendislik prensibi olarak “derz varsa pürüz ve önlem olmalı, önlem yoksa derz olmamalı” denilebilir. Bu sayede betonarme yapıların hem yapısal performansı hem de durabilitesi güvence altına alınmış olur.