BETON İÇİ DONATI KATODİK KORUMASI

Bir katodik koruma sistemi, beton yapıların donatı çubukları için kullanılan bir korozyon önleme yöntemidir. Amacı, zamanla yapının zayıflamasına neden olabilen çelik donatıyı korozyondan korumaktır. İki ana türde katodik koruma sistemi vardır: dış akım kaynaklı ve galvanik (kurbanlık anot) sistemler.

Dış akım kaynaklı bir katodik koruma sisteminde, bir güç kaynağı donatı çubuklarına bağlanır. Bu güç kaynağı, çubuklar boyunca akan doğru akım (DC) üretir ve katodik bir reaksiyon oluşturur. Bu süreç, donatı çubuklarının elektrokimyasal potansiyelini daha negatif bir değere kaydırır ve korozyonu önler. DC akımı, istenen koruma seviyesini korumak için kontrol edilir ve güç kaynağı düzenli olarak izlenmeli ve bakım yapılmalıdır.

Diğer yandan, galvanik bir katodik koruma sistemi, çinko veya alüminyum gibi daha aktif bir metalden yapılmış kurbanlık anotları kullanır. Bu anotlar donatı çubuklarına bağlanır ve bir galvanik hücre oluşturur. Anotlar kurbanlık olarak korozyona uğrar, elektronlar donatı çubuklarına doğru akar ve katodik koruma sağlar. Zamanla, anotlar giderek tükenir ve değiştirilmeleri gerekir. Galvanik sistemler genellikle dış akım kaynaklı sistemlere kıyasla daha basit kurulum gerektirir ve daha az bakım gerektirir.

Betonarme Donatı CP Sisteminin Maliyet-Etkililik Değerlendirmesi

Başlangıç Maliyetleri: Katodik koruma sistemi kurulumunun maliyeti ekipman, malzeme, işgücü ve mühendislik tasarımını içerir. Dış akım kaynaklı sistemler genellikle güç kaynakları ve izleme ekipmanı gerektiren daha karmaşık kurulumları gerektirir, bu da galvanik sistemlere kıyasla daha yüksek başlangıç maliyetlerine yol açar. Bununla birlikte, yapıların boyutu ve karmaşıklığı genel kurulum maliyetini etkileyebilir.

Bakım ve İşletme Maliyetleri: Hem dış akım kaynaklı hem de galvanik sistemlerin bakım gereksinimleri vardır. Dış akım kaynaklı sistemlerin optimal performansı sağlamak için düzenli izleme, güç kaynağının ayarlanması ve periyodik bakım gerektirdiği gibi galvanik sistemlerin bakım gereksinimleri daha düşüktür, genellikle kurbanlık anotların periyodik olarak değiştirilmesini içerir. Uzun vadeli bakım giderlerini değerlendirirken rutin denetimler, anot değişimi ve gerekli tamiratlarla ilişkili maliyetleri göz önünde bulundurmak gerekir.

Korozyon Kaynaklı Hasar Maliyetleri: Özellikle deprem riski bağlamında korozyon kaynaklı hasarla ilişkili potansiyel maliyetleri dikkate almak önemlidir. Korozyon kaynaklı beton çatlaması, yapının zayıflamasına neden olarak deprem olaylarında hasara daha duyarlı hale getirir. Yapıya yapısal arızalar veya deprem sonrası geniş kapsamlı tamirat ihtiyacı gibi korozyonla ilişkili hasar maliyetlerini değerlendirmek, katodik koruma sistemi yatırımının önemli bir girdisidir.

Betonarme Donatı Dış Akım Kaynaklı Katodik Koruma Sistemi

Tasarım Kriterleri: Beklenen hizmet ömrü, korozif malzemeye maruziyet koşulları ve istenen korozyon koruma seviyesi gibi faktörlere dayalı net tasarım kriterlerinin oluşturulması önemlidir.

Sistem Boyutlandırma ve Düzeni: Dış akım kaynaklı katodik koruma sisteminin uygun boyutlandırma ve düzeni kritiktir. Uygun akım yoğunluğunun, anot aralığının ve donatı çubukları boyunca dağılımının analiz edilmesi son derece önemlidir.

Güç Kaynağı ve Elektriksel Tasarım: Güç kaynağı sisteminin seçimi ve tasarımı önemlidir. Güç kaynağı kapasitesi, gerilim gereksinimleri, akım çıkış kontrolü ve elektriksel güvenlik önlemleri gibi konular ele alınır.

Anot Seçimi ve Kurulumu: Anot tipi, boyutu ve kurulum yöntemleri konusunda öneriler sunulur; anot aralığı, derinlik ve bağlantı teknikleri gibi faktörleri göz önünde bulundurulur.

İzleme ve Bakım: Katodik koruma sisteminin sürekli etkinliğini sağlamak için izleme ve bakım önemlidir. Önerilen izleme tekniklerini, bakım faaliyetlerini anlatır ve anot değişimi, sistem denetimleri ve düzeltici önlemler konusunda rehberlik sağlar.

Standart ve Yönetmeliklere Uygunluk: Güvenilirlik ve güvenlik sağlamak için endüstri standartları ve yönetmeliklere uygunluğun gerekliliği önemlidir. Sistemin güvenilirliğini ve güvenliğini sağlamak için şartnamelerin yanısıra uluslararası standartlar ve yönetmelikler refere edilir.

Önceki noktaların yanı sıra, dış akım kaynaklı anotlar için yaygın bir malzeme olan titanyumun kullanımını ele alınır. Titanyum mükemmel korozyon direnci ve dayanıklılık sunar, bu da uzun vadeli katodik koruma uygulamaları için uygundur. Titanyum anotların seçimi ve kurulumu hakkında detaylı projeler hazırlanır; titanyumun performansın artırılması için kaplama seçenekleri ve uygun elektriksel bağlantılar gibi faktörleri dikkate alır.

Galvanik (Kurbanlık) Katodik Koruma

Tasarım Kriterleri: Yapının ve korozyon risklerinin özel tasarım kriterlerinin belirlenmesi önemlidir. Beklenen hizmet ömrü, korozif malzemeye maruziyet koşulları ve istenen korozyon koruma seviyesi gibi faktörler, tasarım sürecini etkili bir şekilde yönlendirmek için tanımlanmalıdır.

Anot Seçimi: Galvanik katodik koruma sistemlerinde yaygın olarak kullanılan çinko anotların seçimi. Çinko, kurbanlık olarak korozyona uğrayan aktif bir metaldir ve donatı çubuklarını korur. Proje gereksinimlerine dayanarak uygun tür, boyut ve yapılandırmada çinko anotların seçimi önemlidir.

Özel Harç Kapsül: Galvanik katodik koruma sistemlerinde çinko anotlarının kullanımında dikkate değer bir özellik olan özel harç kapsülü sistemin çalışması için son derece önemlidir. Bu, alkalin harç karışımından yapılan bir kapsül, birden fazla amaca hizmet eder. pH’ı azaltmaya yardımcı olur, anot çevresinde iletkenliği artırır ve korozyona uğramış çinko partiküllerini içinde hapsederek tutar, böylece çinko partiküllerinin genişleyerek yayılmasını ve betonun çatlamasını engeller.

Anot Yerleştirme ve Aralığı: Donatı boyunca homojen koruma sağlamak için çinko anotların optimal yerleştirme ve aralıklara dikkat edilmelidir. Beton kaplama kalınlığı, donatı aralığı ve anotların dağılımı gibi faktörler, etkili ve verimli korozyon önleme için dikkate alınır.

İzleme ve Bakım: Galvanik katodik koruma sistemlerinin zaman içindeki performansının izlenmesi önemlidir. Anot durumunu, katodik koruma seviyesini ve genel sistem etkinliğini değerlendirmek için periyodik denetimler ve ölçümler yapılır. Tükenen çinko anotların zamanında değiştirilmesi ve hasarlı harç kapsüllerinin onarımı gibi uygun bakım prosedürleri de ele alınır.

Standart ve Yönetmeliklere Uygunluk: Galvanik katodik koruma sistemlerinin tasarımında ilgili endüstri standartları ve yönetmeliklere uyulur.