Farklı kimyasal koşulların bitüm esaslı ve poliüretan esaslı sürme su yalıtım malzemelerinin özelliklerine etkisi

Öz

Betonarme yapıların en büyük problemlerinden biri, yapı betonunun suyla temas etmesi sonucunda zamanla dayanım kaybının oluşması ve servis ömrünün azalmasıdır. Betonun geçirimli yapısı nedeniyle, su ve kimyasal içerikli suların betonarme yapı elemanına nüfuz etmesi sonucu donatıda korozyon ve beton mikro yapısında genleşen kimyasal yapıların oluşması yapı elemanının ve yapının dayanımını olumsuz etkilemektedir. Bu nedenle betonarme yapılarda, betonun su yalıtımında çeşitli yöntemler ve farklı tür, içerik ve özellikte yalıtım malzemeleri kullanılmaktadır. Söz konusu yöntemlerden biri temellerde sürme su yalıtım malzemelerinin kullanımıdır. Bu çalışmada temellerde su yalıtımı amacıyla kullanılabilen bitüm ve poliüretan esaslı sürme su yalıtım malzemelerinin özelliklerine, farklı kimyasal koşulların etkileri araştırılmıştır. Laboratuvar koşullarında üretilen iki tür (bitüm ve poliüretan) ve üç farklı kalınlıktaki (2 mm, 3 mm ve 4 mm) su yalıtım numuneleri, 3, 7, 14 ve 28 gün %5 ve %15 konsantrasyonlarında magnezyum sülfat ve sodyum sülfat çözeltilerine maruz bırakılmıştır. Kimyasal koşullarda farklı süreler bekletilen sürme su yalıtım numunelerinde, kütle değişimi, maksimum gerilme (çekme dayanımı) ve kopmada uzama deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre tüm kalınlıklarda poliüretan esaslı sürme su yalıtım numunelerinin, her iki kimyasal koşul ve oranından bitüm esaslı sürme su yalıtım numunelerine göre daha az etkilendiği görülmüştür. Bitüm esaslı sürme su yalıtım numuneleri, magnezyum sülfat kimyasal koşulundan daha fazla etkilenirken, poliüretan esaslı sürme su yalıtım numuneleri ise sodyum sülfat kimyasal koşulundan daha fazla etkilenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Temel su yalıtımı
• Bitüm esaslı su yalıtım malzemesi
• Poliüretan esaslı su yalıtım malzemesi
• Sülfat etkisi
• Kütle değişimi
• Çekme deneyi

The effect of different chemical conditions on the properties of bitumen based and polyurethane based waterproofing materials

Abstract

The biggest problem with reinforced concrete structures is that as a result of contact of the building concrete with water, strength loss occurs over time and the service life is reduced. Due to the permeable structure of the concrete, corrosion in the reinforcement and the formation of expanding chemical structures in the concrete microstructure due to the penetration of water and chemical-containing water into the reinforced concrete structural element adversely affect the strength of the structure. In reinforced concrete structures, different methods and different types, contents, and properties of insulation materials are used for waterproofing concrete. One of them is the use of sliding waterproofing materials on foundations. In this study, the effects of different chemical conditions on the properties of bitumen and polyurethane-based waterproofing materials, which can be used for waterproofing on foundations, were investigated. Two types (bitumen and polyurethane) and three different thicknesses (2 mm, 3 mm, and 4 mm) waterproofing samples produced under laboratory conditions were exposed to magnesium sulphate and sodium sulphate solutions at 5% and 15% concentrations for 3, 7, 14, and 28 days. After chemical conditions, mass change and maximum tensile strength (tensile strength) tests were carried out on the applied waterproofing samples. The test results showed that the polyurethane-based waterproofing material in all thicknesses gave better results than the bitumen-based material in both solution conditions. Bitumen-based waterproofing samples were more affected by the magnesium sulfate chemical condition, while polyurethane-based waterproofing samples were more affected by the sodium sulfate chemical condition.

Keywords

• Foundation Waterproofing
• Bitumen-based waterproofing
• Polyurethane based waterproofing
• Sulphate effect
• Waterproofing materials

References

1. [1] Bohus S, Drochytka R, Taranza L. “Fly-Ash usage in new cement-based material for concrete waterproofing”. Advanced Materials Research, 535, 1902-1906, 2012.
2. [2] Haberal Y. Uçucu Küllü Betonlarda Klor İyonu Geçirgenliğinin ve Donatı Korozyonunun İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye, 2010.
3. [3] Baradan B, Aydın S. “Betonun durabilitesi’’. Beton 2013-Hazır Beton Kongresi, İstanbul, Türkiye, 21-23 Şubat 2013.
4. [4] Dağ FE. Suyun Yapıdaki Etkileri ve Yapıların Suya Karşı Yalıtımı. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2001.
5. [5] Kartal S, Üstündağ SI. “Yapılarda su yalıtım uygulamalarının önemi ve maliyeti”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 7(3), 399-408, 2016.
6. [6] Dal M, Yılmaz D. “Su-nemin yapı elemanlarına ve yapı konforuna olumsuze etkileri”. International Journal of Pure and Applied Sciences, 1(1), 89-99, 2015.
7. [7] Çil İ. “Betonarme donatisinda elektriksel yöntemlerle korozyon ölçümü”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(1), 59-63, 2006.
8. [8] [8] Coşgun T. "İstanbulda deprem sonrası yapılan incelemelerde karşılaşılan korozyon hasarı üzerine bir inceleme". 5. Ulusal Beton Kongresi, İstanbul, Türkiye, 1-3 Ekim 2003.

9. [9] Tekin, Ç. “Deprem güvenliğinde temellerin suya karşı yalıtımının önemi”. Yapı Fiziği ve Sürdürülebilir Tasarım Kongresi, İstanbul, Türkiye, 4-5 Mart 2010.
10. [10] Akçay O, Çullu M. “Farklı karişim özelliklerine sahip betonlarin sülfat dirençlerinin belirlenmesi”. ALKÜ Fen Bilimleri Dergisi, 4(1), 21-31, 2022.
11. [11] Uygunoğlu T, Topçu İ.B, Çınar E, Eryeşil Ö. “Yüzeysel su yalitimli betonlarin bazi durabilite özeliklerinin araştirilması”, El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 7(3), 1245-1257, 2020.
12. [12] Naimi S, Özdemir Z. "Yapılarda yeraltı suyuna karşı yapılan koruma sistemlerinin uygulanabilirliği ve güvenliğinin incelenmesi". Aurum Mühendislik Sistemleri ve Mimarlık Dergisi, 4(1), 113-133, 2020.
13. [13] Başbakanlık Mevzuatı Geliştirme ve Yayın Genel Müdürlüğü. “Binalarda Su Yalıtımı Yönetmeliği”. Ankara, Türkiye, 30223, 2017
14. [14] T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. “Binalarda Su Yalıtımı Yönetmeliği-Açıklama ve Uygulama Kılavuzu”. Bölüm 1, İstanbul, Türkiye, 2017.
15. [15] Türk Standartları Enstitüsü. “Su Sızdırmazlık Amaçlı Esnek Levhalar–Çekme Özelliklerinin Tayini Bölüm: 2 Çatı Sızdırmazlığı İçin Plastik ve Kauçuk Levhalar”. Ankara, Türkiye, TS EN 12311-2, 2020.
16. [16] American Society for Testing and Materials. “Standard Test Method for Length Change of Hydraulic-Cement Mortars Exposed to a Sulfate Solution". Pensilvanya, ABD ASTM C 1012-02, 2016.
17. [17] American Society for Testing and Materials. “Standard Test Method for Water Absorption of Plastics". Pensilvanya, ABD, ASTM D 570-98, 1998.
18. [18] American Society for Testing and Materials. “Standard Test Methods for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers-Tension". Pensilvanya, ABD, ASTM D 412-06a, 2021.