Betondaki su miktarının, çimento hidratasyonu ve çevresel etkiler nedeniyle, azalması sonucu çimento matrisinde iç gerilmeler oluşur ve beton büzülmeye karşı zorlanır. Betonda su kaybının neden olduğu bu hacimsel değişikliğe “Rötre” (büzülme, kılcal çatlak) denir.
Büzülme olayı hem beton taze olduğunda, hem de sertleşmiş hale geldiğinde oluşan bir olaydır.
Rötre, beton ve betonarme yapılarda çatlaklara yol açtığı için mimari görünüş olarak yapıyı olumsuz etkiler. Çatlaklardan dolayı sülfat, klorür, donma çözünme, karbonatlaşma, asit tesiri, alkali silika reaksiyonları gibi istenmeyen etkilere maruz kalır. Betonun geçirimliliğinin artmasına yol açarak betonun durabiletisini – dayanıklılığını azaltır. Bu yüzden rötre, yapının planlanan hizmet ömrünü etkileyen en önemli unsurlardan birisidir.
Havaalanı pistlerinde, köprü ayaklarında, liman yapılarında, otoparkların zemin kaplamalarında, dış cephe prekast elemanlarında, betonarme perde duvarlarda büyük önem taşır.
Rötre betonun kullanılmaya başladığı zamandan günümüze kadar problem olmuştur ve çözüm yolları ile ilgili çalışmalar yapılmıştır.
Rötre Çeşitleri
Plastik Rötre
Plastik Rötre; Beton sertleşmeden önce, çimento hidratasyonu ve çevresel faktörler nedeniyle, yüzey kısmındaki beton suyunun buharlaşma hızı, beton içindeki suyun yükselme hızından fazla olduğunda oluşan çatlaklara verilen isimdir.
Plastik sözcüğü betonun henüz taze olması, şekil verilebilir olması ve yapısal olarak dayanım kazanmamış olmasından dolayı eklenmiştir.
Platik büzülme sonucu çatlakların oluşma zamanı beton döküldükten sonraki birkaç saat içerisinde olur. Beton yerleştirildiğinde agrega dibe çöker. Beton yüzeyindeki kuruma hızı çimentonun hidratasyonu, betonun sıcaklığı, hava sıcaklığı, nem miktarı ve rüzgar hızına bağlı olarak değişir. Yüzeydeki betonun kuruma hızı, beton içerisindeki suyun yükselme hızından (terleme hızı) fazla olursa yüzey kısmı büzülmeye başlar. Beton yüzeyi büzülme eğiliminde bulunurken, yüzeyin altındaki plastik beton kütle yüzey ile aynı miktarda büzülme göstermez. Yüzeyde çekme gerilmeleri oluşur. Şekil değiştirme kapasitesi düşük olduğu için bu çekme gerilmeleri betonda çatlakların oluşmasına neden olur.
Plastik rötrenin bir başka nedeni de beton altında yer alan taban veya kalıp malzemesinin beton içerisindeki suyun bir miktarını emmesinden kaynaklanır. Beton içerisindeki bir miktar su aşağı doğru yöneleceği için yüzeyi kuru kalır ve çatlamalara yol açar.
Plastik büzülme çatlakları daha çok betonun yüzey kısmında 2-3 mm genişliğinde olur ve genişlikleri betonun alt kısmına doğru azalır. Çatlakların derinliği genellikle 10 mm’ yi aşmaz.
Plastik büzülme çatlakları, yaklaşık 300 mm ila 1 m aralıklarla örümcek ağı gibi gelişigüzel yönlerde oluşur.
Çatlama, beton yüzeyinde yüzey tabakasının erken büzülmesinden kaynaklanan ince çatlaklardan oluşan bir ağın oluşmasıdır. Çatlak çatlakların deseni düzensiz altıgen şeklindedir.
Plastik büzülme çatlakları yüzeysel olduğu için yapının dayanımını azaltacak çok fazla etkileri yoktur. Fakat sonraki zamanlarda derin çatlaklara dönüşme riski vardır.
Kuruma (Serbest) Rötre
Beton dökümü yapıldıktan sonra çevre şartlarına bağlı olarak sıcaklık dengelenene kadar betonun çevresi ile sıcaklık alışverişi devam eder. Yüzeydeki sıcaklık betonun iç ısısından daha az ise ısı dengeye ulaşana kadar beton içerisindeki su buharlaşır. Ayrıca nem farkı olması durumunda da buharlaşma olacaktır. Betondaki nem ortamdaki nemden daha fazla ise nemin fazla olduğu yerden kuru olan yere buharlaşma olacaktır. Meydana gelen bu olaylar neticesinde mikroskobik olarak görülebilecek miktarda büzülmeler meydana gelir. Oluşan bu büzülmelere “kuruma rötresi” adı verilmektedir.
Betonun yüzey kısımlarında bulunan su havadaki nemle daha hızlı dengeye ulaşır. Betonun iç kısımlarında ise betonun difüzyona müsaade hızıyla ilgilidir. Dolayısıyla betondaki kuruma büzülmesi suyun buharlaşma hızı ile değil, beton içindeki suyun difüzyon hızıyla bağlantılıdır.
Kuruma rötre miktarının betonun alt ve üst bölümlerinde farklı olmasından ötürü plaka betonlarda kıvrılmalara sebep olur. Kuruma rötresine ek olarak trafik yükü ve beton plağın kendi ağırlığından dolayı zorlamalar meydana gelir. Bu zorlamalar yapıda ilave çatlaklar oluşturur.
Bünyesel (Otojen) Rötre
Otojen rötre, betonun dış etkenlerden bağımsız olarak, sadece kendi toz halindeki çimento ve suyun toplam hacminin, hidratasyon reaksiyonu sonunda küçülmesi sonucu oluşur.
Çimento hidratasyonu sonucu oluşan kılcal boşluklardaki su kaybı olarak da tanımı yapılabilir.
Toplam nem miktarının az veya değişmediği yerlerde oluşmaktadır ve beton kütlesinin iç kısmında önemli etkiler oluşturmaktadır.
Yüksek sıcaklıkta ve yüksek çimento miktarlarında artmaktadır. Genelde ufak ve betonun katılaşmasından dolayı oluşan rötreye benzememektedir.
Beton katkı teknolojisinin gelişmediği yıllarda betonun işlenebilir olmasını artırmanın en iyi yolu su/çimento oranını artırmaktı. Ama artık günümüz teknolojisinde düşük su/çimento oranı ve katkı maddeleri ile dayanımı yüksek, işlenebilir beton üretmek mümkündür.
Karbonatlaşma Rötresi
Hidratasyon sonucu açığa çıkana ve çimento hamurunun yapısında yer alan hidroksitin bir bölümü sular tarafından çözülür. Bu şekilde su ile eriyik halde bulunan hidroksit yüzeye yakın bölgelere hareket eder ve karbondioksit etkileşime girerek kalsiyum karbonata (CaC03) dönüşür. Karbonatlaşma olayı neticesiyle hidroksitin yapısındaki su açığa çıkarak buharlaşır. Karbonatlaşma olayı sonucu bir miktar su kaybeden çimento hamurunda büzülmeler meydana gelir. Bu büzülmelere bağlı olarak betonun yüzeyinde çok derin olmayan gelişigüzel çatlaklar oluşur.
Hidrolik Rötre
Sertleşmiş beton muhteviyatında bulunan jel suyunun buharlaşması ve jel içerisindeki katı bileşiklerin birbirini daha çok çekmesi neticesi ile meydana gelmektedir. Bu rötre türünde herhangi bir dış kuvvet söz konusu olmamaktadır.
İç ve dış faktörler etki eder.
İç Etkiler: Çimento dozajının fazla olması, çimento inceliğinin fazla olması, çimento bileşenlerinden C3A ve C2S in fazla olması , agrega inceliğinin ve elastisite modülünün düşük olması, beton karma suyunun fazla olması
Dış Faktörler: Havanın rüzgarlı, sıcak veya kuru olduğu durumlarda etkilidir. Hidrolik rötre olayı 1 ay sonra meydana gelir.
Rötreyi Etkileyen Faktörler
Agrega
- Ufak agregalar daha çok üniform rötre meydana getirmektedir.
- Sertlik miktarı az olan agrega daha fazla rötreye neden olmaktadır.
- Sertlik derecesi az olan agregaların su emme değerleri fazla olduğu için yüksek rötre değerlerine sahiptir.
- Agrega miktarının fazlalaşması rötreyi azaltır.
- Su karışımında şişen dolamit, jips gibi maddeler, içerdikleri suyu kaybettiklerinde rötreye neden olurlar.
- Kireçtaşlı betonlarda yapılan deneyler daha az rötre oluşturduğunu göstermektedir.
Çimento Tipi ve İnceliği
- Çimento tipi seçimi otojen (bünyesel) rötrede etkilidir
- Yüksek miktarda C2S içeren portland çimentosu düşük otojen rötre meydana getirir.
- İnceliği yüksek çimento daha çok su ihtiyacında bulunacağından rötreyi arttırır.
Çimento ve Su Miktarı
- Su/çimento oranı arttıkça rötre de daha fazla artmaktadır. Elastikiyet ve dayanım azalır.
Mineral ve Kimyasal Katkılar
- Su ihtiyacı çok olan katkı maddeleri rötreyi arttırır.
- Yüksek miktarda silis dumanı içeren betonlarda erken kurumaya bağlı rötre artar. (Silis Dumanının Beton Üzerindeki Etkileri)
- Uçucu kül su miktarını azaltır. Dolayısıyla rötreyi de azaltmış olur.
- Rötre azaltıcı katkılar boşluk suyunun gerilimini azalttığı için faydalıdır.
Kürleme
- Kürleme zamanın artması büzülme çatlaklarının oluşmasını azaltır.
- Günde 4-5 defa sulama yapılması rötreyi azaltır.
Çevre Koşulları
- Rüzgarın ve sıcaklığın fazla olduğu yerlerde büzülme çatlakları artar.
- Düşük nem büzülme çatlaklarını arttırır.
Rötre Çatlaklarını Önlemek İçin Alınacak Önlemler
- Sıcak havada beton dökülmesinden mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. Beton programı havanın serin olduğu akşam yada gece vaktine göre yapılabilir. Sıcak havada beton dökülecekse, beton dökülmeden önce kalıp ve donatı su ile ıslatılabilir.
- Beton içerisindeki çimento miktarı iyi ayarlanmalıdır. Çimento miktarı arttıkça rötreye neden olduğu için çimento miktarı mümkün olduğu kadar az tutulmalıdır.
- İnceliği yüksek çimento kullanılmamalıdır. Çimentonun inceliğinin artması daha fazla suya ihtiyaç duymasını gerektirecektir.
- Karışımdaki su miktarının fazla olmaması gerekir.
- Karışım içerisinde iri ve sert agrega kullanılmalıdır.
- Beton dökümü sonrası kürleme işlemi yapılmalıdır. Beton ıslak bir örtü ile kaplanarak sulama işlemi yapılmalıdır. Örtünün mümkün olduğu kadar ıslak olmasına çalışılmalıdır. Kür işleminin en az 7 gün olması sağlanmalıdır.
- Gereğinden fazla donatı kullanılmamalı ve simetrik olarak yerleşimi yapılmalıdır.
- Katkı maddeleri dikkatli bir şekilde kullanılmalı ve rötre ile olan ilişkileri iyi incelenmelidir.
- Düşük rutubette ve yüzeyi büyük betonlarda rötrenin arttığı unutulmamalıdır.
- Rüzgar hızı çok fazla ise rüzgar hızını azaltacak bariyerler kullanılabilir.
- Betonun vibratörle yerleşimi yapıldıktan sonra hemen mastarlama işlemine geçilmelidir. Beton yüzeyine çıkıldığında 2 mm derinliğinde iz yapacak kıvama geldiğinde ikinci mastarlama yapılmalıdır.
