Çelikten 14 Kat Daha Gerilmeye Dirençli Olduğu Söyleniyor
Yapının güçlendirilmesi kararı verilmesi durumunda betonarme mantolama ve betonarme perde eği, çelik konstrüksiyon ve CFRP üzere güçlendirme tekniklerinden biri ile yapı güçlendirilir. Biz bu yazımızda karbon fiber ile betonun güçlendirilmesi yani CFRP tekniğinden bahsedeceğiz.
Depremler bilindiği üzere meydana getirdiği can ve mal kayıpları istikametinden doğal afetler içerisinde en şiddetli olanıdır. Dünyada meydana gelen sarsıntılarda tespit edilen yapı hasarları ve kayıplar; mevcut yapının dizaynının ve inşaat kalitesinin yetersizliğinden, bilgi ve birikim eksikliğinden, imal yanlışlarından yahut yönetmelik kurallarına uyulmamasından kaynaklandığını göstermektedir. Yaşanan sarsıntılar yapıların zelzeleye güçlü tasarım unsurlarına ait birikimlerini arttırırken, hasara uğrayan yapıların tamirat gereksinimlerinin varlığını göstermiştir.
Hasar gören yapılar ve düşük standartlara sahip yapıların güçlendirilmesi tüm dünyada süratle gelişmekte olan bahislerden biri haline gelmiştir.
Peki bu güçlendirme formülleri nelerdir?
Bir yapının güçlendirilmesi için yapının hasar görmesi gerekmez. Yapının kullanım maksadının değişmesiyle düşey istikamette etkiyen hareketli yüklerde artışın meydana gelmesi, yönetmeliğin değişmesiyle yapıdaki eski zelzele kuvvetlerinin hesap usulünün yenisine uymaması, yapı elemanlarının ve gereçlerinin kullanım ömrünü doldurması üzere nedenlerden ötürü da yapı güçlendirme ihtiyacı duyabilir
CFRP yada FRP olarak bilinen ‘Carbon Fiber Reinforced Polymers‘; betonarme, yığma, ve ahşap yapı elemanları için dışarıdan uygulamalı güçlendirme sistemidir. Sistem elemanları, karbon lifli dokuma ve epoksi asıllı doyurma reçinesi olarak sayılabir. Betonarme, yığma ve ahşap yapı elemanları için dışarıdan uygulamalı güçlendirme sistemidir. Sistem elemanları; karbon lifli dokuma ve epoksi temelli doyurma reçinesi olarak sayılabilir
Uygulandıkları yapıda ve yapı elemanında ise yük taşıma kapasitesini arttırma, eğilme dayanımını arttırma durabiliteyi geliştirme, dinamik yüklerden gelen yorulma direncini güçlendirme üzere imkanlar sağlanmaktadır. Hafif ve esnek bir gereç olmasından ötürü yapıda meyyit yük artışına sebep olmaz.
Karbon fiber çeşitlerinden olan karbon elyaf kumaş, gömlek kumaşı kadar ince bir gereç olup dünyada bilinen en sağlam materyallerden biridir. Kumaş inceliğinde olan karbon fiber çelikten 14 kat daha gerilmeye mukavim olmasına karşın tartısı çeliğin beşte biri civarındadır. Makasla kesilip duvarlara uygulandıktan sonra bir çelik levha üzere katılaşmaktadır.
Karbon lifli polimerlerle güçlendirilen tuğla duvarlar, sarsıntı sırasında yapının ileri geri oynamasını azaltıp rijitliğin artmasını sağlıyor ve böylece binanın sarsıntıda ziyan görme riskini en aza indiriyor. Karbon elyaf tüm yapı elemanlarına dıştan rahatlıkla uygulanan yapısal güçlendirme gerecidir ve güçlendirilen duvarların dışarıdan sıva yahut alçıpan ile kapatılarak olağan bir duvar manzarasına kavuşturulması da mümkündür.
Genel olarak, karbon fiber güçlendirme yolları şu biçimdedir:
1- Karbon fiber bantların betona sıkıştırılması: Bu metot, beton yapıların dayanıklılığını arttırmak için kullanılır. Karbon fiber bantlar, betona sıkıştırılarak yapıya entegre edilir ve böylelikle beton yapının dayanıklılığı artar.
2- Karbon fiber elyaflarının kaynak formülü ile yapıya entegre edilmesi: Bu metot, metal yapıların dayanıklılığını arttırmak için kullanılır. Karbon fiber elyaflar, kaynak formülü ile yapıya entegre edilir ve böylelikle metal yapının dayanıklılığı artar.
3- Karbon fiber bantların yapıya yapıştırılması: Bu yol, beton yahut metal yapıların dayanıklılığını arttırmak için kullanılır. Karbon fiber bantlar, yapıya yapıştırılarak entegre edilir ve böylelikle yapının dayanıklılığı artar.
4- Karbon fiber elyaflarının yapıya döşenmesi: Bu yol, beton yahut metal yapıların dayanıklılığını arttırmak için kullanılır. Karbon fiber elyaflar, yapıya döşenerek entegre edilir ve böylelikle yapının dayanıklılığı artar.
Bu yollardan hangisinin kullanılacağı, yapının yapısı ve muhtaçlığına nazaran değişebilir.
Karbon elyaf uygulamasında yapıştırılacak yüzeyin hazırlığı uygun kurallarda olmalıdır. Öncelikle beton yüzey kir, toz, zayıf olan bölgeler, sıva ve boyalar kumlama yahut taşlama sistemi ile temizlenir, yüzey bozuklukları düzeltilir. Hazırlanmış olan epoksi yapıştırıcılar hazırlanmış yüzeye sürülür. Karbon elyaf gerilerek yapıştırılır ve epoksi ile doyurulur. Karbon elyaf uygulamasından sonra üzerine son kat epoksi sürülür. Hami bir kaplama yapılacaksa üzerine kum serpilir, son olarak sıvası yapılır ve süreç bitirilir.
