Gözenekli Malzemelerden Yapılmış Dış
Duvarlarda Kullanılan Su İtici Malzemelerin Uzun Dönem Performansı
Hülya Kuş¹
Özet
Çalışmanın amacı gerek silikon esaslı su iticiler uygulanmış, gerekse
uygulanmamış sıvalı gazbeton duvarların uzun dönemdeki özelliklerini,
dayanıklılığını, bozulma süreçlerini ve yaşlanma karakteristiklerini
incelemektir. Araştırma, yaşlandırılmamış yeni numuneler ile uzun süre açık
alanda ve hızlandırılmış laboratuvar ortamında yaşlandırılmış deney
numunelerinin fıziksel testlerini ve kimyasal analizlerini kapsamaktadır. Ayrıca,
açık havada yaşlandırılan numunelerin sürekli olarak mikro klima ölçümleri
yapılmaktadır. Açık alanda test sehpası üzerinde yaşlandırılan
numunelerden elde edilen bulgular, E 2116 DurAAC EUREKA-projesinde test edilen
panellerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmaktadır.
1.Giriş
Gözenekli yapı malzemelerinden yapılmış dış duvarlarda meydana gelen
hasarların bir çoğu özellikle rüzgarla itilen yağmurun ardından oluşan aşırı
nemden kaynaklanmaktadır. Su, yapı malzemesinin bünyesine girdiğinde onu
fiziksel, kimyasal ve biyolojik olarak etkiler, ve önlem alınmadığı sürece
duvar strüktürünün bozulmasına ve hasarlara neden olur. Sudan kaynaklanan
bozulmaların ardından suyun girişi hızlanır ve böylece bozulmanın seyri
de büyür. Bozulma mekanizmalarının etkileri dış duvar elemanının çeşitli
şekilde hasarı ile sonuçlanır. Dış yüzey kaplamasının bozulması ve
duvar iç strüktüründeki hasarların yanında, su duvarın gövdesinden iç yüzeye
doğru ilerleyerek iç sıvanın da bozulmasına neden olabilir.
İç yüzeydeki nem küflenmeye ve iç sıvanın
duvardan ayrılmasına yol açar. Yüzeydeki küflenmeler daha çok nem çeker
ve kalıcı lekeler oluşturur. Duvar sisteminin fonksiyonel ve estetik
performansı üzerindeki kötü etkileri yanında, nem, iç iklim kalitesini ve
dolayısıyla insan sağlığını da olumsuz etkiler. Ayrıca, yüksek nem
miktarı bütün duvar sisteminin termal performansını düşürür ve
beraberinde önemli ısı kayıplarını ve fazladan enerji maliyetini getirir.
Kısaca, dış duvarın zamanından önce kritik düzeyin altında özellikler
ve performans göstermesinin nedenlerinden biri (iç ve dış) çevre koşullarına
karşı yeterli korumanın yapılmamasıdır. Bundan dolayıdır ki, erken
bozulmalardan korunmak amacıyla silikon esaslı su itici malzemelerin kullanımı
giderek yaygınlaşmaktadır.
Silikon esaslı su iticiler, hidrofobik özellikleri
sayesinde, suyun girişini önleyerek ya da azaltarak suyun bozucu etkilerini
geciktirir ve böylece dış duvarın servis ömrünü uzatırlar. Su itici bir
ürünün öncelikle karşılaması beklenen başlıca performans
gereksinimleri; su girişine karşı yüksek direnç, buhar geçirgenliğine
minimum etki ve UV-ışınımına karşı direnç biçiminde sıralanabilir. Bu
malzemelerin performansı araştırmalarla kanıtlanmış olmasına rağmen,
farklı yapı malzemelerine uygulandığında uzun dönem kalıcılığı ve
servis ömrü pek iyi bilinmemektedir.
Yüzey koruyucular üzerine mevcut araştırmalar
genellikle beton strüktürler ve taş, tuğla ve ahşaptan yapılmış tarihi
binaların korunumu üzerine odaklanmış ve esas olarak malzeme ölçeğinde, kısa
süreli hızlandırılmış laboratuvar testlerine dayanmaktadır. Bugüne kadar
çeşitli su iticiler üretilmiştir. Ancak, iklimin bu malzemelerin özellikleri
üzerindeki gerçek etkilerinin değerlendirilebileceği ve bütün bir sistem
olarak duvar yapı elemanı ölçeğinde, uzun süreli açık alanda yaşlandırılması
testlerine dayanan araştırmalar çok sınırlı sayıdadır.
Sıvalı gazbeton duvarların dayanıklılığını ve
servis ömrünü belirleyen etkenler olarak, duvar bileşenlerini oluşturan yapı
malzemelerinin özellikleri, tasarım ve uygulama (işçilik), maruz kalınan çevre
koşulları. bakım ve onarım durumu sayılabilir [1]. Çevre koşulları dışındaki
etkenler az ya da çok kontrol edilebileceğinden, dayanıklılık ve servis ömrünün
belirlenmesinde maruz kalınan dış çevre koşulları önemli etkenler olarak
öncelikle ele alınmalıdır. Mikro çevrede etki eden faktörlerin şiddetine
bağlı olarak yapı malzemelerinin veya bileşenlerinin performansı zamanla
giderek azalır (bozulma hızı). Başlangıç ve zaman içindeki performans,
ISO 15686-2 de verilen sistematik metodolojiye uygun olarak çeşitli test işlemleri
ile belirlenebilir [2]. Performansın belirlenen değerlerinin, örneğin ilgili
standart veya yönetmeliklerde verilen limitlerin üzerinde olması istenir.
Dış duvarlar, bulundukları farklı iklim ve coğrafi
bölgelere göre farklı çevre koşullarına maruz kalırlar. Mikro klimanın
şiddetine bağlı olarak erken cephe hasarları, zamanından önce, sık ve
pahalı bakım ve onarım gerektirebilir. Belirli bir yapı tipi için gerekli
koruyucu ve iyileştirici önlemler ve düzeyleri ancak mikro klimanın şiddeti
ile belirlenebilir. Bu nedenle, yapının mikro çevresi ile ilgili bilgi ve
verilerin elde edilmesi, iyileştirilmiş sistemlerin tasarlanması, bakım aralıklarının
uzatılması, etkin yenileme yapılabilmesi ve servis ömrü giderlerinin daha
doğru hesaplanabilmesi için zorunludur.
Gerçek servis performansının daha iyi bilinip anlaşılabilmesi
için sıvalı gazbeton dış duvarların mikro çevresi ile ilgili sistematik
verilerin toplanmasına ihtiyaç vardır. Dış çevre koşullarının
niteliksel ve/veya niceliksel verilerinin elde edilmesinde mikro çevre ölçümleri
referans olarak alınabilir. Diğer bir alternatif ise yerel ölçekte yapılan
ölçümlerin söz konusu bina ve bulunduğu çevre dikkate alınarak mikro ölçeğe
çevrilerek kullanılması olabilir [3].
2. Deneysel Çalışma
Gerek su iticiler uygulanmış gerekse uygulanmamış sıvalı gazbeton duvarların
uzun dönem özelliklerini, dayanıklılıklarını, bozulma süreçlerini ve yaşlanma
karakteristiklerini incelemek amacıyla İsveç Gavle'deki Yapma Çevre
Merkezinde (Centre for Built Environment) bir araştırma projesi başlatılmıştır
[4]. Araştırma, yaşlandırılmamış yeni numuneler ile uzun süre açık
alanda (doğal ortamda) ve kısa süreli hızlandırılmış laboratuvar ortamında
(yapay olarak) yaşlandırılmış deney numunelerinin fıziksel testlerini ve
kimyasal analizlerini kapsamaktadır. Projenin yürütülmesinde Avrupa Yapı Ürünleri
Yönergesinin (European Construction Products Directive) ISO 15686 standartlarına
dayanarak uygulanması yaklaşımı benimsenmiştir [5].
2.1. Doğal Yaşlandırma
Açık havada (doğal ortamda) yaşlandırılan numunelerin sürekli olarak
mikro çevre ölçümleri yapılmaktadır. Nem ölçümlerinde
"Wetcorr" sensorlar [6] ve çubuk elektrodlar kullanılmaktadır. Açık
alanda test sehpası üzerinde yaşlandırılan numunelerden elde edilen
bulgular, E 2116 DurAAC EUREKA-projesi2 kapsammda, Haziran 1999'da işletmeye alınan
test binasına monte edilmiş test panellerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmaktadır
[7]. Test sehpası ve test binası Yapma Çevre Merkezinin test alanında
bulunmaktadır.
2.1.1. Test Sehpası
Açık alanda (test sehpasında) yaşlandırılarak sürekli ölçüm yapılan
test numunelerine altlık olarak kuru yoğunluğu 423 kg/mj ve boyutlan 300 mm _
400 mm _ 150 mm olan altı adet gazbeton blok kullanılmıştır. Ayrıca
laboratuvar test ve analizlerinde belirli aralıklarla kullanılmak üzere her
numuneden üçer tane, 130 mm _ 130 mm _ 150 mm boyutlarındaki, daha küçük
test numuneleri, 6-ay, 18-ay ve 36-ay gibi, belirli sürelerle yaşlandırılmıştır.
Beş yıl sonunda sürekli ölçümler bittiğinde büyük blokların da
laboratuvar test ve analizlerine tabi tutulması düşünülmektedir.
Farklı alternatifleri karşılaştırmak amacıyla, silikon esaslı su itici
malzemelerin sıva yüzeyine emprenye edilmesi (Sl) ve sıvanın içine katkı
malzemesi olarak eklenmesi (S2) biçiminde iki ayrı uygulaması yapılmıştır.
Bunlara ek olarak, normal akrilik bir boya (P) uygulanması durumu da test
edilmektedir. Sıvanmamış ve hiç bir yüzey kaplaması olmayan çıplak
gazbeton blok (O) ve herhangi bir yüzey kaplaması olmayan sıvalı gazbeton
blok (R), referans numuneler olarak kullanılmaktadır. İdeal blok olarak da yüzeyi
teflon membran (GORE-TEX) ile kaplanmış sıvalı bir blok (G) kullanılmıştır.
Tablo l 'de test numunelerinin bir özeti verilmiştir.
Kod |
Altlık |
Sıva |
Yüzey Kaplaması |
Kalınlık (mm) |
O |
Gazbeton |
- |
- |
- |
R |
Gazbeton |
Kıreç-Çimento (3 kat) |
- |
10-12 |
G |
Gazbeton |
Kıreç-Çimento (3 kat) |
ePTFE tekstil |
10-12 |
P |
Gazbeton |
Kıreç-Çimento (3 kat) |
Akrilik boya |
10-12 |
S1 |
Gazbeton |
Kıreç-Çimento (3 kat) |
Silan-Siloksan emprenye |
10-12 |
S2 |
Gazbeton |
Silikon reçinesi katkılı Kireç-Çimento (3
kat) |
- |
10-12 |
Tablo 1: Test numuneleri
Tüm numunelerin test edilen yüzeyi dışında kalan diğer yüzeyleri buhar
ve su geçirimsiz bir şekilde dört kat epoksi ile kaplanmıştır. Böylece
test edilen yüzeyden nem alışverişi kontrol edilebilmiştir. Numuneler, yağış
ve UV-ışınımından maksimum ölçüde etkilennıeleri için, 45° açıyla güneye
yönlendirilmiş olarak metal bir sehpa üzerine yerleştirilmişlerdir. Böylece,
Eylül 1998'de başlatılıp halen devam eden bu süreçle hızlandınlmış bir
doğal yaşlandırma testinin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır.
2.1.2 Test Binası
Test binasının sırasıyla kuzey-doğu ve güney-batı yönlerine bakan
her iki uzun cephesinde farklı yüzey kaplamaları olan 12 adet test paneli
bulunmaktadır. Test edilen sıva sistemlerine altlık olarak kuru yoğunluğu
423 kg/m³ ve boyutları 600 mm _ 1200 mm _ 150 mm olan donatısız gazbeton
paneller kullanılmıştır. Referans panel olarak sıvanmamış ve hiç bir yüzey
kaplaması olmayan çıplak gazbeton panel alınmıştır. Test edilen sistemler
mineral ve plastik esaslı sıvalar ile bunların silikon esaslı su iticilerle
modifiye edilmiş türlerini kapsamaktadır. Kullanılan ürünler: i)>kireç-çimento,
hidrolik kireç, ve çimento-polimer esaslı sıvalar; ii) akrilik,
silikat, ve silikon reçineli boyalar; ve iii) silikon esaslı su
iticiler biçiminde üç gruba ayrılabilir. Bu yazıda örnek verilen beş sıva
sisteminin kompozisyonu Tablo>2'de verilmektedir. Üzerlerinde sürekli ölçüm
yapılan test panellerinden ayrıca her yıl laboratuvarda test ve analiz
edilmek üzere 90-95 mm çapında silindir örnekler alınmaktadır.
No |
Altlık |
Sıva |
Yüzey Kaplaması |
Kalınlık (mm) |
1 |
Gazbeton |
- |
- |
- |
5 |
Gazbeton |
Kireç-Çimento (2 kat) |
- |
5-7 |
6 |
Gazbeton |
Silikon reçinesi katkılı Kireç-Çimento (2
kat) |
- |
5-7 |
7 |
Gazbeton |
Kireç-Çimento (2 kat) |
Hidrolik Kireç |
10-12 |
11 |
Gazbeton |
- |
Silan-Siloksan emprenye + Silikon reçinesi boya |
<1 |
12 |
Gazbeton |
Plastik fiber katkılı Çimento-Polimer-Kireç |
Plastik fıber katkılı Çimento-Polimer-Kireç |
3-4 |
Tablo 2: Test binasında test cdilcn sıva
sistemlcri
2.2. Yapay Yaşlandırma
Kısa süreli hızlandırılmış laboratuvar testleri kapsamında,
numuneler (Tablo>l) donma-çözünme ve ayrıca UV+su testlerine tabi tutulmuştur.
2.2.1 Donma-Çözünme
Donma-çözünme testi Optiroc AB'nin Malmö'deki laboratuvarlarında
"Malmö Chamber" adı verilen test aygıtında yapılmıştır. 300 mm
_ 400 mm _ 150 mm boyutlarındaki numuneler (R, P, Sl ve S2), 40 gün boyunca
toplam 80 donma-çözünme çevrimine tabi tutulmuştur. Dört adet test bloğu
klima dolabının ön açıklığına, test edilen yüzeyler içe doğru yönlenmiş
biçimde monte edilmiş ve blok araları ve blok-dolap arası tüm derzler
silikon kauçuk ile yalıtılmıştır. Oniki saatlik bir çevrim 30 dakikalık
su püskürtme işleminin ardından sırasıyla 345 dakika -20 °C'de donma ve
345 dakika +20°C'de çözünmeden oluşmaktadır.
Belirli aralıklarla numunelerde donma hasarı veya gözle görülür
herhangi bir değişiklik olup olmadığı kontrol edilmiştir. Donma testi
uygulanmış numunelerin, sonradan sıva ve gazbeton arasındaki aderansı (prEN
1015-12 standardına göre) ölçülmüştür. Bu numunelerin, ayrıca kapiler
su emme, kuruma ve buhar geçirgenlik testleri yapılmış ve mikrostrüktürleri
analiz edilmiştir.
2.2.2 UV + Su
Diğer polimerlerde olduğu gibi silikon esaslı hidrofobik malzemelerin
bozulmasında da en önemli faktörlerden biri UV-ışınımıdır. UV ve suya
karşı dayanıklılık "Xenon-arc" tipi Atlas ES25 marka bir
"Weather-ometer®)" 'de test edilmiştir, Test programı ASTM G 26 -
96 standardında tarif edilen test prosedürüne göre yürütülmüstür. Her
sistemden (O, R, P, Sl ve S2) 65 mm _ 150 mm _ 90 mm boyutlarında iki adet
numune iklim dolabında sürekli ışığa ve aralıklı olarak da (püskürtme)
suya maruz bırakılmıştır.
Her bir çevrim, 102 dakika ışık ardından 18 dakika ışık ve (püskürtme)
su ile gerçekleştirilmiştir. İklim dolabında spektral ışınım
340‹nm'de 0,35 W/m²/nm'dir. Numuneler bugüne kadar toplam olarak 2500 saat
yaşlandırılmıştır. Numuneler, her 500 saatte bir iklim dolabından alınıp
test ve analiz edilmektedir. Numunelerden biri kapiler su emme ve kuruma
deneylerinde kullanılırken, diğerinden bir parça alınarak mikroskopi
analizlerinde kullanılmaktadır.
2.3. Ölçümler
2.3.1 Alan Ölçümleri
Test binası ile test sehpası nem ve sıcaklıkları kaydeden özdeş ölçme
aletleri ile donatılmıştır. Test sehpasında yaşlandırılan iki bloğun yüzeyine
yüzey nemini ölçmek üzere birer "Wetcorr" sensor, yüzey sıcaklığını
ölçmek için birer termoelement monte edilmiştir. Malzeme içindeki nemi ölçmek
için blokların arka yüzeyinden beş farklı derinliğe çubuk elektrodlar
yerleştirilmiştir. Ayrıca aynı derinliklerde termoelement ile sıcaklık ölçümleri
yapılmaktadır. Yüzey ve malzeme içindeki sıcaklık ölçümlerine ek
olarak, kendinden havalandırmalı radyasyon koruma içinde bir termoelement ile
numunelerin bulunduğu yerin hava sıcaklığı ölçülmektedir.
Test binasında sürekli ölçümü yapılan parametreler; yüzey nemi ve yüzey
sıcaklığı, malzeme içindeki nem ve sıcaklık, test binası içinde ve dışında
(her iki uzun cephede ayrı ayrı) hava sıcaklığı ve bağıl nem, rüzgarla
itilen yağmur miktarı ve UV-ışınımı biçiminde sıralanabilir. Her'iki
cephede yüzey nemini ve sıcaklığını ölçmek için dörder adet
"Welcorr" sensor kullanılmıştır. Test panellcrinin içine farklı
derinliklerde, nemi ölçmek üzere, elektrod çiftleri yerleştirilmiştir.
Alandaki sürekli ölçümler beş dakika aralıklarla yapılmakta ve bir
saatlik ortalama değerler kaydedilmektedir. Ölçüm verilerini sürekli
kaydetmek için nem sensorları ve termoelementler "multiplexer" ve
"datalogger" 'lara bağlanmıştır. Verilerin güvenliği açısından
ölçümler hergün. daha sonra bir PC'de işlenmek üzere, otomatik olarak bir
VAX bilgisayara aktarılmaktadır. Elcktrod çifti arasındaki resistans ile
birlikte ölçülen sıcaklık hem gazbeton hem de sıva için, kalibrasyon işlemi
ilc nem miktarına çevrilmektedir. Bu deney düzeneği ile gazbeton
malzemesinde ölçülebilen en düşük nem miktarı 20‹°C'de yaklaşık
olarak (ağırlıkça) 27 %'dir.
2.3.2 Laboratuvar Ölçümleri
Laboratuvarda test cdilen özellikler ve test metodları: kapiler su emme buhar
geçirgenlik, kuruma. mikrostrüktür (optik mikroskop-incc kesit), yüzev
analizi (elektron mikroskobu), kimyasal analizler (enerji dispersiv
spektroskopi, x-ray difraktometri, Fourier transform IR spektroskopi), ıslatma
açısı, basınç mukavemeti, aderans mukavemeti vb. sayılabilir.
Yaşlandırılmamış yeni numuneler ile donma testi uygulanmış numunelerin
buhar geçirgenlik testi Yxhult AB nin (İsveç) Kumla'daki laboratuvarında (EN
1015-19 standardına göre) yapılmıştır.
Silikon reçinesi katkının sıvanın mukavemetine etkisini incelemek amacıyla
40 mm _ 40 mm _ 160 mm boyutlarında (katkılı ve katkısız) kireç-çimento
harcından prizma şeklinde numuneler hazırlanmış ve bu numunelerin basınç
mukavemeti Vattenfall Utveckling AB'nin Alvkarleby'deki laboratuvarlarında test
edilmiştir.
Silikonların zaman içindeki performansı değişen ıslatma açılan (yüzey
gerilimi) ile de ölçülebilir. Yaşlandırılmamış yeni ve yaşlandırılmış
numunelerin ıslatma açısı ilk ölçümleri (T 558 pm-95 metoduna uygun
olarak) Korsnäs AB nin Gävle'deki laboratuvarlarında yapılmıştır.
3. Test Sonuçları ve Değerlendirme
3.1. Alan Ölçümleri
Gazbetonun nem performansı, üzerine uygulanan sıva sistemlerinin etkinliği
ile doğrudan ilişkilidir. Verilen örneklerde sıva ve su iticilerin
performansı gazbeton altlıkta yapılan sürekli nem ölçümlerinden elde
edilen verilerle temsil edilmiştir. En belirgin etkileri elde etmek için de,
en çok yağmurlu ve nemli hava şartları seçilmiştir. Genel olarak,
malzemedeki nem miktarı iklim şartlarına ve malzemede ölçüm yapılan
derinliğe bağlı olarak değişmektedir. Örneğin nem miktarı, bağıl nemi
yüksek ve çok yağışlı mevsimlerde, ve güneş ışığının daha kısa süreli
olduğu düşük sıcaklıklı dönemlerde artmaktadır. Alan ölçümlerinden
bugüne kadar elde edilen sonuçlar, hidrofobize edilmiş test numunelerinin nem
miktarında önemli bir değişiklik olmadığını ve beklendiği gibi davrandığını
göstermektedir.
3.1.1 Test Sehpası
Test sehpasında yaşlandırılan numunelerin nem ve sıcaklık ölçümleri dört
yıldan beri sürekli olarak devam etmektedir. Şekil 1'de, numunelerin sıva-gazbeton
arayüzeyinden 2-mm derinlikte, gazbeton malzemesinde ölçülen nem miktarları
belirli bir zaman aralığı için örnek olarak gösterilmiştir.

Şekil 1: Test sehpasındaki blokların nem
performansları.
Şekil l'de verilen sürekli nem ölçümü örneğinde görüldüğü gibi,
herhangi bir yüzey kaplaması olmayan sıvalı gazbeton referans bloğun (R)
nem miktarı, su emme ve kuruma hızı belirgin olarak yüksek iken, akrilik
boyalı sıvalı gazbeton bloğun nem miktan (P) hava şartlarına uygun olarak
belirli bir orana kadar değişiklik göstermektedir. Silikon esaslı su
iticiler uygulanmış numunelerin (Sl ve S2) su emme hızları çok yavaş olduğundan,
nem miktarları ölçülebilen limitin altında kalmıştır. Sıcaklıkla değişen
limit değer, bu numunelerin sadece içerebilecekleri maksimum nem miktarını göstermektedir.
Ancak, 24-ay doğal yaşlandırmadan (sürekli ölçümlerden) sonra, sıvası
silikon katkılı numunenin (S2) nem miktarında bazı küçük değişiklikler
gözlenmiştir (Şekil 1).
3.1.2 Test Binası
Şekil›2'deki diagramda test binasının kuzey-doğu cephesinde yaşlandırılan
test panellerin (Tablo›2) sıva-gazbeton arayüzeyinden 5-mm derinlikte,
gazbeton malzemesinde belirli bir zaman aralığında ölçülen nem miktarları
verilmiştir.

Şekil 2: Kuzey-doğu cephesi, gazbeton yüzeyinden
5 mm derinlikte nem miktarları.
İlk ölçümler ince ve kalın kireç-çimento sıva kaplı gazbetonun yaklaşık
aynı miktarda su emdiğini, ancak Sistem 7'nin, muhtemelen sıvanın kalınlığından
dolayı, su emme hızının Sistem 5'ten daha yavaş olduğunu göstermektedir.
Sistem 7'nin kuruması da çok yavaştır, bu nedenle ikinci bir şiddetli yağmur
gelip tekrar su emdiğinde nem miktarı Sistem 5'ten daha çok yükselmiştir.
Su iticilerle modifıye edilmiş sistemlerin, Sistem 6 ve 77, ve fiber katkılı
çimento-polimer-kireç kaplı gazbetonun, Sistem 12, nem miktarları kireç-çimento
sıva ile karşılaştırıldığında çok düşüktür. Rüzgarla itilen yağmur
çok uzun süre devam ettiğinde, silikon katkılı kireç-çimento sıva,
Sistem 6, ve plastik fiber katkılı çimento-polimer-kireç sıva kaplı
gazbeton, Sistem 72, küçük miktarda da olsa su emmeye başlamıştır. Bu özellikle
ikinci yağmurun geldiği zaman belirgin olarak görülmektedir ve su itici katkının
etkinliğinin uzun süreli şiddetli yağmurda azaldığını göstermektedir (Şekil
2).
Şekil›3'de, test binasının kuzey-doğu cephesinde yaşlandırılan ve sürekli
ölçüm yapılan test panellerin (Tablo›2) sıva-gazbeton arayüzeyinden 5-mm
derinlikte, gazbeton malzemesinde ölçülen nem miktarlarının, seçilmiş
farklı zamanlardaki bir haftalık ortalamaları verilmiştir. Kireç-çimento sıva
sistemleri, Sistem 5 ve 7, nem performansı açısından, diğer sistemlerden çok
farklı davranmaktadır. Bu inorganik sıva sistemlerindeki ortalama nem miktarı,
sıvasız gazbeton kontrol panelininkinden, Sistem 1, daha yüksektir.

Şekil 3: Kuzey-doğu cephesinde belirli aralıklarda
ölçülen ortalama nem miktarları.
3.2. Laboratuvar Ölçümleri
Bu bölümde test sehpasında doğal olarak ve kısa süreli hızlandırılmış
laboratuvar ortamında (yapay olarak) yaşlandırılmış deney numunelerine
(Tablo›l) ait bazı laboratuvar test sonuçları verilmektedir.
3.2.1 Kapiler Su Emme
Numuneler önce 40 °C'de sabit ağırlığa gelinceye kadar kurutulmuştur.
Ardından test edilen yüzey 1-3 mm suyun içine daldırılmış ve numuneler
belirli aralıklarla tartılmıştır. Şekil 4 ve 5 doğal ve yapay yaşlandırmadan
(UV+su) sonra, 24 saatteki kapiler su emme katsayılarında (A24) olan değişiklikleri
göstermektedir. Zamanla artan değerlere karşın, hem doğal hem de yapay
olarak yaşlandırılan tüm numunelerin DIN 18550 standardında verilen tanıma
göre (A24< 0,5 kg/m²h°'5) su itici özelliklerini hala koruduklan görülmektedir.
Başlangıçta ve zaman içinde gösterdikleri performanslar karşılaştırıldığında,
sıva yüzeyine emprenye edilen su itici malzemenin (Sl), sıva içinde katkı
olarak kullanılan su itici malzemeden (S2) ve akrilik boyadan (P) çok daha
etkin olduğu görülmektedir.

Şekil 4: Doğal yaşlandırmadan sonra
A24 Şekil 5:
Yapay yaşlandırmadan sonra
3.2.2 Mikrostrüktür
Malzemenin gözenek yapısı, nem performansını belirlemede önemli rol
oynar. Gözeneklerin büyüklüğü ve dağılımı, kapiler su emme ve kuruma
gibi nem karakteristiklerini etkiler. Gazbeton ve sıva numunelerin hücre
sistemleri, ince kesitlerin optik mikroskopta analiz edilmesiyle karakterize
edilmiştir. Fluorasan epoksi ile emprenye edilmiş ince kesitlerin bilgisayara
aktarılan resimlerinden, boşluk oranı, hücre büyüklük dağılımı,
spesifik yüzey vb. veriler toplanmıştır. Hesaplamalar Saltikov (alan)
metoduna göre, farklı oranlarda büyütülerek çekilen resimler kullanılarak
yapılmıştır. Şekil 6 ve 7 de sırasıyla yaşlandırılmamış ve yaşlandırılmış
numunelerin gazbeton ince kesitlerinden alman resimlere örnekler verilmiştir.
Yaşlandırılmış numunelerin su ile yıkanması sonucu gazbeton hücre
duvarlarında erimeler, hücrelerin birleşmesi ve hücrelerin dolması şeklinde
bozulmalar olmuştur.
Yaşlandırılmamış yeni numunelerde genellikle iyi formda küresel hücreler
ve çok az miktarda kılcal çatlak içeren katı matriks görülmektedir (Şekil
8). Yaşlandırılmış numunelerin gazbeton katı matriksinde ve hücre
duvarlarında daha fazla mikro çatlaklar gözlenmiştir (Şekil 9). Yaşlanmış
numunelerin hücre sistemi az yada çok deforme olmuş ve katı matriksten ayrılan
bazı objeler su ile taşınma sonucu hücrelerin içinde birikmiştir. Yüzey
kaplamalarının hidrofobik özellikleri sayesinde, yaşlandırılmış sıvalı
gazbeton numunelerin mikrostrüktüründe pek değişiklik gözlenmemiştir.
4. Sonuçlar
İki farklı test düzeneğinde bulunan numunelerin performanslarının değerlendirilmesine
halen devam edilmektedir. Daha uzun süre yaşlandırmadan sonra su itici
malzemelerin dayanıklılığı üzerine daha iyi değerlendirme yapılabileceği
düşünülmektedir. Ölçümlerin ve değerlendirmelerin devam etmesine karşın,
araştırma, doğal ve yapay yaşlandırmanın bozucu etkileri ve silikon-esaslı
su itici malzemelerin uzun dönem performansı hakkında iyi bir fıkir oluşturmuştur.
Doğal ve yapay yaşlandırmadan elde edilen sonuçların karşılaştırılmasıyla,
bu iki farklı test düzeneği arasındaki ilişki kurulabilecektir. Böylece doğal
yaşlandırmanın sıva yüzeyine uygulanan veya sıva içinde katkı olarak
kullanılan su itici malzemeler üzerindeki (gerçek) etkilerini simule eden kısa
süreli hızlandırılmış laboratuvar testleri tasarlanabilecektir.
Kaynaklar
1. ISO 15686-1 (2001) Bııilclings and Constructed Assets - Service Life
Planning - Part 1: General Principles.
2. ISO 15686-2 (2001) Buildings and constructed assets-Service life
planning-Part 2: Service life prediction'procedures.
3. Westberg, K., Noren, J. ve Kus, H., (2001) "On Using Environmentaıl
Data in Service Life Estimations ", Building Rescarch and Information, 2001
Vol 29 (6).
4. Kus, H., (2000), "Long-Term Performance of Silicon-Based Water
Repelants: Application to Rendered Autoclaved Aerated Concrete", BMG-MT
TR05:2000. Licentiate of Engineering Thesis, Gävle, Sweden.
5. Sjöström, C., Jernmberg, P., Caluwaerts, P., Kelly, S., Haagenrud, S. vc
Chevalier J.L. (2002) "Implementation of the European Construction Products
Directive via the ISO 15686 Standards", 9lh Int. Conf. on Durability of
Building Materials and Coınponents (9DBMC). Brisbane, Australia, Mart 2002.
6. Norberg, P., (1998), "Microclimate Measurements in the Bııilt
Environment", BMG-MT TR21:1998. Doctoral Thesis. Gävlc. Sweden.
7. Kus, H. vc Nygren, K.. (2002), "Microenvironmental Characterization of
Rendered Autoclaved Aerated Concrete". Building, Rcsearch &
Information. 2002 Vol. 30 (1).
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
¹ KTH Research School,Centre for Built Environment,University of Gavle,İsveç
İTÜ Mimarlık Fakültesi,Taşkışla,İstanbul,Türkiye
|