Aderans, iki farklı malzemenin, yani beton ve donatının birbirine kenetlenmesi için gereken yapışma kuvvetine verilen isimdir. İnşaat sektöründe sıklıkla kullanılan aderans için güçlendirilmiş betondur ifadesini kullanmak da olur. Şunu da belirtmeliyiz ki, aderansın sağlanabilmesi için beton ve donatı tek başına yeterli değildir. Mutlaka özel katkı maddelerine de ihtiyaç vardır. Diğer bir önemli nokta ise aderansın oluşabilmesi için sıkıştırma işleminin düzgün yapılması gerekmektedir. Yeterli aderansın sağlanamaması durumunda yapılar yeterince dayanıklı olmayacaktır.
Aderans kuvveti nedir?
Yapı ögelerinin çimento gibi kimyasal ya da mekanik bağlayıcı ile birbirine yapışması ile aderans oluşur. Yapılardaki ahşap parçalar tutkalla; taşlar harçla; betonarme çeliği de çimentoyla olan aderansı hasebiyle betona bağlanmaktadır. Yapıların ayakta kalabilmesi için mukavemet, yani malzemelerin muhtelif dış etkilere maruz kalması sonucu oluşan iç kuvvetler karşısında dayanıklı olması gerekir. Bu yüzden betonarme yapılarda çelik donatı çubukları betonun içine yerleştirilmektedir. Yüzyıllar boyunca bu teknik kullanılmıştır. Aderans, bu tür yapılardaki beton ile donatı arasında oluşan yapıştırıcı kuvvetidir. Bir başka ifadeyle yapıların ayakta kalmasını sağlayan aderanstır diyebiliriz.
Aderans nasıl artırılır?
Öncelikle betonun kalitesi artırılmalıdır. Bu en önemli noktadır. Aderansın güçlü olması açısından birinci sınıf kalite beton kullanılmalıdır. İkinci olarak ise aderansı artırmaya yardımcı olan katkı maddeleri mevcuttur ve bunlar kullanılabilir. Enine donatı kullanımı da aynı şekilde aderansı artırmaya yardımcı olmaktadır. Sıkıştırma işlemi doğru bir şekilde uygulanmalıdır.
Katkılı aderanslar için soğuk derz olan alanlarda eski beton ile yeni betonun kaynaşması için aderansı artırıcı katkı maddeleri kullanılabilir. Betonda oluşabilecek çatlakların ilerlemesini engelleyen etriye kullanımı da oldukça önemli ve etkilidir. Beton sınıfının yükselmesi aderansı kavi hale getirmektedir. Yapılan deneyler sonucu ise, C16 ile C25 betonları arasında %40’a kadar büyük bir aderans artışı oluştuğu gözlemlenmiştir.
Binaları ayakta tutabilmek için beton ile çelik donatı bir araya getirilmektedir. Eğer ki çelik donatı bir şekilde betondan sıyrılırsa, betonarme yapılar yük taşıyamaz duruma gelir. Bu yüzden beton ile donatı arasında kuvvetli bir aderans olmalı, yapışma kuvvetinin azami seviyede olmasına dikkat edilmelidir. Beton ve çelik aderansının kuvvetli olması için, çelik beton dökülmeden önce ıslatılır, burada çeliğin korozyonsuz olması kritik önem taşımaktadır. Beton-çelik birleşimi ile aderans sağlanabildiği gibi, beton-beton birleşimi ile de oluşturulabilir. Ancak teknik açıdan ve uygulama bakımdan oldukça zordur. Chipping tarzı tekniklerle bu sağlanabilir. Eski beton yüzeyi basınçlı su ile temizlenir ve yontulur. Akabinde eski betonda kırıklar açılır ve yüksek dozajlı çimento şerbeti dökülür, üzerine ise yapısal beton uygulanır.
Aderansı etkileyen faktörler nelerdir?
Aderans kuvvetinin uzun süre kalıcı olması ve yıllar boyu herhangi bir değişime uğramadan binaları ayakta tutabilmesi için, beton içerisinde kullanılan donatının mutlaka korozyona karşı dirençli hale getirilmesi gerekmektedir. Bunun iç ise kaliteli alaşımdan yapılması icap eder. Korozyona engel olmak için yapılması gerekenleri Betonarme Çeliği Korozyonu adlı makalemizden öğrenebilirsiniz. Eğer ki çubuklarda korozyon, pas gibi durumlar meydana gelirse, sürtünme artacağı için aderans kuvvetinde ilk zamanlarda artış gözlense de sonrasında yavaş yavaş donatı betondan sıyrılacak ve yapıda bozukluk oluşacaktır. Bu duruma pasın beton içerisinde oluşturduğu bir tabaka sebebiyet vermektedir. Betonarme yapılardan söz edebilmek için kullanılan çelik donatının betona kenetlenmesi iktiza eder.
Bu kenetlenmeyi sağlamak için pek çok faktörün doğru bir şekilde bir araya getirilmesi gerekir. Bunlar ise betonun çekme dayanımı, çeliğin akma dayanımı, donatının çapı, donatının yüzey geometrisi, donatının etrafındaki betonun kalınlığı, donatının beton içerisindeki konumu, donatının niteliği, sargı donatısı (etriye, çiroz, fret) kullanımı, agreganın cinsi ve katkı maddelerinin durumunun doğru şekilde hazırlanması ve hesaplanmasıdır. Ayrıca nervürlü çelik kullanımı aderans sağlamada en etkili araçlardan olmaktadır.
Betonarmede, betonla çelik arasındaki aderansı sağlamak için yüzey kenetlenme kuvveti ve sürtünme kuvveti vb. gibi etkiyen faktörlere ihtiyaç duyulur. Betonla çelik arasında molekülsel bağ kuvvetini çimento sağlar, kuvvet çimentonun cinsine bağlı olarak değişiklik gösterir ve bu bağ kuvveti oldukça düşüktür. Betonla çelik arasında yüzeye basınç gelmesiyle sürtünme kuvveti oluşur. Nervürlü çeliklerde yer alan nervürlerin betona kenetlenmesi ile de yüzey kenetlenme kuvveti meydana gelir. Beton ve donatı arasındaki sürtünme sayesinde birlikte hareket ederler, şekil değiştirme etkisi altında arada kayma olmadan birbirlerine gerilme iletirler.
Aderans neden önemlidir?
Gündelik hayatımızda görmüş olduğumuz ve sıklıkla kullandığımız büyük köprüler ve yapılar aderans sayesinde ayakta durmaktadır. Betonarme ve donatının birlikte kullanımı sırasında iki türün birbirine yapışması önemli olan durumdur. Günümüzde neredeyse bütün yapılarda aderansa dikkat edilmektedir. Aderansı düşük olan yapıların dayanıklılığı daha az olmaktadır. Bu yüzden deprem vs. gibi durumlarda aderansı olmayan ya da düşük olan yapılar daha çabuk hasar görmektedir ve hatta bu sebeple büyük yıkımlar meydana gelmektedir.
