Demir Malzeme Sorunları ve Bozulma Şekilleri
Demirde Korozyon ve Paslanma
Demirin temel bozulma nedeni korozyondur. Bu bozulma, günlük kullanımda genellikle pas adıyla anılır. Demir, çevresel etkilerle temas ettiğinde zamanla yapısal özelliklerini kaybetmeye başlar.
Paslanma, demir malzeme ve elemanlar açısından özellikle dikkat edilmesi gereken önemli bir sorundur. Korozyon her ne kadar uzun bir zaman diliminde yavaş ilerlese de, sonuçları oldukça ciddidir. Bu süreç, demirin kütlesinde ve kesitinde kayıplara yol açar. Bununla birlikte, çevredeki diğer yapı elemanları üzerinde de çeşitli hasarlar oluşturur.
Dökme Demir ve Dövme Demirde Korozyon Farklılıkları
Dökme demir ile dövme demirde görülen korozyon biçimleri birbirinden farklıdır. Öncelikle, dökme demir korozyona karşı daha yüksek direnç gösterir. Dövme demir paslandığında, paslanan bölgeler metalden ayrılır ve kesitte belirgin azalmalar oluşur.
Buna karşılık, dökme demir paslandığında genellikle özgün boyutlarını korur. Bu nedenle, yüzeyde oluşan korozyon ilk bakışta fark edilmeyebilir. Bu durumun temel sebebi, dökme demirin mikro yapısında yer alan korozyona dayanıklı bileşenlerdir. Özellikle grafit, ötentik fosfor ve karbür bu direnci artırır.
Karbon Oranı ve Mekanik Özellikler
Dövme demirin düşük karbon oranı, ona daha iyi mekanik özellikler kazandırır. Bu özellik sayesinde, dövme demir dökme demire kıyasla daha dayanıklı bir yapı sergiler. Ayrıca, çeliklere benzer şekilde korozyona karşı da görece direnç gösterir.
Ancak burada asıl dikkat edilmesi gereken nokta, strüktürel sistemde kullanılan demir malzemelerdir. Taşıyıcı sistemde yer alan demir elemanlar sürekli mekanik etkilere maruz kalır. Dolayısıyla, bu elemanlarda oluşan korozyona müdahale etmek çoğu zaman zor, hatta bazı durumlarda imkânsız hâle gelir. Bu nedenle strüktürel korozyon, ayrı bir önem taşır.
Tarihi Yapılarda Demirin Birleşim Biçimleri
Tarihi yapılarda kullanılan demirin strüktür içindeki bağlantı ve birleşimleri incelendiğinde farklı ilişki türleri ortaya çıkar. Genel olarak şu durumlar gözlemlenir:
- Demirin demirle birleşmesi (perçin, bindirme ve bükme bağlantılar),
- Demirin demir olmayan metallerle ilişkisi (kurşun, bronz gibi),
- Demirin kârgir malzemelerle teması (taş, tuğla, kireç harcı),
- Demirin ahşap malzemeyle birlikte kullanımı.
Kârgir Yapılarda Korozyon Türleri
Bu ilişkiler çerçevesinde kârgir yapılardaki demir malzemelerde görülen korozyon türleri dört ana başlık altında toplanır. İlk olarak, demirin açık atmosfer koşullarında maruz kaldığı yüzeysel korozyon görülür.
İkinci olarak, demirin farklı metallerle temas etmesi sonucu elektrokimyasal, yani galvanik korozyon oluşur. Bunun yanı sıra, demirin kârgir malzemeyle kuru ya da dolgulu şekilde temas ettiği alanlarda aralık korozyonu ve farklı havalanmaya bağlı bozulmalar ortaya çıkar.
Son olarak, demirin ahşap malzemeyle ilişkisi kimyasal ve aralık korozyonuna neden olur. Tüm bu korozyon türleri, tarihi yapılarda demir elemanların korunmasını zorlaştıran temel etkenler arasında yer alır.