Yangın ve Güvenlik Dergisi 198. Sayı (Nisan 2018)

Yangın ve Güvenlik / Nisan 2018 57 yanginguvenlik.com.tr Alkali ile aktif hale getirilen bağlayıcı malzemenin yüksek sıcaklığa maruz kaldıktan sonra direnç kazandığı görülebilir. Jeopolimerin bu davranışı yüksek sıcaklığa maruz kalmada meydana gelen iki süreçle ilgili gözükmektedir. Bu sinterleme ve daha sonraki ise sıcaklık yükseldiğinde meydana gelen geopolimerleştirme sürecidir. Geopolimer malzeme için elde edilen sonuçlardan, ısıtma nedeniyle mukavemet zayıflama- sının Portland çimento betonuna göre çok daha düşük oldu- ğu sonucuna varırız. Pasif bir yangın koruması alarak alkali ile aktif hale geti- rilen bağlayıcılar ısıalan inşaat malzemeleri gibi davranırlar. Kimyasal olarak bağlanmış su ısı ile temas eden yüzeyde bu- harlaşır ve bu yolla ısının büyük bir kısmını absorbe eder, so- nucu olarak yapısal elemanın iç kısmının sıcaklığını minimize eder. Bunları pasif koruma olarak beton ile karşılaştırdığımızda, alkali ile aktif hale getirilen bağlayıcılar yangına dayanıklılık bakımından uzun vadeli bir yük taşıma kapasitesi özelliğini taşırlar, alevle temasta kabarıp dökülme, parçalanma olmaz (kabarıp dökülme rapor edilmemiştir) ve yüksek mekanik özellikler edinebilirler. İlave olarak, geopolimerler mükem- mel bir alev geçirme direnci gösterirler ve tutuşmaz, yan- maz, yanma gazları ve zehirli gazlar ve duman çıkarmaz, bu nedenle gerek günlük kullanım ve yangın durumunda çevre dostu ve güvenlidir. 3. BETONUN PASIF KORUMASI OLARAK POLIPROPILEN ELYAFLAR Portland çimentosunun parçalanıp, dökülmesini önlemek ve azaltmak için içinde polipropilen elyaf kullanılmasını içeren etkin ve gayet iyi bilinen bir teknik mevcuttur. Hatta standart- larda bile betonda parçalanıp, dökülme meydana gelmesini önlemek ve azaltmak için yeterli olacak polipropilen elyafın dozajıyla ilgili öneriler bulunabilir. 170°C sıcaklıkta polipropilen elyaf erimeye başlar [2] ve polimer beton kalıbının içine karışır. Bu olay önceden elyafın yer aldığı yerlerde kanallardan oluşan bir ağ meydana getirir. İlave olarak polipropilen elyafın ısıl genleşmesi betonun ısıl gerilimiyle karşılaştırıldığında 8,5 kat daha yüksektir [3]. Bu özellik çekme gerilmesinin artmasına yol açar, bu da betonun yapısında çok fazla sayıda mikro çatlakların oluşmasını sağ- lar. Her iki mekanizma betonun geçirgenliğinin artmasına bu da malzemenin oyuklarında su buharı basıncının azalmasını sağlar. Betonun parçalanıp dökülme davranışı üzerine pozitif etki yapan polipropilen elyafların etkin miktarı ve tipi hak- kında yapılmış birçok çalışma mevcuttur. Üniversal bir reçete bulmak için farklı miktarlar[4], ölçüler [5,6], uzunluklar [4] ve tipler kullanılmıştır. R. Connolly’nin buluşu [7] w/c (su/çi- mento) oranı 0,4 olan betonda %0,05 (ağırlık olarak) ilave tamamen parçalanarak dökülmeyi ortadan kaldırmaktadır. Benzer sonuçlara diğerleri de [8] ulaşmıştır. Polipropilen el- yaf içeren karışım hacım olarak %0.05’i aştığında herhangi bir parçalanarak dökülme meydana gelmemektedir, bu ne- denle parçalanarak dökülme direnci dikkat çekecek miktarda iyileşmektedir. I. Hager, T. Zdeb, K. Krzemien Reaktif Pudra Beton üzerinde farklı miktarlarda polipropilen elyaf (1 kg/m³ ve 2 kg/m³) kullanılarak ve farlı ısıtma oranlarıyla (0.5, 1, 2, 4 ve 8 °C/dk.) testler uygulamışlardır [9]. Polipropilen elyafın 2.0 kg/m³ miktarında polipropilen elyaf olarak ilavesi Reaktif Pudra Beton çimentosu malzemesinin parçalanarak dökülme riskinin sınırlanmasını sağlamıştır. Hatta nispeten daha yük- sek ısıtma oranı (8°C/dk.) kullanıldığında parçalanarak dökül- me etkin olarak sınırlanmaktadır. Bilimsel toplulukta, buna rağmen, polipropilen elyafların parçalanarak dökülme tehlikesini bir noktaya kadar sınırlaya- bildiği bilinmektedir. Yüksek Performanslı Beton kullanılması ve çok ciddi bir yangın senaryosunda, polipropilen elyaf do- zajıyla ilgili olmaksızın, parçalanarak dökülme görülebilmek- tedir. Bu nedenle parçalanarak dökülme olayı etkileyen kilit konumdaki etmenlerin araştırılmasına yönelik ilave araştır- maların hedeflenmesine önemle ihtiyaç vardır. 4. KABARAN VE BUHARLAŞAN MALZEMELER Yangından korunma bariyerleri yangının yayılmasını ön- leyen yangına dirençli kompartımanlar oluşturabilmektedir. Büyük ölçekli binaların daha küçük yangına dirençli kom- partımanlara ayrılması binayı kullananların güvenliklerini artırmaktadır. Etkili yangın kompartımanı bariyerleri elektrik tesisatları gibi tüm açıklıkları kapatabilmektedir. Elektrik te- sisatları enerjiyi tablo tavaları veya kablo kanallarına yerleş- tirilmiş kablolarla iletir. Transmisyon hatları kullanıldığında, açıklıkların ve kabloların kendilerinin yangından korunması çok büyük önemdedir. Binayı kullananları yangından ayırmak için, açıklıklar genellikle kabaran malzemelerle kapanır, bu arada buharlaşan malzemeler de, kablo koruması için boya benzeri kaplama olarak yaygın şekilde kullanılır. Çelik yapıyı ve yapının yangın durumunda hasarını dikkate alırken, kaba- ran ve buharlaşan malzemeler de başarıyla kullanılabilir. 4.1. Kabaran Malzemeler Kabaran malzeme su-, solvent- veya epoksi-esaslı boya benzeri kaplama malzemeleridir. Bu malzemeler 200°C - 250°C arasındaki aralıkta hacımlarında belirgin bir genleşme, yoğunluklarında azalma yapan ve sonuçta düşük ısıl iletken- liği olan kabarık bir tabaka meydana getiren karmaşık kim