tc süleyman demirel üniversitesi fen bilimleri enstitüsü bor

T.C. 

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ 

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 

BOR KAPLAMALI BETONARME ÇELİĞİNİN KOROZYONA 

ETKİSİNİN İNCELENMESİ 

Ayşe ELYİĞİT 

Danışman: Doç. Dr. Şemsettin KILINÇARSLAN 

YÜKSEK LİSANS TEZİ 

YAPI EĞİTİMİ ANABİLİM DALI 

ISPARTA-2011

TEZ ONAYI 

Ayşe ELYİĞİT tarafından hazırlanan “Bor Kaplamalı Betonarme Çeliğinin 

Korozyona Etkisinin İncelenmesi” adlı tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından oy 

birliği ile Süleyman Demirel Üniversitesi Yapı Eğitimi Anabilim Dalı’nda YÜKSEK 

LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir. 

Danışman:Doç.Dr. Şemsettin KILINÇARSLAN 

Süleyman Demirel Üniversitesi Yapı Anabilim Dalı 

Jüri Üyeleri : 

Prof.Dr. Mümin FİLİZ 

Süleyman Demirel Üniversitesi Yapı Anabilim Dalı 

Doç.Dr. Adnan ÇALIK 

Süleyman Demirel Üniversitesi Makine Eğitimi Anabilim Dalı 

Prof. Dr. Mustafa KUŞCU 

Enstitü Müdürü 

Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların 

kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

İÇİNDEKİLER 

i 

Sayfa 

İÇİNDEKİLER.......................................................................................................... i 

ÖZET ...................................................................................................................... iv 

ABSTRACT ............................................................................................................. v 

TEŞEKKÜR ............................................................................................................ vi 

ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................ vii 

ÇİZELGELER DİZİNİ ..........................................................................................viii 

SİMGELER DİZİNİ ................................................................................................ ix 

1.GİRİŞ .................................................................................................................... 1 

2. KAYNAK ÖZETLERİ ......................................................................................... 3 

2.1. Betonarme ......................................................................................................... 3 

2.1.1. Betonun korozyonu ......................................................................................... 3 

2.1.2. Betonarme çeliğinin korozyonu ....................................................................... 3 

2.1.3. Demir - su sisteminde korozyon ...................................................................... 5 

2.1.4. Betonarme demirlerinin korozyonunun elektrokimyasal mekanizması............. 6 

2.2. Bor .................................................................................................................... 7 

2.2.1.Borlama işlemi ................................................................................................. 9 

2.3. Kaynak araştırması .......................................................................................... 12 

2.4. Betonarme korozyonuna etki yapan faktörler ................................................... 17 

2.4.1. Karbonatlaşma .............................................................................................. 17 

2.4.2. Klorür iyonu etkisi ........................................................................................ 18 

2.4.3. Beton pH değerini etkisi ................................................................................ 19 

2.4.4. Nemin etkisi.................................................................................................. 19 

2.4.5. Oksijen difüzyonun etkisi.............................................................................. 20 

2.4.6. Beton kalitesi ................................................................................................ 20 

2.4.7. Pas payı ........................................................................................................ 21 

2.4.8. İnhibitör etkisi............................................................................................... 22 

2.4.9. CO2 etkisi ..................................................................................................... 22 

2.5. Metallerin korozyona uğrama nedenleri ........................................................... 22 

2.6. Korozyon çeşitleri ............................................................................................ 23

2.6.1. Galvanik korozyon ........................................................................................ 23 

2.6.2. Seçimli korozyon .......................................................................................... 24 

2.6.3. Genel korozyon ............................................................................................. 25 

2.6.4. Aralık korozyonu .......................................................................................... 25 

2.6.5. Kabuk altı korozyonu .................................................................................... 25 

2.6.6. Erozyonlu korozyon ...................................................................................... 25 

2.6.7. Çukurcuk korozyonu ..................................................................................... 26 

2.6.8. Tane sınırları korozyonu (kristaller arası korozyon) ...................................... 27 

2.6.9. Gerilmeli korozyon çatlaması (stres korozyonu) ............................................ 27 

2.6.10. Hidrojen kırılganlığı .................................................................................... 28 

2.6.11. Homojen dağılımlı korozyon ....................................................................... 28 

2.6.12. Biyolojik korozyon ..................................................................................... 28 

2.7. Korozyonun önlenmesi .................................................................................... 28 

2.7.1. Malzeme seçimi ............................................................................................ 28 

2.7.2. Dizayn .......................................................................................................... 29 

2.7.3. Kaplama ....................................................................................................... 29 

2.7.4. Çözeltinin daha az korozif hale getirilmesi .................................................... 29 

2.7.5. Katodik koruma ............................................................................................ 30 

2.7.6. Anodik koruma ............................................................................................. 31 

2.7.7. İnhibitör kullanarak korozyonun önlenmesi................................................... 32 

2.8. Korozyon hızının ölçülmesi ............................................................................. 33 

2.8.1. Ağırlık kaybını esas alan deneyler ................................................................. 33 

2.8.2. Galvanostatik yöntem ................................................................................... 35 

2.8.3. Potansiyodinamik yöntem ............................................................................. 35 

2.8.5. Dönüşümlü polarizasyon ............................................................................... 38 

2.8.6. Galvanik eşleşme .......................................................................................... 38 

2.8.7. Elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ........................................... 38 

2.8.8. Tafel ekstrapolasyonu yöntemi ...................................................................... 44 

2.8.9. Elektriksel yöntem ........................................................................................ 44 

2.8.11. İki elektrot yöntemi ..................................................................................... 46 

2.8.12. Üç elektrot yöntemi ..................................................................................... 46 

3. MATERYAL VE YÖNTEM .............................................................................. 48 

ii

3.1. Materyal .......................................................................................................... 48 

3.1.1. Çimento ........................................................................................................ 48 

3.1.2. Agrega .......................................................................................................... 49 

3.1.3. Karışım suyu ................................................................................................. 50 

3.1.4. Kimyasal katkı .............................................................................................. 51 

3.1.5. Bor................................................................................................................ 52 

3.1.6. Betonarme çeliği (çalışma elektrotu) ............................................................. 52 

3.1.7. Referans elektrot ........................................................................................... 53 

3.1.8. Karşı elektrot ................................................................................................ 54 

3.1.9. Çözelti .......................................................................................................... 55 

3.1.10. Avometre .................................................................................................... 55 

3.1.11. Reosta ......................................................................................................... 55 

3.2. Yöntem ............................................................................................................ 55 

3.2.1. Borlama metodu............................................................................................ 55 

3.2.2. Betonarme çeliklerinin akım değerlerinin ölçülmesi ...................................... 56 

3.2.3. Korozyon ölçümleri için numune üretimi ...................................................... 57 

3.2.4. Çekme deneyi ............................................................................................... 58 

3.2.5. Betonarme içerisindeki donatıların korozyonunun ölçülmesi için numune 

üretimi .................................................................................................................... 58 

3.2.6 Betonarme çeliğinde elektrokimyasal korozyon parametrelerinin belirlenmesin 

de üç elektrotlu ölçüm tekniği ................................................................................. 59 

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA................................................... 61 

4.1. Betonarme çeliklerinin yüzeyinde oluşan borür tabakası .................................. 61 

4.2. Betonarme çeliklerinin akım değerlerinin ölçülmesi ......................................... 61 

4.3. Betonarme çeliklerinin çekme deneyi sonuçları................................................ 64 

4.4. Bor kaplamalı betonarme çeliğinin %3’ lük NaCl içeren çözeltideki polarizasyon 

direnci .................................................................................................................... 66 

4.5. Normal betonarme çeliğinin %3’ lük NaCl içeren çözeltideki polarizasyon 

direnci .................................................................................................................... 67 

5.SONUÇ ............................................................................................................... 69 

6.KAYNAKLAR .................................................................................................... 71 

ÖZGEÇMİŞ ........................................................................................................... 78 

iii

ÖZET 

Yüksek Lisans Tezi 

BOR KAPLAMALI BETONARME ÇELİĞİNİN KOROZYONA ETKİSİNİN 

İNCELENMESİ 


Süleyman Demirel Üniversitesi 

Fen Bilimleri Enstitüsü 

Yapı Eğitimi Anabilim Dalı 

Danışman: Doç. Dr. Şemsettin KILINÇARSLAN 

Bu çalışmada korozyonun çeşitleri, korozyonu etkileyen nedenler ve korozyonun 

beton içerisindeki bor kaplamalı betonarme çeliğinin etkileri, korozyon tespit etme 

yöntemleri araştırılmıştır. Çeliğin beton içindeki korozyon hızını ölçmek üzere NaCl 

çözelti ortamında beton içindeki bor kaplamalı betonarme çeliğinin korozyon 

davranışları araştırılmıştır. Beton içerisindeki bor kaplamalı betonarme çeliği ile 

normal betonarme çeliğinin NaCl ortamlardaki korozyon davranışları 

karşılaştırılmıştır. 0,3 mol NaCl çözeltisi içinde bekletilen betonarme örneklerinin 

korozyon özellikleri 120 gün boyunca belirli periyotlarda takip edilmiştir. Çalışmada 

borla kaplı betonarme çeliğinin ve normal betonarme çeliğinin korozyon açısından 

benzer eğilimleri ve sonuçları ortaya çıkaran en uygun deneysel yöntemler 

tartışılmıştır. 

Sonuç olarak borun etkin bir yüzey sertleştirme ve çeliğin Fe2B ve FeB yapısında 

oluşan borür tabakası; 2000 HV civarındaki sertlik ve çok yüksek aşınma direncine 

sahip olması çelik yüzeyindeki gözenekleri kapatmasından dolayı su ve çeşitli 

kimyasalların yapıya girişini ve çeliğe difüzyonunu engelleyerek korozyonu 

yavaşlatıcı bir etki gösterdiği görülmüştür. 

Anahtar Kelimeler: Korozyon, betonarme, çelik, bor 

2011, 78 sayfa 

iv

ABSTRACT 

M. Sc. Thesis 

EXAMİNATİON OF THE EFFECT OF BORON-COATED REİNFORCED 

CONCRETE STEEL CORROSİON 


Süleyman Demirel University 

Graduate School Of Applied and Natural Sciences 

Structure of the Department of Education 

Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Şemsettin KILINÇARSLAN 

In this study, types of corrosion, factors affecting corrosion, boron coated steel 

reinforced concrete effects of corrosion in concrete, corrosion detection methods 

were investigated. To measure the speed of corrosion of steel in concrete NaCl 

solution in investigated the corrosion behavior of steel reinforced concrete in the 

boron-coated. Boron- Coated steel in concrete and normal concrete steel reinforced 

concrete NaCl environments behavior of the corrosion compared. 0,3 mol NaCl kept 

in a solution of concrete examples of corrosion properties Were followed up 

periodically for 120 days study normal reinforced concrete and boron- coated steel, in 

terms of corrosion Similar trends and the results of reveal the most appropriate 

experimental methods are discussed. 

As a result, an effective surface hardening of boron and steel Fe2B and FeB structure 

of the boride layer 2000 HV near hardness and very high have wear resistance off the 

steel surface of the pores due to water and various chemicals input structure and 

preventing of steel diffusion corrosion was observed that the retarding effect. 

Key Words: Corrosion, concrete, steel, boron 

2011, 78 pages 

v

TEŞEKKÜR 

Bu araştırma için beni yönlendiren, karşılaştığım zorlukları bilgi ve tecrübesi ile 

aşmamda yardımcı olan değerli Danışman Hocam Doç. Dr. Şemsettin 

KILINÇARSLAN’ a teşekkürlerimi sunarım. 

Deneysel çalışmaların gerçekleştirilmesi için gerekli laboratuar olanaklarının 

sağlanmasında desteğini esirgemeyen Prof. Dr. Mümin FİLİZ’ e teşekkürlerimi 

sunarım. 

Deneysel çalışmalar sırasında benden yardımını esirgemeyen Doç. Dr. Adnan 

ÇALIK’ a, Doç. Dr. Fatma KARİPÇİN ‘ e ve Prof. İskender AKKURT ‘ a 

teşekkürlerimi sunarım. 

Hayatımın her aşamasında beni yalnız bırakmayan aileme sonsuz sevgi ve 

saygılarımı sunarım. 

1901 YL 09 No`lu Proje ile tezimi maddi olarak destekleyen Süleyman Demirel 

Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi Başkanlığı’na 

teşekkürlerimi sunarım. 

vi 


ISPARTA, 2011

ŞEKİLLER DİZİNİ 

Şekil 2.1. Demir metalinin sulu çözeltiler içindeki korozifliği………..……..….…….5 

Şekil 2.2. Demir-bor denge diyagramı……………………………..…………….…..11 

Şekil 2.3. Bakır-Bakır Sülfat Yarı Hücre Devresi…………………..…….…….……34 

Şekil 2.4. Nyquist grafiği………………………………………………….…….……42 

Şekil 2.5. Bode grafiği……………………………………………………...….……..43 

Şekil 2.6. Tafel eğrisi……………………………………………………….….……..44 

Şekil 3.1. Nervürlü çelik…………………………………………………….….…….53 

Şekil 3.2. Referans Elektrot……………………………………………………….….54 

Şekil 3.3. Karşı Elektrot……………………………………………...………….……54 

Şekil 3.4. Deneyde kullanılan kül fırını……………………………………...….……56 

Şekil 3.5. Bor kaplı ve normal betonarme çeliğinin akım değerlerinin ölçülmes…....57 

Şekil 3.6. Deney için üretilen betonarme örnekleri……………………….……….…58 

Şekil 3.7. Betonarme numune üretimi için hazırlanan kalıp düzeneği…….…………59 

Şekil 3.8. Deney için üretilen numunelerin % 3 NaCl ortamı…………….………….60 

Şekil 3.9. Elektrokimyasal yöntemlerle korozyon hızı belirlenirken kullanılan 

deney düzeneğinin şekli ..……………...……………………….…………60 

Şekil 4.1. Borlama sırasında borür tabakasının oluşum aşaması………….….………61 

Şekil 4.2. Normal betonarme çeliği ve borla kaplanmış betonarme çeliğinin 

paslanma yüzey fotoğrafı…………………………………...……………..62 

Şekil 4.3. Çözelti içerisindeki donatılar………………….…………………………...63 

Şekil 4.4. Donatıların akım değerleri…………………….………...…………………64 

Şekil 4.5. Akma dayanım değerleri……………………….………………………….65 

Şekil 4.6. Kopma dayanım değerleri………………………….………...……………66 

Şekil 4.7. Bor kaplamalı betonarme çeliğinin %3 NaCl içeren ortamdaki 

ortalama polarizasyon direnci……………………………….….………….67 

Şekil 4.8. Normal betonarme çeliğinin %3’lük NaCl içeren ortamdaki 

ortalama polarizasyon direnci……………………..…………….………….68 

vii

ÇİZELGELER DİZİNİ 

Çizelge 2.1. Bor elementinin fiziksel özellikleri………...………………………….…8 

Çizelge 2.2. Kristal borun yapısı ve kafes parametreleri………………………….…..9 

Çizelge 2.3. Çeşitli metallerde elde edilen borür fazları ve mikro sertlikleri………..12 

Çizelge 3.1. Çimentonun fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri…………...……49 

Çizelge 3.2. Agregaların fiziksel özellikleri…………………………………...…….50 

Çizelge 3.3. Isparta-Atabey Agregasının tane dağılımı eğrisi……………………….50 

Çizelge 3.4. Isparta SDÜ şebeke suyunun kimyasal analizleri……………...…….…51 

Çizelge 3.5. Betonarme çeliğinin mekanik özellikleri……………………..……...…53 

Çizelge 3.6. Çözeltinin Kimyasal Bileşimleri…………………………….………….55 

Çizelge 3.7. Üretilen betonların malzeme miktarları…………………..…………….57 

Çizelge 4.1. Donatıların akım değerleri deney sonuçları……………………...…….63 

Çizelge 4.2. Çekme deney sonuçları…………………………………………………64 

Çizelge 4.2. Bor kaplamalı betonarme çeliğinin %3’lük NaCl içeren 

ortamdaki polarizasyon dirençlerinin ortalaması………………….……66 

Çizelge 4.3. Normal betonarme çeliğinin %3’lük NaCl içeren ortamdaki 

polarizasyon dirençlerinin ortalaması…………………..………...……..68 

viii

E Potansiyel, V 

I Akım, A·s 

SİMGELER DİZİNİ 

Rfilm Tuzlu su içindeki beton ortamında demir üzerinde oluşan filmin 

direnci, ohm 

Rbeton Beton direnci, ohm 

Ek Katodik tepkimenin denge potansiyeli, 

Ea Anodik tepkimenin denge potansiyeli 

Ecor (Ei=0) Korozyon potansiyeli, V 

İcor Korozyon akımı, A/cm 2 

W Ağırlık kaybı, mg/ cm 2 

A Numune yüzeyi, cm 2 

D Yoğunluk, gr/cm 3 

Rp Polarizasyon direnci, ohm·cm 2 

(dE/di)i Polarizasyon eğrisinin eğimi 

Βa Anodik Tafel eğimi 

Βc Katodik Tafel eğimi 

R Gaz sabiti, 8,314 J·K-1mol -1 

T Mutlak sıcaklık, °K 

Αa Anodik transfer katsayıları 

Αc Katodik transfer katsayıları 

Z İlgili elektrot tepkimesi için elektron sayısı 

F Faraday sabiti, 96500 kulon/1mol e - 

Δm Kütle değişim miktarı, gr 

N Korozyon reaksiyonu sırasında alınan-verilen elektron sayısı 

Mk Metalin atom gramının kütlesi, gr/mol 

Δt Süre, s 

Xc Kapasitans 

XL İndüktans 

Z' Reel impedans 

Z'' Kompleks impedans 

ΔEPG Potansiyel genliği, mV 

ix

Eis Empedans, ohm·cm 2 

Μa Mikroamper 

Μv Mikrovolt 

K0 Katkısız betonarme numunesi 

TS Türk Standartları 

PÇ Portland Çimento 

ADP Açık devre potansiyeli 

Rp-1 Polarizasyon direncinin tersi (ohm -1 ) 

Ppm Milyonda bir 

EIS Elektrokimyasal impedans spektroskopisi 

NaCl Sodyum klorür 

Mv Milivolt 

Mpy Yılda mil olarak aşınma 

DC Doğru akım 

SCE Doymuş kalomel elektrot 

ΔE Potansiyel fark 

ΔI Devreden geçen akım 

(dE/di)i Polarizasyon eğrisinin eğimi 

R0 Seri direnç 

Cdl Frekans kapasitansı 

1/ (ω) 1/2 

Ω ohm 

Φ Değişken 

Warburg empedansı 

x

1.GİRİŞ 

Korozyon İngilizce “Corrosion” sözcüğünden aynen Türkçe’ye geçirilmiş bir sözcük 

olup, “paslanma, aşınma, çürüme, bozukluk, çürüklük” olarak açıklanmaktadır. 

Diğer bir korozyon tanımı ise, “çevrenin elektrokimyasal etkisi ile oluşan malzeme 

tahribi ve malzeme kaybı” şeklindedir (Onaran, 1986). Daha kapsamlı bir korozyon 

tarifi de “Korozyon bir malzemenin yüzeyinin dıştan kimyasal etkiler veya 

elektrokimyasal yolla değişime uğraması olayıdır”. Çelik malzemesinde, bu değişim 

sonucu oluşan ürüne pas denir (Baradan, 1998). Malzemelerin bulundukları ortamla, 

kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyona girmeleri ile meydana gelen bozulma (hasar) 

olarak tanımlanır. Burada üzerinde durulan kimyasal ve elektrokimyasal iki 

reaksiyon söz konusu olmaktadır. Eğer malzeme katı, macun ve/veya sıvı ortam ile 

kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyona giriyorsa bu hasar olayına korozyon denir 

(Çalık, 2005). 

Korozyon, metallerin içinde bulundukları ortam ile kimyasal veya elektrokimyasal 

reaksiyonlara girerek metalik özelliklerini kaybetmeleri olayıdır. Metallerin büyük bir 

kısmı su ve atmosfer etkisine dayanıklı olmayıp normal koşullar altında bile 

korozyona uğrayabilir (Mamaş, 2003). 

Korozyon olayı endüstrinin her alanında kendini gösterir. Atmosfere açık alanlarda 

bulunan tanklar, depolar, direkler, korkuluklar, taşıt araçları, makineler, yeraltı boru 

hatları, betonarme demirleri, iskele ayakları, gemiler, akla gelebilecek her türlü 

metalik sanayi ürünü korozyon ile sürekli olarak karşı karşıyadır. Korozyon nedeniyle 

beklenenden daha kısa süre içinde işletim dışı kalan kalifiye metalik malzemeler, 

sanayileşmenin maliyetini büyük ölçüde artırmakta ve büyük ekonomik kayıplara 

neden olmaktadır (Mamaş, 2003). 

Korozyon kayıpları ülkelerin gayri safi milli hâsılatının yaklaşık %3, 5-4, 4’ü 

kadardır. 1986 yılında ABD’deki korozyon kaybı 90 milyar dolar/yıl olarak 

hesaplanmıştır. Bu değerin korozyonla mücadelenin henüz yetersiz olduğu ülkemizde 

1

daha büyük olması beklenmektedir. Korozyon kayıplarının ancak belli bir yüzdesini 

(yaklaşık % 30’a kadar) önlemek mümkün olabilmektedir (Mamaş, 2003). 

20.yy’ dan sonra hızla artan betonlaşma, günümüzde betonarme hasarlarının da 

önemini giderek artırmıştır. Bilinçsiz yapılaşma, buzlanmaya karşı aşırı tuz kullanımı 

vb. betonarme korozyonunun yıkıcı etkisini artırmış ve depreme bile gerek kalmadan 

yapılar çökmeye başlamıştır. Gerek stratejik açıdan gerekse hayati açıdan önemi olan 

yapıların bu tür hasarlar sonucu zarar görmesi ve yeniden yapmak için sarf edilecek 

para ve zamanın büyüklüğü yapı hasarlarının göz ardı edilmemesi gereken ciddi 

problemler olduğunu bilinmektedir (Mamaş, 2003). Korozyona sebep olan etkiler, 

çevrenin yalnızca kimyasal özelliğine bağlı olmayıp mekanik ve fiziksel de 

olabilmektedir. 

2

2. KAYNAK ÖZETLERİ 

2.1. Betonarme 

Betonarme; beton ve TS 708’e uygun çeliğin betondan sıyrılmayacak bir biçimde 

birleşmesiyle oluşan ve beraber çalışan kompozit yapı malzemesidir. Betonun çekme 

dayanımını ve yük taşıma kapasitesini artırmak, aynı zamanda çok katlı yapı elemanı 

üretmek amacıyla üretilmiş demir donatılı betona betonarme denir. Donatı ile betonun 

birleşimine yani yapışmasına aderans denir. Betonla donatının aderansını zayıflatan en 

büyük faktörlerden birisi de korozyondur (Şimşek, 2004). 

2.1.1. Betonun korozyonu 

Betonun korozyonuna çoğunlukla dış ortamdaki agresif öğeler neden olurlar. Bunun 

yanında betonu oluşturan bileşenlerin de bazı durumlarda (alkali–agrega reaktivitesi 

gibi) tepkimelere girmesi olasıdır. Bu tür iç korozyon olayları dış ortama bağlı olarak 

şiddetlenebilir. Betonun doğal kimyasal zararlara karşı dayanıklı olması için yeterli 

kimyasal dayanıma (dayanıklılığa) sahip olması istenir. Beton çeşitli zararlı etkiler 

altında bir takım kimyasal reaksiyonlar nedeniyle sahip olduğu mukavemeti zamanla 

kaybedebilir. Bu durumda yapı, betonun maruz kaldığı kuvvetlere dayanamamanın bir 

sonucu olarak, kısmen veya tamamen yıkılır (Yılmaz, 2002). 

2.1.2. Betonarme çeliğinin korozyonu 

Betonarme yapılarda donatı korozyonunun gözlenen en belirgin göstergesi beton 

örtünün çatlamasıdır. Bu yapılarda olası hasarların teşhis ve kontrolü için, gözle 

görülen semptomlar yardımı ile korozyonun kalitatif olarak belirlenmesine, korozyon 

hızının sistematik olarak ölçülmesine ve korozyon ile ilgili bazı parametrelerin tespit 

edilmesine ihtiyaç vardır (Rodriguez, P., et al 1994). Korozyon, metallerin 

bulunduğu ortam içinde, kimyasal veya elektrokimyasal reaksiyonlar sonucu 

bozulması şeklinde tanımlanmaktadır. Korozyon nedeni ile metal veya alaşımın 

fiziksel, kimyasal veya elektriksel özelliğinin istenmeyen değişikliklere uğraması 

önemli maddi kayıplara yol açar. Örneğin Türkiye’deki korozyon kayıplarının 

GSMH’nın %4.36’sına eşit olduğu araştırmalar sonucu elde edilmiştir (Çakır, A. F., 

1994). 

3

DIE’nin 2000 yılı rakamlarına göre Ar-Ge harcamalarının GSMH içindeki payının 

~%0,64 olduğu dikkate alınırsa, konunun önemi açıkça görülmektedir. 

Betonarme yapılarda, korozyondan kaynaklanan hasarlardaki artış ve bunlar için 

ayrılması gereken mali kaynakların büyüklüğü, korozyondaki erken teşhisin önemini 

ortaya koymaktadır. Yapıyı korozyondan korumak için üretimde kullanılacak 

malzemelerin yeterliliğinin deneysel olarak araştırılması, sonradan yapılacak pahalı 

onarımların önüne geçilmesini sağlayacaktır. Korozyon ile ilgili deneyler, doğrudan 

agresif ortamın bulunduğu doğal çevrede veya laboratuarda yapılır. Arazide veya 

denizde yapılan deneylerde yapı elemanının kendisi, bir diğer deyişle prototipi deney 

numunesi olur. 

Yapılarda korozyonun baş göstermesi için ortam çok önemlidir. Korozyon için 

elektrolitik iletkenlik yanında elektron akışını sağlayacak bir elektriksel iletkenliğin de 

bulunması gereklidir. Betonarme elemanlar, gözenekli yapıları ve çatlak oluşumuna 

olanak vermeleri sebebiyle bünyelerinde su bulundururlar. Bu durum uygun bir 

elektrolitik ortamın oluşmasına sebep olmaktadır. Elektrik iletkenliği sağlayan 

betonarme çeliğinin kendisidir. Böyle bir ortamda betonarme çeliğindeki demir 

elektron vererek ayrılır. Böylece korozyon başlamış olur. Demirin elektron verdiği 

bölge anottur (Cilason vd., 1998). 

Bu yüzden dışarıdan bir etki gerekir. Kalitesiz bir betonda bu gibi çatlaklar ve 

boşluklar fazla olacağı için anot ve katot birbirlerine çok yakın olabilir. Kaliteli 

betonda ise boşluk ve çatlak daha az olacaktır. Kaliteli betonda anot ve katot yakın 

olabileceği gibi birbirlerinden uzakta da olabilir. Bu korozyonun biraz daha yavaş 

ilerlemesine sebep olur. Böylece demir, hidroksit alarak demir hidroksite dönüşürken 

bir hacim artışı olur. Ortamda demir hidroksit kolayca su alarak yine hacimce 

genişleyebilir. Bu reaksiyonlar sonucunda ilk demir hacminin 6-7 misli bir hacim 

artışı olabilir. Betonarme çeliğini koruyan pas payı tabakası bu sebepten dolayı 

çatlayarak kopma ve parçalanmalara neden olabilir. 

Betonarme çeliği içinde bulunduğu pH değeri yüksek ortamda (pH>12) üzeri bir oksit 

tabakası ile kaplıdır. Bu sayede anot ve katot oluşumunu engeller. Ortamın pH değeri 

8-9-10 gibi değerlere düşünce beton içine girebilen zararlı maddeler çeliğin oksit 

tabakasını zedeler. Düşük pas payı, yüksek su/çimento oranı gibi özelliklere sahip 

4

kalitesiz betonların dökülmesi, bunun sonucunda tuzlu yeraltı suları ve havadaki klor 

iyonlarının betona difüze olabilmesidir. Ayrıca deniz yapılarında, denizden gelen klor 

iyonları da ayrı bir tehlike oluşturmaktadır (Yalçın ve Gürü, 2002). 

2.1.3. Demir - su sisteminde korozyon 

Demirin sulu çözeltiler içindeki korozyonu ve pasif bölgeleri, elektrolitin pH değeri 

ve elektrot potansiyeline bağlı olarak açıklanabilir. Bu konuda Pourbaix, 

termodinamik hesaplamalara dayanan grafikler ortaya koymuştur (Şekil 2.1.) 

Şekil 2.1. Demir metalinin sulu çözeltiler içindeki korozifliği (Pourbaix, 1976). 

Diyagramda başlıca üç bölge mevcuttur: 

1.Korozyon Bölgeleri: 

Diyagramda iki korozyon bölgesi bulunmaktadır. 

a) pH'ın 9’dan küçük, elektrot potansiyelinin -0,65 V (SHE)’dan daha pozitif olduğu 

bölge.Bu bölgede şu reaksiyonlar olmaktadır; 

Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ 

b) pH değerinin 14’den büyük ve elektrot potansiyelinin -0,8 ile -1,2 V (SHE) 

arasında olduğu bölge. Burada şu reaksiyon gerçekleşmektedir; 

5

Fe + 2H2O → HFeO⁻ + 3H⁺ + 2e⁻ 

2. Bağışıklık Bölgesi: Demir elektrot potansiyelinin -0,65 V (SHE)’dan daha negatif 

olduğu bölgedir. Bu bölgede demir korozyona uğramaz ve pH’dan bağımsızdır. Bu 

durum, katodik koruma yöntemiyle korozyonu önlemenin temel ilkesini oluşturur. 

3. Pasiflik Bölgesi: Bu bölgede, Fe(OH)2 ve Fe(OH)3 oluşumuyla metal yüzeyinde bir 

oksit film oluşur. Oluşan bu film, metal ile elektrolit arasındaki teması keserek, 

korozyon reaksiyonunu durdurur. Ancak herhangi bir sebeple, bu film kırılırsa 

korozyon yeniden başlar. Bu nedenle pasif hal korozyonu önlemede kesin bir çözüm 

değildir (Dönmez vd., 2004). 

2.1.4. Betonarme demirlerinin korozyonunun elektrokimyasal mekanizması 

Demirin beton içindeki korozyon mekanizması ana prensipler itibariyle elektrolit 

içindeki korozyona benzer karakterdedir. Betonun heterojen yapısı nedeniyle farklı 

elektrokimyasal etkiler oluşmaktadır. Bu etkiler sonucu, betonarme demirlerinin 

çeşitli bölgeleri arasında elektro potansiyel farklar meydana gelmektedir. Böylece, 

oluşan galvanik korozyon hücrelerinde daha negatif elektro potansiyelli bölgeler anot 

olarak çözünmektedir. 

Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ 

Anot reaksiyonunda oluşan elektronlar metal üzerinden taşınarak katoda gider ve 

orada aşağıdaki iki reaksiyondan birini oluşturur. 

2H⁺+ 2e⁻ → H2(asidik ortamda) 

1/2O2 + H2O + 2e⁻ → 2OH⁻(nötür ortamda) 

Anodik ve katodik reaksiyonlardan sonra demir Fe(OH)2 haline dönüşür (Dönmez 

vd., 2004). 

6

Betonun yüksek alkali özelliği nedeniyle betonarme içindeki çelik kısa sürede 

pasifleşmektedir. Diğer taraftan atmosferden sulu ortamda bulunan beton içerisine 

difüzlenecek oksijen hızı da sınırlı olduğundan betonarme çeliğinin pratik olarak 

korozyona uğramadığı kabul edilir (Kobayashı et al., 1966). 

Fe⁺⁺ + 2H2O → Fe(OH) 2 + 2H⁺ 

2Fe(OH)2 + H2O + 1/2O2 → 2Fe(OH)3 

Eğer ortamda yeterli miktarda Cl⁻ iyonu varsa anot reaksiyonu, 

Fe + 2Cl ⁻ → FeCl2 + 2e⁻ 

3FeCl2 + 1/2O2 + 3H2 O → Fe3O4 + 6HCI 

şeklinde yürür. Reaksiyon sonunda serbest kalan Cl ⁻ iyonu, anot reaksiyonunda 

kullanılarak, demirin pasifliğini bozar ve sürekli korozyona sebebiyet verir (Detroit, 

1985). 

2.2. Bor 

Periyodik sistemin üçüncü grubun başında bulunan ve atom numarası 5 olan bor 

elementi, kütle numaraları 10 ve 11 olan iki kararlı izotopundan oluşur. Kimyasal 

sembolü (B) olup, periyodik cetvelin 3A grubunun metal olmayan tek elementidir 

(Ediz, 2001). Bor madeni ilk bakışta beyaz bir kaya şeklinde olup, çok sert ve ısıya 

dayanıklı, doğada serbest bir element olarak değil. Tuz bileşikleri şeklinde 

bulunmaktadır. Bor elementinin amorf bir toz halindeki rengi koyu kahverengidir. 

Ancak çok gevrek ve sert yapılı monoklinik kristal halinin rengi ise sarımsı 

kahverengidir. Elmastan sonra en sert elementtir (Bozkır, 1995). 

Yeryüzünün 51. yaygın elementi olan bor, yeryüzünde toprak, kayalar ve suda yaygın 

olarak bulunan bir elementtir. Toprağın bor içeriği genelde ortalama 10-20 ppm, deniz 

suyunda 0,5 —9,6 ppm, tatlı sularda ise 0,001-1,5 ppm aralığındadır. Yüksek 

7

konsantrasyonda ve ekonomik boyutlardaki bor yatakları, borun oksijenle bağlanmış 

bileşikleri olarak daha çok Türkiye ve Amerika’nın kurak volkanik ve hidrotermal 

akuvitesinin yüksek olduğu bölgelerde bulunmaktadır (Ediz, 2001). Çizelge 2. 1.' de 

bor elementinin fiziksel özellikleri verilmiştir. Borun, karbon ve silisyum 

elementlerine benzerliği en fazla olan bir elementtir. Bor suda çözülen, renksiz bir 

maden olan boraks, ısı etkisiyle önce ısı kaybetmekte, sonra erime özelliğine sahip bir 

elementtir (Topal, 2006). 

Çizelge 2.1. Bor elementinin fiziksel özellikleri (Topal, 2006) 

Özellikler Değeri 

Atom Ağırlığı 10,811+(-) 0,005 veya 0,007 

Eğrime Noktası 2190+20T 

Kaynama Noktası 3660°C 

Isıl Genleşme Katsayısı 5x106-7x106 

(25-1050°C arası ) 

Knoop Sertliği 2100-2580 HK 

Mohs Sertliği 11 

Vickers Sertliği 5000 HV 

Bor elmastan sonra ametaller arasında elektropozitifliği en yüksek olan elementtir. 

Oda sıcaklığında elektrik iletkenliği zayıftır fakat yüksek sıcaklıklarda çok 

yüksektir.Proton ve elektron sayısı 5, nötron sayısı 6, atom çapı 1.78 A" dır. 

Bor'un nükleon başına bağlama enerjisi mega elektron volt cinsinden 6,9' dur. Bor 

atomlarının yer kabuğunda çok fazla bulunmamasının özellikle canlı hayat için çok 

önemli elementi olan karbon, azot ve oksijenin bolluk oranlarından daha az olması 

çok faydalı olmaktadır şöyle ki nükleon başına bağlama enerjisi düşük olan atomlar 

hidrojen ve helyumla daha kolay birleşme reaksiyonlarına girerler. Bor atom 

çekirdekleri yıldız kütlesi içinde bu tür reaksiyonlarla C, N ve O sentezlerine yol 

açarlar (Kocabaş, 2002). 

Bor 2.33gr/cm 3 yoğunluklu kristal ve 2. 3 gr/cm 3 yoğunluklu amorf olmak üzere iki 

şekilde bulunur (Taşçı, 1993). Kristal borun yapısı ve kafes parametreleri Çizelge 2.2. 

'de verilmiştir. 

8

Çizelge 2.2. Kristal borun yapısı ve kafes parametreleri (Taşçı, 1993) 

Kimyasal olarak ametal olan kristal bor, normal sıcaklıklarda su, hava ve 

hidroklorik/hidroflorik asitler ile soy davranışlar göstermekte, sadece yüksek 

konsantrasyonlu nitrik asit ile sıcak ortamda borik aside dönüşebilmektedir. Öte 

yandan yüksek sıcaklıklarda saf oksijen ile reaksiyona girerek bor oksit, aynı 

koşullarda nitrojen ile bor nitrat (BN) ve titanyum diyorit gibi endüstride kullanılan 

bileşikler oluşabilmektedir. Bor elementi doğada değişik oranlarda 150'den fazla 

mineralin içerisinde yer almasına rağmen ekonomik anlamda bor mineralleri hidrat 

bileşikler halinde teşekkül etmiş olarak bulunur (TMMOB, 2002). 

Bor elementinin kimyasal özellikleri marfolojisine ve tane büyüklüğüne bağlıdır. 

Mikron ebadındaki amorf bor kolaylıkla ve bazen şiddetli olarak reaksiyona girerken 

kristalin bor kolay reaksiyona girmez. Bor yüksek sıcaklıkta su ile reaksiyona girerek 

borik asit ve diğer ürünleri oluşturur. Mineral ile reaksiyonu, konsantrasyona ve 

sıcaklığa bağlı olarak yavaş olabilir ve ana ürün olarak borik asit oluşur (DPT, 2001). 

2.2.1.Borlama işlemi 

Metalik malzemeler üzerine bor kaplama işlemi ve bor bileşiklerinin kullanımı, 

insanlık tarihin en eski teknolojilerinden günümüze kadar kullanıla gelmiştir. 

Günümüzde bu kullanım sahaları çok daha fazla genişlemektedir, özellikle 400’den 

fazla endüstriyel alanlarda uygulama alanı bilinmektedir (Çalık, 2002). 

Babilliler, 4000 yıl kadar önceleri Altını (Au) işlemek için ve kaynak işlemelerinde 

boraks minerali olduğu düşünülen kristalleri kullanmışlardır. Daha sonraları bor 

9

ileşiklerini temizleyici madde, yağlayıcı, korozyon önleyici ve cüruf yapıcı madde 

olarak kullanmışlardır (Özsoy, 1991). 

Metal ve/veya alaşımlarının yüzeylerine bor elementinin yayındırıldığı ve borlama 

işlemi olarak isimlendirilen yöntem, ilk kez 1895 yılında Moisson tarafından 

Rusya’da uygulanmıştır (Matuschka, 1981). 

Bor ve bileşikleri özellikle çelik sanayinde üç önemli kullanım alanı bulmuştur. 

Bunlar; 1. Çelik üretiminde cüruf yapıcı, 2. Çeliklerde alaşım elementi olarak, 3. 

Çeliklerde yüzey kaplama ve sertleştirme ısıl işlemleri olarak kullanılmaktadır (Taşçı, 

1993). 

Bor ile yüzey sertleştirmenin diğer yüzey sertleştirme yöntemlerinden üstünlüğü; 

yüzey tabakasının çok sert, sürtünme katsayısının ise çok düşük olmasının yanı sıra, 

asit ve bazlarının oluşturacakları korozyona ve yüksek sıcaklık korozyonuna direnç 

göstermesidir. Ayrıca borlama işleminin alaşımsız çeliklere uygulanabilmesi 

ekonomik açıdan bir üstünlük teşkil etmektedir (Bozkurt, 1984). Borun atom çapı 

demirden %25 daha küçük olduğundan bu elementte katı eriyik yapar (Mal and 

Tarkan, 1973). Demirde bor erirliği sıcaklığa bağlı olarak ferrit fazında 20-80 ppm, 

ostenit fazında ise 55-260 ppm kadardır. Bor ostanitte ara yer katı eriyiği, α demirde 

ise yer alan katı eriyik yapar (Kaecun and Pickering, 1977). 

Demir-bor denge diyagramında ağırlıkça % 8.83 bor oranında Fe 2 B, yine ağırlıkça % 

16.23 bor oranında FeB arabileşikleri meydana gelmektedir. Ağırlıkça % 3. 8 bor 

oranında ergime sıcaklığı 1149 Cº olan ötektik faz oluşmaktadır. Dolayısıyla 

borlanmış yüzey bu sıcaklığa kadar ısıdan etkilenmektedir (Atik, 2001). Şekil 2.2.’de 

demir-bor denge diyagramı gösterilmektedir. 

10

Şekil 2.2. Demir-bor denge diyagramı (Atik, 2001) 

Demir ve demir dışı birçok alaşım ile sinterkarbür ve seramik malzemelere 

uygulanabilen termokimyasal bir yüzey sertleştirme ısıl işlemidir. Borlanacak 

malzemeler, özelliklerine göre 700–1000 Cº Çakır, A. F sıcaklık aralığında, yaklaşık 

1-12 saat süre ile katı, macun (pasta), sıvı veya gaz fazındaki bor verici ortamlarda 

bekletmek suretiyle yapılan bir işlemdir (Çalık ve Özsoy, 2002). 

Demirli malzemelerin borlanmasın da, malzeme yüzeyinde FeB ve Fe 2 B ile bu 

bileşiklerin karışımından oluşan tek veya çift fazlı borür tabakaları elde edilir. 

Alaşımlı çeliklerde ve diğer malzemelerde kendi alaşım elementlerinin borürleri 

oluşur. Çizelge 2.3.’de çeşitli malzemelerde borlama ile elde edilen borürler ve 

mikrosertlik değerleri verilmiştir (Sinha, 1991). Özellikle demir ve çelik türü 

malzemelerde, borlama işlemi sonucunda ana yapının dışında borür tabakası ve geçiş 

bölgesinden oluşan iki farklı yapı ortaya çıkmaktadır. 

11

Çizelge 2.3. Çeşitli metallerde elde edilen borür fazları ve mikro sertlikleri (Sinha, 

1991) 

2.3. Kaynak Araştırması 

Betonarme çeliğinin klorürlü ortamlardaki korozyon davranışları ortamda bulunan 

iyon, moleküllere ve pH’a bağlı olarak değişmektedir. Menekşe, (2008), yapmış 

olduğu çalışmada Betonarme çeliğinin, klorürlü ortamlardaki korozyon davranışlarına 

asetat ve yapı kimyasalının etkisi araştırmıştır. Çalışmalarında elektrokimyasal 

impedans spektroskopisi (EIS) ve potansiyodinamik polarizasyon ölçümleri 

kullanmıştır. 

Karma sularında klorür iyonu (%3, 5 NaCl, %3, 5 NaCl + yapı kimyasalı, %3, 5 NaCl 

+ 0, 1 M Asetat ve %3, 5 NaCl + 0, 1 M Asetat+yapı kimyasalı) ile hazırlanan ve 

12

temas suyunda %3. 5 NaCl içeren betonarme çeliğinin akım potansiyel eğrilerinden 

belli potansiyellerde belirlenen akım yoğunluğu değerlerine göre karma suyu klorürü 

iyonu ile hazırlanmış olan ortamlara asetat iyonunun ve yapı kimyasalının birlikte 

ilave edilmesi ile betonarme çeliğinin korozyon hızında büyük ölçüde azalma 

sağlanmış olduğunu belirlemiştir. 

Teorik prensipleri açıklıkla bilinmesine rağmen, arazi koşullarında korozyonun 

elektrokimyasal yöntemlerle belirlenmesi ve korozyon hızının kontrolü büyük 

güçlükler çıkarmaktadır. Bu güçlükler, betonun farklı fiziksel ve kimyasal 

özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Literatürde, betonarme demirlerinin korozyonunu 

incelemek için iki farklı deney yöntemi kullanılmıştır. 

1. Gerçek beton ortamında yapılan deneyler 

2. Beton yerine buna eşdeğer kabul edilen doygun kalsiyum hidroksit çözeltisi 

kullanılarak yapılan deneyler Hausman, (1967), 400 adet demir çubuğu klorür iyonu 

içeren ve içermeyen doygun kalsiyum hidroksit çözeltisi içinde deneye tabi tutmuştur. 

Doygun oksijen ortamında 12 gün süreyle çeliğin korozyon potansiyelini ölçerek şu 

sonuçlara varmıştır. 

1. Çelik pasifleştikçe korozyon potansiyeli düşmektedir. 

2. Klorürlü ortamda 7 gün sonra pasif tabaka, klorür iyonları tarafından kırılmakta ve 

korozyon hızla başlamaktadır. 

3. Korozyona uğrayan çelikle uğramayan arasında -300 mV’luk bir potansiyel fark 

oluşmaktadır. 

4. Korozyon, katotta yeterli miktarda oksijen ve klorür iyonu sağlanmadıkça 

oluşmamaktadır. 

5. Korozyonun oluşabilmesi için, beton içindeki klorür konsantrasyonu en az 700 ppm 

(1,6 kg Cl/m 3 beton) olmalıdır (Hausman, 1967). 

Hausman, (1964), yapmış olduğu çalışmada, beton içindeki çeliklerin, betonun Omik 

direnci nedeniyle korunduğunu, normal halde çeliklerin katodik korumaya ihtiyacı 

olmadığını belirlemiştir. 

13

Griffin, (1967), deniz suyu ile temas etmekte olan betonarme demirlerinin 

korozyonunu incelemek üzere, 20 adet beton üzerine her gün 5 dakika tuzlu su 

püskürtmüştür. Beton bloklarda çatlama görülünceye kadar deneylerine devam 

etmiştir. Deneylerinin sonunda, beton içinde çimento miktarı ve beton kalınlığı 

arttıkça, korozyon hızının azaldığı sonucuna varmıştır. 2,5 cm’lik pas payının yetersiz 

kaldığını, pas payının 2,5-15 cm aralıklarında olması gerektiği, bazı durumlarda 15 

cm’lik pas payının dahi yetersiz kalabileceğini öne sürmüştür. 

Shalon and Raphael, (1971), beton karışımının 0,6 kg su/kg çimento oranında olduğu 

klorür içermeyen rutubetli ortamda, betonarme demirlerinin korozyonunu ağırlık 

kaybı yöntemiyle tayin etmiş ve korozyon hızının 0,01-0,12 mil/yıl olduğunu ortaya 

koymuşlardır. 

Scott, (1965), beton blokları 7 gün süreyle rutubetli ortamda beklettikten sonra, % 1 

NaCl içeren çözelti içine koymuştur. Betonarme demirlerine bir dış akım uygulayarak, 

elde ettiği polarizasyon eğrilerini yorumlayarak şu sonuçlara varmıştır: 

1. Ortamda oksijen olmadığı sürece, korozif maddeler bulunsa bile korozyon olayı 

gerçekleşmemektedir. 

2. Beton, betonarme demirlerini bir kabuk halinde örtmekte ve oksijenin, rutubetin, 

anyonların çelik yüzeyine temasını güçleştirmektedir. Bu nedenle beton, betonarme 

demirleri için iyi bir koruyucu rolü oynamaktadır. 

3. Doygun kireç çözeltisi korozif ortam olarak beton yapısına çok benzemektedir. 

Betonun çeliği koruma etkisi, çimento klinkerinin hidrolizi sonucu oluşan 

Ca(OH)2’den ileri gelmektedir. 

4. Betonarme demirlerine anodik olarak +0,64 V (SCE), katodik olarak -1,00 V 

(SCE)’den daha fazla polarize edecek şekilde dış akım uygulanırsa, anot ve katotta 

sırasıyla hidrojen ve oksijen çıkışı gözlenmektedir. 

5. Katodik koruma, betonarme demirleri için genellikle gerekmemektedir. Ancak yapı 

potansiyeli -0,65 V (SCE) ile -0,75 V (SCE) aralığında kalmak şartıyla, beton 

kaplamanın bozuk olduğu bölgelerde uygulanabilir ( Scott, 1965). 

14

Locke ve Simon, (1980), 0,4 kg su/çimento oranındaki beton blokların, rutubetli 

ortamda çeliğin korozyon hızını üç elektrot yöntemi ile ölçmüşlerdir. Hiç klorür iyonu 

içermeyen örneklerle, içinde ağırlıkça % 1’e kadar NaCl içeren farklı 

konsantrasyonlardaki çözeltiler içerisindeki betonarme demirlerinin korozyon hızını 

0,08-5,66 mil/yıl olarak saptamışlardır. 

Wheat ve Eliezer, (1985), potansiyostatik ve potansiyodinamik yöntemler kullanarak, 

betonarme demirlerinin korozyon potansiyelinin (Ecor) zamana göre değişimini 

incelemişlerdir. Genel olarak, korozyon potansiyelinin pozitifliği çeliğin pasifliğini, 

negatifliği ise çeliğin aktifliğini gösterdiğini belirtmişlerdir. Her zaman doğru 

olmamakla beraber, korozyon potansiyeli -300 mV (SCE)’dan daha negatif değerlerde 

çeliğin aktif halde, daha pozitif değerlerde ise pasif halde olduğunu ortaya 

koymuşlardır. 

Stratfull, (1987), deniz suyu ile temas eden köprü ayaklarının korozyonunu araştırmak 

için, tuzlu su ile temas eden betonarme demirlerinin korozyonunu potansiyel 

ölçümleri ile incelemiştir. Ölçümler sonunda, anodik bölgelerin oluşmasında yüksek 

rutubet ve yüksek tuz konsantrasyonunun en önemli etken olduğunu saptamıştır. 

Betonarme demirlerini korozyondan korumak için beton porozitesinin minimum, pas 

payının ise maksimum olması gerektiğini ortaya koymuştur. 

Mozer ve arkadaşları, (1965), korozyon olayını, katodik reaksiyonun kontrol ettiği 

sonucuna varmışlardır. Ayrıca beton içindeki farklılıkların da (nem, tuz 

konsantrasyonu, havalandırma vb.) çok önemli bir etken olduğunu belirtmişlerdir. 

Açık devre koşullarında korozyona uğrayan elektrotun akım veya potansiyelinde 

titreşim şeklinde kendiliğinden olan değişmeler, çok iyi bilinen ve kolayca 

gözlenebilen bir olaydır (Iverson, 1968). 

Aralık korozyonu meydana gelmesi gelişigüzel olan bu değişmeler için incelenmiştir 

(Simoes and Ferreira, 1987). 

15

Iverson’un 1968’de yapmış olduğu bir çalışmada; Pt, Al, Mg, Fe, yumuşak çelik ve 

Zn gibi çeşitli elektrotları kendileri ile galvanik eşleştirme yaptığında, aralarında 

ölçtüğü potansiyellerin titreşimli olduğunu bulmuştur. Al ve Mg’da 100 μV’dan daha 

büyük genlikli ve frekansı 1-2 Hz olan titreşimli ölçümler elde etmiştir. Fe, çelik ve 

Zn genliği 50-60 μV arasında değişen, frekansı 0,2-0,6 Hz olan titreşimli ölçümler 

vermektedir. İki Pt elektrot arasındaki potansiyel de titreşimli olmakla beraber, genliği 

korozyona uğrayan elektrotlarla karşılaştırıldığında ihmal edilecek kadar küçüktür. 

Iverson’a göre titreşimlerin nedeni, elektrotların korozyonu sırasında anodik ve 

katodik reaksiyonların farklı yerlerde lokalize olması sonucu yüzeydeki farklı yerlerin 

farklı elektrik yükü ile yüklenmesinden kaynaklanmaktadır. Farklı yüklü yerler 

arasındaki yük geçişi potansiyel veya galvanik akımda titreşimlere neden olur. 

Iverson, yük ve potansiyeldeki oynamaların korozyon olayının bir karakteristiği 

olduğunu kabul ettiğinden korozyonun incelenmesinde kullanılabileceğini öne 

sürmüştür (Iverson, 1968). 

Elektrokimyasal gürültü, korozyon sırasında korozyon potansiyelinin üzerine 

gözlenebilir. Bu gürültüyü kantitatif olarak korozyon hızına bağlayabilmek için 

çalışmalar başlatılmıştır (Uhlig, 1971). 

Bertocci, (1983) pasif filmin parçalanması, çukur oluşumu ve transpasiflik olaylarını 

potansiyostatik koşul altında akım-zaman eğrilerindeki gürültü spektrumunu analiz 

etmiştir. Yukarıda sayılan olaylardaki pasiflik, transpasiflik, çukur oluşumu 

potansiyellerinde ölçülen gürültü genlikleri karakteristik olarak farklı bulunmuştur. 

Hladky ve Dawson, (1981), NaCl çözeltisinde, çukur ve aralık korozyonuna uğrayan 

alüminyumda her 10-15 dk’da yaklaşık 0,1 mV genlikli gürültü sinyali kaydetmiştir. 

Bu sırada elektrotun potansiyeli sürekli 20-50 mV kadar azalmış, daha sonra 

eksponansiyel olarak yükselmiştir. Potansiyel azalırken gürültü sinyalinin 

kaydedilmesi bir çukurun açılması ve daha sonra potansiyelin yükselmesi çukurun 

iyileşmesi (pasifleşmesi) ile açıklanmıştır. P.C. Searson’da yumuşak çeliğin Ca(OH)2 

ile doygun CaCl2 çözeltisinde açık devre potansiyelini kaydetmiştir (Searson and 

Dawson, 1988). Analiz için kararlı gelişigüzel olayların temel özelliklerini belirlemek 

16

için kullanılan istatistik fonksiyonları kullanarak gürültünün standart sapması ile mpy 

(yılda mil olarak aşınma) olarak ağırlık kaybından hesaplanan korozyon hızı arasında 

bir ilişki olduğunu göstermiştir. P.C. Searson ayrıca doygun kalomel elektrot, 

Ag/AgCl elektrotu ve Cu/CuSO4 elektrotlarını da incelemiştir. Bunun için iki eşdeğer 

elektrot kullanmıştır. Kalomel elektrot 10 μV genlikli, frekansı yüksek değişimler 

göstermiştir. Ag/AgCl potansiyelindeki oynama birkaç μV’dur. Cu/CuSO4 elektrotu, 

iki elektrot arasında bir değişim göstermiştir. 

Korozyon hasarının tespitinde yapının korozyona uğrama ihtimalinin çok arttığı aktif 

bölgelerin gösterildiği potansiyel haritalarından çok sık yararlanılır (Yüzer ve Aköz, 

2003). Bu deney metodunda donatı çeliğinin korozyon aktivitesini belirlemek 

amacıyla yerinde veya laboratuarda donatının elektriksel yarı hücre potansiyeli ölçülür 

(Pors and Funlendorff, 2002). Korozyon potansiyelinin (Ecor) ölçülmesine dayanan 

bu yöntemde elektrokimyasal korozyon kolay ve hızlı bir şekilde izlendiğini ortaya 

çıkarmıştır. Yarı hücre potansiyeli metodunda referans elektrotu beton yüzeyine 

değdirilir, beton içindeki donatı ile referans elektrotu arasında meydana gelen 

potansiyel farkı, yüksek empedanslı bir voltmetre ile ölçülür. Betonun elektriksel 

direnci yüksek olduğundan iletkenliği sağlamak amacı ile referans elektrot ile beton 

arasına özel bir sıvı ile nemlendirilmiş sünger konulur. Referans elektrotu olarak en 

çok bakır-bakır sülfat, gümüş-gümüş klorür veya kalomel elektrot kullanılır 

Korozyonun gelişmesi hakkında bilgi sağlayan yöntemlerden biri de polarizasyon 

eğrilerinin çıkarıldığı polarizasyon teknikleridir. Polarizasyon eğrileri elektro- 

kimyasal hücre içinde anot ve katodun polarizasyonu sonucu gelişen, akımın şiddeti 

ile potansiyeli arasındaki bağıntıyı gösteren eğrilerdir. Betonun elektriksel direncinin 

çok yüksek oluşu nedeni ile doğru akımla (DC) veya düzeltilmiş alternatif akımla 

(AC) yapılan ölçmede hatalar olabilir (THM, 2003/4). 

2.4. Betonarme Korozyonuna Etki Yapan Faktörler 

2.4.1. Karbonatlaşma 

Betona alkalin karakter kazandıran kalsiyum hidroksit yani sönmüş kireç donatının 

paslanmasını önleyen bir öğedir. Çelik donatı hava ve su ile temas eder etmez 

koruyucu bir pas tabakası ile kaplanır; tabaka altında kalan çelik ileri düzeydeki bir 

17

oksidasyondan böylece korunmuş olur. Bu tabakayı yırtabilecek bir fiziksel olay veya 

bir kimyasal iyon olmadığı sürece paslanma oluşmaz (Gianetti ve Akman, 1994). 

Havada % 0,03 oranında karbondioksit gazı mevcuttur. Karbondioksit gazı beton 

içindeki hidroksitler ile reaksiyona girerek, karbonatları oluşturur. 

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 

CO2 + Ca(OH)2 →CaCO3 + H2O 

Bu reaksiyonlar sonucu betondaki alkali ortam zayıflar. Betonu ve donatıyı dış 

etkilerden koruyan bu alkalinitedir. Beton içindeki alkalinitenin azalması demek 

çimentonun çelik üzerinde oluşturduğu oksit tabakasının zayıflaması demektir. Bunun 

sebebi, sodyum hidroksit çözünebilme yeteneği daha az olan Na2CO3’e 

dönüştüğünden çeliğin pasivasyonu açısından gerekli alkaliniteyi sağlamak için 

ortama yeterli miktarda sodyum verememesidir. Dış yüzeyler ile hava doğrudan temas 

halindedir. İlk temastan sonra bu yüzeyler hemen karbone olurlar. Kapiler 

boşluklardan ilerleyen karbondioksit içeren hava betondaki hidroksiller ile aksiyona 

girer. İçerideki karbondioksit harcandığı için betonun içindeki hava ile dışarıdaki hava 

arasında bir konsantrasyon farkı doğar. Böylece dışarıdaki karbondioksit yine betona 

girmiş olur. Karbondioksit girişi düzenli bir konsantrasyon sağlanınca son bulur. 

Karbonasyonun beton içindeki sınırları keskin bir şekilde bellidir. Çünkü 

karbondioksit, karbonasyona uğramamış bölgeye ancak bütün hidroksiller 

karbonatlara dönüştürüldükten sonra girebilir (Cilason vd., 1998). 

2.4.2. Klorür iyonu etkisi 

Klor iyonları, betonun içerisindeki çelik çubukların üzerindeki pasif oksit filminin 

kırılmasına, korozyonun daha kısa sürede başlamasına yol açmaktadır. Demir iyonları 

ve klor iyonları, su ile reaksiyona girip, ferros hidroksit ve hidroklorik asit 

oluşturmaktadır. Hidroklorik asitin, hidrojen iyonuna ve klor iyonuna dönüşmesiyle 

de, korozyon daha şiddetli şekilde devam etmektedir. Oluşan etkiler aşağıda 

gösterilmiştir. 

Fe 

18 

++ + 2Cl - + 2H2O → Fe(OH)2 + 2HCl

HCl → Cl - + H + 

Klor korozyon sürecine farklı şekillerde ve yollardan etkir. Klor ortamın pH değerini 

düşürerek alkalin passivasyon olanağını zayıflatır, donatıya eriştiği zaman pasla 

birleşerek 3Fe(OH)2.FeCl2 gibi klor-demir kompleksleri oluşturur ve böylece 

koruyucu pas tabakasını söker, ortamın elektrolitliğini artırır ve elektrik direncini 

azaltır. Klor iyonları O2 ve OH’ dan daha önce çelik tarafından emilirler, bu durumda 

demir iyonlarının daha kolay çözülmeleri sağlanır (Girit, 2003). 

2.4.3. Beton pH değerini etkisi 

Taze betonun pH değeri 12,5-13 civarındadır. Betondaki yüksek alkalinite portland 

çimentosundaki C3S ve C2S ana bileşenlerinin hidratasyonu sonucunda ortaya çıkan 

kalsiyum hidroksitler tarafından sağlanmaktadır. pH derecesi yüksek olan beton, 

içinde gömülü çelik çubukları korozyona karşı koruyabilecek çok iyi bir malzemedir. 

Betonun içine sızan sulardaki tuzların ve karbonatlaşmanın etkisiyle zamanla 

betondaki pH değerinde azalma olabilmektedir. Betonun pH değerinin 9-10 gibi 

sayılara düşmesiyle, çelik üzerindeki koruyucu oksit filmi kırılmakta, beton içindeki 

çeliği korozyona karşı koruyamaz duruma gelmektedir (Erbil, 1996). 

2.4.4. Nemin etkisi 

Beton nemi, betonun elektriksel iletkenliği açısından da önemli bir etkendir. Beton 

direnci, başlangıçta çok düşüktür. Ancak, beton zamanla kurudukça beton direnci 

artar. Korozyon olayının gerçekleşmesi için mutlak surette suyun bulunması gerekir. 

Su beton içine girerken, genellikle beraberinde korozif etkenleri de taşır. Klorür iyonu 

beton bünyesine su ile birlikte girmektedir. Beton nemi, beton içine oksijen difüzyonu 

açısından son derece önemlidir. Betonun doygun nemli olması halinde, beton içine 

oksijen ve karbondioksit girmesi son derece güçleşmektedir (Detroit, 1985). 

19

2.4.5. Oksijen difüzyonun etkisi 

Atmosferdeki oksijenin beton içinde bulunan demir yüzeyine kadar iki basamakta 

gerçekleşir. Önce oksijen beton boşluklarına girerek orada bulunan beton boşluk suyu 

içinde çözünür. Daha sonra difüzyon yoluyla çözelti içinde hareket ederek beton 

yüzeyine ulaşır. Bu ikinci basamak çok yavaş yürür. Oksijen su içindeki difüzlenme 

hızı çok küçük olduğundan beton içine oksijen difüzlenme hızı, beton boşluklarının su 

ile dolu veya boş oluşuna göre çok farklıdır (Demirbaş ve Cebe, 2000). 

2.4.6. Beton kalitesi 

Çimentolu sistemlerin dayanıklılığı iç ve dış etkilere bağlıdır. İç etkilerden beton 

içerisinde bulunan maddelerin bağlayıcı madde üzerinde yaptıkları reaksiyonlar 

sonucunda meydana gelen değişimler anlaşılmaktadır. İç etkilerden bir kısmı 

çimentonun kendisine, bir kısmı beton üretiminde kullanılan suya, bir kısmı da 

agregalara ait bulunmaktadır. Çimentonun içinde bulunan zararlı maddeler doğrudan 

doğruya hacim sabitliğini bozan maddelerdir. Bunlar CaO, MgO ve S03’tür. Çimento 

içerisinde belirli değerden daha fazla bulunuyorsa zararlı etki gösterir. 

Betona etki eden dış etkiler ise bulunduğu zemin ortamı (sülfatlı zeminler, bataklık 

çamuru, endüstri atığı, dolgu zeminler vb.) ile zemin suyunda çözünmüş olan çeşitli 

iyonlardır (Cr, SO4, Na + , Ca +2 , Mg +2 vb.). Beton içine zararlı iyonların girişi betonun 

porozitesi ile ilişkilidir. Pasta geçirgenliğini etkileyen önemli faktörler; 

- Su/çimento oranı (W/C) 

- Kür süresinin kuruma derecesi 

W/C oranının artmasıyla geçirgenlik de artmaktadır (Massazza, 1989). 

Kurumadan sonra meydana gelen daralmalardan dolayı jel duvarlarında oluşan 

çatlaklar, bundan dolayı kapiler oluşumları ve bu yarıklara sıvıların kolayca nüfuz 

edebilmesi nedeniyle kuruma ile birlikte geçirgenlik artar. Pastanın geçirgenliğini 

etkileyen faktörler beton için de geçerlidir. Bunların dışında aşağıdaki faktörler de 

betonun geçirgenliğini etkiler; 

20

- Çimento bileşenleri 

- Agreganın maksimum boyutu 

- Dökme homojenliği 

- Sıkıştırma derecesi 

- Agreganın derecelenmesi 

- Çimento tipi 

Çimento bileşenlerindeki artış betonun geçirgenliğini düşürmektedir. Çimentolardaki 

karmaşık bileşen miktarları, hidratasyonun gelişme seyrini değiştirmeleri ve şişme 

olaylarına neden olmalarından dolayı etkindirler. Hidratasyon hızının zamanla 

gelişmesi geçirimliliğin zamanla azalmasına yol açar. İri agrega olarak kırmataş değil 

de doğal malzeme yani çakıl kullanılırsa geçirimliliği az beton elde edilir. Diğer 

taraftan beton üretiminde kullanılacak agregaların porozitesinin küçük olması gerekir 

(Kobayashı and Shuttoh, 1991) 

Beton kalitesinde, kullanılan çimento cinsi büyük önem taşır. Normal portland 

çimentosu yerine, puzolanlı çimentonun kullanılması korozyon açısından daha 

faydalıdır. Puzolanlar, çimento klinker bileşiklerinin hidrolizi sonucu oluşan kalsiyum 

hidroksitle birleşerek, beton boşlukları içinde kristalize olur. Böylece beton boşluk 

yüzdesi ve permeabilitesi büyük ölçüde azalır (Dönmez vd., 2004). 

2.4.7. Pas payı 

Betonarme demirlerini korozyondan korumak için gerekli olan minimum beton 

kalınlığına pas payı denir (Dönmez ve Çiçek vd., Palabıyık, 2004). Çelik çubukların 

üzerindeki örtü kalınlığının artması, çelik çubuğa kadar sızan su, oksijen, klor gibi 

maddelerin daha az olmasına neden olmaktadır. Pas payının derinliği hiçbir zaman 

kullanılan çelik çubuğun çapından veya betonda yer alan en büyük agrega tane 

büyüklüğünden az olmamalıdır (Erbil, 1996). 

21

2.4.8. İnhibitör etkisi 

Korozyon hızını yavaşlatan kimyasal maddelere inhibitör denir. Çeliğin korozyonunu 

önlemede birçok organik ve inorganik katkı maddeleri kullanılmaktadır (Dönmez vd., 

2004). Bazı inhibitörlerin (sodyum nitrit, kalsiyum nitrit gibi) yan etkileri de 

olabilmektedir. Betonun prizi gecikebilmekte, dayanımı biraz düşebilmekte ve çok 

miktarda kullanıldıkları takdirde alkali-agrega reaksiyonunun oluşması 

kolaylaşabilmektedir (Erbil, 1996). 

2.4.9. CO2 etkisi 

Atmosferdeki karbondioksit (CO2) gazının bir kısmı suda çözünür dolayısıyla 

doğadaki tüm sular karbonik asit içerir ve yapı elemanı yüzeyinde suyun sertliği PH 

değerine göre hasara yol açar. Islanma-kuruma etkisinin deniz suyu ile beton içine 

sızan tuzların kuruma esnasında suyun buharlaşmasıyla betonda kalması betondaki 

yoğunluğu artması, tekrar ıslanma sonucunda tuzların suyla teması sonucu 

hacimlerinin artarak betonda genleşme yaratmaları ve hasar oluşturmaları gözlenir. 

Islanma-kuruma ve tuzların kristalizasyon basıncı etkileri sıçrama ve gel-git 

bölgesinde dalgaların ve su içindeki yüzen cisimlerin aşındırıcı etkisiyle kendini 

gösterir. Üst gel git kısmı ve bunun üstündeki dalga serpinti bölgesinde betonda daha 

yüksek tuz miktarı görünmüştür. Deniz üstü yapılarda, kazık ve ayaklara çarpan 

dalgalar serpinti ile tabliye altında ve bağlantı kirişleri üzerinde tuz birikimine neden 

olurlar. Soğuk iklim bölgelerinde sıçrama ve gel-git bölgelerinde betonda aşınma ve 

tuz kristalizasyonunun yanı sıra donma- çözünme etkileri de betonda korozyona 

neden olmaktadır (Korkmaz, 2004). 

2.5. Metallerin Korozyona Uğrama Nedenleri 

Demir, alüminyum, çinko, bakır, nikel ve bunların alaşımları nemli ve oksijenli 

ortamlarda termodinamikçe kararsız olduklarından, böyle ortamlarda paslanırlar. 

Metallerin kararlılığı, çevreleri ve bu metallerle çevre arasındaki bölgede oluşan 

olaylarla belirlenir. Metal yüzeyinin dayanıksız olma nedeni ara bölgede yük 

aktarılma tepkimeleridir. Normal atmosfer koşullarında metal yüzeyinde ince bir nem 

tabakası vardır. Bu nem tabakası içinde C02 çözündüğü için elektrolit, iletken gibi 

22

davranır. Bu nem katmanının deniz atmosferinde daha iletken olmasının nedeni, NaCl 

tuzunun çözünmüş halde bulunmasındandır. Bu durum kıyı bölgelerinde korozyonun 

daha fazla olmasına neden olur. Endüstri bölgelerinde ise nem filminde S02’de 

çözünmüş halde bulunacağı için korozyon daha da artar. Metalin imalatı sırasında 

oluşan iç gerginlikler veya yapıların homojen olmaması, nem filmindeki derişim 

farkları yerel anot ve katot bölgeleri oluşturarak korozyonun başlamasına neden olur. 

Az soy olan metal kısmında aşınma oluşur. Korozyona uğrayan metal üzerinde yerel 

katot ve anot bölgelerinin oluşmasına korozyonun yerel pil teorisi denir (Dönmez ve 

Çiçek vd., Palabıyık, 2004). Bütün metaller doğada mineral olarak bulundukları hale 

dönüşmek eğilimindedir. Doğada bulunan mineraller, metalin en düşük enerji taşıyan 

bileşiği yani en kararlı halidir. Bu mineraller özel metalürjik yöntemlerle ve enerji 

harcanarak metal haline getirilirler. Ancak çoğu metal element halinde termodinamik 

olarak kararlı değildir. Uygun bir ortamın bulunması halinde üzerinde taşımış 

oldukları kimyasal enerjiyi geri vererek yeniden minimum enerji taşıyan bileşikleri 

haline dönüşmek eğilimindedirler. Bu nedenle korozyon olayları kendiliğinden yürür 

ve üretimlerinde harcanan enerji boşa gider (Mamaş, 2003). 

2.6. Korozyon Çeşitleri 

2.6.1. Galvanik korozyon 

Galvanik korozyonla savaşmak ya da korozyonu azaltmak için çeşitli yollar izlenir ya 

da uygulamalar yapılır. Bu uygulamaları şu şekilde sıralayabiliriz; 

• Galvanik dizide birbirine yakın metaller seçilir. 

• Küçük anot – büyük katot etkisinden kaçınılmalıdır. 

• Ortamın korozifliğini azaltmak için ortama inhibitör eklenebilir. 

• Her iki metale karşı anodik davranan üçüncü bir metal kullanılabilir. 

• Anodik parçalar kolay değiştirilebilecek biçimde tasarlanır ya da daha uzun 

dayanması için daha kalın yapılır ( Mamaş, 2003 ). 

23

2.6.2. Seçimli korozyon 

Bir alaşım içinde bulunan elementlerden birinin korozyona uğrayarak uzaklaşması 

sonucu oluşan korozyon olayıdır. Bu tür korozyona en iyi örnek pirinç alaşımıdır. 

Çinko bakırdan önce yükseltgenerek korozyona uğrar ve uzaklaşır. Bu seçimli 

korozyona özel olarak dezinfikasyon denir. Benzer olay diğer alaşımlarda da gözlenir. 

Alaşımlardan seçimli olarak alüminyum, demir, kobalt, krom ya da diğer elementler 

uzaklaşır. Pirinç, yaklaşık %70 bakır ve %30 çinkodan oluşan bir alaşımdır. 

Başlangıçta sarı renkli olan bu alaşım, çinkonun korozyonundan sonra gittikçe bakır 

kırmızısı rengini alır. Alaşım poröz bir yapı kazanarak mukavemetini kaybeder. 

Alaşım içinde çinko oranı arttıkça alaşımın seçimli korozyona dayanıklılığı azalır. 

Çözeltinin durgun olduğu bölgeler dezinfikasyona daha elverişlidir. (Uysal, 2006). Bir 

alaşım içinde bulunan elementlerden birinin korozyona uğrayarak uzaklaşması sonucu 

oluşan korozyon olayıdır. Bu tür korozyona en iyi örnek pirinç alaşımıdır. Çinko 

bakırdan önce yükseltgenerek korozyona uğrar ve uzaklaşır. Bu seçimli korozyona 

özel olarak dezinfikasyon denir. Benzer olay diğer alaşımlarda da gözlenir. 

Seçimli korozyon alaşım içindeki bazı alaşım katkı malzemesinin seçimli olarak 

aşınmasıdır. Alaşımın kristal örgüsü içinde bazı katkı elementleri seçimli olarak 

aşınabilir. Kristal örgülerinin araları aşınabilir veya alaşımın belirli bölgeleri içe doğru 

çözünebilir ya da alaşımı oluşturan elementlerden biri belirli bir kurala uymaksızın 

çözünerek alaşımı terk edebilir (Erbil 1984). 

Dezinfikasyon korozyonunda, alaşım yüzeyinde çinko ve bakırın her ikisi de 

çözünerek korozyona uğrar. Çinko çözeltide iyonları halinde kalırken, bakır katodik 

indirgenme ile yeniden metal haline geçer. Bu olay çözelti içinde oksijen olmadan da 

yürüyebilir. Bakır iyonları çinkonun korozyonunu hızlandırır. Böylece korozyon olayı 

sadece yüzeyde kalmaz. Poröz yapı oluşturacak şekilde derinlere doğru ilerler. 

Dezinfikasyon korozyonunu önlemek için en uygun yol, alaşım içindeki çinko 

yüzdesini % 15’in altında tutmaktır. Eğer pirinç içine % 1 oranında kalay katılacak 

olursa korozyon direnci artar. Az miktarda arsenik, antimon veya fosfor katkısı 

inhibitör etkisi yapar (Mamaş, 2003). 

24

2.6.3. Genel korozyon 

En az korkulan korozyon türüdür. Uzun süreler için hesaplanabilecek ortalama 

korozyon hızının her yönde aynı olduğu kabul edilebilir. Eşit dağılımın başlıca nedeni 

anodik ve katodik alanların devamlı yer değiştirmesidir. Genel korozyonun yararlı bir 

işlem olarak kullanılabildiği haller de vardır. Örneğin, çeliğin sıcak haddelenmesi 

esnasında yüzeyinde meydana gelen oksit tabakalarının uzaklaştırılmasında 

yararlandığımız yol bu tür korozyon koşulunun gerçekleştirebildiği kimyasal 

işlemlerdir. Genel korozyonun zararlı bulunduğu haller enderdir. Elektrolitik kaplama 

işleminde kaplanan metalin korozyon ürünleri ile kirlenerek istenen düzgünlük ve 

parlaklığa ulaşılamaması bu tür etkiler için örnektir (Doruk, 1972). 

2.6.4. Aralık korozyonu 

Çoğu kez korozif ortamda metal yüzeyindeki yarıklar, aralıklar içinde ya da metal 

yüzeyindeki örtülmüş yerlerde şiddetli yerel korozyon olur. Bu tip korozyonlar, genel 

olarak dar bölgelerdeki durgun çözeltiler ile conta yüzeyleri, yüzeydeki birikintiler, 

cıvata ve başlarının altındaki aralıklar ile ilgilidir. Bu nedenle bu tip korozyonlara 

aralık korozyonu bazen de birikinti korozyonu ya da conta korozyonu denir (Üneri, 

1998). 

2.6.5. Kabuk altı korozyonu 

Metal yüzeyinde korozyon ürünlerinin oluşturduğu veya başka bir nedenle oluşan bir 

kabuk altında meydana gelen korozyona kabuk altı korozyonu denir. Bu korozyon 

türü kabuk altının rutubetli olması ve kabuk altının yeterince oksijen almadığı 

durumlarda gerçekleşir. Kabuk altında sıvı hareketi olmadığından çatlak korozyonuna 

benzer bir ortam oluşturulmuş olur. Kabuğun altı anot olarak korozyona uğrarken, 

kabuk çevresi katot olarak korunur (Mamaş, 2003). 

2.6.6. Erozyonlu korozyon 

Metal ile korozif ortam arasındaki bağıl hareket nedeniyle metalin aşınma ya da 

parçalanmasına erozyonlu korozyon denir. Genellikle bu hareket oldukça hızlıdır ve 

metalin çözünmesi ya da aşınması söz konusudur. Metal yüzeyinden metal iyon olarak 

çözünebilir ya da katı korozyon ürünleri oluşturur. Bu korozyon ürünleri de mekanik 

25

olarak yüzeyden uzaklaşır. Birçok durumlarda erozyon korozyonu beklenilmeyen kısa 

bir sürede kendini gösterir. Bunun nedeni korozyon testlerinin durgun koşullar altında 

yapılması sırasında erozyon etkisinin göz önüne alınmamış olmasıdır. Metal ya da 

alaşımların çoğu erozyon korozyonuna karşı duyarlıdırlar. Birçoğunun korozyon 

duyarlılıkları yüzeylerinde oluşan bir tür filme (pasiflik) bağlıdır (Üneri, 1998). 

2.6.7. Çukurcuk korozyonu 

Metal yüzeyinin bazı noktalarında çukur oluşturarak meydana gelen korozyon 

türüdür. Bu tip korozyon olayında anot ve katot bölgeleri birbirinden kesin şekilde 

ayrılmıştır. Anot, yüzeyin herhangi bir bölgesinde açılan çukurun içinde dar bir bölge, 

katot ise çukurun çevresindeki çok geniş bir alandır. Korozyon sonucu çukur gittikçe 

büyüyerek metalin o noktadan kısa sürede delinmesine neden olur. Bu nedenle çukur 

tipi korozyonu çok tehlikeli bir korozyon türü olarak kabul edilir. Çukur korozyonu, 

metal yüzeyinin herhangi bir noktasında oluşan bir anodik reaksiyon ile başlar. Eğer 

metal ve çevre koşulları uygun ise, bu anodik reaksiyon birbirini doğuran bir seri 

otokatalitik reaksiyonlarla hızla devam ederek o noktada bir çukur oluşmasına neden 

olur. Çukur belli bir derinliğe erişince, çukur ağzı korozyon ürünleri ile kapanır ve 

korozyon hızı artık yavaşlar. Çukur korozyonu ancak durgun çözeltiler içinde 

meydana gelebilir. 

Genellikle borularda, tanklarda akış hızının azaldığı bölgelerde kendini gösterir. 

Çukur korozyonu oluşumunda metal cinsi de önemli rol oynar. Pasifleşme özelliği 

olan metal ve alaşımlar çukur korozyonuna daha duyarlıdır. Özellikle paslanmaz 

çeliklerde çukur korozyonuna sık rastlanır. Hatta yumuşak çelik bile çukur 

korozyonuna paslanmaz çeliklerden daha dayanıklıdır. Çukur korozyonundan 

korunmak için öncelikle çukur korozyonuna karşı duyarlı metallerin kullanılmasından 

kaçınılması gerekir. Katodik koruma ve inhibitör kullanılması da çukur korozyonu 

için faydalıdır. Fakat inhibitör dozu yetersiz ise, küçük bir anot yüzeyinde 

yoğunlaştırılmış olacaktır. Bu durum hiç inhibitör kullanılmaması halinden daha 

tehlikeli sonuçlar doğurabilir (Gümüş, 2007). 

26

2.6.8. Tane sınırları korozyonu (Kristaller arası korozyon) 

Paslanmaz krom ve krom-nikel çelikleri ile alüminyum-bakır alaşımlarında 

gözlediğimiz korozyon türüdür. Krom ve krom-nikel çeliklerinde karbür çökelimi ile 

önemli ölçüde krom kaybeden tane sınırları asıl krom zenginliğini koruyan tane içleri 

yanında anodik tutuma geçerek hızla çözünürler. Tane sınırları boyunca bozulmuş bir 

parça metalik ses verme özelliğini tamamen yitirdiği gibi parmaklar arasında toz 

haline getirilebilecek ölçüde de dayanıksızdır. Normal usullerle toz haline getirilmesi 

zor olan bazı malzemelerin tane sınırları korozyonu ile işleme terk edilmeleri 

yararlanılan bir yoldur (Doruk, 1972). 

2.6.9. Gerilmeli korozyon çatlaması (Stres korozyonu) 

Korozif ortamda bulunan bir metal aynı zamanda statik bir gerilme altında ise, metalin 

çatlayarak kırılması çabuklaşır. Metal yüzeyinde bulunan herhangi bir çukur veya 

çatlak gerilim altında duyarlı hale gelerek korozyonun başlaması için uygun bir ortam 

yaratır. Normal halde korozyon ürünleri metal yüzeyinde koruyucu bir kabuk 

oluşturduğu halde, stres altında iken kabuk oluşturamaz. Bunun sonucu olarak 

korozyon hızla devam ederek metalin o bölgede çatlamasına neden olur. Bu tip 

korozyona saf metallerden çok alaşımlar duyarlıdır. Burada önemli olan yalnızca 

çekme gerilmesidir. Basınç gerilmesinin korozyonu artırıcı etkisi yoktur. 

Korozif ortam stres korozyonun oluşmasına yardımcı olur. Örneğin, amonyaklı 

ortamda bakır ve bakır alaşımları, klorürlü ortamlarda paslanmaz çelikler, nitrat 

çözeltileri içinde karbon çeliğinin stres korozyonu daha şiddetli şekilde yürür. Stres 

korozyonu taneler arası yapıda olabileceği gibi taneler üstü yapıda da olabilir. Stres 

korozyonunu önlemek için, ya stres korozyonuna dayanıklı malzeme kullanılmalı ya 

da korozif ortam etkisiz hale getirilmelidir. Stres korozyonunun en çok bilinen şekli, 

kazanlarda rastlanan kostik kırılganlığıdır. Buhar kazanlarında kazan besleme 

sularının korozif etkinliğini azaltmak amacıyla suların alkali karakterde olması istenir. 

Bazı perçin boşluklarında kostiğin buharlaşması sonucu konsantrasyon artışı meydana 

gelir, bu bölgelerde çatlak oluşabilir (Mamaş, 2003). 

27

2.6.10. Hidrojen kırılganlığı 

Bir korozyon reaksiyonu sonucu veya katodik koruma uygulamasında metal 

yüzeyinde hidrojen atomları oluşur. Bunlar metal yüzeyinde adsorbe edilir. Yüzeyde 

toplanan atomların bir kısmı H + H → H2 şeklinde birleşerek hidrojen molekülü 

oluşturarak ortamdan uzaklaşır. Hidrojen atomların bir kısmı da metal bünyesine 

girerek metal içindeki boşluklara yerleşir. Daha sonra da bu hidrojen atomları hidrojen 

molekülü oluşturarak büyük bir hacim artışına neden olur. Hidrojen molekülünün 

metal içinden difüzlenme imkânı olmadığından metal boşluklarında büyük bir basınç 

yaparak metalin çatlamasına neden olur. Hidrojen atomu yalnız aşırı katodik koruma 

uygulamasında değil çeşitli olaylarla da meydana gelebilir. Örneğin, elektroliz veya 

ıslak elektrotlarla yapılan kaynaklarda oluşabilir (Mamaş, 2003). 

2.6.11. Homojen Dağılımlı Korozyon 

En yaygın korozyon türüdür ve metal kaybı en fazladır. Anodik ve katodik çevrelerin 

sürekli yer değiştirmesi sonucu korozyon hızı yüzeyin her yerinde aynıdır. Yüzey 

kaplamaları, katodik koruma, saldırgan ortama ilave edilecek korozyon hızını 

sınırlayan maddeler gibi farklı koruma yöntemleri uygulanarak homojen dağılımlı 

korozyon kolaylıkla engellenebilir (Doruk, 1979). 

2.6.12. Biyolojik Korozyon 

Bazı topraklarda metaller kimyasal ya da elektrokmyasal olarak etkileyen bakteri ve 

mikroplar bulunabilir. Bu durum, dökme demirde fark edilen ve genellikle grafitlenme 

olayı ile açılanan hızlı korozyonun başlıca sebeplerindendir. Bakteriler içerisinde en 

tehlikeli olanı sülfat indirgeyen bakterilerdir. Bu bakteriler toprak içindeki sülfatları 

indirgeyerek demir alaşımlarını çok çabuk etkilediği bilinen H2S’ ı serbest hale 

geçirirler (Akkum, 2006). 

2.7. Korozyonun Önlenmesi 

2.7.1. Malzeme seçimi 

Malzeme seçimi malzemenin kullanılacağı tesisin amacı, bulunduğu coğrafi koşullar, 

çalışma koşullarının kimyasal ve fiziksel yapısı, çalışma sıcaklığı, çalışma basıncı, 

hammaddeden ürüne kadar her aşamada malzemenin temas edebileceği ara ürünler vb. 

28

dikkate alınarak uzun bir planlama ve araştırma sonucu seçilmelidir. İşletme 

koşullarında tek tür malzemenin kullanımı genelde pek ekonomik olmadığı için 

kullanılabilecek değişik malzemelerin birbirine göre yapısal ve galvanik farklılıkları 

da çok önemlidir. Her malzeme için nelerin hangi koşullarda korozif olabileceği 

araştırılmalıdır. Seçilecek malzemenin ekonomik değeri de çok önemlidir (Erbil, 

1996). 

2.7.2. Dizayn 

Bir malzeme hemen yanındaki diğer malzeme için tehlikeli olmamalıdır. Bunun için 

ya bağlantıları izole contalarla ayırmak ya da galvanik davranışları birbirine çok yakın 

malzemeleri yan yana kullanmak gerekir. Bağlantılar kaynak çürütmesine, aralık 

korozyonuna vb. ortam hazırlayacak biçimde olmamalıdır. Üst kısımda su birikintisi 

oluşması, dipte (özellikle kazanlarda) tam boşalmanın sağlanmaması ve elektriksel 

koruma uygulanacak sistemlerde potansiyelin homojen dağılmaması korozyon için 

risk faktörleridir ve dizayn aşamasında bunlar göz önünde bulundurulmalıdır (Erbil, 

1996). 

2.7.3. Kaplama 

Beton geçirimsizliğini arttırarak klorür iyonlarının beton bünyesine girişi azaltılabilir. 

Geçirimsizlik beton yüzeyine sürülen ve gözenekleri kapatan organik maddeler veya 

üzerine kaplanan su geçirmez ince plastik membranlar ile sağlanabilir. Betona 

batırılmış çelikler kaplandığında (betona gömülmeden önce) koruma olmaktadır. 

Beton blokların dıştan boyanması ve çeliklerin kaplanması korozyondan koruma için 

çok etkili olmaktadır (Loto and Odumbo, 1989). 

2.7.4. Çözeltinin daha az korozif hale getirilmesi 

Metal/ortam ara yüzeyinde yürüyecek kimyasal tepkimeler çözelti içinde bulunan ve 

metal yüzeyinde adsorplanan iyon ya da moleküllerle gerçekleşir. Yüzeyde 

adsorplanan bu iyon ya da moleküller metalin potansiyelini değiştirerek çözünmesine 

katkı yaparlar. Çözelti içindeki korozif bileşenlerin ortamdan uzaklaştırılması için 

katotta; Hidrojen indirgenmesi, oksijen indirgenmesi ve indirgenebilecek bir başka 

bileşenin indirgenmesi gerçekleşir. 

29

Hidrojen indirgenmesi pH yükseltilerek denetlenebilir. pH denetimi sistemin özelliği 

gereği yapılamıyorsa ortama eklenebilecek inhibitörler yardımı ile hidrojen 

indirgenmesi için gerilim arttırılabilir. Çözünmüş oksijenin uzaklaştırılması için 

ısıtma, vakum yapma, kimyasal madde ekleme, oksijenin sisteme girmeden önce 

parçalanmasını sağlamak üzere katalizör üzerinden geçirme gibi uygulamalar vardır. 

Gerek oksijen gerekse karbondioksitin ortamdan uzaklaştırılmasını sağlamak üzere 

ortama başka kimyasalların eklenmesi ortamda iletkenliğin artmasını ve yeni sorunları 

meydana getirecektir. 

Korozyonu önlemek için yapılacak olan metal/ortam ara yüzeyinin denetim işi, pasif 

yöntemlerle veya aktif yöntemlerle sağlanabilir. Pasif yöntemlerle yapılacak 

korumalarda, yüzeyin kaplanması ya da boyanması gibi örtme yapılabileceği gibi 

ortamdaki korozif iyonların etkilerini zayıflatıcı ve yüzeyin ince moleküler bir film 

tabakası ile kaplanmasını sağlayacak inhibitör uygulamaları da yapılabilir. Bu işlem 

sırasında metal potansiyeli de metalin çözünmesini zorlaştıracak yöne kayar ve 

çözünme için gerekli aşırı gerilim artar. Böyle bir potansiyel kontrolü çözeltiye 

eklenen katkılarla yapılabildiği gibi dışarıdan uygulanan potansiyel ile de sağlanabilir. 

Katodik koruma ve anodik koruma olarak gerçekleştirilir (Erbil, 1996). 

2.7.5. Katodik koruma 

Katodik koruma, metalin potansiyelini katodik yönde değiştirerek çözünmesini 

önleyen bir uygulamadır. Korozyona uğrayan M metali; 

M → M + + tepkimesine 

göre çözünürken katotta H+ iyonlarının indirgendiği varsayılmıştır (Gjorv et al., 

1986). Katodik koruma köprülerde, liman kazıklarında, garaj zeminlerinde ve klorürlü 

ortama maruz kalan beton yüzeylerinde kullanılmaktadır (Kahyaoğlu vd., 1999). 

Asidik çözeltiler için yüksek bir akım uygulamak gerektiğinden ekonomik olmayacağı 

için katodik koruma uygulaması yoluna gidilmez. Eğer mutlaka gerekli ise, metal 

yüzeyine uygun bir kaplama yapılarak akım ihtiyacı azaltılır. 

30

Doğal sular ve zeminler gibi nötral ortamlarda katodik reaksiyon hidrojen çıkışı 

şeklinde değil de, çözünmüş oksijenin redüksiyonu ile yürür. Bu durumda çeliğin 

korozyon hızı, metal yüzeyine oksijen difüzyon hızının kontrolü altındadır. Su içinde 

oksijenin difüzyon hızı çok yavaş olduğundan, nötral ortamlarda çeliğin korozyon hızı 

da oldukça düşüktür. Durgun sular içinde oksijen difüzyonu daha yavaş ve korozyon 

hızı daha da küçüktür. Ayrıca durgun sular içinde oluşan korozyon ürünleri metal 

üzerinde çökelerek kabuk oluşturur ve bu kabuk korozyon hızında büyük ölçüde 

azalmalara neden olur (Yalçın ve Koç, 1999). 

Katodik koruma uygulamalarında karşılaşılabilecek problemlerin en önemlilerinden 

birisi kaçak akımlar nedeniyle oluşabilecek girişim olayı ile çevredeki diğer yapıların 

etkilenmesidir. Korunan yapı yüzeyinde bazı kimyasal reaksiyonlar meydana 

gelebilir. Örneğin söz konusu katodik reaksiyon hidrojenin indirgenme reaksiyonu ise 

meydana gelen hidrojen gazının zararlı etkileri olabilir. Metalde kabarcıklaşmaya ve 

kaplamaların kalkmasına neden olabilir. Bazı metallerde içeriye nüfus eden hidrojen 

eğer metal gerilim altında ise çatlamaya neden olabilir. Katodik reaksiyon sonucu 

hidroksil iyonlarının oluşması ve alkalitenin yükselmesi de sorun yaratabilir. Katodik 

reaksiyonların doğurduğu sorunlar bilhassa sistem aşırı koruma altında ise ortaya 

çıkar. Bu nedenle gereksinim duyulan miktarda akım kullanılmalı, fazlasından 

kaçınılmalıdır (Segem, 1986). 

2.7.6. Anodik koruma 

Anodik koruma, metalin potansiyelini korozyon potansiyeline göre daha anodik 

değerlerde tutarak korozyon hızını azaltması yöntemidir. Bu yöntemin 

uygulanabilmesi metalin pasifleşmesi ile bağlantılıdır. Pasiflik bölgesinde uygulanan 

potansiyel, yüzeyde dirençli ve düzgün bir film oluşturarak metalin daha ileri 

korozyonunu engeller. Uygulanan anodik pasif potansiyel ile oluşan pasif tabakanın 

sürekliliği sağlanır. Bu yöntemle çalışılırken koşulların çok iyi araştırılması 

gerekmektedir. Yapılacak bir hata korozyonu daha da hızlandırabilir (Özcan, 2000). 

31

2.7.7. İnhibitör kullanarak korozyonun önlenmesi 

Beton hazırlanırken katılan inhibitörler donatı korozyonunu kontrol altına alır. Bu 

amaçla kullanılan bazı inhibitörler kromatlar, fosfatlar, nitritler, organik esaslı 

inhibitör karışımları vb. (Kahyaoğlu vd., 1999). 

Bazı inhibitörler yüzeyi sadece örter, bazıları yüzeyde kapatıcı bir tabakanın 

oluşmasına yardımcı olur, bazıları da korozif bileşenlerin yüzeydeki etkinliğini arttırır. 

Etkinin biçimi yüzey ve ortam koşullarına bağlıdır. Söz konusu koşullar çok değişken 

olduğundan, kullanılacak inhibitör türü de farklıdır. Asitli ortamlarda herhangi bir 

oksit ya da hidroksit tabakası yoktur. Tüm korozif bileşenler yüzeye kolayca ulaşıp 

metalle etkileşir. 

Moleküllerin metal yüzeyinde adsorpsiyonu, yapıları ve yük dağılımları ile ilgili olup 

bazılarının metal yüzeyinde aktif çözünme merkezlerinde adsorpsiyonu 

gerçekleşirken, bazıları bunun aksine katodik alanlarda adsorplanırlar. Bazı 

moleküller ise yüzeyde bölge ayırmaksızın kapatıcı etki yapar. 

Nötür ortamlarda kullanılacak inhibitörler ortam pH’ının gereği bir miktar OH 

iyonları ile birlikte metal yüzeyinde adsorplanmak zorundadır. OH - iyonları, metal 

hidroksitlerin çözünürlük çarpımına ulaşıldığında yüzeyde bir çökeltinin oluşumunu 

sağlar. Bu çökeltiler yüzeyi kısmen koruduğu için kullanılacak inhibitör bu 

çökeltilerin arasında boşlukları doldurup, porları tıkayıcı bir görev üstlenerek 

hidroksit çökeltilerinin koruyuculuğunu arttırır. Bu tür inhibitörlere oksit fazı 

inhibitörü denir ya da inhibitör çökeltiye katılmayarak çökeltinin daha çok ve daha 

koruyucu olması sağlanır. pH arttıkça hidroksit çökeltileri de artacağından inhibitörün 

etkisi bu çökeltilerin koruyucu etkisini arttıracaktır. Ortamda bulunan aktif iyonlar 

(Cl - gibi) korozyonu hızlandırırken kullanılacak inhibitörler aktif iyonun yüzeyde 

adsorpsiyonunu zorlaştırmalıdır ya da Cl - gibi iyonların pasif metaller üzerinde çukur 

korozyonunu önlemek üzere kullanılacak inhibitörler, metalin potansiyelini çukur 

korozyonuna karşı dirençli bölgede tutabilecek tür ve miktarda olmalıdır. Bu amaçla 

kullanılabilecek inhibitörlerin çoğu yüzeyin pasifleşmesini sağlayan ve anodik 

inhibitör diye adlandırılan türdendir. 

32

Ortamın pH’ı metalin yüzey koşullarını ve kullanılacak inhibitörün tür ve etkinliğini 

belirleyeceğinden önemlidir. İnhibitör konsantrasyonu da önemli parametrelerden 

birisidir. Yüzeyin oksitle kaplanmasını sağlayan anodik inhibitörler için derişim 

mutlaka belirli bir sınır değerinin üzerinde olmalıdır. Bu sınır değere kadar korozyon 

hızlanır. Daha sonra yüzey kapanarak pasifleşir ve korozyon hızı küçülür (Erbil, 

1996). 

2.8. Korozyon Hızının Ölçülmesi 

2.8.1. Ağırlık Kaybını Esas Alan Deneyler 

Donatıda korozyonun oluşturduğu kesit kaybını araştırmak için ağırlık kaybından 

yararlanılarak penetrasyon derinliği belirlenebilir. Bunun için korozif ortamda 

bekletilen metal numunenin, belirli süre sonunda, yüzeyinde meydana gelen malzeme 

kaybı tespit edilerek malzemenin ortalama yıllık penetrasyon hızı (2.1) bağıntısı ile 

hesaplanır. Bu ifadede P, cm/yıl olarak penetrasyon hızını; WK metalin korozyonla 

ağırlık kaybını (g); S, korozyona maruz kalan yüzeyi (cm²); t, deney süresini (saat);Δ 

ise metalin yoğunluğunu göstermektedir. 

33 

(2.1) 

Korozyon nedeni ile birim zamanda, metal yüzeyinden taşınan tabakanın kalınlığını 

ifade eden ve literatürde korozyon hızı olarak tanımlanan bu bağıntı, mpy (mil/yıl: 25. 

4μ/yıl) cinsinden (2.2) standardlarda da yer almaktadır. Korozyon hızı, ağırlık 

kaybının oranı olarak (%) veya yüzeyden ağırlık kaybı olarak (mg/cm²) ya da 

ortalama kesit kaybı (mikron) olarak ifade edilmektedir. 

Ancak literatürde hem zamanı hem de yüzeyi dikkate alınarak en sık kullanılan ifade 

mpy’dir. 

(2.2)

Korozyon nedeni ile oluşan ağırlık kaybı, pas tabakasının Clarke Çözeltisi olarak 

bilinen kimyasal sıvı (1000 mL HCl, 24 g Sb2O3 ve 71. 3 g SnCl2.2H2O) ile 

temizlenmesinden sonra belirlenir. Aköz vd. , 300 gün süre ile farklı 

konsantrasyonlarda Cl - içeren çözeltilerde bekletilen harç içindeki donatıların ağırlık 

kaybının ihmal edilebilir düzeyde olduğunu belirtmişlerdir. Ancak Andrade vd. donatı 

kesitindeki ihmal edilebilir kayıpların betonun çatlamasına neden olabileceğini 

göstermişlerdir. 

Al-Tayyib ve Khan, ağırlık kaybı yönteminin uzun zaman ve/veya çok daha fazla 

korozif ortam gerektirdiğini, korozyon ölçümünde elektrokimyasal tekniklerin daha 

uygun olacağını ifade etmişlerdir (Al-Tayyib and Khan, 1988). 

Şekil 2.3. Bakır-Bakır Sülfat Yarı Hücre Devresi (Yüzer vd., 2003) 

Korozyon hasarının tespitinde yapının korozyona uğrama ihtimalinin çok arttığı aktif 

bölgelerin gösterildiği potansiyel haritalarından çok sık yararlanılır. Bu deney 

metodunda donatı çeliğinin korozyonaktivitesini belirlemek amacıyla yerinde veya 

laboratuarda donatının elektriksel yarı hücre potansiyeli ölçülür. Korozyon 

potansiyelinin (Ecorr) ölçülmesine dayanan bu yöntemde elektrokimyasal korozyon 

kolay ve hızlı bir şekilde izlenir. Yarı hücre potansiyeli metodunda Şekil 2.3.’de 

görüldüğü gibi referans elektrotu beton yüzeyine değdirilir, beton içindeki donatı ile 

34

eferans elektrotu arasında meydana gelen potansiyel farkı, yüksek empedanslı bir 

voltmetre ile ölçülür. Betonun elektriksel direnci yüksek olduğundan iletkenliği 

sağlamak amacı ile referans elektrot ile beton arasına özel bir sıvı ile nemlendirilmiş 

sünger konulur. Bu metotta donatı üzerindeki beton kalınlığı dikkate alınmaz, beton 

elemanın herhangi bir servis süresinde uygulanabilir. Referans elektrotu olarak en çok 

bakır-bakır sülfat (CSE), gümüş-gümüş klorür veya kalomel elektrot kullanılır. 

Bunlardan KCl eriğine daldırılmış Hg/Hg2Cl2 Kalomel elektrotu, KCl çözeltisinin 

normalitesine bağlı olarak 0.1N; 1N veya doymuş kalomel elektrot adlarını alır. 

Yapılması ve muhafazasının kolaylığı bakımından ve 1mV’luk hassasiyet yeterli 

olduğundan doymuş kalomel elektrot (SCE) daha yaygın olarak kullanılır (E=0. 2425 

volt). Sharp vd, bu üç farklı referans elektrotu karşılaştırdıkları deneysel çalışmada; 

bakır-bakır sülfat elektrotunun beton boşluk suyuna benzeyen sodyumhidroksit 

çözeltisinde kararsız olduğunu, deniz suyunda ise elektrot potansiyelinin 150 mV’a 

varan salınımlar yaptığını, diğer iki elektrotun iyi sonuçlar verdiğini göstermişlerdir 

(Yüzer vd., 2003). 

2.8.2. Galvanostatik Yöntem 

Galvanostatik yönteme göre anodik ya da katodik polarizasyon eğrileri elde etmek 

üzere incelenen metal anot olarak bağlanarak belirli bir akım, R direnci değiştirerek, 

bu elektrotlara uygulanır ve onları karşılayan potansiyeller yüksek dirençli bir 

voltmetre ile ölçülür. Yani akım sabit tutulup, potansiyel değişimi gözlenir. Yarı 

kararlı ve kararlı galvanostatik yöntem olmak üzere iki şekilde uygulanır (Üneri, 

1998). 

2.8.3. Potansiyodinamik Yöntem 

Potansiyodinamik metotda üçgen dalga veya ramp (merdiven) dalga jeneratörü 

yardımıyla potansiyel belirli hızlarda değiştirilerek akım-potansiyel eğrileri elde edilir. 

Akım-potansiyel eğrilerindeki tepelerin potansiyelleri, tepe akımları ve potansiyel 

değiştirme hızları arasındaki ilişkiler sadece korozyon hızı hakkında değil, 

korozyonun mekanizması hakkında da bilgi verir (Üneri, 1998). 

35

Potansiyodinamik tarama süresince metal yüzeyinde farklı birkaç kimyasal reaksiyon 

meydana gelebilir. Genelde anodik polarizasyonda; aktif, pasif, transpasif ve yeniden 

pasifleşme bölgeleri oluşur. Buradan metal veya alaşımlar için korozyon akımı, 

korozyon potansiyeli, pasifleşme kararlılığı hakkında genel anlamda fikir sahibi 

olunabilmektedir. Metalin pasif durumda veya polarize ederek pasifleştirilebileceği 

konusunda da fikir sahibi olunabilir. Pasif bölge akımı ve transpasif bölge potansiyeli 

belirlenerek pasifleşme ölçüsü ve pasif filmin kararlığı hakkında bir kanıya 

varılabilmektedir. Kararlı hal için potansiyodinamik tarama hızı yeterince düşük 

olmalıdır (Asan, 2002). 

2.8.4. Çizgisel polarizasyon (polarizasyon direnci) yöntemi 

Stern ve Geary aktivasyon polarizasyonu tarafından denetlenen bir sistemde, 

korozyon potansiyelinden uygulanan ΔE (± 20 mV) potansiyel fark ile buna karşın 

devreden geçen ΔI akımı arasında şu eşitliği vermişlerdir. 

Buradan icor çekilirse, 

Burada; 

Rp: Polarizasyon direnci 

(dE/di)i→0: Polarizasyon eğrisinin eğimi 

βa : Anodik tafel eğimi, βa= 2,303RT/αaZF 

βc : Katodik tafel eğimi, βc= 2,303RT/αcZF 

ΔE/ΔI = βa βc / [2,303(βa+βc)] (2.3) 

icor =1/Rp{[βa βc]/[2,303(βa+βc)]} (2.4) 

36

R gaz sabiti, T mutlak sıcaklık, αa ve αc anodik ve katodik transfer katsayılarıdır. 

Transfer katsayıları, verilen elektrokimyasal kinetik bağıntıların deneysel olarak elde 

edilen i-E eğrilerine uygunluklarını sağlamak için bağıntıya eklenen katsayılardır. 

Büyükleri genellikle 0,5’dir. Z, ilgili elektrot tepkimesi için elektron sayısını, F ise 

faradayı (96500 kulon) göstermektedir. 

βa βc / [2,303(βa+βc)] yerine B yazılarak denklem; 

ΔE/ΔI = βa βc / [2,303(βa+βc)] (2.5) 

icor = BΔI / ΔE (2.6) 

Çizgisel polarizasyon metoduyla elde edilen eğrinin korozyon akımı, uygun değerlerin 

denklemde yerlerine konulması ile hesaplanabilir. Metodun kullanılmasında çok fazla 

yaklaştırma yapılır. Çok duyarlı sonuç istenmediği durumlarda βa ve βc değerleri 0,12 

V alınarak B değeri 0,026 V kabul edilebilir. Daha duyarlı sonuçlar için βa ve βc 

polarizasyon eğrilerinden bulunmalıdır. Metot hem doğru akım hem de alternatif akım 

tekniğine göre uygulanabilir. Alternatif akım tekniğinde ΔE/ΔI = Rp (hücre direnci 

veya empedansı) alınarak icor = B/Rp’den icor bulunur. Buradaki Rp (akım altındaki 

hücre direnci) Wheatstone köprüsüne benzer bir devreyle ölçülür. Güç kaynağından 

değişken bir direnç yardımıyla çalışma elektrotu ile karşı elektrot arasında belirli 

potansiyeller uygulanarak bunlara karşılık gelen akım değerleri ölçülür. Bu şekilde 

çizilen ΔE-ΔI eğrileri elde edilir. Bu metotta uygulanan potansiyel değişme hızı 0,1- 

10 mV arasında olmalıdır. Potansiyel değişme hızı ne kadar yavaş olursa o kadar 

doğru sonuç elde edilir (Asan, 2002). 

icor = Δm.F.n / Δt.Mk (2.7) 

Burada Δm kütle değişim miktarı, F faraday sabiti, n korozyon reaksiyon sırasında 

alınan-verilen elektron sayısı, Mk metalin atom gramının kütlesi, Δt süreyi gösterir. 

37

2.8.5. Dönüşümlü polarizasyon 

Dönüşümlü polarizasyonun çalışma prensibi dönüşümlü voltametri ile aynıdır. 

Dönüşümlü polarizasyon tekniği, korozif çözelti ortamında metal örneğinin çukurcuk 

korozyonu eğiliminin ölçüsünü nitel olarak belirlemek amacıyla kullanılır. Potansiyel 

taraması korozyon potansiyelinden başlayarak anodik yönde yapılır. Ölçülen akımın 

ani artış gösterdiği veya belirli potansiyele ulaştığı potansiyelden katodik yönde geri 

tarama yapılır. İleri yöndeki taramada akımın ani artış gösterdiği potansiyele çukurcuk 

potansiyeli denir. Geri yöndeki tarama ile ileri yöndeki taramanın kesiştiği potansiyele 

koruma potansiyeli denir. Metal yüzeyinde çukurcuk oluşumu çukurlaşma 

potansiyelinin üzerinde başlar. Çukurcuk potansiyeli ile koruma potansiyeli arasındaki 

potansiyellerde yeni çukurcuklar oluşmaz ancak, daha önce oluşan çukurcuklar büyür. 

İleri yöndeki tarama eğrisi ile geri yöndeki eğri arasındaki farkın büyüklüğü çukurcuk 

oluşumunun eğilimini belirler. Fark ne kadar büyükse çukurcuk oluşum eğilimi o 

kadar büyüktür. Koruma potansiyelinin çukurcuk oluşum potansiyelinden büyük 

olması durumunda çukurcuk eğilimi olmaz (Asan, 2002). 

2.8.6. Galvanik eşleşme 

Korozif ya da iletken bir ortama birbirine benzemeyen iki metal daldırıldığı takdirde 

aralarında genellikle bir potansiyel fark oluşur. Böyle iki metal birbirine bir iletkenle 

bağlandığında bu potansiyel farkından dolayı elektronlar birinden diğerine akar. 

Korozyona dayancı az olan metal anot, diğeri ise katot olur ve galvanik korozyon 

oluşur. Galvanik korozyonun ölçümünde kullanılan cihaz sıfır dirençli ampermetredir. 

Cihaz aynı anda iki elektrot arasında geçen akımı ve elektrot potansiyelini ölçer. 

Çalışma elektrotu ile karşı elektrot arasındaki akım veya akım yoğunluğunun ölçüsü 

galvanik korozyonun derecesini verir ve bu zamana karşı kaydedilir. Zamana karşı 

elde edilen akım grafiklerinin yorumlanmasıyla galvanik korozyonun olup olmadığı 

hakkında bilgi edinilebilir (Asan, 2002). 

2.8.7. Elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) 

Alternatif akım elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS), özellikle kaplama 

yapılmış elektrokimyasal korozyon sistemlerinin kinetiğini aydınlatmada kullanılan 

bir araçtır. Korozyon kinetiği, korozyon mekanizması ve önemli fiziksel 

38

parametrelerin belirlenmesinde birçok yöntem uygulanmaktadır. EIS metal ile 

elektrolit ara fazının karekterizasyonunda kullanılır. EIS elektrokimyasal sistem 

içerisinde gerçekleşen kaplamanın aydınlatılmasında yardımcı olur. Potansiyostat, 

elektrolit içerisindeki örneğe hem doğru akım potansiyeli hem de buna ek olarak 

alternatif akım potansiyeli uygular (Asan, 2002). 

Elektrokimyasal empedans spektroskopisinden, kaplamanın değerlendirilmesinde, 

elektrokimyasal sistem içerisindeki yük taşınım unsurlarının aydınlatılmasında, 

korozyon mekanizması ve korozyon hızının belirlenmesinde faydalanılır (Asan, 

2002). Elektrokimyasal empedans spektroskopi (EIS) yöntemi ile korozyon, yarı 

iletkenler, piller, elektrolizli kaplama ve elektroorganik sentezlerle çalışılabilir. EIS 

ölçümleri, elektrot kapasitansı ve yük transfer kinetiği hakkında bilgi verir. 

Elektrokimyasal reaksiyon elektrot arayüzeyinde geçer. Empedans ölçümlerinde, 

elektrokimyasal reaksiyon resistör (rezistans) ve kapasitörün spesifik bileşimini içeren 

bir elektronik devreye benzetilir. Bir ya da daha fazla eşdeğer devreyle 

elektrokimyasal sistem arasında ilişki kurarak empedans eğrileri elde edilir. 

Seri resistans R0 (ohmik direnç) elektrolit direncini temsil eder. Yüzeydeki filmler ve 

teller hücreyle birleştirilir. Bu şekilde sistem ölçülür. Paralel direnç Rt ile gösterilir. 

Yük transfer direncidir ve korozyon reaksiyon derecesini belirler. Cdl çift tabaka 

kapasitansı, elektrot elektrolit ara yüzeyinde bulunur. Elektrot yüzeyi, elektrolit 

içindeki zıt yükteki maddelere eşit değerde yüklenir. Denge kurulur. Ara yüzeyin 

dayanıklı bölgelerinde yükler sırayla dağılır. İyon transfer derecesi tespit edilir. 

Yüksek frekanslarda, kapasitans (Cdl) kolayca ayrılanları sadece seri dirence (R0) 

yöneltir. Frekans azaldıkça kapasitans iletimi azalır ve Rt’nin yanıtı artar. Frekans 

sıfıra yaklaştığında kapasitör iletimi durur ve hücrenin empedansı Rt ve R0’dan 

ölçülür. Eklenen element Warburg empedansdan bulunur. Bu empedans frekansın 

kareköküyle orantılıdır ( 1/ (ω) 1/2 ). Bu oran yüksek ve düşük frekanslarda geçerlidir. 

Difüzyon ise sadece düşük Frekanslar da bu orantıya uyar. Difüzyon tabaka etkisi 

düşük frekanslarda eksenin gerçek bölümün de empedansın bükülmesine sebep olur. 

Çift yarım daire verir. 

39

Elektrokimyasal hücre elektronik modeli temsil eder. Elektronik devre eşdeğer devre 

olarak da bilinir. Doğru akım (dc) teoride direnç ohm kuralıyla tanımlanır. 

Dc teoride; 

E= I x R (2.8) 

Dc potansiyeli (E) devreye uygulanabilir. Son akım ölçülür ve direnç hesaplanır. 

Potansiyelin birimi volt (V), akımın birimi amper (A), ve direncin birimi ohm (Ω) dur. 

Alternatif akım (ac) teorisinde; 

E= I x Z (2.9) 

Potansiyel E, akım I ve empedans Z ile gösterilir. Akım ve potansiyel dalgalı biçimde 

olan genliktir. Sinüs akım dalgası şu şekilde tanımlanır; 

I= A x sin(ωt +Φ) 

I= ani akım 

ω= frekans= 2πƒ 

A= maksimum genlik 

Φ= değişen faz 

Vektör analizi, genlik ve fazın dalgalı formunu tanımlamaya yardımcı olduğu için 

kullanışlı bir metotdur. Akım dalgalı form vektörü üç farklı yolla gösterilir. Birinci 

gösterimde vektörün bittiği noktada x ve y koordinatlarının değeri verilir. İkinci 

yaklaşımda vektör kesinlikle bir açı (θ) ve | I | büyüklüğüyle belirtilir. Üçüncü 

yaklaşımda açılar gerçek I' ve hayali I'' ile belirtilir. I'' koordinat değeri j ile çarpılır. 

Itoplam= I' ve I''j 

Benzer şekilde ac gerilim vektörü şu şekilde gösterilir; 

Etoplam= E' ve E''j 

Ac empedansın gösterimi ise; 

Ztoplam= Z' + Z''j 

40 

j= (-1) 1/2 (2.10)

Elektrokimyasal sistem eşdeğer elektriksel devrenin terimleriyle gösterilebilir. Bu 

sistemde R0 kararsız (dengesiz) direnç, çalışma elektrodu ve referans elektrot 

arasındaki dirençtir. Rp polarizasyon direnci elektrot/ çözelti ara yüzeyindedir. Rp 

elektrokimyasal reaksiyonun derecesinden hesaplanır. Kapasitans ölçümleri 

adsorpsiyon ve desorpsiyon reaksiyonları hakkında bilgi verir (elektrot yüzeyinde film 

oluşumu ve organik kaplamanın tamamlılığı). Difüzyon-kontrol elektrokimyasal 

reaksiyonları polarizasyon direncinden çok yük transfer direncine bağlıdır (Akkum, 

2006). 

Ac empedans ölçümlerinin amacı elektrokimyasal sistemi doğrulamak, 

elektrokimyasal sisteme uygun eşdeğer devre modelini kurmaktır. Bu sistem için 

karakteristik frekans 0, 001- 10000 Hz aralığındadır. Ac empedans ölçümlerinin 

deneysel verileri çeşitli frekanslardadır. E' ve E'' gerçek ve hayali gerilimin 

komponentleri ve I' ve I'' gerçek ve hayali akımın komponentleri olarak gösterilir. 

Gerçek empedans Z' ve hayali empedans Z'' olarak gösterilir. 

Verilerden uygulanan her frekans için değişen faz ve toplam empedans hesaplanabilir. 

Sadece elde edilen eğrinin biçimine bakarak kimyasal sistemin doğru davranışı 

bulunabilir. Nyquist grafiğinde Z'' ne karşı Z' çizilir. Bu grafik bir devreye uygun 

gelmektedir. 

Bu grafikten; 

kullanılarak R0, Rp ve Cdl hesaplanabilir. 

ω θmax = 1/CRP[(1+RP)/R0] 1/2 (2.11) 

ω θmax = 2πƒ θmax (2.12) 

41

Şekil 2.4. Nyquist grafiği (Akkum, 2006) 

Bode grafiği avantajı Nyquist grafiğinden daha fazladır. Bode grafiğinde ölçümler 

uzun zaman almaz, düşük frekanslarda Rp belirlenebilir. Nyquist grafiği Şekil 2.4. 

yüksek frekanslarda verilerin ekstrapolasyonunda daha etkilidir. Veriler dağınık 

olduğu zaman Bode grafiği, tam yarım daire şeklindeyse Nyquist grafiği tercih edilir. 

Frekans elektrokimyasal sistemin davranışına bağlıdır. Elektrokimyasal sistem Bode 

grafiğiyle Nyquist gafiğine nazaran daha iyi belirlenebilir. Bazı elektrokimyasal 

reaksiyonlar, bir derece belirleme basamağından daha fazla olabilir. Her bir basamak 

sistem-empedans bileşenini temsil eder ve tam sabit dereceyi verir. Ac empedans 

verileri tek basamağı ayırabilir ve tek reaksiyon derecesi ya da bekleme zamanı 

hakkında bilgi verir. Bode grafiğinin Nyquist grafiğinden üstün avantajları vardır. 

Grafikte frekansın logaritması kullanılır. Grafik çok geniş frekans aralığında verilir. 

Bode grafiğinde frekans logaritmik olarak aksisde verilir. Böylelikle geniş empedans 

alanı bu aksise yerleştirilir. Bu durum Bode grafiğinin bir avantajıdır. Empedans 

kuvvetle frekansa bağlıdır. 

log |Z| ve log ω eğrileri Rp ve R0 değerleridir. Yüksek frekanslarda, omik direnç 

empedansdan üstündür ve log (R0) yüksek frekanstaki horizontal eğriden okunur. 

Düşük frekanslarda, polarizasyon direnci log (R0 + Rp)’yi verir. Bu değer düşük 

42

frekanstaki horizontal yaydan okunabilir. Orta frekanslarda, grafik düz çizgi 

şeklindedir ve eğimi -1’dir. 

Bu çizginin log |Z| ekstrapolasyonunda aksis ω= 1 

(log ω= 0, ƒ= 0,16 Hz ) Cdl ile ilişkisi şu şekildedir; 

Çift tabaka kapasitansı Cdl su eşitlikle hesaplanır; 

|Z|= 1/Cdlω ω=2πƒ (2.13) 

ωθmax= [( 1/CdlRp)(1+Rp/R0)] 1/2 (2.14) 

Şekil 2.5. Bode grafiği 

Bode grafiği (Şekil 2.5. Akkum, 2006) Nyquist grafiğine göre daha kullanışlı bir 

metottur. Ölçüm zamanı kısadır. Veriler dağınık olduğu zaman Bode grafiği daha 

uygundur. Bazı elektrokimyasal reaksiyonlar bir derece basamağından daha fazladır. 

Her bir basamak sistem empedans komponentlerini temsil eder ve tam reaksiyon 

derece sabitini verir. Elektrokimyasal empedans deneyleri bu basamakları ayırt eder 

ve takip eden basamak dereceleri ya da bekleme zamanları hakkında bilgi verir. Bode 

grafiğinin dezavantajı ise eğer devrenin değeri değişirse eğrinin biçimi de değişir 

(Akkum, 2006). 

43

2.8.8. Tafel Ekstrapolasyonu Yöntemi 

Tafel ekstrapolasyonu yönteminde, korozyona uğrayan metal için anodik ve katodik 

Tafel eğrileri deneysel olarak belirlenir ve bunların çizgisel olan kısımları uzatılarak 

kesim noktalarından o sistem için korozyon hızı ikor ve korozyon potansiyeli Ekor 

belirlenir. Asitli bir ortama daldırılan M metali hidrojen çıkararak korozyona 

uğruyorsa, yüksek dirençli bir voltmetre kullanılarak korozyon potansiyeli Ekor 

ölçülebilir. Bu potansiyelden başlayarak metale anodik akım verilirse M metalinin 

yükseltgenmesini karşılayan (M→ M +2 + 2e - ) artı eğilimli anodik Tafel eğrisi elde 

edilir. Korozyon potansiyelinden başlayarak katodik akım verilirse eksi eğimle 

gösterilen ve tam çizilen doğru kesimi bölgesi (Katodik Tafel Eğrisi, Şekil 2.6. elde 

edilir. 

2.8.9. Elektriksel Yöntem 

Şekil 2.6. Tafel eğrisi (Yanardağ, 2004) 

Korozyon belirtileri gözle görülmeye başlamış ise, durum zaten vahim bir hal almış 

demektir. Bu, betonarmede herhangi bir sebepten, herhangi bir yolla donatının ileri 

derecede korozyona uğramış olduğunu, donatılarda meydana gelen paslanmanın, 

44

hacim genişlemesi neticesinde beton kabuk tabakasını patlattığını dolayısıyla 

betonarme elemanın kendinden beklenen taşıma görevini yerine getiremeyecek 

durumda olduğunun bir göstergesidir. Eğer bir yapıda, bütün betonarme elemanlar bu 

duruma gelmiş ise, bu binanın üstünkörü yapılan “takviye” ve “tadilat” projesi ve 

uygulamalarıyla gerçekten güvenilir bir yapı haline geleceği kuşkuludur. Beton 

kalitesinin kontrolünün yanı sıra, bina bu duruma gelmeden önce korozyonun başlayıp 

başlamadığını, başlamış ise ne derecede olduğunu saptamak zorunludur. Tüm pas 

payının kaldırılıp, donatıdaki pas tabakasının ölçümü oldukça zahmetli ve tahribatlı 

bir yöntemdir. Tahribatsız kontrol yöntemleri arasında en çok kullanılan elektriksel 

büyüklüklerin ölçümleri esas alınarak yapılan incelemelerdir. Bu konuda çalışma ve 

araştırma sayısı oldukça fazladır. Özellikle, yurtdışında beton örtü tabakasının zarara 

uğratılmadığı, elektrik ve manyetik uygulamalar denenmektedir. Bu tür korozyon 

ölçüm cihazları çok yüksek ücretlerle satılmakta, çoğu zaman da prospektüslerinde 

vaat edilen ölçümleri doğru olarak gerçekleştirememektedir (Betonarme eleman 

içindeki donatı tespit cihazları buna iyi bir örnektir. Bunlar, donatı sayısını 

bulabilmelerine karşın, donatı çaplarını doğru olarak saptayamamaktadırlar.). 

Ancak, ülkemiz koşullarında daha düşük maliyetle oluşturulabilecek bir deney seti ile 

beton örtü tabakası kaldırılmaksızın ölçüm yapılabilir. Bu konu biraz daha açılırsa, 

aşağıda sıralanan fiziksel gerçeklere dayanarak bir düzenek hazırlamak mümkündür. 

Bunlar; 

1. Kuru beton iyi bir elektrik iletkeni değildir. Elektrik akımının geçişine önemli bir 

direnç gösterir. 

2. Çelik donatı iyi bir iletkendir. Elektrik akımını önemli bir direnç göstermeden 

geçirir. Aralarında L mesafesi olan iki noktadan direnç ölçümü yapılırsa, üç direncin 

toplam değeri bulunmuş olur. 

Birincisi beton yüzeyinden donatıya kadar olan R1 direnci, ikincisi L uzunluğundaki 

demir donatının direnci R2 (paslanmamış bir donatıda sıfıra yakındır), üçüncüsü 

45

donatıdan beton yüzeyindeki B noktasına kadar olan R3 direncidir. Toplam direnç bu 

durumda ΣRtemiz=R1+R2+R3 olacaktır (Çil, 2006). 

2.8.10. Tek Elektrot Yöntemi 

Tek elektrot yönteminde çalışma yapılacak elektrot ve bunun yanında bilinen referans 

elektrotlardan ( kalomel referans elektrotu veya Cu/CuSO4 referans elektrotu, vb.) 

birisi, ölçüm yapmak için kullanılır. Bu yöntemle dışarıdan akım uygulamak suretiyle 

polarizasyon eğrisi elde edilemez. Yalnız zamana karşı potansiyel değerleri ölçülür 

(Hoşhan, 1994) 

2.8.11. İki Elektrot Yöntemi 

Bu yöntemde iki çalışma elektrotu kullanılır. Referans elektrot kullanılmaz. Çalışma 

elektrotlarının her ikisi de aynı metalden yapılır. Potansiyel fark uygulanan dış akıma 

karşı ölçülür. İki farklı çalışma şekli vardır: Birincisi iki elektrot korozyon potansiyeli 

farkın sıfır kabul edildiği, ikincisi ise iki elektrot korozyon potansiyeli arasındaki 

farkın sıfır olmadığı durumdur (Danielson, 1980). 

Bu yöntem anodik ve katodik polarizasyon eğrilerinin eşdeğer olduğu kabulüne 

dayanır. (Hoşhan, 1994) 

2.8.12. Üç Elektrot Yöntemi 

Özellikle heterojen ortamlarda korozyon hızının ölçülmesinde üç elektrot yönteminin 

kullanılması tercih edilmektedir. Bu yöntemde yardımcı elektrot ve referans elektrot 

olarak çalışan elektrot metali kullanılmaktadır. Beton ve zemin gibi heterojen yapılı 

elektrolitler içinde bilinen referans elektrotların kullanılması güçlük yaratmaktadır. 

Diğer taraftan elektrolit direncinin yüksek olması, potansiyel ölçümlerinin gerçek 

halden sapmalar yapmasına neden olmaktadır. Üç elektrot yönteminde denge 

potansiyelinin her an ölçülebilmesi de mümkün olabilmektedir. Çalışma elektrotu- 

referans elektrotu potansiyeli sıfır kabul edilir. Elektrotların üçü de aynı maddeden 

yapıldığı için referans elektrota karşı çalışma elektrotu üzerindeki potansiyel değişimi 

+10 mv civarında olur. Akımlar kaydedilir. Denklem 11 korozyon çalışmalarında 

kinetik kontrol amaçlı kullanır (Hoşhan, 1994). 

46

Βa, βc : Anodik ve katodik tafel sabitleri 

İcor : Korozyon potansiyelindeki korozyon akımı 

Ecor : Korozyon potansiyeli 

E : Potansiyel 

Φ = E-Ecor (2.15) 

İ= İcor { exp (2. 3 Φ/βa)- exp (-2. 3 Φ/βc) } (2.16) 

47

3. MATERYAL VE YÖNTEM 

3.1. Materyal 

Çalışmada agrega, çimento, bor ve betonarme çeliği kullanılmıştır. Tüm materyaller 

ilgili TS’de verilen özelliklere uygun seçilmiştir. Araştırmada kullanılan materyallerin 

özellikleri hakkında gerekli açıklamalar veya açıklamaların bulunduğu kaynaklar 

aşağıda verilmiştir. 

3.1.1. Çimento 

Çimento ISPARTA Azim İnşaat San. Tic. Ltd. Şti. ’den temin edilen CEM I 42,5 R 

çimentosu kullanılmıştır. TS EN 197-1. Çizelge 3.1. ’de çimentonun fiziksel, kimyasal 

ve mekanik özellikleri gösterilmiştir. 

48

3.1.2. Agrega 

Çizelge 3.1. Çimentonun fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri 

Numunelerin üretilmesinde kullanılan (0-3mm), (4-8mm) ve (8-16mm) tane sınıfı 

doğal kırma taş agregalar, ISPARTA Atabey yöresinden temin edilmiştir. Agregalar, 

TS 3530 EN 933-1 tane dağılımı (TSE, 1999), TS 3529 birim ağırlık (TSE, 1980), TS 

3526 özgül ağırlık ve su emme oranı (TSE, 1980), TS 3523 yüzey nemi oranı (TSE, 

1980), TS 3427 ince madde oranı (TSE, 1980), TS EN 1744-1 organik madde oranı 

(TSE, 2000) ve TS 3528 hafif madde oranı (TSE, 1980) deneylerine tabi tutularak 

kullanılmıştır. Kullanılan agreganın, fiziksel özellikleri Çizelge 3.2.’ de tane dağılımı 

eğrisi ise Çizelge 3.3 ’de gösterilmiştir. 

49

3.1.3. Karışım suyu 

Çizelge 3.2. Agregaların fiziksel özellikleri 

Çizelge 3.3. Isparta-Atabey Agregasının tane dağılımı eğrisi 

Yapılan araştırmada kullanılan su SDÜ ’nün şebeke suyudur ve malzemede ne kadar 

kullanılacağı hesaplanmıştır. Kontrol betonlarında su/çimento oranı %0. 5 olarak 

50

alınmıştır. SDÜ Jeotermal Enerji, Yeraltı suyu ve Mineral Kaynakları Araştırma ve 

Uygulama Merkezinden alınan suyun özellikleri aşağıdaki Çizelge 3.4.’de verilmiştir. 

3.1.4. Kimyasal Katkı 

Çizelge 3.4. Isparta SDÜ şebeke suyunun kimyasal analizleri 

Kimyasal katkılar, betonun taze ve/veya sertleşmiş haldeki özelliklerini değiştirmek 

için karıştırma işlemi sırasında çimentonun %5’ini geçmemek üzere eklenen maddeler 

olarak tanımlanmaktadırlar (Akman, 1996). Kimyasal katkılar; 

�Su azaltıcı katkı, 

�Yüksek oranda su azaltıcı katkı, 

�Su tutucu katkı, 

51

�Hava sürükleyici katkı, 

�Priz hızlandırıcı katkı, 

�Serleşmeyi hızlandırıcı katkı, 

�Priz geciktirici katkı, 

�Çok amaçlı katkı 

olmak üzere sınıflara ayrılmaktadır (Akman, 1996). 

Deneysel çalışmalarda Sika Yapı Kimyasalları A.Ş.’ nin ürettiği FF-N süper 

akışkanlaştırıcı katkı ve AER hava sürükleyici katkılar kullanılmıştır. Sikament FF-N, 

yüksek oranda su azaltıcı ve erken yüksek dayanım sağlayan bir katkı maddesidir. 

ASTM C 494 Tip F ve TS EN 934–2 standartlarına uygundur. Betonarme 

elamanlarda, sık ya da ince donatılı elamanlarda, erken kalıp alınması gereken 

durumlarda ve soğuk havalarda erken yüksek dayanım istenilen durumlarda da 

kullanılmaktadırlar. Sika AER, kullanıma hazır sentetik bazlı hava sürükleyen katkı 

malzemesidir. ASTM C–260–81 standardına uyundur. Kütle ve yer betonlarında, 

yollarda, havaalanı pistlerinde, barajlarda ve su depolarında kullanabilirler. 

Çimento ağırlığının % 0,8–3’ ü oranında kullanılabilen ve su azaltıcı olarak kullanılan 

bu katkı maddesi dozajına bağlı olarak % 25–30 su azaltarak betonun 28 günlük 

dayanımında % 10–40 oranında artış sağlamaktadır (Sika Ürün Kılavuzu). 

3.1.5. Bor 

Betonarme çeliğinin kaplama malzemesi olarak ticari Ekabor 2 tozu kullanılmıştır. 

3.1.6. Betonarme çeliği (Çalışma elektrotu) 

Korozyon deneyleri için üretilen beton numunelerde kullanılan donatılar, nervürlü Ø 

8, Ø10, Ø12 ‘ lik (Şekil 3.1.), TS 708 ‘e uygun BÇ III-a sınıfıdır Çizelge 3.5.’ de 

kullanılan betonarme çeliğinin mekanik özellikleri gösterilmektedir. Betonarme çeliği 

10cm uzunluğunda kesilmiştir. Çalışmada kullanılan tüm betonarme çeliklerinin üzeri 

temizlenmiştir. 

52

3.1.7. Referans Elektrot 

Şekil 3.1. Nervürlü çelik 

Çizelge 3.5. Betonarme çeliğinin mekanik özellikleri 

Referans elektrot olarak doygun kalomel elektrot (SCE) kullanılmıştır (Şekil 3.2.). 

Referans elektrot; bor kaplamalı betonarme çeliği ve normal betonarme çeliğinin 

potansiyel değerini ölçmek için kullanılmıştır. Referans elektrot bir Luggin kapiler 

ucu yardımıyla çalışma elektrot yüzeyine çalışma elektrot çapı kadar bir mesafede 

yaklaştırılmıştır. 

Nervürlü çelik S420a, S420b, 

S500a, S500b 

53

3.1.8. Karşı Elektrot 

Şekil 3.2. Referans Elektrot 

Karşı elektrot olarak 1,8 cm2’lik yüzey alanına sahip platin levha kullanılmıştır. 

Platin levhaya bir platin tel kaynatılarak bakır tele lehimlenmiştir. Platin tel üzerinde 

cam eritilerek bakır telin çözeltiyle teması kesilmiştir (Şekil 3.3.). 

Şekil 3.3. Karşı Elektrot 

54

3.1.9. Çözelti 

Üretilen betonarme numunelerinin korozyonunu ölçmek için korozyon ortamı için 

çözelti hazırlanmıştır çözeltinin kimyasal bileşimleri çizelge 3.6. ‘de gösterilmiştir. 

Çizelge 3.6. Çözeltinin Kimyasal Bileşimleri 

Erime °C Kaynama °C Miktar 

Saf su - 100 3 lt 

NaCl 780 1413 15 gr 

3.1.10. Avometre 

Sistemden geçen akımla potansiyeli belirlemek için kullanılmıştır. 

3.1.11. Reosta 

Elektrotlardan geçen akımı değiştirmek için kullanılmıştır. 

3.2. Yöntem 

Borun betonarme çeliğinde korozyon etkisinin incelenmesi için betonarme çelikleri 

borla kaplanmıştır. 

3.2.1. Borlama metodu 

Borlama tekniği olarak kutu borlama tekniği kullanılmıştır. Borlama işlemi Süleyman 

Demirel Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi laboratuarında bulunan 

ve resim 1. 4’te gösterilen 1200 ºC sıcaklık kontrollü ve ± 5 ºC hassasiyetli Nüve 

marka elektrik dirençli ve mikro işlemci kontrollü programlanabilir kül fırını 

kullanılmış ve katı borlama yöntemi ile kaplama işlemi yapılmıştır. Bor kaynağı 

olarak ticari Ekabor 2 tozu kullanılmıştır. Karışım daha önceden hazırlanmış olan 

110x90x80 mm boyutlarındaki yüksek ısıya dayanıklı paslanmaz çelik pota içerisine 

yaklaşık 1 cm kalınlığında toz halindeki karışım serilmiştir. Daha sonra numuneler toz 

karışım içerisine en az 1cm aralıklarla yerleştirilmiştir. Kutunun kenarları tarafındaki 

numuneler arasında da yine en az 1 cm mesafe kalacak şekilde aralık bırakılarak 

kutunun tamamı bor verici karışımla doldurulmuştur. Üst kısmı da yine 1 cm’den az 

55

olmayacak şekilde toz karışım ile doldurulmuştur. Daha sonra çelik potanın kapağı 

kapatıldı ve kapakla kutu arasından sızıntı olmaması için etrafı şamot harcı ile 

tamamen kapatılarak Şekil 3.4.’de görülen kül fırını içerisine yerleştirilmiştir. Fırın 

900 oC ve 5 saat süreye programlandıktan sonra çalıştırılmıştır. Süre tamamlandıktan 

sonra fırın kapağı açılarak soğumaya bırakılmıştır. Soğuma tamamlandıktan sonra 

numuneler pota içerisinden çıkarılarak üzerindeki karışım tozları temizlenerek 

borlama işlemi tamamlanmıştır. Borlama işlemi sırasında, ilk borür tabakası 

numunenin yüzeyinde oluşmuştur. 

Şekil 3.4. Deneyde kullanılan kül fırını 

3.2.2. Betonarme çeliklerinin akım değerlerinin ölçülmesi 

Korozyon deneyi için borla kaplanmış ve kaplanmamış 3 er adet S420 (nervürlü) Ǿ10 

çapında 10cm boyunda donatılar hazırlanmıştır. Donatılar, hızlandırılmış korozyon 

deneyi için 120 gün klorürün difüzyonunu araştırmak üzere sıcaklığı 20ºC± 30ºC olan 

suda, 1000 mg/L, Cl konsantrasyonundaki sodyum klorür çözeltileri içinde 

bekletilmiştir. Havada ve çözeltilerde saklanan donatılar kontrol deneylerinin 

yapılacağı günden 24 saat önce çözeltilerden çıkarılarak laboratuvar ortamında 

bekletilmiştir. 

56

Borlanmış ve normal donatılarımızı Cl-konsantrasyonundaki sodyum klorür çözeltisi 

içinde 120 gün beklettikten sonra donatıların zamana karşılık korozyon akımı 

değerleri ölçülmüştür ( Şekil 3.5.). 

Şekil 3.5. Bor kaplı ve normal betonarme çeliğinin akım değerlerinin ölçülmesi 

3.2.3. Korozyon Ölçümleri İçin Numune Üretimi 

Korozyon ölçümler için üretilen numuneler 10x10 cm ‘lik küp şeklinde 

numunelerdir. TS 802 ‘ ye uygun beton karışım hesabı yapılarak, karışama giren 

malzeme miktarları belirlenmiştir (Çizelge 3.7.). Standartlara uygun hazırlanan 

malzemeler ile taze betonlar üretilip 100x100 mm’lik kare kalıplara yerleştirilmiştir. 

Kalıbın ortasına 10 cm’lik boyutları verilen betonarme çeliği silindir numunesinin 

tam ortasında olacak şekilde yerleştirilmiştir. 

Çizelge 3.7. Üretilen betonların malzeme miktarları 

Numune Su Çimento Kim.K. S/Ç İnce Ag. Kaba Ag. 

Beton 95 185 5 0,5 340 540 

57

3.2.4. Çekme deneyi 

Malzeme özelliklerini anlamak üzere yapılan mekanik testlerden en önemlisi “çekme 

deneyi”dir. Çekme deneyinin amacı; malzemelerin statik yük altındaki elastik ve 

plastik davranışlarını belirlemektir. 

Üç adet 10mm. çapında nervürlü borlanmış ve normal donatıları Cl- 

konsantrasyonundaki sodyum klorür çözeltisi içinde 120 gün beklettikten sonra 

korozyon öncesi ve sonrası olmak üzere çekme deneyine tabii tutulmuş ve elde edilen 

ortalama çekme deney değerleri elde edilmiştir . 

3.2.5. Betonarme içerisindeki donatıların korozyonunun ölçülmesi için numune 

üretimi 

Bu çalışmada betonarme içerisindeki borla kaplı betonarme çeliğinin korozyon 

ölçümleri için 10x10 cm ‘lik kare betonarme numuneler üretilmiştir (Şekil 3.6.). 

Şekil 3.6. Deney için üretilen betonarme örnekleri 

TS 802’ye uygun beton karışım hesabı yapılarak, karışıma giren malzeme miktarları 

belirlenmiştir (Çizelge 3.7.). Standartlara uygun hazırlanan malzemeler ile taze 

betonlar üretilip 100x100 mm’lik silindir özel kalıplara (Şekil 3.7.) yerleştirilmiştir. 

Kalıbın ortasına boyutları verilen betonarme çeliği kare numunelerin tam ekseninde 

olacak şekilde yerleştirilmiştir. 

58

Şekil 3.7.Betonarme numune üretimi için hazırlanan kalıp düzeneği 

3.2.6 Betonarme çeliğinde elektrokimyasal korozyon parametrelerinin 

Belirlenmesin de üç elektrotlu ölçüm tekniği 

Korozyon ölçümleri için üretilen numuneler NaCl çözeltisi içerisinde 120 gün 

boyunca bekletilmiştir (Şekil 3.8.). Üç elektrot tekniğinden yararlanılarak hazırlanan 

elektrotlar, iletkenlik ölçümü için %3 ‘ lük NaCl çözeltisi içerine daldırılmıştır (Şekil 

3.9.). Reosta yardımıyla dirençlerin farklı değerleri için avometre kullanılarak borla 

kaplı ve normal betonarme çeliklerinin akım potansiyel değerleri hesaplanmıştır. Bu 

değerler yardımıyla akım-potansiyel grafiği çizilerek polarizasyon direnci ölçülmüş 

ve borla kaplı betonarme çeliği ile normal çelik arasındaki farklar gözlemlenmiştir. 

59

Şekil 3.8. Deney için üretilen numunelerin % 3 NaCl ortamı 

Şekil 3.9. Elektrokimyasal yöntemlerle korozyon hızı belirlenirken kullanılan deney 

düzeneğinin şekli ( r= referans elektrot, ç=çalışma elektrotu, K= karşı elektrot, A= 

avometre, R= direnç ) 

60

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA 

4.1. Betonarme çeliklerinin yüzeyinde oluşan borür tabakası 

Borlama işlemi sırasında, ilk borür tabakası numunenin yüzeyinde oluşmuştur Şekil 

4.1. ‘ te betonarme çeliklerinin yüzeyinde oluşan borür tabakasının oluşum aşamaları 

elde edilmiştir. 

Şekil 4.1. Borlama sırasında borür tabakasının oluşum aşaması 

Demirli malzemelerin borlanmasın da, malzeme yüzeyinde FeB ve Fe 2 B ile bu 

bileşiklerin karışımından oluşan tek veya çift fazlı borür tabakaları elde edilir. 

Kullandığımız betonarme çeliğinde, borlama işlemi sonucunda ana yapıda borür 

tabaka yapısı ortaya çıkmıştır. Bu tabaka borlayıcı ortamdan sağlanan aktif bor, FeB 

veya Fe 2 B oluşumu için, esas malzeme tarafından tüketilen miktardan daha fazla 

olduğu işlem şartlarında sadece FeB veya Fe 2 B oluşmadığı aynı zamanda Fe 2 B’a 

göre borca daha zengin olan reaksiyon ürünleri de meydana geldiği gözlenmiştir. 

Borlama sırasında oluşan bu borür tabakasının borca zengin oluşu betonarme 

çeliğinin geçirimliliğini azaltmış ve sertliğini artırmıştır. 

4.2. Betonarme çeliklerinin akım değerlerinin ölçülmesi 

Deney için kullanılan donatılar 120 gün boyunca klorür çözeltisi içerinde 

bekletildikten sonra gözlem yapılmıştır. Borla kaplanmamış normal durumdaki donatı 

çeliği konsantrasyon içine çok fazla pas rengi vererek zamanla donatıda paslanma 

61

artarken borla kaplı olan donatılar çok az pas rengi vermekte ve donatılar 

paslanmamakta olduğu görülmüştür. (Şekil 4.2.). 

Şekil 4.2. Normal betonarme çeliği ve borla kaplanmış betonarme çeliğinin paslanma 

yüzey fotoğrafı 

Çözelti içerisinden çıkartılan normal donatıların paslandığı, borla kaplı donatıların 

hemen hemen hiç paslanmadığı görülmektedirler. 

Normal donatılı ve borla kaplanmış donatıların çözelti içine verdikleri pas rengi Şekil 

4.3.’de gösterilmiştir. İlk sütundaki resimler ilk aylarda çekilen resmi ikinci sütundaki 

resimler ise deneyin tamamlandığı dördüncü ay sonundaki çekilen fotoğraf 

görüntülerini göstermektedir. Fotoğraflardan da görüldüğü gibi borla kaplanmamış 

normal durumdaki donatı çeliği konsantrasyon içine çok fazla pas rengi verdiğini ve 

geçen zamanla donatıdaki paslanmanın arttığını ve konsantre suyun çok fazla pas 

rengi olduğu görülmüştür. Borla kaplanmış donatı çubukları ise konsantrasyon suyuna 

çok az pas rengi verdiği ve rengin çok fazla değişmediği görülmüştür. 

62

Şekil 4.3.Çözelti içerisindeki donatılar 

Borlanmış ve normal donatılarımızı Cl-konsantrasyonundaki sodyum klorür çözeltisi 

içinde 120 gün beklettikten sonra donatıların zamana karşılık korozyon akımı 

değerleri borla kaplanmış donatılarda değişmezken normal donatılarda akım 

değerlerinin arttığı gözlenmiştir (Çizelge 4.1. ve Şekil 4.4.). 

Çizelge 4.1. Donatıların akım değerleri deney sonuçları 

Numuneler Başlangıç 1. Ay 2. Ay 3. Ay 4. Ay 

Normal donatı 0.005 0.058 0.065 0.072 0.081 

Bor kaplamalı 0.050 0.051 0.052 0.053 0.053 

63

Şekil 4.4. Donatıların akım değerleri 

4.3. Betonarme çeliklerinin çekme deneyi sonuçları 

Betonarme çelikleri 120 gün boyunca çözelti içerisinde bekletilip çıkartıldıktan sonra 

çekme deneyine tabi tutulmuş ve ortalama çekme deneyi değerleri elde edilmiştir 

(Çizelge 4.2.). 

Çizelge 4.2. Çekme deney sonuçları 

Çelik Donatı 10(mm) Normal Donatı Bor Kaplı Donatı 

KÖ KS KÖ KS 

Akma Dayanımı (MPa) 464 435 465 452 

Kopma Dayanımı (MPa) 658 633 660 652 

Çözelti içerisinde bekletilen normal donatı çekme deney sonuçlarında akma dayanım 

(Şekil 4.5.) değerlerinde %6 oranında, kopma dayanım(Şekil 4.6.) değerlerinde %4 

oranında azaldığı görülmüştür Borla kaplanmış donatıların çekme deney 

sonuçlarında akma dayanım değerlerinde %1. 5 oranında, kopma dayanım 

değerlerinde %1. 2 oranında azaldığı görülmüştür. 

64

Şekil 4.5. Akma dayanım değerleri 

Şekil 4.6. Kopma dayanım değerleri 

Yapılan çalışmada bor kaplı donatı çubuğun kimyasal etkilerden korozyona karşı 

direncini araştırmak için paslanma derecesini, akım direnci, akma dayanım ve 

çekme dayanımı değerleri araştırılmıştır. Normal donatıda paslanma çok fazla iken, 

borla kaplı donatıların çok az paslandığı çekilen fotoğraflarda görülmüştür. Akım 

direnci değerlerinde normal donatılarda 5 kat fazla akma ve kopma dayanımları 

değerlerinin 4 kat fazla olduğu deneylerden elde edilen değerlerden görülmüştür. 

65

4.4. Bor kaplamalı betonarme çeliğinin %3’ lük NaCl içeren çözeltideki 

polarizasyon direnci 

Bor kaplamalı betonarme çeliğinin oda koşullarında %3’ lük NaCl içerisinde elde 

edilen akım-potansiyel eğrileri Şekil 4.7.’ da verilmektedir. Şekil 4.7.’ da örneği 

verilen akım-potansiyel eğrilerinden polarizasyon dirençleri belirlenmiştir. 

Belirlenen polarizasyon dirençlerinin tersi (Rp -1 ), Çizelge 4.2.’de verilmiş olup 

büyüklüğü 6-9 ohm -1 aralığında değişmektedir. 

Şekil 4.7. Bor kaplamalı betonarme çeliğinin %3 NaCl içeren ortamdaki ortalama 


Çizelge 4.2. Bor kaplamalı betonarme çeliğinin %3’lük NaCl içeren ortamdaki 

polarizasyon dirençlerinin ortalaması 

Ölçüm sayısı Polarizasyon Direnci (Rp -1 ) Ortalama Rp -1 

1 7.50 ohm -1 

2 8.63 ohm -1 

3 7.62 ohm -1 

4 7.10 ohm -1 

5 7.68 ohm -1 

6 7.61 ohm -1 

7 8.21 ohm -1 

8 8.26 ohm -1 

66 

Değeri 

7.826 ohm -1

Röschenbleck (1962)’ e göre 

Yukarıdaki denklemeleri yerine yazarsak; 

B=0.026 V/dec bulunur. 

İcor = B x Rp -1 bağıntısında B = 0,026 V/dec alınarak, 

İcor =0,203 mA/cm² olarak hesaplanmıştır. 

67 

(4.1.) 

(4.2.) 

(4.3.) 

4.5. Normal betonarme çeliğinin %3’ lük NaCl içeren çözeltideki polarizasyon 

direnci 

Bor kaplamalı betonarme çeliği oda koşullarında %3’ lük NaCl içerisinde elde edilen 

(I - V) eğrileri Şekil 4.8.’de verilmiştir. Şekil 4. 8.’de örneği verilen akım-potansiyel 

eğrilerinden polarizasyon dirençleri belirlenmiştir. Belirlenen polarizasyon 

dirençlerinin tersi(Rp -1 ), Çizelge 4.3.’ de verilmiş olup büyüklüğü 10 – 18 ohm -1 

aralığında değişmektedir.

Şekil 4.8. Normal betonarme çeliğinin %3’lük NaCl içeren ortamdaki ortalama 


Çizelge 4.3. Normal betonarme çeliğinin %3’lük NaCl içeren ortamdaki 

polarizasyon dirençlerinin ortalaması 

Ölçüm sayısı Polarizasyon Direnci(Rp -1 ) Ortalama Rp -1 

B=0.026 V/dec bulunur. 

1 10.7 ohm -1 

2 13.9 ohm -1 

3 12.5 ohm -1 

4 14.8 ohm -1 

5 15.0 ohm -1 

6 15.5 ohm -1 

7 16.7 ohm -1 

8 17.3 ohm -1 

İcor = B x Rp-1 bağıntısında B = 0,026 V/dec alınarak, 

İcor =0,378 mA/cm² olarak hesaplanmıştır. 

68 

Değeri 

14.550 ohm -1

5.SONUÇ 

Bu tez çalışmasında katı borlama yöntemiyle Ekabor-2 kullanılarak bor kaplama 

yapılan betonarme çeliklerinin korozyonu araştırılmıştır. Bor kaplamalı betonarme 

çelikleri ile kaplanmamış normal betonarme çeliklerinin korozyonu 

karşılaştırılmıştır. 

Bu amaçla yapılan deneylerin sonucunda aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. 

Çözelti içerisinde bekletilen betonarme çeliklerden borla kaplı olanların akım direnci 

değerlerinde 120 gün sonunda %6 değişim olmuş iken kaplanmamış normal 

donatıların akım değerlerinin %30 arttığı bor kaplamalı betonarme çeliğinin 

korozyona uğramadığı normal betonarme çeliğinin ise hızla korozyona uğradığı 

gözlenmiştir. 

Çözelti içerisinde bekletilen normal betonarme çeliğinin çekme deney sonuçlarında 

akma dayanım değerlerinde %6 oranında, kopma dayanım değerlerinde %4 oranında 

azaldığı görülmüştür. Borla kaplanmış çeliklerin çekme deney sonuçlarında akma 

dayanım değerlerinde %1. 5 oranında, kopma dayanım değerlerinde %1. 2 oranında 

azaldığı görülmüştür. Bulunan değerler borla kaplı betonarme çeliğinde borun çeliği 

sertleştirdiğini göstermektedir. 

Bor kaplamalı ve normal betonarme çeliğinin çözelti içerisindeki korozyonunda 

katodik reaksiyon hidrojen çıkışı, anodik reaksiyon ise demirin iyon haline geçmesi 

şeklinde yürümüştür. Normal betonarme çeliği ve bor kaplamalı betonarme çeliğinin 

İcor değerleri sırasıyla 0.378 mA/cm 2 ve 0.203 mA/cm 2 ‘dir. Görüldüğü üzere bor 

kaplamalı betonarme çeliğinin İcor değeri normal betonarme çeliğinkinden daha 

düşük bulunmuştur. Böyle bir asidik çözelti ortamında korozyona uğrayan çeliğe dış 

69

akım uyguladığımızda uygulanan dış akımla korozyon hızı normal betonarme 

çeliğinde yükselirken bor kaplamalı betonarme çeliğinde azalmalar görülmüştür. 

Korozyon hızlarının anodik polarizasyon eğrilerinin eğimine bağlı olarak normal 

betonarme çeliğini eğimi bor kaplamalı betonarme çeliğinin eğiminden fazla olduğu 

ve korozyona uğradığı tespit edilmiştir. 

Çözelti içerisinde normal betonarme çeliğinin bir dış akıma ihtiyaç duyduğu fakat 

bor kaplamalı betonarme çeliğinin bir dış akıma ihtiyaç duymadığı ve katodik 

korumaya gerek kalmadığı görülmüştür. Normal betonarme çeliğinin ise 

polarisazyon eğrisinin eğiminin fazla çıkmasından dolayı katodik korumaya ihtiyaç 

duyduğu görülmüştür. Borla kaplanan betonarme çeliğinin katot bölgesine oksijen 

difüzyon hızının azaldığı görülmüştür. Böylece katodun koruma potansiyeline kadar 

polarize edilmesi, yani katodik korumayı sağlamak için daha az akım harcandığını 

göstermiştir. 

Bor kaplamalı betonarme çeliğinin İcor = 0,203 mA/cm 2 değerinin bulunması çeliğin 

korozyona uğramadığı ve uygulanacak yapıda hasar oluşmayacağı, normal 

betonarme çeliğinin İcor = 0,378 mA/cm 2 değeri ise korozyona uğradığı ve 

uygulanacak yapıda 10-15 yıl içerisinde hasar oluşacağını göstermiştir. 

Betonarme yapıların tahrip olması ve yapı ömrünün azalmasında en önemli etken 

olarak gösterilen korozyon olayı borla kaplı donatılarda çok az gerçekleştiği yapılan 

deneylerde görülmüştür. Özellikle korozyona maruz kalan yapılarımızın korozyon 

direncini artırmak için donatıların borla kaplanması etkili olacağı görülmektedir. 

Donatıların borla kaplanması; bor kaplama teknolojilerin gelişmesi ve kullanılması 

sayesinde yaygınlaşacak ve maliyetleri kullanılabilir seviyelere inebilecektir. 

70

6.KAYNAKLAR 

ACI, 1985. Journal Committe Report, “Corrosion of metals in concrete”, Ame, 

Concrete Inst. ACI 222 R-85 

Al-Tayyib, A. J., Khan, M. S., 1988. Corrosion Rate Measurements of Reinforcing 

Steel in Concrete by Electrochemical Techniques. ACI Materials Journal, 

May-June:172-177. 

Akkum, V., 2006. Galvanik Anotla Yapılan Katodik Koruma Uygulamalarında Anot 

Verimliliğinin Belirlenmesi Ve Ölçülmesi. Çukurova Üniversitesi Y. Lisans 

Tezi, Adana. 

Asan, A., 2002. Yumuşak Çelikler Üzerinde Polipirol Kaplama Koşullarının 

Araştırılması. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, D. Tezi Ankara. 

Atik, E., 2001. Farklı Bir Yüzey Sertleştirme Yöntemi. Borlama, Makina Metal 

Dergisi, sayı:1. 

Baradan, B., 1998. Yapı Malzemesi II. İzmir, Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik 

Fakültesi, N:207, 222 s. 

Bertocci, V. Mullen, J.L. Ye, Y.K., 1983. Passivity Of Metals and Semi- Conductors. 

Amsterdam, Ed. H. Fremont, Elsevier Science Publishers, Amsterdam, 229. 

Bozkır, S. M., Çeviri 1995. Bor Ekonomisi. Raskill Information Services LTD. 2 

Clampharn Road Londan SW9 Oja, England Nisan 1995, Ekim 1995 syf. 

145. 

Bozkurt, N., 1984. Bor Yayınımıyla Çeliklerde Yüzey Sertleştirme. D. Tezi İTÜ 

İstanbul. 

Cilason, N., Kocagil, F., Aksöz, B., 1998. Betonda Korozyon. TMMOB XIII. Teknik 

Kongre, 124-127, İstanbul. 

71

Çalık, A., Özsoy A., 2002. Termal Çevirimli Borlama İşleminin Ç1010 Çeliğine 

Etkileri. 11. Uluslararası Malzeme Sempozyumu, İstanbul. 

Çalık, A., 2002. Türkiye’nin Bor Madenleri ve Özellikleri. Mühendis ve Makine 

Dergisi, Sayı 508, Ankara. 

Çalık, A., 2005. İklim Şartlarının Malzeme Özelliklerine Etkisi. 23 Mart Dünya 

Meteoroloji Günü Çalıştayı, Isparta. 

Çil, İ., 2006. Betonarme Donatısında Elektriksel Yöntemlerle Korozyon Ölçümü. 

DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 8 Sayı: 1 s. 

59-63. 

Danielson, M.J., 1980. Analysis Of Errors İn Using The Two Elektrode and Three 

Electrode Polarization Resistance Methods İn Measuring Corrosion Rates. 

Corrosion- NACE, 36, (4), April, 174-177. 

Demirbaş, G., Cebe, M., 2000. VII. Uluslar arası Korozyon Sempozyumu-Deniz Suyu 

Ortamında Betonarme Yapılardaki Çeliğin Korozyonu. 18-20.10.2000. 

Dönmez, B., Çiçek, T., Palabıyık, S., 2004. Betonarme Yapılardaki Korozyonun 

Doğal Organik Maddelerle Engellenmesi. Araştırma Projesi Tezi, Gazi 

Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi, 8-11, 17, 40,41, Ankara. 

DPT, 2001. (Bor Tuzlan —Trona - Kaya Tuzu -Sodyum Sülfat -Stransİyum) Çalışma 

Gurubu Raporu Clit 11, Ankara 2001. 

Doruk, M., 1972. Korozyon Olayının Elektrokimyasal İlkeleri. ODTÜ Müh. 

Mim.Fak., Güzel İstanbul Matbaası, Ankara, 42: 10-12. 

Ediz, N., Özday H., 2001. Bor Mineralleri ve Ekonomisi. D.P.Ü. FBE Dergisi, Sayı, 

2, Kütahya. 

Erbil, M., 1996. Korozyonun önlenmesi. Çukurova Üniversitesi Fen Edebiyat 

Fakültesi Kimya Bölümü, V. Korozyon Sempozyumu, Adana, 224-237. 

Gianetti, F., Akman, M.S., 1994. Betonarmenin Dayanıklılığını Geliştirmek Üzere 

Korozyon İnhibitörü Olarak Kalsiyum Nitrit Kullanımı. lV. Korozyon 

Sempozyumu, Korozyon Derneği Yayını, İstanbul Teknik Üniversitesi, 

ss.107-114, İstanbul. 

Girit, N., 2003. Korozyon İnhibitörleri, Türkiye Mühendislik Haberleri, sayı 426, ss. 

139-141. 

72

Gjorv, O.E.. Vennesland, O., El Busaidy, A.H.S., 1986. Diffusion Of Dissolved 

Oxygen Through Concrete. Materials Performance, 12, 39-44. 

Griffin, D.F., 1967.Test Cn Reinforced Concrete. Salt Gain Accelerates Corrosion Of 

Steel, Materials Protection, 6, 39. 

Gümüş, M., 2007. Alüminyum Yüzeyler İçin Antikorozif Boya ve Kaplama 

Şekillerinin Geliştirilmesi ve Kaplama Altı Korozyon Davranışlarının 

Elektrokimyasal Yoldan İncelenmesi. Gazi Üniversitesi, Yüksek Lisans 

Tezi, Ankara. 

Hausman, D.A., 1964. Electrochemical Behavior Of Steel İn Concrete. A.C.I., (2), 

171-188. 

Hausman, D.A., 1967. Steel Corrosion İn Concrete. Materials Protection, 6, 19. 

Hladky, K., Dawson, J.L., 1981. The Measurement Of Localised Corrosion Using 

Electrochemical Noise. Corrosion Science, 21 (4): 317-322. 

Hoşhan, P., 1994. “Beton İçindeki Çeliğin Korozyonun Üç Elektrot Yöntemiyle 

İncelenmesi. Gazi Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, 78s., Ankara. 

Iverson, W.P., 1968. Transient Voltage Changes Produced İn Corroding Metals and 

Alloys. J. of Electrochem. Soc., Electrochemical Science, 115: 617. 

Kahyaoğlu, H., Yazıcı B., Erbil M., 1999. Beton ve Betonarme Çeliğinin Korozyonu. 

Korozyon Dergisi, 11 (1-3) 11-18, Adana. 

Keown, S.R., Pickering F.B., 1997. Some Aspects Of The Occurence Of Gooran İn 

Alay Sheels. Metal Seience 26,7,. H 225-234. 

Kobayashı, K., Shuttoh, K., 1991. Oxygen Diffusivity Of Various Cementetious 

Materials. Cement And Concrete Rescarch, Vol. 21 pp 273-284. 

Kocabaş, Ş., 2002. Demirin İçindeki Güç.Eğitim Bilim Dergisi, Sayı, 42, Yıl,5, Mart 

2002. 

Korkmaz, Y., 2004. Uluslararası Korozyon Sempozyumu. Ankara, Sakarya 

Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, , Cilt 1. ss.137-146. Ankara. 

73

Locke, C.E., Simon, A., 1980. Electrochemistry Of Reinforcing Steel İn Salt 

Contaminated Concrete. Philadelphia, A Symposium Corrosion Of 

Reinforcing Steel İn Concrete, ASTM Special Technical Publications, 

Philadelphia, 713 ASTM 3, 11. 

Loto, Ca., Odumbo, E.T., 1989. Electrochemical Potential Monitoring Of Corrosion 

and Coating Proteetion Of Mild Steel Reinforeement İn Concrete. 

Corrosion, 45 (7): 553-557. 

Mal, K.K., Tarkan S .E., 1973 .Diffused Baron Ups Hardness Wear Resistance of 

Metals. Materials Engineering 77, pp. 70-71. 

Mamaş, S., 2003. Alüminyumun Polipirol Filmlerle Kaplanması ve Korozyona Karşı 

Etkinliğinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, 6-18, Gazi Üniversitesi Fen 

Bilimleri Enstitüsü, Ankara. 

Massazza, F., 1989. Puzolanlı Çimentolar ve Kullanım Alanları, Dayanıklılık. 

Seminer, Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, Ankara, 1-60. 

Matuschka, A.G.V., 1980. Boronizing. München, Wien, Hanser, 100 s. 

Menekşe, C., 2008. Klorür Ortamdaki Betonarme Çeliğinin Korozyonuna Asetat ve 

Yapı Kimyasalının Etkisinin Araştırılması. Çukurova Üniversitesi Fen 

Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Adana. 

Mozer, J.D., 1965. Corrosion Of Reinforcing Bars İn Concrete. J. Ame Conc. Inst., 

62 (9), 909-930. 

Onaran, K., 1986. Malzeme Bilimi. Çağlayan Basımevi, 302 s., İstanbul. 

Özcan, M., 2000. Organik Kaplamalı Metalik Malzemelerde Kaplama Etkinliği ve 

Metal Korozyonunun Belirlenmesi.Yüksek Lisans Tezi, Çukurova 

Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 25 (2000), Adana. 

Özsoy, A., 1991. Çeliğin Borlanmasında Borür Tabakası, Geçiş Zonu ve Ana 

Matriksin Özelliklerinin İyileştirilmesi. Anadolu Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, 

Doktora Tezi, 101s, Eskişehir. 

Pors, J., Funlendorff, R., 2002. Mapping of Chemical Substances From Sanitary 

Towels. Survey of Chemical Substances in Consumer Products, 13: 8-62. 

Rapuach, M., 1966. Investigations On The Influenee Of Oxygen On Corrosion Of 

Steel İn Concrete. Part 1. Materials And Structures, 29: 174-184. 

74

Scott, G.N., 1965. Corrosion Protection Propeerties Of Portland Cement Concrete. J. 

Am., Water Works Assoc., 57, 1038 

Searson, P.C., Dawson, J.L., 1988. Analysis Of Electrochemical Noise Generated by 

Corroding Electrodes Under Open-Circuit Conditions" J. Electrochem. 

Soc., 135 (8), 1908-1915. 

Segem, 1986. Korozyonun Nedenleri ve Önlenmesi. Haliloğlu, N., Korozyon. 70, 

101-103, 111, Ankara. 

Shalon, R., Raphael M., 1971. A Study Of The Influence Of Climate On Corrosion 

and Reinforced Concrete. Proceedings, RILEM Symposium on Concrete 

and Reinforced Concrete in Hot Climates, 77-96. 

Simoes, A.P., Ferreira, M.G.S., 1987. Crevice Corrosion Studies On Stainless Steel 

Using Electrochemical Noise. Br. Corros., J. 22 (1): 21-25. 

Sinha, A.K., 1991. “Boriding (Boronizing)” American Society for Metals Handbook, 

V, 4 Heat Treating, Park Ohio. 

Stratfull, R.F., 1987. Comments On The Identitication Of Chloride Threshold İn The 

Corrosion Of Steel İn Concrete. Corrosion-NACE, 47: 8. 

Şimşek, O., 2004. Beton ve Beton Teknolojisi. Seçkin Yayınevi, 5-32, Ankara. 

Taşcı, A., 1993. Borlanmış Çeliklerin Aşınma ve Korozyon Dayanımları. İstanbul 

Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y.Lisans Tezi, 45s, İstanbul. 

TMH, (2003/4). Türkiye Mühendislik Haberleri, sayı 426. 

TMMOB, 2002. Bor Raporu. Maden Mühendisleri Odası, Şubat. 

Topal, A., 2001. Petrol Orada İse Bor'da Burada. Yeni Avrasya Dergisi Mart 2001/3 

TS EN 197-1, “Çimento – Bölüm 1: Genel Çimentolar- Bileşim, Özellikler ve 

Uygunluk Kriterleri”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 5-20 (2002). 

75

TS 3530 EN 933-1, (1999). “Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 

1:Tane Büyüklüğü Dağılımı Tayini-Eleme Metodu”, Türk Standartları 

Enstitüsü, Ankara, 4-9. 

TS 3529, (1980). “Beton Agregalarının Birim Ağırlıklarının Tayini”, Türk 

Standartları Enstitüsü, Ankara, 1-5. 

TS 3526, (1980). “Beton Agregalarında Özgül Ağırlık ve Su Emme Oranı Tayini”, 

Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1-13. 

TS 3523, (1980). “Beton Agregalarının Yüzey Nemi Oranının Tayini”, Türk 


TS 3527, (1980). “Beton Agregalarında İnce Madde Oranı Tayini”, Türk Standartları 

Enstitüsü, Ankara, 1-7. 

TS EN 1744-1, (2000). “Agregaların Kimyasal Özellikleri İçin Deneyler-Bölüm 1: 

Kimyasal Analiz”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1-5 

TS 3528, (1980). “Beton Agregalarında Hafif Madde Oranı Tayini”, Türk 


Uhlig, H.H., 1971. Corrosion and Corrosion Control. New York, John Wiley and 

Sons. New York, 1: 40-72. 

Uysal, M., 2006. CrN, TiN Kaplanmış ve Kaplanmamış AISI 304 Paslanmaz 

Çeliğinin Korozyon Özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi 

Ankara. 

Üneri, S., 1998. Korozyon ve Önlenmesi. Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi 

Fizikokimya Anabilim Dalı Korozyon Derneği, The Corrosion Assocıatıon, 

Ankara, 136, 152, 167, 284, Ankara. 

Wheat, H. G., Eliezer, Z., 1985. Some Electrochemical Aspects Of Corrosion Steel 

İn Concrete. Corrosion-NACE, 41 (11): 640-645. 

Yalçın, H., Koç, T., 1999. Katodik Koruma, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık 

Fakültesi. Palme Yayınları, Ankara, 40, 46, 48, 49, 56,57. Ankara. 

Yalçın, H., Gürü, M., 2002. Metallerin Korozyonu. Ankara, Malzeme Bilgisi, Palme 

yayıncılık, 173-183, 225-228, Ankara. 

76

Yanardağ, T., 2004.Çinkonun Sulu Çözeltilerindeki Korozyonuna Organik 

Maddelerin Etkisi. Ankara Üniversitesi Yüksek Lisans Tezi, Ankara. 

Yılmaz, A.B., 2002. Beton ve Betonarme Yapıların Korozyonu. Hatay, Mustafa 

Kemal Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi, 641-649, Antakya/Hatay. 

Yüzer,N., Aköz, F., Özhendekçi,N., 2003. Korozyon Nedeni ile Beton Örtüyü 

Çatlatan Donatıdaki Kesit Kaybının Belirlenmesi. TMMOB İnşaat 

Mühendisleri Odası, Teknik Dergi, Cilt 14, Sayı 2, sayfa:2923-2934. 

77

Adı Soyadı :Ayşe Elyiğit 

Doğum Yeri : Osmaniye 

Doğum Yılı : 1981 

Medeni Hali : Bekar 

Eğitim ve Akedemik Durum 

ÖZGEÇMİŞ 

Lise : Osmaniye Rahime Hatun Kız Meslek Lisesi 1995-1998 

Lisans : Süleyman Demirel Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı 

Eğitimi Bölümü 2002-2007 

Yüksek Lisans : Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yapı 

Eğitimi ABD. 2008-…… 

Yabancı Dil : İngilizce 

78

tc süleyman demirel üniversitesi fen bilimleri enstitüsü bor

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?