Derzlerde Kullanılan Geçirimsizlik-Dolgu Malzemeleri Ve Uygulama İlkeleri :

Derz (Geçirimsizlik Ve Dolgu) Malzemeleri

Günümüzde prefabrikasyonun hızla yayıldığı ülkemizde prefabrike büyük boy beton cephe panelleri arasındaki derzlerin yapımı, montaja dayalı her türlü üretimde olduğu gibi, en kritik işlemlerden birini oluşturmaktadır. Çünkü bu derzler, strüktürel bağlantı ve devamlılığı sağlamanın yanı sıra, panellerin boyutsal, şekilsel hataları ve hareketlerine rağmen iyi bir hava, yağmur, ısı, nem, toz ve gürültü yalıtma özelliğini göstermek ve bu niteliğini binanın ömrü boyunca koruyabilmek zorundadır. 0 nedenle; büyük boy iki beton cephe paneli arasındaki derzi kapatarak, sızdırmazlığı sağlamak üzere geçirimi engelleyici malzemeler (sealant) kullanılmaktadır. Ayrıca derzlerde; derz geçirimsizlik (sızdırmazlık) malzemesinin derz içindeki derinliğini sınırlaması, arka yüzünü şekillendirmesi ve destekleyici yatak görevi görmesi için derz dolgu fitilleri (backup material) kullanılmaktadır.

Derz malzemeleri çeşitli etkenler karşısında hareket edip çalışmaktadırlar. Genelde etken unsurlar, sıcaklık farklılıkları nedeniyle malzemenin çeşitli derecelerde genleşmeleri veya büzülmeleri, nemin etkisiyle şişmeleri ve kurumayla büzülmeleridir. Bunların yanı sıra rüzgar, yer sarsıntıları, ağır yük gibi mekanik etkenler de malzemelerin deformasyonuna neden olabilmektedirler. Derzlerde; derz yeri, genişliği, derinliği ve iklim koşullarına uygun malzeme kullanılmaması, uygulamaya yeterince özen gösterilmemesi, deformasyonların gerçek değerlerine yakın olarak değerlendirilememesi gibi nedenlerle, derz malzemelerinin bir yüzeyden ayrılması halinde (adezyon-yapişma bozukluğu), malzemenin kendi içindeki uzaması ve sıkışması sonunda kopması (kohezyon bozukluğu) ile derz geçirgenlik kazanır.

Ayrılma ve kopmanın tam olmaması halinde bile oluşacak hava hareketi veya hava hareketlerine imkan veren bir malzeme kullanılması durumunda, kullanılan yalıtımın niteliği bozulacak, derz arkasına su geçişi hızlanacak ve ısı transferlerine izin vererek, zamanla yoğuşma meydana gelebilecektir. Dolayısıyla bu bölgedeki hafif bir nemlenme ile havadaki toz ve uçuşan parçacıkları daha fazla toplayacak ve çevresine göre daha kirli yüzeyler oluşturacaktır. Derz malzemelerinin kendilerinden beklenen performansı gösterebilmeleri için TS 815 ve DIN 4108 e göre su özelliklere sahip olmaları beklenmektedir.

Derz malzemeleri;

• Derzin geçirimsizliğini sağlamalıdır.
• Derzdeki hareketlere ve hareketin hızına uyumlu bir biçimde şekil değiştirmelidir.
• Çeşitli deformasyonlara maruz kaldığında ilk şekline ve ilk özelliklerine yeterli derecede dönebilmelidir.(Bu olgu malzemenin elastik özellikleri ile ilgilidir.)
• Yüksek adezyon özelliğine sahip olmalı , büyük gerilmelere maruz bölgelerde veya köselerde sıyrılma veya adezyon kaybı olmamalıdır.
• Malzeme içinde kopma veya ayrılma olmamalı, başka bir ifade ile malzeme moleküllerini bir arada tutan kohezyon kuvvetleri yenilmemelidir. Yüksek çalışma sıcaklığında malzemenin yumuşaması halinde, özelliklerinde kabul edilemez değişiklikler olmamalıdır.
• Düşük sıcaklıklarda sertleştiğinde kırılma olmamalı ve özelliklerinde kabul edilemez değişiklikler olmamalıdır.
• Belirli bir sıcaklık aralığında ve belli bir süre içinde yaslanma, hava etkileri veya beklenen diğer çevre koşullarından etkilenmemelidir.
• Bu temel istemlerin dışında özel çalışma koşullarına göre yabancı madde girişine, aşınmaya, çentiklenmeye, yangına ve kimyasal maddelere dayanıklılık da beklenebilir. Bu tür malzemeler kullanılmadan önce belirli bir süre bozulmadan saklanabilmeli, betona ve kullanıcıya zararlı olacak maddelerden arındırılmış olmalıdır. Kullanım kolaylığı, ise bir diğer tercih nedenini oluşturmaktadır.

Derz sızdırmazlık malzemelerinin derinliği; eğer üretici firma tarafından bildirilmemiş ise genel ilke olarak, elastik, elasto-plastik ve bir ölçüye kadar plasto-elastik malzemeler için derz genişliğinin yarısı olarak tasarlanır. YAE teknik şartnamesinde ise; 10 mm’ye kadar genişlikteki derzlerin doldurma derinliğinin genişliğine eşit olması, 10 mm’den geniş derzlerde ise yaklaşık olarak; 15 mm genişlik için; derinliğin 10 mm, 20 mm genişlik için; 12 mm, 30 mm genişlik için; 15 mm, 50 mm genişlik için ise 20 mm olması hükmü getirilmiştir.

Genleşme Derzleri (Dilatasyon derzleri)

Betonarme yapıda rötre, sünme, sıcaklık değişmesi, yüzünden meydana gelen boy değişiklikleri etkisini azaltmak için plandaki boyutlarını sınırlı tutmak amacıyla yapı genleşme derzleriyle bloklara ayrılır.

Bu derzlerle yangınlarda meydana gelen büyük sıcaklık etkisiyle yapıların fazla zarar görmesi de önlenmiş olur.

Oturma Derzleri

Temel zemini özelliklerinin veya yapı yüklerinin bütün alanda düzgün olmayışı yüzünden meydana gelecek farklı oturmaların ve dönmelerin yapıya zarar vermesini önlemek için yapılan derzlerdir.

Çeşitli özellikteki zeminler üzerine inşa edilen yapı bölümleri veya yan yana gelmiş, farklı karakterde, çeşitli biçimde yüklü yapı bölümleri oturma derzleriyle birbirinden ayrılır.

Konstrüktif Derzleri

Statik hareketli yükler ve dinamik kuvvetlerden meydana gelecek deformasyonların engellenmesini önlemek, titreşimlerin bölgesel kalmasını sağlamak amacıyla yapılan derzlerdir.

Deprem Derzleri

Yapıya deprem etkisiyle kendi içinde az zararlı titreşim yapabilecek bölümlere ayıran derzlerdir.

Birde bunlar dışında kalan iş derzleri vardır. Çeşitli nedenlerle beton sürekli olarak dökülmeyince ara verildiğinde ortaya çıkan bu derzler geçici olup, betonun ek yerlerini meydana getirirler ve burada sözü edilen hareket derzlerinden ayrı olarak incelenmektedir.

Derzlerin Yerleri ve Birbirinden Uzaklıkları

Derzler hangi nedenle yapılırsa yapılsın, birkaç görevi birden yerine getirebilir. Bu görüşle derz yerlerinin tespiti için izlenecek yol şöyle özetlenebilir.
Yapı plandaki belli boyutları belli sınırlar içinde kalan bölümlere ayrılır. Bu sınırlar yapının sıcaklık değişmelerine açık olup olmadığına, özellikle temel üstündeki kolonların narinliğine, yapı içinde yatay boy değişmelerini engelleyecek merdiven, asansör perdeleri gibi rijit elemanların bu bölümün ortasına veya kenarına geldiğine, iklim şartlarına göre değişik değerler alır. Eğer temel zemini şartları yada yükler değişikse bu ayırma temelde de devam eder. Temel şartları yüzünden yapılan ayırmalar bölümlerin boyları düşünülmeden bu şartların gerektirdiği yerlerde olur ve blok boyları genleşme bakımından gereken sınırları aşarsa arada başka derzler de düzenlenir.

Derzler konstrüktif ve ekonomik zorluklar çıkarıldıklarından bunların gerektiği kadar çok, fakat mümkün olduğu kadar az sayıda düzenlenmesine çalışılmalıdır. Önemli olan bir noktada derzlerin projenin hangi safhasında belirtileceğidir. Çoğu zaman yapıldığı gibi ilk etüdlerde derzleri düşünmemek sonradan derzin bir salonun ortasına gelmesi, merdiven, asansör gibi rijit elemanlarla çevrili bölümlerin kenarda kalması, pahalı ve çirkin çözümlere başvurulması ve benzeri durumlara yol açarak yeniden ilk etüdlere dönülmesini gerektirebilir. Bu bakımdan derz yerleri projelerde elden geldiği kadar erken planlanmalı, derzler de öteki yapı elemanları gibi göz önüne alınmalıdır.

Dilatasyon aralıkları için şartnamelerde farklı tesirler için ayrı ayrı standart tablolar yapılmıştır veya direk formüllerle dilatasyon aralıkları çıkartılmıştır. Aşağıdaki örnekte sıcaklık değişmeleri, yangın tehlikesi gibi tesirlerin beklendiği yapılarda dilatasyon aralıkları verilmiştir ve bu değerleri aşılmamalıdır. Bu değerlerin aşılması halinde meydana gelecek ilave tesirlerin karşılanabildiği hesapla gösterilmektedir. Tek katlı binalarda kolonların rijitlikleri a = h 2 / s katsayısı ile tarif edilir. Burada ;

h : Kolon yüksekliği (m)
s : Dilatasyon doğrultusundaki kolon genişliği (m)dir.
a < 90 olması halinde ilave tesirlerin tahkiki yapılmalıdır. Aşağıdaki tabloda bazi konstrüksiyonların dilatasyon aralıkları “ısı izolasyonu” yapılması veya yapılmaması halinde verilmiştir.

Bu tip izolasyonların ısı katsayısı en az 1/ l³ 0,50 m 2hgrd/cal olmalıdır. Daha küçük ısı katsayılı izolasyonların kullanılması halinde, dilatasyon aralıkları, 1/ l ile orantılı olarak azaltılmalıdır. Kostrüktüf sebeplerle bu genişlikler 2,5-3 cm den küçük yapılmamalıdır.

Derz (geçirimsizlik ve dolgu )malzemeleri

Günümüzde prefabrikasyonun hızla yayıldığı ülkemizde prefabrike büyük boy beton cephe panelleri arasındaki derzlerin yapımı, montaja dayalı her türlü üretimde olduğu gibi, en kritik işlemlerden birini oluşturmaktadır. Çünkü bu derzler, strüktürel bağlantı ve devamlılığı sağlamanın yanı sıra, panellerin boyutsal, şekilsel hataları ve hareketlerine rağmen iyi bir hava, yağmur, ısı, nem, toz ve gürültü yalıtma özelliğini göstermek ve bu niteliğini binanın ömrü boyunca koruyabilmek zorundadır. 0 nedenle; büyük boy iki beton cephe paneli arasındaki derzi kapatarak, sızdırmazlığı sağlamak üzere geçirimi engelleyici malzemeler (sealant) kullanılmaktadır.

Ayrıca derzlerde; derz geçirimsizlik (sızdırmazlık) malzemesinin derz içindeki derinliğini sınırlaması, arka yüzünü şekillendirmesi ve destekleyici yatak görevi görmesi için derz dolgu fitilleri (backup material) kullanılmaktadır. Derz malzemeleri çeşitli etkenler karşısında hareket edip çalışmaktadırlar. Genelde etken unsurlar, sıcaklık farklılıkları nedeniyle malzemenin çeşitli derecelerde genleşmeleri veya büzülmeleri, nemin etkisiyle şişmeleri ve kurumayla büzülmeleridir. Bunların yanı sıra rüzgar, yer sarsıntıları, ağır yük gibi mekanik etkenler de malzemelerin deformasyonuna neden olabilmektedirler.

Derzlerde; derz yeri, genişliği, derinliği ve iklim koşullarına uygun malzeme kullanılmaması, uygulamaya yeterince özen gösterilmemesi, deformasyonların gerçek değerlerine yakın olarak değerlendirilememesi gibi nedenlerle, derz malzemelerinin bir yüzeyden ayrılması halinde (adezyon-yapişma bozukluğu), malzemenin kendi içindeki uzaması ve sıkışması sonunda kopması (kohezyon bozukluğu) ile derz geçirgenlik kazanır. Ayrılma ve kopmanın tam olmaması halinde bile oluşacak hava hareketi veya hava hareketlerine imkan veren bir malzeme kullanılması durumunda, kullanılan yalıtımın niteliği bozulacak, derz arkasına su geçişi hızlanacak ve ısı transferlerine izin vererek, zamanla yoğuşma meydana gelebilecektir. Dolayısıyla bu bölgedeki hafif bir nemlenme ile havadaki toz ve uçuşan parçacıkları daha fazla toplayacak ve çevresine göre daha kirli yüzeyler oluşturacaktır.

Derz malzemelerinin kendilerinden beklenen performansı gösterebilmeleri için TS 815 ve DIN 4108 e göre su özelliklere sahip olmaları beklenmektedir. Derz malzemeleri;

• Derzin geçirimsizliğini sağlamalıdır.
• Derzdeki hareketlere ve hareketin hızına uyumlu bir biçimde şekil değiştirmelidir.
• Çeşitli deformasyonlara maruz kaldığında ilk şekline ve ilk özelliklerine yeterli derecede dönebilmelidir.(Bu olgu malzemenin elastik özellikleri ile ilgilidir.)
• Yüksek adezyon özelliğine sahip olmalı , büyük gerilmelere maruz bölgelerde veya köselerde sıyrılma veya adezyon kaybı olmamalıdır.
• Malzeme içinde kopma veya ayrılma olmamalı, başka bir ifade ile malzeme moleküllerini bir arada tutan kohezyon kuvvetleri yenilmemelidir. Yüksek çalışma sıcaklığında malzemenin yumuşaması halinde, özelliklerinde kabul edilemez değişiklikler olmamalıdır.
• Düşük sıcaklıklarda sertleştiğinde kırılma olmamalı ve özelliklerinde kabul edilemez değişiklikler olmamalıdır.
• Belirli bir sıcaklık aralığında ve belli bir süre içinde yaslanma, hava etkileri veya beklenen diğer çevre koşullarından etkilenmemelidir.

Bu temel istemlerin dışında özel çalışma koşullarına göre yabancı madde girişine, aşınmaya, çentiklenmeye, yangına ve kimyasal maddelere dayanıklılık da beklenebilir. Bu tür malzemeler kullanılmadan önce belirli bir süre bozulmadan saklanabilmeli, betona ve kullanıcıya zararlı olacak maddelerden arındırılmış olmalıdır. Kullanım kolaylığı, ise bir diğer tercih nedenini oluşturmaktadır.

Derz sızdırmazlık malzemelerinin derinliği; eğer üretici firma tarafından bildirilmemiş ise genel ilke olarak, elastik, elasto-plastik ve bir ölçüye kadar plasto-elastik malzemeler için derz genişliğinin yarısı olarak tasarlanır. YAE teknik şartnamesinde ise; 10 mm’ye kadar genişlikteki derzlerin doldurma derinliğinin genişliğine eşit olması, 10 mm’den geniş derzlerde ise yaklaşık olarak; 15 mm genişlik için; derinliğin 10 mm, 20 mm genişlik için; 12 mm, 30 mm genişlik için; 15 mm, 50 mm genişlik için ise 20 mm olması hükmü getirilmiştir.

Derz geçirimsizlik ve dolgu (fitil) malzemeleri uygulama ilkeleri

Yapımın her aşamasında olduğu gibi derzlerin hazırlanmasında da gerekli özen gösterilmeli ve iyi bir isçilik uygulanmalıdır. Seçilen malzemenin uygulanmasında, üretici firma önerileri, TÜBİTAK YAE yalıtım isleri teknik şartnamesinde belirtilen uygulama esaslarına aynen uyulmalıdır.

Derz Yüzeylerinin Hazırlanması

Derz yüzeyleri toz ve yağdan temizlenmiş olmalı,. yüzeylerde kopabilecek zayıf parçalar bulunmamalıdır. Beton paneller zımparalanarak, kum püskürtme, mekanik aşındırma ile veya bu yöntemlerin kombinasyonu ile tam olarak temizlenmelidir. Kum püskürtme yöntemi, diğer yöntemlere oranla daha pahalı olmasına karsın, çok iyi sonuç vermektedir. Bu nedenle termoset; kimyasal kürlü, yerinde yapımlı, pahalı derz sızdırmazlık malzemeleri için kullanımı tercih edilmelidir. Yağ gibi kirleticileri ortadan kaldırmak amacıyla kullanılan solventler (asit yıkaması), genellikle olumsuz etki göstererek kirleri betonun gözenekleri içine taşımaktadır.

Tozların uzaklaştırılması, genellikle yerinde dökümlü derz sızdırmazlık malzemesinde iyi bir yapışma sağlanması için son derece gereklidir. Son temizlik, fırça ile yapılırsa da yağ sızdırmayan hava kompresörü veya vakumlu temizleyiciler, çok iyi sonuç vermektedirler.

Uygulama; öngörülen sıcaklıkta yapılmalıdır. Uygulamada esas, üretici önerilerine uymaktır. Böyle bir olanak bulunamaz ise 32 °C’den yüksek, 4 °C’den düşük sıcaklıklarda uygulama yapılmamalıdır. istenilen sıcaklıkların altında veya üstünde çalışmak, istenmeyen gerilmelerin doğmasına sebep olur. Yüksek sıcaklıklarda çalışma zamanı azalır, daha düşük sıcaklıklarda ise malzeme sertleşir, donma tehlikesi bile söz konusu olabilir.

Primer öngörüldüğünde ise, genelde derz malzemeleri üreticileri uygun primeri de beraberinde vermektedirler. Primer; fırça veya sprey ile uygulanmaktadır. Primer’in kullanılmasındaki amaç; beton gibi gözenekli yüzeylerle özellikle termoset cinsi kimyasal kürlü maddelerin iyi bir bağ oluşturmasıdır. Fırça ve sprey ile uygulanabilen primer ‘in fırça ile uygulanmasının tercihi halinde, bütün derz yüzeyinde homojen bir film tabakası oluşacak şekilde uygulama yapılmalıdır.

Aksı halde fazla malzeme kalarak, yapışma kayıpları oluşabilir. Yatay derzlerde ise sprey uygulaması daha uygun olmaktadır. Primerler genellikle belirli bir kuruma zamanına sahiptir. Derz sızdırmazlık malzemelerinin gerekli kuruma zamanından sonra uygulanmasına özen gösterilmelidir.

Derz Malzemelerinin Yerleştirilmesi

Derzlerde; derz yüzeylerinin temizlenmesi, gerekli hallerde primer uygulanmasının ardından, derz dolgu fitilinin yerleştirilmesine geçilir. Bu noktada, sızdırmazlık malzemesi için istenilen derinliğin sağlanmasına özen gösterilmelidir.

Derz sızdırmazlık malzemesi olarak macunların tercih edildiği derzlerde; seçilen derz macunu genelde derz macunu tabancası ile uygulanmaktadır. Yapılacak uygulamada, derzlerin düzgün olmasına, her yerde eşit kalınlıkta yapılmasına ve malzemenin kenarlara taşmamasına özen gösterilmelidir. Gerekli hallerde düzgünlüğü ve temizliği sağlamak için derzin iki tarafına kolay sökülebilen bantlar yapıştırılmalı ve uygulamadan sonra sökülerek düzgün hatların oluşturulması sağlanmalıdır.

Bazı derz malzemeleri, eritilerek, yerinde sıcak olarak uygulanmaktadır. Genelde düşük performans sergileyen ve rengi nedeni ile estetik olmayan bu malzemeler; bitümlü bileşikler (asfalt veya kömür katranı), kauçuk veya diğer elastomerik bileşenleri içerebilir.

Derz Geçirimsizlik ve Dolgu Malzemelerinin Dayanıklılığı ve Bakımı

Derzlerde; dış etkenler tarafından en olumsuz etkilenen bölümü derzin ön tarafında yer alan sızdırmazlık malzemesi oluşturmaktadır. Bu malzemelerde meydana gelen gerek malzeme yorulması, gerekse dış etkenler nedeniyle oluşabilecek bozulmalar, derzin su geçirimsizliğini olumsuz yönde etkileyecektir. Yağmur suyu geçişinin önlenmesi görevi verilen, birinci sızdırmazlık malzemesinin hasara uğraması halinde değiştirilmesi (bakımı) mümkün olmakla birlikte maliyeti oldukça yüksektir.

Derzin arka kısmında yer alan ve hasara uğraması halinde çoğu zaman onarımı mümkün olmayan ikinci yalıtım malzemesinin (hava engelinin), birinci sızdırmazlık malzemesi tarafından dış etkilerden korunması sayesinde dayanımı oldukça yüksektir. Bunlara ilave olarak, derzin geometrisinin de rüzgarla itilen yağmur suyunun ikinci sızdırmazlık malzemesine ulaşmadan, drenaj bölgesinden dışarı atılmasını sağlayarak, malzemenin dayanımını artıracak şekilde tasarlanması gerekmektedir.