Kimyasal Etkiler

Karayolları servis ömrü boyunca birçok zararlı etlilere maruz kalmaktadır. Bunlardan birisi de kimyasal etkilerdir. Kimyasallar özellikle kıĢ aylarında don etkisini azaltmak için yoğun olarak kullanılır. Bunlara tuzların verdiği zararlarda diyebiliriz. Asitler ise karayollarına atmosferde bulunan zararlı gazların yağmur suyuyla birleĢmesiyle oluĢan asit yağmurları olarak etki edebilirler. Sanayi bölgelerinde kullanılmak üzere bir yerden baĢka bir yere taĢınan kimyasal maddelerde taĢıma esnasında oluĢan kazalar, sızıntı vb. sebeplerden dolayı karayollarına etki edebilmektedir. Kar ve buz mücadelesinde kullanılan kimyasalların etkisini; Kalsiyum Klorür ve Magnezyum Klorür’ün (CaCl2 ve MgCl2) etkisi, Kalsiyum, Magnezyum, Asetat (CMA)’ın etkisi ve Sodyum Klorür (NaCl)’ün etkisi Ģeklinde ifade edilebilir.

2.3.3.1. Kar Ve Buz Mücadelesinde Kullanılan Kimyasallar

Kar ve buz ile mücadelede etkili bir çözüm bulmak, değiĢkenlerin çokluğundan dolayı kolay değildir. Farklı hava durumları, üstyapı sıcaklığı, üstyapı tipi, ortam sıcaklığı, trafik hacmi, taĢıt hızları, rüzgar yönü ve hızı, yağıĢ tipi, topografya, göl veya okyanus etkisi, güneĢ görmeyen kısımlar bu faktörler arasında sayılabilir. Bu etkenlerin çeĢitliliğinden dolayı kar ve buz mücadelesinde farklı kimyasallar değiĢik yöntemlerle kullanılmaktadırlar. En çok kullanılan kimyasallar CaCl2, MgCl2, CMA ve NaCl’dür ve özellikleri maddeler halinde açıklanmıĢtır (Kuloğlu ve Kök, 2005).

a) Kalsiyum Klorür ve Magnezyum Klorür (CaCl2 ve MgCl2)

Kalsiyum Klorür ve Magnezyum Klorür su içinde hızlı ve kolay bir Ģekilde erirler. -29 o

C sıcaklığa kadar olan düĢük sıcaklıklarda bile uygulanabilirler. Bütün buz eritici tuzlar iyonlarına ayrıĢarak kar ve buzu eritirler. “Cl” iyonunun genel olarak çevreye ve betona zarar verdiği bilinmektedir. “CaCl2” ve “MgCl2” bir “Ca” ve “Mg” iyonuna karĢılık iki Cl iyonu serbest bırakır. Bu sayede kar ve buzu eritmekte daha hızlı ve etkili fakat çevreye daha zararlı olmaktadır. Ayrıca “CaCl2” ve “MgCl2” uygulandıktan sonra yol yüzeyinde temizlenmesi zor ve kaygan özellikte bir kalıntı bırakırlar (Kuloğlu ve Kök, 2005).

b) Kalsiyum, Magnezyum, Asetat (CMA)

Ġçme suyu, beton ve bitkiler açısından en güvenli buz eritici kimyasal olmakla birlikte korozif değildir. YağıĢtan önce uygulanması buzun yüzeye yapıĢmasını etkili bir

16

biçimde önlemektedir. CMA’nın yol yüzeyini kaplaması nem riskini ve yüzey hasarlarını azaltmaktadır. Çok düĢük sıcaklıklarda etkili olmamakla birlikte kaya tuzuna göre 30 kat daha pahalıdır (Kuloğlu ve Kök, 2005).

c) Sodyum Klorür (NaCl)

Tuzun baĢlıca buz çözücü olarak kullanılmasının nedeni en çok bulunabilen ve en ucuz buz çözücü olmasıdır. Tuz, karada ve denizlerde bol miktarda bulunmaktadır. En çok kullanılan, madenlerden çıkarılan kaya tuzudur. Deniz suyundan güneĢ ıĢınlarıyla buharlaĢan solar tuz da kullanılmaktadır. Her yıl Amerika’da 15 milyon, Kanada’da ise 4_5 milyon ton tuz kullanılmaktadır. Günümüzün hareketli toplumunda, kar ve buz nedeniyle oluĢan tehlikeli durumları en kısa zamanda ortadan kaldırmak ve kıĢ mevsimlerinde gerekli olan hareketliliği garanti altına almak için yolları açık tutmak zorunludur. Tüm bunlar ise buz çözümünü zorunlu kılmaktadır. Tuz bazen tek baĢına kullanılsa da, en genel kullanımı kar süpürücülerle bir arada olanıdır (Anonim, 2007).

Tuz, kaplama yapısına çeĢitli Ģekillerde olumsuz etkiler yapabilir. Tuzlu su kaplama kenarlarında veya oluĢan çatlaklarda farklı donma kabarmalarına neden olarak asfalt kaplamayı hasara uğratabilir (ġekil 2.4). Beton yollarda, klor iyonları çatlaklardan donatıya ulaĢırlarsa donatıyı paslandırabilir ve yüzeyde ufalanmalara neden olabilir. Tuz, bitümün oksidasyonuna dolayısıyla yaĢlanmasına da sebep olabilir. Toprak geçirgenliği veya arazi eğimi gibi faktörlere dayanarak, sodyum ve klorür iyonları ağaç ve bitki köklerine doğru akabilir. Bu iyonlar ağaçların dallarında ve yapraklarında oluĢurlar ve toksin hale gelebilirler (Anonim, 2006). Ayrıca, Magnezyum klorürdeki magnezyum, beton yollarda çimentoyla reaksiyona girebilir ve kaplamayı zayıflatabilir (Anonim, 2003).

17

Public Road Adminstration Norveç’te tuzlu suyun kullanılabilirliğini araĢtırmak için bir çalıĢma yapmıĢtır. Tuzlu su, hızlı reaksiyon oluĢturması, uygulama hızının artması, tuz miktarının azaltılması, temizlenmiĢ yolda hızlı bir kuruma sağlaması açısından incelenmiĢtir. Tuzlu su uygulamasının, don ihtimalinden önce ve ince buz tabakaları üzerinde etkili olduğu sonucuna varılmıĢtır (Roar ve Knut, 1993).

2.3.3.2. Asit Yağmurları

Kükürt ve Azot dioksitlerin atmosferdeki nemle birleĢerek sülfürik ve nitrik asitli yağmur, kar ya da dolu oluĢturması biçiminde kirliliğe verilen genel addır. Bu tür yağmurda tanecikler siste asılı olarak süspansiyon oluĢturabilir ya da en kuru halde birikebilirler.

Asit yağmurlarının verdiği ileri sürülen zararın bir bölümünün aslında bazı doğal nedenlerden kaynaklandığı yapılan araĢtırmalar sonucunda anlaĢılmıĢsa da, petrol ve kömür yanmasından oluĢan kükürt dioksit ile otomobil motorlarından çıkan azot oksidin, asit yağmuru sorununu büyük ölçüde arttırdığı bilinmektedir.

2 ile 7 gün arasında havada asılı kalabilen bu kirleticiler, atmosferde çeĢitli kimyasal ve fiziksel reaksiyonlara uğrayarak, zamanla çok uzaklara taĢınabilmekte, atmosferdeki su partikülleri ve diğer bileĢenlerle tepkimeye girerek sülfürüz asit (HSO), sülfürik asit (H2SO4) ve nitrik asit (HNO3) gibi kirletici maddelerin oluĢumuna neden olmaktadırlar. ÇeĢitli yanma olayları sonucu havaya karıĢan SO2, SO3, NOx gibi gazlar yağıĢla birleĢip asit meydana getirebilmekte ve bunların yeryüzüne yağması ile asit yağmurları oluĢmaktadır. Bunların yeryüzüne geri dönüĢleri kuru ve yaĢ asit depolanması sonucu olmaktadır (Anonim, 2011h). Asit yağıĢları, geçmiĢte sadece sınırlı bölgelerin sorunu olarak insanların sağlığını tehdit eder gibi görünürken, günümüzde geniĢ alanları etkisi altına almıĢtır. Asit yağmurlarının sınırı yoktur. Asit yağmurları, hangi ülkeden kaynaklanırsa kaynaklansın, çevredeki diğer ülkeleri de etkiler (Selvi, 2007).

Ayrıca asit yağmurları yeryüzüne ve yeryüzünde bulunan birçok yapıya zarar vermektedir. Asit yağmurları, agrega ve bitümlü sıcak karıĢımdan elde edilen karayolları üzerinde de korozif ortam oluĢturarak karayolunun deforme olmasına sebep olabilmektedir.

18

2.4. KARAYOLU ESNEK ÜST YAPISINDA OLUġAN BOZULMALARIN