Tünellerde Beton Yol Neden Tercih Edilmelidir?

Ülkemizde son yıllarda ulaşımı kolaylaştırmak amacıyla birçok tünel yapılmaktadır. Bu nedenle proje, inşaat ve malzeme konularında önemli deneyimler kazanılmaktadır. Tünel yapılarında yangın yüküne karşı tasarım özellikle Avrupa’da tünel kazalarında yaşanan acı deneyimlerle çok daha önemli hale gelmiştir.

 

Beton yolun asfalt yola oranla maliyet ve yapısal üstünlükleri konusunda birçok araştırma ve yayın mevcuttur. Bunların dışında betonun asfalta oranla en büyük özelliği yangına karşı dirençli olmasıdır. Bu nedenle, özellikle tünellerde beton yol tercih edilmelidir. İstanbul’da son yıllarda yapılan tünellerde de beton yol kullanılmaktadır.

 

Resim 3: Kağıthane-Piyalepaşa Tüneli’nde yol üst yapısı olarak beton kaplama örneği

Resim 3: Kağıthane-Piyalepaşa Tüneli’nde yol üst yapısı olarak beton kaplama örneği

Bilindiği üzere asfalt içinde, yanıcı bir malzeme olan bitüm mevcuttur. Bu malzeme yangın esnasında çok kısa bir sürede ve yaklaşık 500oC’de yanmaya başlamakta ve zehirli gaz meydana getirmektedir. Bunun sonucunda asfalt yol yapısal olarak kullanım dışı kalmaktadır. Böyle bir durum insan hayatını olumsuz yönde etkilediği gibi kurtarma çalışmalarını da engellemektedir. Asfaltın yanması yangın yüküne ilave bir yük katmaktadır. Betonun yangına dayanıklı oluşu ve toksik malzeme içermemesi yangına karşı güvenliği arttırmaktadır.

 

Beton asfalta oranla daha yüksek sıcaklıklarda hasara uğrar ve tahliye-kurtarma çalışmaları için gerekli süreye izin verir.

Resim 4: Sıcaklık 750oC’ye yükseldiğinde asfalt(sol) ve beton(sağ) numunenin karşılatırması yapılmaktadır. Yangın sonrasında betonun daha iyi  performans sağladığı görülmektedir. 10 m2 asfaltın  yanması sonucu açığa çıkan enerjinin hemen hemen bir arabanın yanması sonucu oluşan enerjiye(18000MJ) eşdeğer olduğu bilinmektedir.

Resim 4: Sıcaklık 750oC’ye yükseldiğinde asfalt(sol) ve beton(sağ) numunenin karşılatırması yapılmaktadır. Yangın sonrasında betonun daha iyi performans sağladığı görülmektedir. 10 m2 asfaltın yanması sonucu açığa çıkan enerjinin hemen hemen bir arabanın yanması sonucu oluşan enerjiye(18000MJ) eşdeğer olduğu bilinmektedir.

Yangın açısından beton yolun üstünlükleri
 

  • 1.Beton yangına dirençlidir ve yangın yükünü arttırmaz.
  • 2.Betonun yangına dayanıklılığı yüksektir ve yangının yayılmasını önler.
  • 3.Beton yangına karşı etkili bir koruyucudur, güvenli kaçış olanakları ve kurtarma faaliyetlerinde kolaylık sağlar.
  • 4.Betonda yangın sırasında zehirli gaz çıkışı olmaz.
  • 5.Beton, yangının yayılmasına neden olabilecek ergimiş parçalar açığa çıkarmaz.
  • 6.Betonun yangın halindeki direnci yangının söndürülmesini kolaylaştırır ve yapının göçme riskini azaltır.

Yangının beton tünel kaplamasına etkisi

Betonun, yol kaplaması olarak asfalta, yapısal olarak da çeliğe göre yangın dayanıklılığının daha iyi olduğu bilinmektedir. Dünyada meydana gelen tünel yangınlarında, beton tünel kaplamasında oluşan hasarlar detaylı biçimde incelenmiş ve yangına karşı betonun daha dayanıklı olması için pasif önlemler tespit edilmiştir.

Resim 5: Great Belt Tüneli yangını sonrası beton tünel kaplamasındaki hasar

Resim 5: Great Belt Tüneli yangını sonrası beton tünel kaplamasındaki hasar

Tablo 1 : Avrupa’da geçmişte yaşanan büyük tünel yangınları

Tablo 1 : Avrupa’da geçmişte yaşanan büyük tünel yangınları

Tablo 1’de belirtilen tünel facialarında betonun basınç dayanımı açısından herhangi bir sorunu görülmemektedir. Esas sorun düşük geçirimli ve yüksek dayanımlı beton kullanılan tünel kaplaması içindeki suyun yüksek sıcaklık nedeniyle genleşmeye maruz kalıp yeterince boşluklu yapı olmamasından ve su buharının dışarı tahliye edilememesinden dolayı büyük bir iç gerilmeye ve sonucunda patlamaya neden olmasıdır.

 

Bu duruma çözüm olarak günümüzde özellikle yüksek dayanımlı betonlarda poliproplen lif kullanılmaktadır. Bu lifler, yangın esnasında yaklaşık 150oC civarında ergimekte ve su buharının dışarı atılması için gerekli olan dışa açık tahliye kanallarını oluşturmaktadır.

Resim 6: Polipropilen lif

Resim 6: Polipropilen lif

Sonuç       

Beton, asfalta oranla mekanik ve fiziksel üstünlükleri   dışında yangına karşı dayanıklılığı ile özellikle tünellerde tercih edilmektedir. Beton yapılan araştırma ve geliştirme çalışmaları ile ideal bir taşıyıcı yapı malzemesidir. Önümüzdeki yıllarda ülkemizde de beton yol yapımının giderek artması beklenmektedir.
 
Kaynaklar

  1. Betonda Yangınla Kapsamlı Korunma ve Güvenlik, European Concrete Platform Yayını.
  2. Tünellerde Yangın Güvenliğinin Arttırılması:Seçenek Olarak Beton Kaplama, Cembureau Yayını.

 
 
 

Pin It

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir