4/4/2018. TS EN 206-1: Beton basınç dayanım sınıfları (Normal beton)

Transkript

1 Formüle göre dış ortam sıcaklığı -10 o C olgunluk derecesi sıfır olur, yani betonun dayanım kazanmadığı anlamına gelir. 7 gün 20 o C sıcaklıkta kalan bir betonun olgunluk derecesi, 7x24x(20+10)= 5040 C xsaat dir. 7 gün 20 o C de kalan betonun kalıbının alınmasına müsaade ediliyorsa, bunun anlamı kalıp alma için olgunluk derecesinin 5040 Cxsaat olmasının gerektiğidir. e) Ortam nemi/bağıl nem: Bağıl nem %50'nin altına düştüğünde betondaki suyun buharlaşması, hidratasyon için gerekli suyun azalması problemi ortaya çıkar. Özellikle taze betonda hidratasyon daha çok ve hızlı olduğundan karışım suyu kaybı daha da önemlidir. Bu nedenle beton, üretimi izleyen 3-4 gün süresince sulanırlar ve nemli tutulurlar. Buharlaşmanın fazlalığı sadece hidratasyonu etkilemekle kalmaz erken rötre (plastik rötre) olayını da önemli ölçüde artırır, çatlaklı/boşluklu bir yapının oluşmasına yol açar. 1 En elverişsiz ortam koşulları, sıcaklık derecesinin yüksek ve havanın kuru olması durumudur. Bu koşullar, ilk günlerde dayanımın çok düşük değerler almasına neden olduğu gibi, betonun önemli derecede rötre yapmasına yol açar. Betonda rötre miktarının artması ile çatlaklar meydana gelir. Çatlakların oluşması ise hem mekanik ve kimyasal dayanımını azaltır. Nem düşüklüğünün veya kuru havanın dayanıma olan zararlı etkilerini şu önlemleri almak suretiyle azaltılabilir. a) Betonun yüzeyi, yaş çuval, telis bezi, plastik örtü gibi malzemelerle veya ıslak kumla nemli tutulabilir. Betonun yüzeyi sık sık (sıcak havalarda günde en az 2 defa) sulanabilir. Bu işlemler en az 7 gün sürmelidir. b) Beton yüzeyindeki buharlaşmayı önlemek amacıyla geçirimsiz bir tabaka ile kaplanır. Bu tabaka, koruyucu emülsiyon halindeki sıvı kimyasalların fırça ile betonun yüzeyine sürülerek meydana getirilir. 2 c) Rutubetin (nem) etkisinden daha az etkilenen çimento kullanılabilir. Çimentoların su tutma özelliği vardır. Bu özellik ne kadar yüksek ise buharlaşma yolu ile betonu terk eden su miktarı o kadar azdır ve böyle bir çimento ortam neminin etkisinden daha az zarar görür. Su tutma özelliği en düşük çimentolar, cüruf ve puzolanlı çimentolardır. Yapının şekline ve türüne göre rutubetin etkisi değişmektedir. Yüzey/hacim oranı büyük (dış ortama açık olan yüzeyleri fazla) olan yapılardaki betonlarda örneğin yollarda, hava meydanlarında bu etki daha önemlidir. Bu bakımdan yukarıdaki önlemler özellikle bu tip yapılardaki betonlarda için titizlikle uygulanmalıdır. Standartlarda, rutubet ve sıcaklık faktörleri dikkate alarak beton numunelerinin deney gününe kadar (7 ve 28 gün) 20 o C sıcaklıkta kirece doygun su içinde saklanmasını öngörülmektedir. 3. Dış etkilere dayanıklılık (durabilite, kalıcılık): Dayanıklılık, üretim sonrası sertleşmiş betonun çevresel etkilere (fiziksel, kimyasal ve mekanik) dayanıklı olması ve dayanımını kaybetmemesi olarak tanımlanabilir. Fiziksel etkiler: Donma-çözülme, ıslanma-kuruma, yüksek sıcaklık gibi etkilerdir. Bu etkiler sonucu oluşan boy ve hacim değişimi nedeniyle betonda çatlaklar oluşmakta ve ilerleyebilmektedir. Kimyasal etkiler: Sülfatlı, klorlu, asitli sular, alkali-silika reaksiyonu gibi etkilerdir. Mekanik etkiler: Aşınma, kavitasyon, tekrarlı yükleme, çarpma etkisi, deprem etkisi, aşırı yükleme. Dayanıklı bir beton, maruz kaldığı hava (iklim) şartlarına, kimyasal tesirlere ve dış mekanik etkilere karşı dayanımını kaybetmeyen betondur

2 Beton ve betonarme taşıyıcı elemanlardaki durabilite problemleri; Betonda artan çatlak oluşumu ve yayılımı ile dayanım azalması ve zamanla yüzeysel parçalanmalar, Betonarme elemanda ise donatının korozyonu şeklinde meydana gelmektedir. Betonun hizmet süresince maruz kalacağı farklı dış etkiler, betonun iç yapısında neden olduğu kimyasal çözülme, genleşme ve iç gerilmeler sonucu boşlukların ve çatlakların artması ile geçirimsizlik ve dayanım özelliklerinde önemli oranda azalmalar meydana getirebilmektedir. Bu özelliklerdeki azalmalar sonucu, betonda çatlakların ilerlemesi ve büyümesine bağlı olarak yüzeysel veya ileri boyutta parçalanmalar ve dökülmeler meydana gelebilmektedir. Betonarme taşıyıcı elemanlarda ise dış etkiler (klor, karbondioksit difüzyonu) nedeniyle donatıda oluşan korozyon, donatı ile beton arasındaki aderansı azaltığı için betonarme elemanın yük taşıma kapasitesinin azalmasına neden olmaktadır. 5 Ayrıca artan korozyon düzeyine bağlı olarak betonarme elemanda deprem gibi etkiler nedeniyle artan deformasyonlar sonucu yapı elemanında veya yapıda bölgesel veya tamamen göçme ve yıkılmalara neden olabilmektedir. Bu nedenle dayanıklılığın, dayanım kadar hatta bazen daha da önemli aranan bir özelik olması gerektiği ortaya çıkmaktadır. Yeterli dayanıklılığı sağlayabilmek amacıyla, çevreden gelebilecek etkilerin türüne göre, beton tasarım aşamasında alınabilecek önlemlerden bazıları; Sülfatlı sularla ve zeminle/toprakla temas edecek betonların üretiminde sülfatlara dayanıklı porttand çimentosu gibi, içerisinde C 3 A karma oksiti daha az olan çimentolar, cüruflu çimentolar veya öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu gibi mineral katkılar kullanılabilir. 6 Mikroskobik hava boşlukları, betondaki kılcal boşlukları ve su geçirgenliğini azaltması nedeniyle betonun donma-çözülme dayanımını artırmaktadır. Ancak bu boşluklar, betonun basınç dayanımında biraz azalma meydana getirmektedir. Suyun ve kimyasal sıvıların beton içerisine girişini azaltabilmek için daha az kapiler boşluklu betonlar gerektiğinden, beton karışımında su/çimento oranı mümkün olduğu kadar düşük tutulmaya çalışılır. TS EN 206-Çevresel etki sınıfı Sülfat etkisi Sülfat etkisi hasarı Şiddetli donma-çözülme olaylarına veya tuzlara (klor etkisi) maruz kalacak betonlarda mikroskobik hava boşlukları (%2-%6) oluşturan katkı maddeleri yardımıyla hava sürüklenmiş beton üretimi yapılabilir

3 Basınç Dayanımlarına Göre Betonlar Betonlar, 28 günlük basınç dayanımlarına göre; Düşük dayanımlı beton: Beton sınıfı C 20'den daha az olan betonlardır. Normal dayanımlı beton: Beton sınıfı, C20-C40 arası olan betonlardır. Yüksek dayanımlı beton: Beton sınıfı, C40 dan büyük olan betonlardır. C20/25 beton sınıfı: Kirece doygun suda 28 gün kür edilen; Silindir (15x30cm) cinsinden minimum 20 MPa, Küp (15x1515cm) cinsinden minimum 25 MPa basınç dayanımına sahip olan betonu ifade eder. 9 TS EN 206-1: Beton basınç dayanım sınıfları (Normal beton) Basınç dayanımı sınıfı C 8/10 C 12/15 C 16/20 C 20/25 C 25/30 C 30/37 C 35/45 C 40/50 C 45/55 C 50/60 C 55/67 C 60/75 C 70/85 C 80/95 C 90/105 C 100/115 En düşük karakteristik silindir dayanımı f ck,sil N/mm En düşük karakteristik küp dayanımı f ck,küp N/mm Üretildikleri yerlere göre betonlar: Betonlar üretildikleri yere göre, şantiye ve santral betonu olmak üzere iki temel gruba ayrılabilir. a) Şantiye Betonu: Beton bileşenlerinin şantiyede karıştırılması sonucu elde edilen ve şantiyenin ihtiyacına yönelik üretilen betona şantiye betonu denir. Genellikle bu betonlar, şantiyede iki şekilde karıştırılarak üretilmektedir. 1) Kürek veya betoniyerle üretimdir. Küçük tadilat, tamirat amaçlı betondur. Sadece küçük hacimli karışımlarda uygulanır. Betoniyerle karıştırma beton bileşenleri hesaplanan oranlarda betoniyere (karıştırıcıya) şantiyede konur ve istenilen beton kıvamı elde edilinceye kadar karıştırılır. Karıştırma işleminde betonyerin hızı ve karıştırma süresi etkili rol alır. 2) Şantiyede beton santralında üretilen betonlar: Şantiyenin beton ihtiyacını karşılamak için kurulan mobil beton santralıdır. Bu santrallerin ücret karşılığı beton satışı yapılmaz sadece kendi beton ihtiyaçlarını karşılamak amaçlıdır. Ticari beton santralına göre genelde daha küçük kapasitelidir. Bu tip beton santrallerine mobil santralde denir. b) Santral Betonu (Hazır beton): Hazır beton üretiminde beton santralı, otomasyon sistemi ve transmikser ana üretim unsurlarından oluşur. Genellikle beton santralleri bunkerli ve yıldız tipi olarak iki tiptir. Bunkerli santrallarde farklı boyuttaki agregalar santralın uygun bir yerindeki bunkerlerde depolanır. Depodaki malzemeler hareketli bant sistemi ile santralın karıştırma kazanına aktarılır. Çimento ise ayrı bir bunkerden hava ile temas etmeyecek şekilde düzenlenmiş bir sistemle karıştırma kazanına ulaştırılır

4 Yıldız tipi santrallarde santralın uygun bir yerinde yıldız şeklinde depolanan agregalar belirli hacimdeki kovalar yardımı ile alınarak santralın karıştırma kazanına aktarılır. Çimento ise bunkerden hava ile temas etmeyecek şekilde düzenlenmiş bir sistemle karıştırma kazanına ulaştırılır. Harmanlama için tipik malzeme bunkerleri: Hazır betonun trasmikser ile karıştırılması, uzun taşıma mesafesi için ideal olup, gecikmelerden daha az etkilenir. Transit (hareket halinde) karıştırmada su, karıştırmanın başlamasından hemen önce miksere ilave edilmelidir. Karıştırma iki yöntemle yapılabilir. a) Kuru Karıştırma: Santralden çıkışı kuru olan karışımdır. Karışımda kullanılan malzemeler; çimento, agrega ve gerektiğinde çok ince malzeme ile katı (mineral) katkı maddesidir. Karışım suyu ve sıvı katkı (akışkanlaştıcı) maddesi trasmikserde ilave edilir. b) Yaş Karıştırma: Santralden çıkışı yaş olan karışımdır. Bütün beton bileşim elamanı santralde karıştırılan karışımdır. Su/çimento oranı istenilen şekilde ayarlanabilir. Bu karışımda betonun priz başlangıç süresine kadar kalıba dökülmesi ve yerleştirilme işleminin tamamlanması gerekir Şematik olarak hazır beton tesisi: Agrega bunkerleri Çimento siloları Transmikser

5 Betonun dökülmesi ve yerleştirilmesi: Beton malzemelerinin karışım oranlarının bulunması, betonun karılması ve taşınması gibi işlemler tam olarak yerine getirilmiş olsalar dahi, taze betonun yapıdaki yerine yerleştirilmesi işlemi uygun tarzda yapılmadığı takdirde, betondan beklenilen kaliteyi elde edebilmek mümkün değildir. Betonun dökümü ve yerleştirme sırasındaki işlemler: Beton kalıbına en fazla 1.5m yükseklikten dökülmelidir. Aksi durumda betonda ayrışmaya ve kalıbın açılmasına neden olabilir. Beton yerleşeceği en yakın bölgeye dökülmelidir. Yapıda kolon gibi düşey elemanların betonu kalıbına en az üç aşamada her aşamada sıkıştırma/vibrasyon işlemleri uygulanarak yerleştirilmelidir. Taze betonun beton pompası ve oluklarla dökülmesi: Taze betonun vinç ve kova ile dökülmesi: Döşeme gibi yatay elemanların betonu kalıbına önce yardımcı ekipmanlarla yayılır. Bu yayılma işleminden sonra vibrasyon uygulanmalıdır. Aksi takdirde gereğinde fazla vibrasyon uygulanması nedeniyle segregasyon meydana gelebilir. Beton akıcı, akıcı-plastik kıvamda ise yerleştirme, şişlenerek ve tokmaklanarak yapılır. Şişlemeden amaç daha çok hava boşluklarını kapatmak, havanın dışarı çıkmasını sağlayarak döküm nedeniyle oluşan boşlukları azaltmaktır. Plastik ve kuru-plastik betonların kalıbına yerleştirilmesinde vibratör denilen cihazlar ile vibrasyon (titreşim) uygulanır. Bu işlem için beton içine daldırılarak kullanılan dalıcı vibratörler en yaygın araçlardır. Taze betonun kıvamına, hacmine ve tabaka kalınlığına bağlı olarak uygun vibratör seçilmelidir

6 Sıkıştırılan beton yüzeyinde bitirme işlemi, çelik veya ahşap elemanlarla mastarlama ile istenilen düzleme getirilerek yapılır. Bu işlemlerin priz başlamadan önce bitirilmesi gerekir. Bazı büyük döşeme ve kaplama betonlarında vibrasyonlu mastar kullanılabilmektedir. Beton vibrasyonu, betonu dışardan sarsarak, titreştirerek yerleştirmek (dış vibrasyon), içinden sarsarak yerleştirmek (iç vibrasyon) ve kalıp yüzeyinden titreştirerek yerleştirmek (yüzeysel vibrasyon) şeklinde üç şekilde yapılabilmektedir. Dış vibrasyon İç vibrasyon Yüzeysel vibrasyon 21 6