AGREGALAR KENLİ, DEĞİŞİ ĞİŞİK K BOYUTLU, SERT TANELER BETONUN % 60 -% 80 İ AGREGA AKILCI SEÇİM!

Transkript

1 LAR MİNERAL KÖKENLK KENLİ, DEĞİŞİ ĞİŞİK K BOYUTLU, SERT TANELER BETONUN % 60 -% 80 İ AGREGA AKILCI SEÇİM!

2 Agregalar, Agregalar, betonun hacim olarak %60-%80 %80 ini oluşturur. Bitüml mlü yol kaplamalarının n ağıa ğırlıkça a % 90-95, 95, hacimce % ini agregalar oluşturmaktad turmaktadırlar. rlar.

3 Agrega taneleri, çimento hamurunun zamana bağlı olarak gösterebileceg sterebileceği i hacim değişikli ikliği i (büzülme lme-genleşme) ve buna bağlı olarak oluşabilecek çatlakları azaltır, sert ve yüksek y dayanımlar mları nedeniyle betonun çevre koşullar ullarına dayanıkl klılığını ve dayanımını artırır. r. Agreganın çimento ile genellikle kimyasal etkileşime ime girmesi istenmez. Çimento hamuru ile agrega arasındaki bağlant lantı fiziksel ve mekanik özellik taşı şır. Bu bağlant lantıya aderans adı verilir.

4 Beton karışı ışımlarında agrega dayanımı yüksek ise; kırılma çimento hamuru ve özellikle çimento hamuru, agrega yüzeyinde y oluşur. ur. Eğer agrega zayıf f ise; kırılma k agrega içinde i inde oluşur. ur.

5 Beton karışı ışımlarında agrega dayanımı yüksek ise kırılma çimento hamuru ve özellikle çimento hamuru, agrega yüzeyinde y oluşur. ur. Eğer agrega zayıf f ise kırılma k agregada oluşur. ur. Hafif (zayıf) agregada kırılmak Doğal agregalı betonda ara yüzeyden kırılmak

6 Eğer agrega zayıf f ise kırılma k agregada oluşur. ur.

7 ÖZELLİKLER (NORMAL BETON İÇİN) SERT TEMİZ YÜKSEK DAYANIMLI KİMYASAL ETKİLERE DAYANIKLI İNERT ADERANSI - FİZİKSEL BAĞ

8 AGREGA KAYNAKLARI Agregalar genel olarak; doğal agregalar, işlenmii lenmiş doğal agregalar ve yapay agregalar olarak sınıflands flandırılmaktadır. DOĞAL YAPAY Çakıl Kırmataş Genleştirilmi tirilmiş kil Curuf

9 DOĞAL AGREGALAR Kum ve çakılın n bir arada bulunduğu u malzemeye tüvenan agrega adı verilir. Doğal agregalardan çakıl l ve kum; derelerden, eski dere yataklarından oluşan ocaklardan, denizden, ova, teras ve çöllerden sağlan lanır.

10 DOĞAL AGREGALAR Deniz kumu temiz ve homojen olmasına karşı şın n içinde i inde tuz bulundurur. Tuz, Çelik donatıyı paslandırd rdığından zararlıdır. r. Ayrıca tuz, rutubeti çektiğinden, inden, tuzlu kum kullanılan lan yapılar ların n nemli olmasına yol açar. a ar. Deniz kumlarında ayrıca midye, istiridye kabukları vb. canlı kalınt ntıları bazı durumlarda sorunlar çıkartır; r; betonun yerleşmesini güçg üçleştirir, düşük d k dayanıml mlı taneler oluşturur,

11 DOĞAL AGREGALAR Çöl l ve ova kumları ise temiz olmalarına ve tuz içermemelerine rağmen, yalnızca ince tanelerden oluştu tuğundan, undan, beton yapımı için in genellikle uygun değildir.

12 İŞLENM LENMİŞ AGREGALAR (KIRMATAŞ AGREGALAR) Kırmataş,, ana kayaçlar ların n veya büyük b k taşlar ların, tüm t agrega parçalar alarının n kırılmk lmış bir yüzeye y sahip olacak şekilde kırılmask lması sonucu oluşmaktad maktadır. Kırmataş imalatında öncelikle ana kayaçlar taş ocağı ğında patlatma yöntemiyle y parçalanmakta, alanmakta, daha sonra konkasörler tarafından kırılarak k boyutsal olarak küçük üçültülmektedir. lmektedir. Konkasörün n uygun bir şekilde ayarlanması ile istenen boyutlarda agrega elde edilir. Kırılmış ürün, istenilen agrega boyutlarının n elde edilmesi için i in eleklerden geçirilmektedir.

13 İŞLENM LENMİŞ AGREGALAR (KIRMATAŞ AGREGALAR) Mıcır r adı da verilen kırmataş agregalar genelde kaba (>4 mm) ince (4 mm > x > 63 µm) ve mineral filler (< 63 µm) olmak üzere üç boyutta üretilir. Kaba Kaba 5-15 ince 0-5 Filler

14 İŞLENM LENMİŞ AGREGALAR (KIRMATAŞ AGREGALAR) İri agregaların üretilmesinden sonra, konkasörden arta kalan silt e karşı şılık k gelen kırma k kuma filler, mıcır r tozu veya taşunu adı da verilir.

15 DOĞAL AGREGALAR AGREGA Çakıl kırmataş Çakıl l agregalı beton Kırmataş agregalı beton Tane dağı ğılımının n düzgd zgün n olması ve temiz olması durumunda, kırmataş agregalar pürüzlp zlü ve köşeli k yüzeyleri y nedeniyle çimento harcı ile iyi bir şekilde bağlanabilmektedir. Kırmataşların pürüzlü olmaları nedeni ile işlenebilirlik i azalmaktadır. Kırmataşların doğal hallerinden kırılmk lmış olmaları nedeni ile köşeleri k zayıf olabilmekte, dolayısıyla yla beton dayanımını olumsuz etkilyebilmektedir.

16 YAPAY AGREGALAR AGREGA İmalat ürünü agregalar nispeten yeni malzemelerdir. Tipik olarak, bunlar hafif ağırlıklı olup, genellikle hafif beton imalatında tercih edilmektedir. Genleştirilmi tirilmiş kil Curuf Tipik olarak, bunlar hafif ağıa ğırlıklı olup, genellikle hafif beton imalatında tercih edilmektedir. Yüksek fırın f n cürufu c en yaygın n kullanılan lan yapay agrega türüdür. t r.

17 BETONDA KULLANILABİLEN MİNERAL VE KAYALAR KİREÇTAŞI BAZALT GRANİT DİYABAZ SİYANİT MERMER BARİT BETONDA KULLANILAMAYAN MİNERAL VE KAYALAR ANDEZİT ALÇITAŞI KİLTAŞI KUMTAŞI KUVARS DIŞINDAKİ SİLİKA MİNERALLERİ FELDSPATLAR SÜLFAT MİNERALLERİ ANCAK DENEY YAPILMADAN KARAR VERİLEMEZ!

18 İSTENMEYEN KAYAÇLAR a) Dayanımı düşük k kayalar. Genellikle boşluklu, yapraksı, ince yapılı kayaçlar ların n basınç dayanımı gibi mekanik özellikleri çok düşüktd ktür. b) Su etkisinde hacim değişikli ikliği i yapanlar. c) Betonda sülfat s etkisi oluşturanlar. d) Çimento ile alkali-agrega agrega reaksiyonu yapanlar. e) Değişik ik kimyasal reaksiyon yapanlar.

19 DENEYLERİ Elek analizi Agreganın n incelik modülü tayini Agreganın n sıkışıs ışık, gevşek ek birim hacim ağıa ğırlığının n bulunması Şekilsiz agreganın n birim hacim ağıa ğırlığı (Parafin ile) Agreganın n su muhtevasının n bulunması İnce agregada yabancı organik madde bulunması Agreganın n 63 µm m elekten geçen en kısmk smının n bulunması Agreganın özgül l ağıa ğırlığının n bulunması Los Angeles deneyi ile kaba agrega aşıa şınma kaybının n bulunması

20 DENEYLERİ Agregadaki hafif malzeme yüzdesinin y bulunması (Özgül l AğıA ğırlığı 2 den az olan) Kusurlu malzeme yüzdesi y tayini Klorür r miktarı tayini Sülfat miktarı tayini Dona dayanıkl klılık Elastisite modülünün n bulunması Alkali-Agrega Agrega Reaktivite Deneyi Agregada kuruma çekmesi tayini

21 GRANÜLOMETR LOMETRİ TANE DAĞILIMI Çimentonun beton karışı ışımı içindeki indeki en pahalı bileşen en olması nedeniyle, gerekli işlenebilirlik, i dayanım m ve kalıcılık özelliklerinin sağlanmas lanması koşulu ile karışı ışımdaki çimento hamuru gereksiniminin en aza indirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle, karışı ışımda kullanılacak lacak agreganın granülometrisi lometrisi,, başka bir deyişle tane boyutu dağı ğılımı, işlenebilir bir beton için i in gerekli olan çimento hamuru ihtiyacının n belirlenmesi açısından a da önemli bir karakteristiktir.

22 GRANÜLOMETR LOMETRİ TANE DAĞILIMI Çimento hamuru miktarı, agrega taneleri arasındaki doldurulması gereken boşluk miktarı ve çimento hamuru ile sarılmas lması gereken agrega toplam yüzey y alanı ile doğrudan ilgilidir.

23 DENEYLERİ GRANÜLOMETR LOMETRİ TANE DAĞILIMI tek boyutlu Sürekli gradasyon D max ın küçültülmesi kesikli gradasyon yalnız iri agrega gradasyonu

24 DENEYLERİ GRANÜLOMETR LOMETRİ TANE DAĞILIMI YALNIZCA İRİ GRADASYON

25 GRANÜLOMETR LOMETRİ AGREGA Granülometri bileşimi, imi, agrega içinde i inde boyutları belirli limitler içinde i inde kalan tanelerin ne oranlarda olduğunu unu açıklar. a Bu amaçla, kullanılmadan lmadan önce agreganın granülometrik bileşiminin iminin elek analizi deneyi ile saptanıp, p, belirli sınırlar s içinde i inde kalıp, kalmadığı kontrol edilmelidir. Bir agrega tanesinin geçebildi ebildiği i en küçük üçük k eleğin delik çapı veya kenar uzunluğu u o tanenin çapı olarak adlandırılır. r.

26 GRANÜLOMETR LOMETRİ AGREGA AGREGANIN SINIFLANDIRILMASI 70mm 31.5mm BALAST 31.5mm 4mm İRİ AGREGA 4mm 60µ İNCE AGREGA 60µ 2µ SİLT 2µ ALTI KİL

27 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ Etüvden kuru malzeme değişik ik elek açıkla klığı olan eleklerin üzerine boşalt altılarak, larak, sarsma uygulanır. Elle Otomatik eleme

28 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ ELEK SERİLER LERİ Agrega Elek Serileri Kare gözlü (TS 130) Elek Açıklığı (mm) Kare gözlü elekler (ASTM C136) Elek No Elek açıklığı (mm) Kaba agrega ¾ ½ 3/ İnce agrega ,

29 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ NORMAL BETONDA KULLANILAN ELEK SERİLER LERİ D max =32 mm Agrega Elek Serileri Kare gözlü Elek Açıklığı (mm) Elek altı

30 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ Eleklerde sarsma işlemi i tamamlandıktan sonra her elek üzerinde ve elek altında kalan kısımlar ayrı ayrı tartılır. r.

31 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ Elek No (mm) Elek üstünde kalan ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) Elekten geçen yığışımlı p (%) Elek altı

32 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ mm den küçük üçük çaplı malzemelerin oranı %36.3 tür. Diğer bir deyişle malzemenin %36.3 ü ince agrega, %63.7 si iri agregadır. r. Elekten geçen (%) Elek açıklığı (mm) 70.8

33 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ Granülometri eğrisi p = 100 yatay doğrusuna yakın ise, agregada fazla miktarda ince tane bulunmaktadır. Eğrinin yatay eksene yaklaşmas ması durumunda ise, agregada fazla miktarda iri agrega bulunduğu u anlaşı şılır. Elekten geçen (%) Daha ince Elek açıklığı (mm) Daha Kalın

34 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ ÇOK İNCE TANELER ÇOK İRİ TANELER HEPSİ AYNI BOYUTLU TANELER FAZLA ÖZGÜL YÜZEY İŞLENEBİLME ZORLUĞU FAZLA SU BOŞLUKLU YAPI BOŞLUKLU YAPI DÜŞÜK DAYANIM + DAYANIKLILIK DÜŞÜK DAYANIM + DAYANIKLILIK DÜŞÜK DAYANIM + DAYANIKLILIK

35 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ Taze betonun karış ıştırılması,, taşı şınması,, yerine serilmesi ve sıkışs ıştırılması işlemleri boyunca, iri ve ince tanelerin segregasyonuna neden olmayarak, istenilen işlenebilmenin i ve yoğunlu unluğun elde edilmesini sağlayacak olan agrega tane boyutu dağı ğılımıdır. İdeal tane dağı ğılımının n nasıl l olması gerektiği i konusundaki çalışmalar yaklaşı şık k 150 yıl y önce başlam lamış olup, 1845 te Wright, 1897 de Feret, 1907 de Fuller ve Thomson,, 1930 da Bolomey,, 1938 de Faury gibi ünlü birçok bilim adamı tarafından çeşitli çalışmalar yapılm lmıştır.

36 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ Fuller bağı ğıntısında nda en fazla birim hacim ağırlık k elde edebilmek için i in n katsayısının 0.5 alınmas nması gerektiği i belirtilmiştir. tir. P = 100 d D agreganın n iyi bir tane dağı ğılımına (gradasyona( gradasyona) ) sahip olup, olmadığı ığına söz s z konusu karışı ışımın n beton içindeki i indeki performansı gözlenerek karar verilir.

37 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ B: İdeal Granülometri C: İncelik SınırıS A: Kalınl nlık k sınırıs A ve B çizgileri arasında kalan bölge b ideal kullanım alanını göstermektedir. Elekten geçen (%) B ve C çizgileri arasındaki bölgede kalan malzemenin ince kalmasına rağmen kullanılabilmesine labilmesine izin verilir Uygun Granülomteri C 32 B Elek açıklığı (mm) 100 A

38 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ D max = 8 mm için i in İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ

39 DENEYLERİ ELEK ANALİZİ D max = 16 mm için i in İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ

40 DENEYLERİ GRANÜLOMETR LOMETRİSİ DÜZGÜN N BETON ÖRNEKLER

41 DENEYLERİ GRANÜLOMETR LOMETRİSİ BOZUK BETON ÖRNEKLER (KİLL LLİ ve İRİ AGREGASIZ, ADERANSI YOK) GÖLCÜK te YIKILMIŞ BAZI YAPILARDAN ALINMIŞ BETON ÖRNEKLERİ-1999

42 DENEYLERİ GRANÜLOMETR LOMETRİSİ BOZUK BETON ÖRNEKLER (KİLL LLİ ve İRİ AGREGASIZ, ADERANSI YOK) GRANÜLOMETR LOMETRİSİ BOZUK, BOŞLUKLU BETON OLMASI GEREKEN MALZEMELER!!!!!!

43 DENEYLERİ GRANÜLOMETR LOMETRİSİ BOZUK, BETON OLMASI GEREKEN MALZEMELER!!!!!!

44 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Bazen istenen granülometride karışı ışım m elde edebilmek için, i in, dörtd rt- beş ayrı malzemenin belirli oranlarda karış ıştırılması gerekebilir Kırma kireçta taşı Doğal kum Kırma kireçta taş ı 0-5 Kırma kum

45 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Sorun bu agregaların n hangi oranlarda karış ıştırılacağını bulabilmektir. %? %? %? %? Ancak elek ve malzeme sayılar larının n değişebilmesi ebilmesi nedeniyle, istenen granülometride karışı ışım m elde edilebilmesi için, i in, karışı ışım oranları cebirsel denklemler kurularak çözülemez. Bu oranlar deneme sınama s yöntemiyle y bulunabilir.

46 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ KARIŞACAK ACAK MALZEMELER Kırmataş Kırmataş 5-15 Doğal kum 0-5 Kırmataş tozu 0-3

47 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ ELEKTEN GEÇEN EN YIĞIŞIMLI IMLI (%) p Elek No (mm) Kırmataş Kırmataş 5-15 Doğal kum 0-5 Kırmataş tozu ,0 13,4 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 100,0 100,0 44,8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 100,0 100,0 100,0 82,1 50,8 29,0 17,5 11,2 100,0 100,0 100,0 96,8 76,8 49,5 30,2 18,4

48 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ % KIRMATAŞ Kırmataş 15-25

49 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ % KIRMATAŞ Kırmataş 5-15

50 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ % KIRMATAŞ Kırmataş tozu 0-5

51 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ % KIRMATAŞ Doğal kum 0-5

52 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ 3 veya daha fazla agrega karışı ışımı için in en ideal çözüm deneme yanılma metodudur.

53 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Su ihtiyacı ve boşluk miktarı bakımından iri malzeme mümkm mkün n olduğunca unca çok olmalıdır. İri agrega (4 mm den büyük k malzeme) oranı %50-60 olması akılc lcı bir başlang langıç olabilir.

54 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ ELEKTEN GEÇEN EN YIĞIŞIMLI IMLI (%) p Elek No (mm) Doğal kum Doğal kum %30 %30 %20 %20 0, , , ,2 100 = 100 ideal 100 kalınlık sınırı 100 İncelik sınırı ,3 13,4 + 0, , ,2 100 = 74, ,3 0,2 + 0,3 44,8 + 0, ,2 100 = 53, ,3 0,2 + 0,3 2,8 + 0,2 82,1 + 0,2 96,8 = 36, ,3 0,2 + 0,3 0,5 + 0,2 50,8 + 0,2 76,8 = 25, ,3 0,2 + 0,3 0,5 + 0,2 29,0 + 0,2 49,5 = 15, ,3 0,2 + 0,3 0,5 + 0,2 17,5 + 0,2 30,2 = 9, ,3 0,2 + 0,3 0,5 + 0,2 11,2 + 0,2 18,4 = 6,

55 KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Kırmataş %30 Kırmataş 5-15 %30 Doğal Kum %20 Kırmataş tozu %20 Deneme yanılma bilgisayar programları daha hızlı ile yapılabilir.

56 İNCELİK K MODÜLÜ Tipik bir elek analizi AGREGA Elek No (mm) Elek üstünde kalan ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) Elekten geçen yığışımlı p (%) Elek altı

57 İNCELİK K MODÜLÜ Elekten geçen yığışımlı p (%) AGREGA Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) İncelik modülü= 494.5/100= 4.9 Birbirini izleyen standart elek serisi üzerinde kalan kümülatif malzeme yüzdelerinin toplamının n yüze y bölümü o malzemenin incelik modülü diye adlandırılan karakteristiğini ini oluşturur.

58 İNCELİK K MODÜLÜ Elekten geçen yığışımlı p (%) AGREGA Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) İncelik modülü= 494.5/100= 4.9 Agregaların n bileşimini imini granülometri eğrilerinden başka gösteren g diğer bir karakteristik de incelik modülüdür. İncelik modülü,, agreganın n inceliği veya kabalığı hakkında genel bir fikir vermesine rağmen, agreganın tane dağı ğılımı hakkında bir bilgi vermemektedir. Farklı gradasyona sahip agregalar aynı incelik modülü değerine erine sahip olabilir.

59 İNCELİK K MODÜLÜ AGREGA Taneler inceleştik tikçe e ve boyutları küçük k olan tanelerin miktarı arttıkça a bu karakteristik küçük üçük k değerler erler almaktadır. Malzemede iri tanelerin miktarının n artması ise incelik modülünün büyük k değerler erler almasına neden olur. Karışı ışım m oranlarını deneme sınama s yolu ile ararken incelik modülü değerlerinden erlerinden yararlanılabilir. labilir. İncelik modülü,, aynı kaynaktan sağlanan agregadaki küçük üçük değişkenlikleri tespit için i in kullanılabilir. labilir. Ancak, farklı iki kaynaktan sağlanan agregaların n tane dağı ğılımlarını karşı şılaştırmakta kullanılamaz. lamaz.

60 Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Betonun teknik özelliklerini etkileyen en önemli birleşim im parametresi su/çimento oranıdır. r. Su miktarını etkileyen faktör r ise betonun işlenebilir i niteliğe sahip olması gereğidir. Bu nedenle agreganın n mevcut su içerii eriği ve granülometrisi önemlidir. S/Ç= = 0,40

61 Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Agreganın ıslatma suyunu belirleyen özellikler ise; agregaların mevcut su içerii eriği i ve granülometrisidir lometrisidir. Değişik nem koşullarındaki granit agregası (a) Fırın kurusu (b) Hava kurusu (c) Kuru yüzey doygun (d) Islak Emme kapasitesi Etkili emme Yüzey nemi

62 Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Tamamen Kuru Taneler Bu durumda agrega tanelerinde hiç su bulunmamaktadır. Böyle B bir durum, agrega örneklerini etüvde C C 'de tutarak elde edilir

63 Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Kuru Yüzeyli Y Taneler tanelerin yüzeyi y kurudur ancak tanelerin içindeki i indeki boşluklar lukların n bir kısmı su ile doludur

64 Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Kuru Yüzeyli Y Doygun Taneler Bu durumdaki agregaların n yüzeyleri y kuru, içi boşluklar lukları tamamen su ile doludur.

65 Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Islak Taneler Bu halde, tanelerin tüm t m boşluklar lukları ve yüzeyi su ile kaplıdır r.

66 Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Kuru Yüzeyli Y Doygun Taneler Beton üretiminde kullanılacak lacak agrega kuru yüzeyy zey-doygun durumda olmalıdır Eğer taneler kuru veya yarı kuru halde ise kullanılan lan suyun bir kısmk smı taneler tarafından emilecek, betonda gereğinden az miktarda su kalacaktır. Bu sakıncal ncalı durumu ortadan kaldırmak için, i in, agreganın n emebileceği i su miktarını hesaplayıp, p, agregaların n kuru yüzeyy zey-doygun duruma getirilinceye kadar ıslatılması gerekir.

67 Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Kuru Yüzeyli Y Doygun Taneler Malzeme ıslak ise, beton karışı ışım m suyu da betona eklenince gereğinden fazla su kullanılm lmış olacaktır. Bu durum da daha sonra açıklanacaa klanacağı gibi betonun dayanımını büyük ölçüde düşürmektedir. d Bağı ğıl l nemi % 50'nin üzerindeki kapalı ortamlarda saklanan agregalar kuru yüzeyy zey-doygun konumda varsayılabilir.

68 incelik modülü-su formülü Islatma suyunun hesaplanmasında nda yararlanılan bir diğer bağı ğıntı incelik modülü-su formülüdür. r. TS 706 elek takımına göre g agreganın n incelik modülü "k" hesaplanır. Agrega yığıy ığınını ıslatmak için i in gerekli su miktarı S = α(10 k) ile bulunur.

69 incelik modülü-su formülü S = α(10 k) α katsayısının n değerleri erleri aşağıa ğıda görüldg ldüğü şekilde alınır. Beton Kıvamı Dere Kumu ve Çakıl Dere Kumu ve Mıcır Deniz Kumu ve Mıcır Kuru Plastik Akıcı Bu formül çimento dahil betonun toplam su gereksinimini verir.

70 Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi Agreganın n rutubeti denilince ıslak tanelerin, kuru yüzey-doygun durumundaki tanelere göre, g yüzde y cinsinden ağıa ğırlığındaki artışı anlaşı şılır. P 2 ağırlığındaki ıslak taneler, kuru yüzeyy zey-doygun hale getirilince ağıa ğırlığı P 1 oluyorsa, agreganın n rutubeti aşağıdaki bağı ğıntı ile hesaplanır: m = P P P 1

71 Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi Agreganın n rutubetli olması beton üretiminde iki bakımdan göz g önünde nde tutulmalıdır. Birincisi; betona konulacak su miktarı agregada bulunan su miktarı kadar azaltılmal lmalıdır. Örneğin; 1 m 3 beton yapımında 158 lt su kullanılmas lması gerekiyorsa ve bu betonda kuru yüzey y doygun konumdan % 3 fazla rutubet içeren i 650 kg ince agrega varsa, kullanılacak lacak suyu x 650 =138.5 lt' ' ye düşürmek d gerekir. Aksi halde betonun dayanımı artan su/çimento oranından ndan ötürü azalır.

72 Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi İkinci önemli faktör, rutubetin hacim kabarmasına neden olmasıdır. KURU NEMLİ Agrega tanelerinin rutubetli olması halinde, taneleri kaplayan su filmi taneciklerin birbirine yaklaşmas masına engel olarak hacim kabarmasına neden olur. Hacim, rutubet miktarının n kritik bir değeri eri (% 5-8) 5 için, i in, en fazla değere ere ulaştıktan sonra ince agregadaki su miktarının artması ile azalmaya başlar. ISLAK Su miktarı fazlalaşı şınca su filmleri birbiri ile birleşir, ir, su taneler arasındaki boşluklarda hareket ederek, hacmin azalmasına neden olur.

73 Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi 40 Kumda nem ile hacim artışı (%) ince iri Ağırlıkça yüzey nemi (%) İnce agrega uygulamada kamyon hacmi üzerinden satın n alınır. Eğer alınan ince agregada % 5 oranında nda rutubet mevcut ise, ince agreganın görünen hacmi gerçek ek hacminden yaklaşı şık k % 30 fazladır. Bu durumda, % 30 fazla para ödenmiş olacaktır. Ayrıca, beton malzemesi görünen g hacim cinsinden ölçülerek kullanılıyorsa, katılan ince agrega gereğinden az olacak ve betonda çimento dozajı artacaktır

74 Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi 40 Kumda nem ile hacim artışı (%) ince iri Ağırlıkça yüzey nemi (%) İri agregalarda, serbest sudan kaynaklanan hacim artışı önemsiz mertebelerdedir. Çünk nkü yüzeydeki su filmi tabakasının kalınl nlığı agrega tanesi ile kıyaslandığında çok küçük üçüktür. Beton üretiminde kullanılan lan agregaların n miktarları,, hacim yerine ağıa ğırlık cinsinden saptanıp, p, beton üretilirse bu sakınca ortadan kalkar. Bu nedenle, beton üretiminde malzemelerin ölçüm m işlemi i ağıa ğırlıkça a yapılmal lmalıdır.

75 Agregaların Porozitesi AGREGA Agrega tanelerinde bulunan boşluklar lukların n oranının ve kuru yüzeyy zey-doygun konuma gelinceye kadar emdiği i su miktarının n bilinmesinde yarar vardır. r. Bu amaçla agrega taneleri üzerinde su emme deneyi yapılır. Agreganın porozitesi, permeabilitesi ve su emmesi, agrega ve çimento arasındaki aderansı, betonun donma-çö çözülme dayanıkl klılığını, agreganın n kimyasal stabilitesini ve aşıa şınma dayanıkl klılığını etkilediği i için i in önemlidir.

76 İri Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi İri agrega tanelerinin porozitesinin küçük olması bu tanelerin dayanımlar mlarının n yüksek y değerler erler almasına neden olabilir. Bu yüzden y beton üretiminde kullanılacak lacak olan agregalarda porozitesinin belirli bir değerden erden büyük b k olmaması (örneğin % 5 - % 10) istenir.

77 AŞINMAYA DAYANIKLILIK Taş yapılı cisimlerde aşıa şınma olayı ve deneyi Yapı mühendisliğinde inde özellikle taş bünyeli elemanlar aşıa şınma olayının etkisinde kalırlar. Bu nedenle beton yol, hava meydanı,, merdiven basamakları,, döşemeler d gibi yerlerde kullanılan lan malzeme aşıa şınmaya dayanıkl klı olmalıdır.

78 AŞINMAYA DAYANIKLILIK Taş yapılı cisimlerde aşıa şınma olayı ve deneyi Yollarda kullanılan lan beton veya asfalt gibi kaplama malzemelerinin iskeletini oluşturan çakıl l veya kırmataşların aşınma deneyleri için i in ise Los Angeles deneyi uygulanır. İçerisinde bir raf bulunan standart boyutlardaki bir silindirik tamburun içine ine belirli ağıa ğırlıkta (P) ve tane dağı ğılımında deney örneği i konulur. Tamburun içine i ine ayrıca deney örneği i tipine bağlı olarak belirli sayıda çelik küre yerleştirilip, silindir kapatılır.

79 AŞINMAYA DAYANIKLILIK Taş yapılı cisimlerde aşıa şınma olayı ve deneyi Tambur dakikada devirlik hızla 500 devir döndd ndürülür. r. Kürelerin ağıa ğırlığı ve dinamik etkisi ile parçalanan alanan malzeme TS EN :2000 2:2000 e e göre g 1.4 mm göz g açıklıkl elekten elenir. Bu eleğin üstünde kalan malzeme P u ağırlığında ise, aşıa şınma yüzdesi U şöyle bulunur: U = P P P u 100

80 AŞINMAYA DAYANIKLILIK Taş yapılı cisimlerde aşıa şınma olayı ve deneyi Hesaplanan aşıa şınma yüzdesi y (U) ne kadar küçük üçük k ise, agreganın n aşıa şınma dayanımı o kadar yüksektir. y ASTM standartlarına na göre g bu kayıp p yüzdesinin y beton agregasında 100 devir için i in % 10 u, 500 devir için i in % 50 yi, yol agregası için in 500 devirde % 30 u u geçmemesi istenir.

81 Agregaların n Birim AğıA ğırlıkları BİRİM M AĞIRLIK: A Agreganın n birim ağıa ğırlık, belirli bir hacmi dolduran agreganın n ağıa ğırlığıdır. Tanımdan da anlaşı şılacağı gibi, bu hacim, hem agrega tanelerinin hacmini hem de taneler arasındaki boşluklar lukları içermektedir.

82 Agregaların n Birim AğıA ğırlıkları Agregaların n birim ağıa ğırlıkları değişik ik faktörlere bağlıdır. Bunları şu şekilde sıralayabiliriz: s a) Agreganın granülometrisi lometrisi, b) Agrega tane şekli (tanelerin yuvarlak ya da köşeli k olması), c) Kusurlu malzeme yüzdesi, y d) Yerleştirme şekli, e) Agreganın özgül l ağıa ğırlığı, f) Agreganın n (özellikle( ince agreganın) n) su içerii eriği

83 Agregaların n Birim AğıA ğırlıkları Birim hacim ağıa ğırlık, hacmi bilenen bir kap içerisine i agreganın n yerleştirmesi ile bulunur. Yerleştirme şekline bağlı olarak, sıkışık veya gevşek ek olarak saptanır.

84 Agregaların n Birim AğıA ğırlıkları Beton bileşiminin iminin saptanmasında nda ve beton üretiminde malzemenin ölçülmesinde, agreganın birim ağıa ğırlığının n bilinmesi gerekir. Bu değer er tüvenan malzeme için i in genellikle kg/lt arasında değişebilir. ebilir. Kırmataşlarda bu değer er kg/lt mertebesine kadar inebilir.

85 BİRİM HACİM AĞIRLIK: Yığın halindeki agreganın taneler arasındaki ve içindeki boşluklar dahil birim hacminin ağırlığıdır. YOĞUNLUK: Agrega ağırlığının boşluksuz hacme oranı (kg/m 3 ) ÖZGÜL AĞIRLIK: Yoğunluk / suyun +4 0 c deki yoğunluğu (boyutsuz) Agreganın kökenine bağlı (beton dizaynı için şart)

86 Agregaların Özgül l AğıA ğırlıkları Özgül l ağıa ğırlığının n saptanmasındaki ndaki zorluk, gerçek ek boşluksuz katı hacminin bulunmasıdır. Agreganın n kökeni k keni hakkında da fikir veren bu karakteristik, genel olarak arasında değerler erler almaktadır Örneğin; kireçta taşının özgül l ağıa ğırlığı 2.66, Bazalt ın n 2.80, Granit in in 2.69, kuvars ın n 2.62 dolaylarındad ndadır. Özgül l ağıa ğırlığı 2.4 ten düşük d k agregalar hafif agrega olarak adlandırılır. r.

87 Agregaların Özgül l AğıA ğırlıkları İri Agreganın özgül l ağıa ğırlığı bulunmak istendiğinde inde malzeme önce kuru yüzey y doygun hale getirilerek tartılır. r. (W KYD ) Malzeme Özgül l sepetine konulan su içinde i inde tartılır. r. (W SUDA )

88 Agregaların Özgül l AğıA ğırlıkları Etüve konulan malzeme kurutulduktan sonra tartılır. r. (W KURU ) İri Agreganın Özgül l AğıA ğırlıkları hesaplanır (W KYD ) (W SUDA ) (W KURU ) Malzeme boşluksuz hacmi = (W KYD ) - (W (W SUDA )

89 Agregaların Özgül l AğıA ğırlıkları Kuru Yüzey Y Doygun Özgül l AğıA ğırlık k = Kuru Özgül l AğıA ğırlık k = Görünür Özgül l AğıA ğırlık k = W W W W KYD W KURU W KURU W W W KYD KURU W SUDA W KYD SUDA KYD KURU Su Emme (%) = 100 KURU W SUDA

90 İnce Agreganın özgül l ağıa ğırlığı bulunmak istendiğinde inde malzeme önce kuru yüzey y doygun hale getirilerek tartılır. r. (W KYD ) Deneyde kullanılacak lacak piknometre işaretli i seviyeye kadar su doldurulup tartılır. r. (W P+SU )

91 Deneyde kullanılacak lacak piknometreye kum katılarak işaretli seviyeye kadar su doldurulup tartılır. r. (W P+SU+K ) Kum ve su karışı ışımı sallanarak hava kabarcıklar klarının n su ve kum karışı ışımından uzaklaşmas ması sağlan lanır. İstenirse vakum uygulanarak havanın n tamamının çıkması sağlan lanır. Etüve konulan malzeme kurutulduktan sonra tartılır. r. (W KURU )

92 İnceAgreganın Özgül l AğıA ğırlıkları hesaplanır (W KYD ) (W P+SU ) (W P+SU+K ) Malzeme boşluksuz hacmi = (W KYD ) + (W P+SU )- (W (W P+SU+K )

93 Agregaların Özgül l AğıA ğırlıkları Kuru Yüzey Y Doygun Özgül l AğıA ğırlık k = Kuru Özgül l AğıA ğırlık k = Görünür Özgül l AğıA ğırlık k = (W (W KYD (W ) KURU + KYD (W ) (W (W + (W ) KURU P+ SU ) (W ) + (W P KURU + SU ) KYD ) ) P+ SU ) (W (W (W P+ SU+ K P+ SU+ K ) P+ SU+ K ) ) W W W KYD KURU Su Emme (%) = 100 KURU

94 Agregaların Özgül l AğıA ğırlıkları Özgül l ağıa ğırlıklar arasında her zaman şu u ilişki vardır. r. Kuru Özgül l AğıA ğırlık KYD Özgül l AğıA ğırlık Görünür Özgül l AğıA ğırlık

95 Agregaların n Tane Şekli AGREGA İDEAL TANE (KÜP, KÜRE) KUSURLU TANE (TORPİL, PARA) MAX %15 YÜZEY DURUMU - PÜRÜZLÜ

96 Agregaların n Donmaya Karşı Dayanıkl klılığıığı Agreganın n donma etkisine dayanıkl klılığı; - porozitesi, - permeabilitesi, - su emme kapasitesi ve - boşluk yapısı ile ilişkilidir. TS 706 EN Beton agregaları standardına na göre; g Kırmataş agregaların n su emme oranı % 0.5'den az ve basınç dayanımı 150 MPa' ' dan büyük b k ise söz z konusu agregaların n dona dayanıkl klı olacağı ğına karar verilebilir.

97 Agregaların n Donmaya Karşı Dayanıkl klılığıığı Agregaların n dona dayanıkl klılığını belirlemek için i in çok sayıda deney yöntemi y vardır. r. Bunlar içerisinde i en yaygın n olarak kullanılan lanı, agregayı kristalleşince ince hacmi artan, sodyum sülfat s veya magnezyum sülfat eriyiği i içerisinde i 18 saat süreyle s bekletip, daha sonra etüvde kurutulmasıdır. r. Bu işlem i 5 defa tekrarlanır. r. Deney sonunda agrega tanelerinden, eleme sonucu parçalan alanıp ayrılan tane yüzdeleri y belirlenir.

98 Agregaların n Basınç Dayanımı Taş bloklarından gereği gibi çıkarılan 50 cm 2 kesit alanlı küp veya 5 cm çap ve 10 cm yükseklikli silindir şeklindeki karotlar üzerinde deneyler yapılarak saptanır. Ege Bölgesinde çok kullanılan kireçtaşının ortalama basınç dayanımı 160 MPa dolayındadır. Ancak 250 MPa da kırılan örnekler de vardır. Bazalt, kuvars, gabro, flint, granit, hornfels, porfir ve felsit en yüksek basınç dayanımlarına sahip kayalardır.

99 Agregalarda Organik Maddelerin Bulunması Agrega yığıy ığını içersinde çok küçük üçük k parçac acıklar halinde dağı ğılmış olan çürümüş bitki köklerindeki, k klerindeki, humuslu topraklardaki ve diğer organik maddelerdeki tannik asit ve türevleri t beton yapımında çimentonun prizini ve sertleşmesini yavaşlatmaktad latmaktadır. Bu zararlı etki, organik maddelerin hidrofob (suyu iten) olması ve bunların çimentoda hidrate kristallerin oluşmas masına engel olması ile meydana gelir. Ayrıca, betonun renk değişimine imine neden olabilir. Kömür K r ve benzerlerinde olduğu u gibi bazılar ları şişerek beton yüzeyinde y patlamalar oluşturabilir..

100 Agregalarda Organik Maddelerin Bulunması Daha çok ince agregalarda bulunabilen organik madde varlığı renklendirme deneyi ile anlaşı şılır. 1 lt suya 30 g NaOH konulmak suretiyle hazırlanan sodyum hidroksit eriyiği, i, bir cam eprüvetin 100'ünc ncü taksimatına kadar doldurulan agreganın üzerine dökülür. d Eprüvet 160 'ınc' ncı taksimatına kadar doldurulur ve içindekiler i indekiler dökülmeyecek şekilde çalkalanır.

101 Agregalarda Organik Maddelerin Bulunması Bundan sonra 24 saat hareket ettirilmeden beklenir. Bu süre s sonunda eriyiğin in aldığı renge göre şu u sonuçlar çıkartılır: r: Eriyik Rengi Renksiz veya çok hafif sarı Safran sarısı Belirgin kırmızı Belirgin kahverengi Organik Madde Hiç yok veya çok az var Az miktarda var Var Çok var Agreganın Kullanımı Kaliteli beton üretiminde kullanılabilir Normal işler için uygun Önemsiz işlerde kullanılabilir Kullanılmaz

102 Agregalarda Kil, Silt ve Diğer İnce Maddelerin Bulunması 63 Mikron ELEK ANALİZİ (MAX. %4) OLUMSUZ OLUMLU ADERANSI ZAYIFLATIR SU GEREKSİNİMİNİ ARTTIRIR İŞLENEBİLİRLİĞİ ARTTIRIR KILCAL BOŞLUKLARI TIKAR DÜŞÜK DAYANIM

103 Agregalarda Kil, Silt ve Diğer İnce Maddelerin Bulunması 63 Mikron Islak Elek Analizi

104 Agregalarda Kil, Silt ve Diğer İnce Maddelerin Bulunması 63 Mikron Islak Elek Analizi 63 Mikron eleğin üstünde kalan malzeme P u ağırlığında, Toplam malzeme P ağıa ğırlığında ise, İnce madde miktarı U yüzde y olarak Yandaki formül l ile hesaplanır: U = P P P u 100

105 Betonarme ye zarar veren Maddeler KLOR İYONU VARLIĞI ( % 0.2 ) SÜLFAT İÇERİĞİ ( % 1 ) (BARİT DIŞINDA)

106 Agregaların n Taşı şınması ve Depolanması Beton üretimi için i in uygun olan veya özellikleri ıslah edilmiş agreganın; n; ocaklarda, beton santrallerinde ve şantiyelerde yığıy ığınlar halinde depolanmasında nda iki konuya dikkat etmek gerekir: 1. Agrega grupları karış ışmamalı ve kirlenmemelidir. 2. Agrega, stoklar oluşturulurken ayrış ışmamalıdır.

107 Agregaların n Taşı şınması ve Depolanması

108 Agregaların n Taşı şınması ve Depolanması

109 Agregaların n Taşı şınması ve Depolanması

110 Agregaların n Taşı şınması ve Depolanması

111 Agregaların n Taşı şınması ve Depolanması

112 Agregaların n Taşı şınması ve Depolanması