BETON ÜRETİMİNDE KULLANILAN KİMYASAL KATKILAR

Transkript

1 BETON ÜRETİMİNDE KULLANILAN KİMYASAL KATKILAR 1

2 KATKI MADDELERĐ KĐMYASAL KATKILAR MĐNERAL KATKILAR SU AZALTICI PRĐZ GECĐKTĐRĐCĐ PRĐZ HIZLANDIRICI HAVA SÜRÜKLEYĐCĐ KOROZYON ÖNLEYĐCĐ GEÇĐRĐMSĐZLĐK RENKLENDĐRĐCĐ VB. DOĞAL PUZOLANLAR TRAS VOLKANĐK TÜF VOLKANĐK CAM VB. YAPAY PUZOLANLAR UÇUCU KÜL SĐLĐKA TOZU YÜKSEK FIRIN CURUFU PĐŞMĐŞ KĐL VB.

3 Çimento + Su + Agrega + Hava + Katkı = Beton %10-15 %5-10 (ağırlıkça) %70-80 Kimyasal katkılar Mineral katkılar 3

4 Kullanım kolaylığı Ekonomi Farklı taze özellikler Farklı sertleşmiş özellikler Katkıkullanılmadan üretimi mümkün olmayan betonlar Çok yüksek dayanımlı beton Donma çözülmeye dayanıklı beton Çok akıcı ve aynı zamanda ayrışmayan beton Eğer beton için hedeflenen özelliklere herhangi bir katkı kullanmadan sadece karışım oranları değiştirilerek ulaşılabiliyorsa katkısız beton daha ekonomiktir. 4

5 Beton katkılarının tanımlanması ve sınıflandırılması TS EN 206 tanımı Beton - Bölüm 1: Özellik, performans, imalât ve uygunluk Mineral katkı Betonun bazıözelliklerini iyileştirmek veya betona özel nitelikler kazandırmak amacıyla kullanılan ince öğütülmüş malzeme. Bu standartta inorganik iki tip mineral katkı tarif edilmiştir, bunlar ; İnert kabul edilebilir mineral katkılar (Tip I), Puzzolanik veya gizli hidrolik (çimento benzeri etki gösteren) mineral katkılar (Tip II). TS EN 934 tanımı Kimyasal katkılar - Beton, harç ve şerbet için - Bölüm 2 : Beton katkıları - Tarifler, özellikler, uygunluk, işaretleme ve etiketleme Kimyasal katkı Taze ve/veya sertleşmiş beton özelliklerini değiştirmek için karıştırma işlemi sırasında, betona çimento miktarının ağırlıkça %5 ini geçmemek üzere eklenen kimyasal maddelerdir. 5

6 Katkıların beton ve harçtaki performansı ile ilgili deneyler TS EN Performans deneylerinde kullanılacak şahit beton ve şahit harç özelliklerini tanımlar TS EN Katkılı betonların şahit harç özellikleri ile karşılaştırmalı performans kriterlerini belirler * ASTM C494 teki şahit beton özellikleri farklıdır. Performans kriterlerinin ölçümünde kullanılan deneyler TS EN : çökme deneyi TS EN : yayılma deneyi TS EN : taze betondaki hava miktarı TS EN 480-4: taze betonda terleme miktarı TS EN 480-2: taze betonda priz süresinin tayini TS EN : sertleşmiş betonda hava boşluğu karakteristikleri TS EN 480-5: sertleşmiş betonda kılcal su emme miktarının ölçümü TS EN : basınç dayanımı 6

7 KATKI MADDELERĐNĐN KULLANIMIYLA ĐLGĐLĐ BĐLĐNMESĐ GEREKENLER

8 KATKI MADDELERĐ Günümüzde KATKISIZ BETON ÜRETĐMĐ ENDER! DĐKKAT EDĐLECEK HUSUSLAR: KATKI MADDELERĐ ĐLAÇ DEĞĐLDĐR. KÖTÜ HAZIRLANMIŞ BETONU DÜZELTMEZ. KATKI MADDELERĐ HER TĐP ÇĐMENTO, AGREGA VE GRANÜLOMETRĐ ĐÇĐN AYNI SONUCU VERMEZ. YAN ETKĐLERĐNĐ ARAŞTIRMAK GEREKĐR. ĐKĐ VEYA DAHA FAZLA KATKININ AYNI BETONDA BĐRBĐRLERĐ ĐLE UYUMU KONTROL EDĐLMELĐDĐR.

9

10

11

12

13

14 Kimyasal katkı kullanımının yararları Betonun işlenebilirliğini, su içeriğini arttırmadan arttırmak Terleme ve ayrışmayı azaltmak Priz süresini ayarlamak (yavaşlatmak veya hızlandırmak) Dayanım kazanma hızını erken yaşlarda arttırmak Hidratasyon ısısı artışını yavaşlatmak Yıpratıcı dış koşullara karşı dayanıklılığı arttırmak (donma-çözülme vb.)

15 KĐMYASAL KATKILAR GENELLİKLE SU İÇİNDE ÇÖZÜLEBİLEN ORGANİK VEYA İNORGANİK KİMYASAL MADDELERDİR ÇİMENTO AĞIRLIĞINA ORANLA DÜŞÜK MİKTARLARDA KULLANILIRLAR (Örneğin%0,1-5) AŞIRI DOZDA KULLANILDIKLARINDA YAN ETKİLERİSÖZ KONUSUDUR (prizgeciktirmeveyahızlandırma, dayanımkaybı, betonun ayrışması, hava sürüklenmesi vb.) DENEME KARIŞIMI İLE OPTİMUM DOZAJ BELİRLENMELİ BĐRDEN ÇOK KATKI BĐRARADA KULLANILDIĞINDA UYUMLARI MUTLAKA ARAŞTIRILMALI!!

16 SINIFLANDIRMA: Kimyasal Katkılar TS EN standardına göre: Su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar Yüksek oranda su azaltıcı / süper akışkanlaştırıcı katkılar Su tutucu katkılar Hava sürükleyici katkılar Priz hızlandırıcı katkılar Sertleşmeyi hızlandırıcı katkılar Priz geciktirici katkılar Su geçirimsizlik katkısı Priz geciktirici / su azaltıcı /akışkanlaştırıcı katkılar Priz geciktirici /yüksek oranda su azaltıcı / süper akışkanlaştırıcı katkılar Priz hızlandırıcı / su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar

17 SINIFLANDIRMA: ASTM C 494 e göre: A: Su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar B: Priz geciktirici C: Priz hızlandırıcı D: Su azaltıcı ve priz geciktirici E: Su azaltıcı ve priz hızlandırıcı F: Yüksek oranda su azaltıcı / süper akışkanlaştırıcı katkılar G: Yüksek oranda su azaltıcı ve priz geciktirici

18 Katkıların sınıflandırılması Hem TS EN hem de ASTM C494 standardında, su azaltıcı(akışkanlaştırıcı) katkıların aynıkıvam değerine sahip kontrol karışımında kullanılandan en az %5 oranında su azaltması gerekir. Yüksek oranda su azaltıcı(süper akışkanlaştırıcı) katkıların ise %12 nin üzerinde su azaltması gereklidir.

19 Katkıların sınıflandırılması Su azaltıcı/ akışkanlaştırıcıkatkılar için, aynıkıvamdaki karışımlardan alınan örneklerin 7 ve 28 günlük dayanımları da, kontrol örneklerinden en az %10 daha yüksek olmalıdır. Yüksek oranda su azaltılan karışımdan alınan örneklerin 7 günlük basınçdayanımıkontrol betonundan %40, 28 günlük basınçdayanımıda %15 daha yüksek olmalıdır. Ayrıca akışkanlaştırıcıve süper akışkanlaştırıcıkatkıların taze beton hava içeriğini çok fazla arttırmamasıgerekir. (Max. %2)

20 Etki mekanizmalarına göre sınıflandırma Yüzey aktif kimyasallar Çimento taneleri üzerine yapışarak hidratasyon reaksiyonlarını etkiler ve suyun yüzey gerilimini değiştirir. Örn: Hava sürükleyici ve su azaltıcı katkılar Priz ayarlayıcı kimyasallar Parçalanıp iyonlarına ayrılır ve çimento su arasındaki kimyasal reaksiyonları ilk birkaç dakika ile ilk birkaç saate kadarlık süre içinde etkiler. Örn: Priz hızlandırıcı veya geciktirici katkılar

21 YÜZEY AKTĐF KĐMYASALLAR Yüzey aktif kimyasallar bir ucu hidrofil (suyu çekici), diğer ucu hidrofob(suyu itici) uzun zincirli organik moleküllerdir. Hidrofil uçcoo-veya SO3-gibi bir veya daha fazla sayıda polar grup içerir. Beton üretiminde kullanılan yüzey aktif kimyasallar çoğunlukla polar veya polar olmayan zincirli negatif yüklü katkılardır. Polar olmayan zincirli negatif yüklükatkılar hava sürükleyici, polar zincirli katkılar ise su azaltıcı/ akışkanlaştırıcı katkıları oluşturur.

22 Hava Sürükleyici Kimyasal Katkılar Reçine tuzları, proteinli maddeler, petrol asitleri, sentetik deterjanlar önemli hava sürükleyici kimyasallardır Amaç: beton bünyesinde küçük çaplıküresel yapıda hava kabarcıkları (%4-6) oluşturarak betonun donma çözülme direncinin arttırılması HAVA KABARCIKLARIÇOK KÜÇÜK ÇAPLI ( 50µm) ve( µm) Hava kabarcıklarının çaplarıyanında birbirleri ile olan ortalama mesafe de (aralık faktörü), katkının etkinliği açısından mümkün olduğunca küçük olmalıdır. (Max. 0,2 mm)

23 Hava Sürükleyici Kimyasal Katkılar Hava sürükleyici katkılar taze betonun işlenebilirliğini ve perdahlanabilirliğini kolaylaştırır. Ayrışma ve terleme riskini de azaltırlar. Kütle betonu ve hafif betonlarda daha az çimento ile aynı işlenebilirliği sağlamak için kullanılabilir. Hava sürükleyici katkıkullanılarak hazırlanan betonun 28 günlük dayanımını, kontrol betonunun dayanımının en az %75 i kadar olmalıdır Yüksek dozajlarda prizi geciktirir.

24 HAVA SÜRÜKLEYĐCĐ Mekanizma

25 Hava sürükleyici katkıların etki mekanizması: Tipik bir hava sürükleyici katkıda polar olmayan zincir ucuna negatif yüklü bir polar grup bağlıdır. Lea, hava sürükleme mekanizmasınışöyle açıklamıştır: Polar gruplar, hava su geçiş yüzeyinde suyun yüzey gerilimini düşürecek şekilde gruplaşırlar. Bu gruplaşmadan hava kürecikleri oluşur ve polar gruplar bu küreciklerin bir biri ile birleşmesini engellerler. Çimento yüzeyine ise negatif iyonlarla yapışarak çimento yüzeyini hidrofob hale getirir. Böylece aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi hava kabarcıklarının yerini suyun alması engellenir.

26 Hava sürükleme 26

27 Hava sürükleme, RPC

28 Su Azaltıcı/ Akışkanlaştırıcı, Yüksek Oranda Su Azaltıcı/ Süperakışkanlaştırıcı Kimyasal Katkılar NORMAL AKIŞKANLAŞTIRICILAR (%5 SU KESME < %12) LĐGNOSÜLFONAT TÜREVLERĐ ve HĐDROKSĐL KARBOKSĐLĐK ASĐT Dozaj: < %1 Çimento ağırlığınca SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICILAR (%12 SU KESME 20) NAFTALĐN ve MELAMĐN SÜLFONA FORMALDEHĐT MODĐFĐYE LĐGNOSÜLFONAT Dozaj: % 1-3 Çimento ağırlığınca HĐPER AKIŞKANLAŞTIRICILAR (SU KESME > %20) POLĐKARBOKSĐLĐK ASĐT Dozaj: % 1-3 Çimento ağırlığınca

29 ÇĐMENTO HAMURU Kimyasal katkısız %0,3 Lignosülfonat bazlı kimyasal katkı I.nesil %0,3 sülfonamelamin formaldehit bazlı kimyasal katkı II.nesil

30 AKIŞKANLAŞTIRICILAR - KULLANIM AMAÇLARI 1 SU/ÇĐMENTO ORANINI AZALTARAK MUKAVEMET ARTIŞI SAĞLAMAK 2 3 BETON KARIŞIM ORANLARINI DEĞĐŞTĐRMEDEN ĐŞLENEBĐLĐRLĐĞĐ ARTTIRMAK (örn: KYB) SU/ÇĐMENTO ORANINI SABĐT TUTARAK; SU ve ÇĐMENTO MĐKTARLARINI AZALTARAK EKONOMĐ SAĞLAMAK

31 Katkısız DÜ ÜK S/Ç ORANI YÜKSEK DAYANIM & DAYANIKLILIK YÜKSEK BÜZÜLME VE HİDRATASYON ISISI Dayanım arttırma amaçlı (+çimento) KONTROL BETONU İşlenebilirliği arttırma amaçlı (+çimento, +su) Dayanım arttırma amaçlı (-su) Çimento tasarrufu amaçlı (-çimento, -su) İşlenebilirliği arttırma amaçlı (karışım oranlarında değişiklik yok) Katkılı DÜ ÜK S/Ç ORANI YÜKSEK DAYANIM & DAYANIKLILIK DAYANIM, DAYANIKLILIK & İ LENEBİLİRLİK AYNI DÜ ÜK BÜZÜLME VE HİDRATASYON ISISI DAYANIM* & DAYANIKLILIK AYNI İ LENEBİLİRLİKTE ARTI AYNI DAYANIMDA & İ LENEBİLİRLİKTE ARTI YÜKSEK BÜZÜLME VE HİDRATASYON ISISI

32 Akışkanlaştırıcı veya su azaltıcı katkıların kullanım amaçları

33 KATKI MADDELERĐ S/Ç= 0,40 S/T= 0,29 %1,9 katkı ilavesi (toz ağırlığı)

34 AKIŞKANLAŞTIRICILAR - mekanizma AKTĐF YÜZEYLĐ MOLEKÜLLERDĐR (SURFAKTAN) SUYUN YÜZEY GERĐLĐMĐNĐ DÜŞÜREREK ISLATMA GÜCÜNÜ ARTIRIRLAR ÇĐMENTO PARTĐKÜLLERĐNĐ HĐDROFĐL HALE DÖNÜŞTÜRÜRLER ÇĐMENTO PARTĐKÜLLERĐNĐN TOPAKLAŞMASINI (FLOKÜLLEŞMESĐNĐ) ENGELLEYEREK HOMOJEN BĐR DAĞILIM (DĐSPERSĐYON) SAĞLARLAR

35 AKIŞKANLAŞTIRICILAR - mekanizma Akışkanlaştırıcı bir kimyasal katkı, su çimento sisteminde çimento tanelerinin daha homojen dağılmasını ve tanelerin birbirinden uzaklaşmasını sağlar (Şekil b). Öte yandan akışkanlaştırıcı, suyun yüzey gerilimini düşürerek çimento tanecikleri arasında suyun hareketini kolaylaştırır. Bu durum hem hidratasyon oranını, hem de çimento hamurunun işlenebilirliğini arttırır, böylece taneler arasında hapsolan hava miktarı azalır ve daha iyi sıkışma sağlanır.

36 Elektrostatik ve fiziksel itki modelleri

37 Polikarboksilat esaslı katkılarda elektrostatik itkinin yerini daha farklı ayırıcı etkiler alır. Özellikle polimer bazlı katkılarda elektrostatik itkinin yanında polimer zincirlerinin çimento tanesinin üzerine yapışarak oluşturduğu fiziksel etki (sterik itki) daha baskındır. Elektrostatik itki ile fiziksel itki arasındaki farklılık Şekil de şematik olarak verilmiştir. Sterik itkinin derecesi polimer zincirinin uzunluğuna, molekül ağırlığına, yan zincir yapısına ve ortam koşullarına (sıcaklık, nem, ph, iyon konsantrasyonu vb.) bağlıdır. Özellikle polikarboksilat bazlı katkılarda sterik itki çimento dağılımını sağlayan temel faktördür.

38 Doygunluk Noktası Ortamda aşırı miktarda katkı bulunması halinde, çimento taneciklerinin yüzeyi tamamen sarılacağından bir miktar katkı açıkta kalacaktır. Artan katkının olumlu bir işlevselliği olmayacağından optimum miktar kullanılmalıdır. Đşte bu kritik noktaya doygunluk noktası denir

39 Doygunluk Noktası Marsh konisi Doygunluk noktasınıaşan dozajda katkıilavesi çimento hamurunun viskozitesinin aşırıdüşmesine yol açar, hamur katıparçacıklarısüspansiyonda tutamaz ve beton stabilitesini kaybederek ayrışır.

40 Doygunluk Noktası Koni 1.5 litre kapasiteli olup, 1 litre hacimli çimento hamurunun koniden boşalma süresi ölçülür. Farklı dozajlarda akışkanlaştırıcı kullanılarak hazırlanan çimento hamurları için akma süreleri ölçülür ve Şekil deki gibi bir grafik elde edilir. Bu grafikte akma süresinin sabitlenmeye başladığı dozaj, çimento hamurunun katkıya doyduğu miktarı verir. Bu noktaya doygunluk noktası adı verilmiştir. Doygunluk noktasından daha yüksek dozajlarda kullanılan akışkanlaştırıcı, akış süresini daha fazla kısaltamayacağı için gereksiz yere kullanılmaktadır.

41 AKIŞKANLAŞTIRICILAR

42 Lafarge video

43 Compressive strength Fresh concrete w ith SP Vibration Fresh concrete w ithout SP Vibration Fresh concrete w ithout SP Hand compacting Concrete totally compacted Concrete unsatisfactory compacted W/C ratio

44 AKIŞKANLAŞTIRICILAR ÇEŞĐTLĐ YAN ETKĐLERĐ SÖZ KONUSUDUR AŞIRI DOZDA KULLANIMLARI TERLEME-KUSMAYA YOL AÇABĐLĐR HIZLI ÇÖKME KAYBI GÖRÜLEBĐLĐR PRĐZ GECĐKTĐRME, PRĐZ ALMAMA veya PRĐZ HIZLANDIRMA GÖRÜLEBĐLĐR

45 PRĐZ DÜZENLEYĐCĐ KATKILAR TS EN standardına göre priz hızlandırıcılar priz geciktiriciler

46 Priz hızlandırıcılar ACI 212 Perdah işlemine geçiş süresini kısaltmak, Koruyucu kür malzemelerinin beton yüzeyine uygulanma süresini kısaltmak, Erken dayanım kazanma hızınıarttırmak, böylece erken kalıp alarak yapıyı servise daha erken sokmak, Hidrolik basıncın kalıplara etki süresini kısaltmak, Özellikle tünel vb. yapıların kaplama işlerinde, püskürtme beton uygulamalarında betonun çok hızlı priz almasını sağlamak.

47 Priz hızlandırıcılar SUDA ÇÖZÜLEBĐLEN ORGANĐK veyađnorganđk TUZLARDIR KALSĐYUM FORMAT, KALSĐYUM ASETAT, NĐTRATLAR, LAKTĐK ASĐT, FORMALDEHĐD, KLORÜRLER vb. Püskürtme beton uygulamaları Soğuk havada beton dökümü uygulamaları * Antifriz katkılarının kullanımı

48 Hızlı imalatın önemli ve kritik olduğu durumlar Boşlukları tıkama ve basınçlı suyun kaçışını engelleme Betonda priz hızlandırıcıların kullanımı Acil onarımlarda hızlı dayanım kazanma amacıyla (köprü, viyadük) Yan etki korozyon!!!

49 Priz geciktiriciler ACI 212 Sıcak havanın priz hızlandırıcıetkisini azaltıp, yüzey perdah işlemine fırsat vermek İşlenebilirlik kaybını azaltmak Soğuk derz oluşumunu engellemek

50 PRIZ GECĐKTĐRĐCĐLER LĐNYOSÜLFONĐK ASĐT, HĐDROKSĐL-KARBOKSĐLĐK ASĐT, ŞEKER, FOSFAT, BORAT, ÇĐNKO vb. SICAK HAVALARDA BETON DÖKÜMÜNDE BÜYÜK HACĐMLĐĐŞLERDE SOĞUK DERZ OLUŞMAMASI ĐÇĐN UZUN TAŞIMA MESAFELERĐNDE KALIP DEFORMASYONLARINDAN KAYNAKLANAN ÇATLAKLARIN ÖNLENMESĐĐÇĐN

51 Đlginç olarak bazı kimyasallar düşük dozajlarda kullanıldığında (çimento ağırlığının % i) priz geciktirici, fakat yüksek dozajlarda kullanıldığında (%1 in üstünde) priz hızlandırıcı etki gösterebilir. Farklı kimyasalların dozaja göre priz başlangıç süresinde yarattıkları değişim Şekil de görülmektedir.

52 Kimyasal katkı dozajının priz başlangıç süresine etkisi

53 DĐĞER KĐMYASAL KATKILAR KOROZYON ÖNLEYĐCĐ (ĐNHĐBĐTÖR) Sodyum ve potasyum benzoat, potasyum kromat, sodyum ve kalsiyum nitrit vb. Korozyon önleyiciler çimento ağırlığının yaklaşık %1-10 u arasında kullanılır. Karışım suyuna ilave edilebildiği gibi doğrudan donatılar üzerine çimento hamuru ile karıştırılarak sürmek şeklinde de uygulanabilir

54 SU GEÇĐRĐMSĐZLĐK KATKILARI (su itici) SABUN TÜREVLERİ, BÜTİL STEARATLAR, MİNERAL YAĞ, ASFALT EMÜLSİYONLARI VE KATBEK ASFALTLARI GİBİ, BAZI PETROL ÜRÜNLERİ 1. Boşluklarda hidrofobikkaplayıcıgörevi yaparak veya 2. Boşlukların içini doldurarak etki ederler

55 GEÇĐRĐMSĐZLĐK SAĞLAYAN KATKILAR

56 GEÇĐRĐMSĐZLĐK SAĞLAYAN KATKILAR

57 GEÇĐRĐMSĐZLĐK SAĞLAYAN KATKILAR

58 Su geçirimsizlik katkıları beton bünyesine su girişini engellediği için donma - çözülme tehlikesi azalır. Aynı zamanda beton bünyesinden Ca(OH)2 çıkışı azaldığı için yüzey görünümünü olumlu etkiler, çiçeklenmeyi azaltır.

59 DĐKKAT Đstinat yapıları, tüneller gibi yüksek hidrostatik basınç etkisinde kalan yapılarda su geçirimsizlik katkılarının kullanımı her zaman etkili olmaz. Çünkü basınçlı ortamda nem koruyucuların kaplama oluşturma etkileri kaybolur. Su geçirimsizlik katkıları beton içindeki boşlukları tıkar veya kaplar ancak o boşluklar hiçbir zaman kaybolmaz. Basınçlı su bu boşluklardaki kaplama ve birikimleri parçalayabilir veya sürükleyebilir.

60 RENKLENDĐRĐCĐLER Metal oksitleri, organometalik kompleksleri, öğütülmüşkarbon gibi malzemeler pigment olarak kullanılabilir.

61 Pigment türlerine göre elde edilebilecek renk tonları

62 DĐĞER KĐMYASAL KATKILAR SU TUTUCU VEYA VĐSKOZĐTE ARTTIRICI KATKILAR (VAK) DOĞAL POLİMERLER, YARI SENTETİK POLİMERLER, SENTETİK POLİMERLER su altıbeton dökümüuygulamalarında, beton üretiminde ayrışma ve terleme önleyici, pompalanmayıkolaylaştırıcı, beton üretiminde nem ve agrega gradasyonkusurlarının etkisini azaltıcıolarak kullanılır. ALKALĐ-SĐLĐKA REAKSĐYONU (ASR) ÖNLEYĐCĐ fosfat ve nitrat anyonları ile kalsiyum, magnezyum, lityum ve baryum katyonları

63 DĐĞER KĐMYASAL KATKILAR Antifriz Katkıları Anti Bakteriyel Katkılar Genleşme Yaratıcı Katkılar Aderans Arttırıcı Katkılar

64 Antifriz Katkıları Rusya da geliştirilen ve kullanılan bu katkılar suyun donma sıcaklığını düşürerek -30 oc de dahi donmasını engelleyebilmektedir. NaNO3 ve NaNO2 en etkili antifriz katkılarıdır. Bunların dışında KOH ve CaCl2 karışımı karboamit ve nitrit kullanılmaktadır.

65 Anti Bakteriyel Katkılar Bakteri, mantar ve böcek gibi bazı canlılar beton yüzeyinde organik ve mineral asit oluşumu yaratarak çimento hamurunu yıpratıcı etki gösterirler. Beton yüzeyinin pürüzlülüğü bakteri ve mantarların yüzeyden temizlenmesini engeller. Bu nedenle beton bünyesine bakır sülfat veya pentaklorofenol gibi kimyasallar katılarak bakteri ve mantar oluşumları engellenebilir. Fakat bu kimyasalların etkilerinin zamanla azaldığı belirlenmiştir. Diğer zehirli kimyasallar ise insan sağlığına zararlı etkileri nedeniyle kullanılmamalıdır.

66 ASR Genleşmesi Önleyici Kimyasal Katkılar Alkali silika reaksiyonunu (ASR) önlemek amacı ile bazı tuzlar kullanılabilir. Yapılan incelemelerde fosfat ve nitrat anyonları ile kalsiyum, magnezyum, lityum ve baryum katyonlarının ASR jeli oluşumunu engelleme ve genleşmeyi azaltmada etkili oldukları saptanmıştır. Alkali hidroksit ve silikat ile reaksiyona girerek çözünmeyen Li ve Ba silikatları oluştururlar. Bu oluşumlar stabil olup su emmez ve dolayısıyla şişme yaratmaz. Bu yolla kimyasal katkılar silisin çözünmesini durdurabilir veya çözünme hızını azaltabilir. Lityum iyonları sodyum ve potasyum hidroksitle birleşerek suda çözünen hidroksitler oluşturur, böylece suda çözünen silikatların oluşumu engellenir.

67 ASR Genleşmesi Önleyici Kimyasal Katkılar Lityum iyonlarının, sodyum ve potasyum iyonlarına oranının 0.9 un üzerinde olması durumunda ASR kaynaklı genleşmenin tamamen durduğu yapılan araştırmalarda ortaya konulmuştur. Ancak lityum tuzları gereken dozajın altında kullanılması halinde genleşmeyi arttırmaktadır. Bu yüzden uygun dozajın mutlaka belirlenmesi gerekir.

68 Genleşme Yaratıcı Katkılar Bu tip katkılar gazlı, köpüklü beton (gazbeton) üretiminde kullanılır. Alüminyum, çinko ve magnezyum gibi metallerin tozları çimento ile reaksiyona girerek hidrojen gazı çıkartıp betonda boşluklar yaratır. Köpük betonlarında, vinil reçinesi ve alkiforil sülfonatları oluşturan köpük yapıcı katkılar da beton karma suyuna eklenerek kullanılabilir.

69 Genleşme Yaratıcı Katkılar Genleşme yaratıcı katkıların bir başka uygulama alanı rötresiz harç üretimidir. Çimento hidratasyonunun yarattığı büzülme genleşme oluşturucu kimyasallar kullanılarak azaltılmakta, böylece rötresiz harç üretilebilmektedir.

70 Aderans Arttırıcı Katkılar Aderans arttırıcı kimyasal katkılar taze beton ile sertleşmiş beton arasındaki yapışmayı iyileştirmek amacıyla kullanılırlar. Daha çok tamir işlerinde ve eski dökülen beton ile yeni dökülecek beton arasındaki soğuk derzlerde, eski beton yüzeyine sürülme yoluyla uygulanırlar. Polimer emülsiyonlarından (supolimer koloidal çözeltisi) akrilik kökenliler, SBR (stiren bütadiyen kauçuk), EVA (etilen vinil asetat), PVAc (polivinil asetat), metil metakrilat ve düşük viskoziteli epoksiler en çok kullanılan aderans arttırıcı kimyasallardır. Eski ve yeni beton arasındaki aderansı arttırmak amacıyla yalnız çimento şerbeti de kullanılan uygulamalara rastlanmaktadır.

71 Aderans Arttırıcı Katkılar Aderans arttırıcıların kimyasal yapısı, uygulandığı yüzeyin pürüzlülüğü ve nem durumu, beton yüzeyle yapacağı aderansı doğrudan etkiler. Yatay yüzeylere yapılan uygulamalarda, aderansın yüzeye sürülen kimyasaldan ne derece etkilendiği çekme koparma cihazları yardımıyla ölçülebilir. ekil de deneyin yapılışı şematik olarak gösterilmiştir.

72 Aderans Arttırıcı Katkılar Eski beton, aderans arttırıcı ve tamir harcı arasında iyi bir aderans olması halinde kopma tamir harcı veya beton içerisinden oluşacak, ara yüzey kopma ile çıkan parçada gözlenemeyecektir. Aderansın zayıf olması halinde kopan parça tamamen tamir harcı olacak ve kopma sonrasında eski beton yüzeyi görülebilecektir. Eski beton ile tamir harcı ara yüzeyine uygulanan aderans arttırıcı performansının çekme koparma deneyi ile tespiti

73 Aderans Arttırıcı Katkılar Eski beton, aderans arttırıcı ve tamir harcı arasında iyi bir aderans olması halinde kopma tamir harcı veya beton içerisinden oluşacak, ara yüzey kopma ile çıkan parçada gözlenemeyecektir. Aderansın zayıf olması halinde kopan parça tamamen tamir harcı olacak ve kopma sonrasında eski beton yüzeyi görülebilecektir.

74 Aderans Arttırıcı Katkılar Yapılan çalışmalar eski beton yüzeyinde herhangi bir yüzey pürüzlendirme işlemi yapılmaması halinde aderans arttırıcı katkılardan verim alınamayacağını ortaya koymuştur. Basınçlı su veya tel fırça ile pürüzlendirme yapılması halinde uygulanan aderans arttırıcı kimyasallar aderansı birkaç misli arttırmıştır. Kumlama yapılması halinde ise yüzey pürüzlülüğü çok fazla arttığından dolayı aderans arttırıcıların aderansa ilave bir katkısı gözlenmemiştir.