BETON TEKNOLOJİSİ. Doç. Dr. Halit YAZICI DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ İN AAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAPI MALZEMESİ ANABİLİM DALI

Transkript

1 BETON TEKNOLOJİSİ Doç. Dr. Halit YAZICI DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ İN AAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAPI MALZEMESİ ANABİLİM DALI

2 BETON TEKNOLOJİSİ

3 BETON ÇOK FAZLI (KOMPOZĐT) MALZEME Su Kimyasal Katkı Çimento BETON Mineral Katkı Đri agrega Đnce Agrega 3

4 ÇĐMENTO BAĞLAYICI ĐRĐ AGREGA İSKELET ĐNCE AGREGA DOLGU SU MĐNERAL KATKI HİDRATASYON + İ LENEBİLİRLİK PUZOLANİK REAKSİYON + FİLLER KĐMYASAL KATKI TAZE ve SERTLE Mİ BETON ÖZELLİKLERİNİ GELİ TİRMEK 4

5 UYGUN BĐR B ŞEKĐLDE; BETON TASARLANMIŞ, ÜRETĐLMĐŞ, YERLEŞTĐRĐLM LMĐŞ SIKIŞTIRILMI TIRILMIŞ, BAKIMI YAPILMIŞ ve KORUNMUŞ ise UZUN YILLAR HERHANGĐ BĐR R BAKIM VE ONARIM GEREKTĐRMEDEN RMEDEN HĐZMETH ZMETĐNĐ SÜRDÜRÜR. R.

6 MÜHENDİS MİMARIN GÖREVİ İSTENEN DAYANIMDA DAYANIKLI (DURABİLİTE) EKONOMİK İ LEVSEL FONKSİYONEL YAPININ; YÜKLER BELİRLİ BİR GÜVENLİKLE TA INMALI KALICI DENECEK KADAR UZUN ÖMÜRLÜ KIT KAYNAKLARIN VERİMLİ KULLANIMI İHTİYACA CEVAP VEREN GÜZEL İNSAN DOĞASI ESTETİK OLMASINI SAĞLAMAKTIR 6

7 Basınç dayanımı, MPa 800 BETONUN EVRĐMĐ KAPSAMINDA BASINÇ DAYANIMISU/ÇIMENTOĐLĐŞKĐSĐ 325 Reaktif Pudra Betonu (1995 den sonra) Yüksek dayanımlı/yüksek Performanslı Beton (1980 ve 1990 lı yıllar) ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Normal Dayanımlı Beton (1970 li yıllar) Su/çimento oranı Normal Dayanımlı Beton (1950 li yıllar) 7

8 BETON ÜRETİMİ KENDİNE HAS KURALLARI OLAN BİR TEKNOLOJİDİR..ve SANILANIN AKSİNE BU TEKNOLOJİDEKİ GELİ MELER SÜRMEKTEDİR.. BETON ÜRETİMİNİN, ÜRETİMİN KALİTE KONTROLUNUN ve ÜRETİLMİ MALZEMİNİN BAKIMININ (KÜRÜNÜN) BİLİMSELLİK ÇERÇEVESİNDE YAPILMASI ve CİDDİYE ALINMASI MESLEK ETİĞİ AÇISINDAN BİR ZORUNLULUKTUR... 8

9 ÜRETİM M HATALARI GRANÜLOMETR LOMETRĐSĐ BOZUK, BOŞLUKLU BETON!!!!!! 9

10 ÜRETİM M HATALARI GRANÜLOMETR LOMETRĐSĐ BOZUK, BETON!!!!!! 10

11 ÜRETİM M HATALARI KĐL L TOPAKLI ve AĞAÇA PARÇASI ASI ĐÇEREN BETON!!!!!! 11

12 ÜRETİM M HATALARI KAROT ÇIKARTILAMAYAN BETON!!!!!! 12

13 DİZAYN + ÜRETİM M HATALARI 13

14 DONATI KOROZYONU 14

15 DONATI KOROZYONU 15

16 BETON DÜNYADA D EN YAYGIN KULLANILAN TA IYICI SİSTEM S STEM MALZEMESİDİR 16

17 Petronas kuleleri: BETONARME m yükseklik y 17

18 KĐMYASAL KATKILAR MĐNERAL KATKILAR YENĐ TÜR ÇĐMENTOLAR BETON TEKNOLOJĐSĐ SÜREKLĐ GELĐŞMEKTE POLĐMER ESASLI BAĞLAYICILAR YENĐ ÜRETĐM TEKNĐKLERĐ 18

19 Çimento Hamuru, Harç, Beton Çimento Hamuru: Çimento+Su Harç: İnce Agrega+ Çimento Hamuru Beton: İri Agrega+İnce Agrega+Çimento Hamuru Betonda ince agrega taneleri çimento hamuruyla, iri agrega taneleri de harçla bütünüyle kaplanmış olmalıdır. 19

20 BETON ÜRETİM A AMALARI MALZEME SEÇENEKLERĐNĐN BELĐRLENMESĐ MALZEME DENEYLERĐ (AGREGA, ÇĐMENTO, SU, KATKI MADDELERĐ) MALZEME SEÇĐMĐ DAYANIKLILIK (DURABĐLĐTE) BETON DĐZAYNI (ĐŞLENEBĐLĐRLĐK, ĐŞLEVSELLĐK, EKONOMĐ) DENEME ÜRETĐMĐ MALZEME STOKLANMASI TARTIM DAYANIM BETON SINIFI TAHRĐBATSIZ DENEYLER (TABANCA, ULTRASES) KARIŞTIRMA TAŞIMA ve YERĐNE YERLEŞTĐRME SIKIŞTIRMA (VĐBRASYON) KÜR SERTLEŞMĐŞ BETON ÖRNEK ALMA SLUMP B.H.A SIKIŞIK HAVA % SICAKLIK TAHRĐBATLI DENEYLER (SĐLĐNDĐR, KÜP, KAROT)

21 MALZEMELERİN KALİTE KONTROLÜ BETON DİZAYNI DENEME DÖKÜMÜ AGREGA, SU, ÇİMENTO, MİNERAL KATKILAR, KİMYASAL KATKILAR LABORATUVAR DENEYLERİ İ LENEBİLİRLİK MUKAVEMET (SINIF DAYANIMI) DAYANIKLILIK (DURABİLİTE) YAPI TÜRÜ (ELEMAN BOYUTLARI, DONATI SIKLIĞI vb.) TAZE ve SERTLE Mİ BETON DENEYLERİ PERFORMANS YETERSİZ PERFORMANS YETERLİ BETON DÖKÜMÜ ÖRNEK ALMA TAZE ve SERTLE Mİ 21 BETON DENEYLERİ

22 MALZEME ÖZELLİKLERİ ÇİMENTO

23 ÇİMENTO ÜRETİMİ KALKER (KİREÇTA I) CaCO 3 KİL Al 2 O 3, SiO 2, Fe 2 O 3 CaO ( %65) SiO 2 ( %22) Al 2 O 3 ( %7) Fe 2 O 3 ( %3) ÇİMENTO ÇiMENTO

24 ÇİMENTO ÜRETİMİ KLİNKER + ALÇI TA I (PRİZ SÜRESİ) PÇ KLİNKER+ALÇI TA I+PUZOLAN (%19) KÇ KLİNKER+ALÇI TA I+PUZOLAN (%40) TÇ

25 ESKĐ ÇĐMENTO TĐPLERT PLERĐ PÇ (TS 19) PÇ 32.5 PÇ 42.5 KATKILI ÇĐMENTOLAR KÇ 32.5 TÇ 32.5 PÇ 52.5 BEYAZ ÇĐMENTO (BPÇ 32.5, BPÇ 42.5) YÜKSEK FIRIN CURUFLU(CÇ 32.5, CÇ 42.5) SÜLFATA DAYANIKLI (SDÇ 32.5)

26 KATKILI KATKILI ÇĐMENTOLAR MENTOLAR ÇĐMENTO TĐPĐ ĐŞARET PÇ KLĐNKERĐ YÜKSEK FIRIN CURUFU SĐLĐKA TOZU PUZOLAN VOLKANĐK, TORTUL AKTĐF KĐL UÇUCU KÜL SĐLĐSLĐ KALKERLĐ PĐŞMĐŞ ŞĐST KALKER TOZU PORTLAND KOMPOZE PKÇ/A PKÇ/B PUZOLANĐK PZÇ/A PZÇ/B KOMPOZE KZÇ/A KZÇ/B PORTLAND CURUFLU PCÇ/A PCÇ/B PORTLAND KALKERLĐ PLÇ/A PLÇ/B

27 YENĐ ÇĐMENTO TĐPLERT PLERĐ (TSEN197) CEM II/AS 42,5 N Altsınıf N normal erken dayanımı, R hızlı erken dayanım Standart dayanım sınıfları Alttip, ikinci ana bileşen (bu örnekte yüksek fırın cürufu) Portland çimentosu klinkerinin oranı (A) yüksek, (B) orta ve (C) düşük Ana çimento tipi Bileşim (kütlece % olarak) Ana tipler Genel çimento tipleri Klinker K Yüksek fırın cürufu S Silis dumanı D Doğal P Puzolan Ana bileşenler Doğal kalsine edilmiş Q Silissi V Uçucu kül Kalkersi W Pişmiş şist T L Kalker LL Minör ilave bileşen CEM I Portland Çimento CEM I

28 YENĐ ÇĐMENTO TĐPLERT PLERĐ (TSEN197) Bileşim (kütlece % olarak) Ana tipler Portland cüruflu çimento Portland silis dumanlı çimento Genel çimento tipleri CEM II/AS CEM II/BS CEM II/AD Klinker K Yüksek fırın cürufu S Silis dumanı D 610 Doğal P Puzolan Ana bileşenler Doğal kalsine edilmiş Q Silissi V Uçucu kül Kalkersi W Pişmiş şist T Kalker L LL Minör ilave bileşen CEM II/AP Portland puzolanlı çimento CEM II/BP CEM II/AQ CEM II/BQ CEM II Portland uçucu küllü çimento CEM II/AV CEM II/BV CEM II/AW CEM II/BW 6579 Portland CEM II/AT pişmiş şistli çimento CEM II/BT Portland kalkerli çimento CEM II/AL CEM II/BL CEM II/ALL CEM II/BLL 6579 Portland CEM II/AM kompoze çimento CEM II/BM

29 YENĐ ÇĐMENTO TĐPLERT PLERĐ (TSEN197) Bileşim (kütlece % olarak) Ana tipler Genel çimento tipleri Klinker K Yüksek fırın cürufu S Silis dumanı D Doğal P Puzolan Ana bileşenler Doğal kalsine edilmiş Q Silissi V Uçucu kül Kalkersi W Pişmiş şist T L Kalker LL Minör ilave bileşen CEM III/A Yüksek fırın CEM III cüruflu CEM III/B çimento CEM III/C CEM IV Puzolanik çimento CEM IV/A CEM IV/B CEM V Kompoze çimento CEM V/A CEM V/B

30 ÇİMENTO + ÖZEL ÇİMENTOLAR ALÜMİNLİ ÇİMENTOLAR GENLE EN ÇİMENTOLAR UÇUCU KÜLLÜ ÇİMENTOLAR HARÇ ÇİMENTOSU Vb.

31 ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ İNCELİK ELEK ANALİZİ BLAİNE, ÖZGÜL YÜZEY (2800 cm 2 /gr) HİDRATASYON DERİNLİĞİ HĐDRATE ÇĐMENTO HĐDRATE OLMAMIŞ ÇĐMENTO TANECĐĞĐ HĐDRATE OLMAMIŞ (YUMUŞAK BÖLGE) ORTALAMA ÇAP D = 30µ 5.2µ HĐDRATASYON DERĐNL NLĐĞĐ ÜÇ AYDA 5.2 µ

32 SEM (TARAMALI ELEKTRON MİKROSKOBU) FOTOĞRAFI 32

33 İNCELİK ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ 74 µm Büyük Taneler < %14 PRİZ BA LAMABİTME VICAT İĞNESİ (110 SAAT) BASINÇ DAYANIMI f c,28 =32.5 MPa, 42.5 MPa vb. HİDRATASYON ISISI MAKSİMUM: ALÜMİNLİ ÇİMENTOLAR MİNİMUM: CURUFLU ÇİMENTOLAR

34 MALZEME ÖZELLİKLERİ AGREGA

35 MĐNERAL KÖKENLĐ, DEĞĐŞĐK BOYUTLU, SERT TANELER AGREGA BETONUN % 60 % 80 Đ AGREGA AKILCI SEÇĐM! ÖZELLĐKLER (NORMAL BETON ĐÇĐN) SERT TEMĐZ YÜKSEK DAYANIMLI KĐMYASAL ETKĐLERE DAYANIKLI ĐNERT ADERANSI FĐZĐKSEL BAĞ

36 AGREGANIN KÖKENİ BETONDA KULLANILABĐLEN MĐNERAL VE KAYALAR KĐREÇTAŞI BAZALT GRANĐT DĐYABAZ SĐYANĐT MERMER BARĐT BETONDA KULLANILAMAYAN MĐNERAL VE KAYALAR ANDEZĐT ALÇITAŞI KĐLTAŞI KUMTAŞI KUVARS DIŞINDAKĐ SĐLĐKA MĐNERALLERĐ FELDSPATLAR SÜLFAT MĐNERALLERĐ ANCAK DENEY YAPILMADAN KARAR VERĐLEMEZ!

37 İSTENMEYEN KAYAÇLAR a) Dayanımı düşük kayalar. Genellikle boşluklu, yapraksı, ince yapılı kayaçların basınç dayanımı gibi mekanik özellikleri çok düşüktür. b) Su etkisinde hacim değişikliği yapanlar. c) Betonda sülfat etkisi yaratanlar. d) Çimento ile alkaliagrega reaksiyonu yapanlar. e) Değişik kimyasal reaksiyon yapanlar. 37

38 AGREGA AGREGALARIN SINIFLANDIRILMASI DOĞAL (KUM, ÇAKIL, TOUT VENANT) DERE DENĐZ OVA YAPAY KIRMATAŞ SANAYĐ ARTIKLARI MICIR UÇUCU KÜL TAŞ UNU DEMĐR CURUFU MICIR TOZU VB.

39 AGREGA DENEYLERİ GRANÜLOMETRĐ TANE DAĞILIM AGREGANIN SINIFLANDIRILMASI 70mm 31.5mm BALAST 31.5mm 4mm ĐRĐ AGREGA 4mm 60µ ĐNCE AGREGA 60µ 2µ SĐLT 2µ ALTI KĐL ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMĐ BÖLGEÇ

40 AGREGA DENEYLERİ ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMĐ AGREGA YIĞINININ ORTA BÖLGESĐ TESPĐT EDĐLĐR. BU BÖLGENĐN DEĞĐŞĐK YERLERĐNDEN ÖRNEK ALINIR ALINAN ÖRNEK BĐR YÜZEYE BOŞALTILIR. OLUŞAN YIĞIN YAKLAŞIK SĐLĐNDĐR HALE GETRĐLĐR.

41 AGREGA DENEYLERİ ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMĐ ÖRNEK YAKLAŞIK DÖRDE BÖLÜNÜR. ĐKĐ ÇEYREK PARÇA ALINARAK YENĐ BĐR KARIŞIM YAPILIR. YENĐ OLUŞTURULAN YIĞIN DA DÖRDE BÖLÜNÜP KARŞILIKLI ĐKĐ PARÇASI ALINARAK DENEY YAPMAK ÜZERE KARIŞTIRILIR..

42 AGREGA DENEYLERİ Elek analizi Agreganın özgül ağırlığının bulunması Agreganın sıkışık, gevşek birim hacim ağırlığının bulunması ekilsiz agreganın birim hacim ağırlığı (Parafin ile) Agreganın su muhtevasının bulunması İnce agregada yabancı organik madde bulunması Agreganın 63 µm elekten geçen kısmının bulunması Agreganın incelik modülü tayini Los Angeles deneyi ile kaba agrega aşınma kaybının bulunması Agregadaki hafif malzeme yüzdesinin bulunması (Özgül Ağırlığı 2 den az olan) Agreganın basınç dayanımının bulunması 42

43 AGREGA DENEYLERİ Klorür miktarı tayini Sülfat miktarı tayini Dona dayanıklılık Kusurlu malzeme yüzdesi tayini Elastisite modülünün bulunması AlkaliAgrega Reaktivite Deneyi Donma çözülme sonrası Los Angeles Aşınma deneyi Agregada kuruma çekmesi tayini 43

44 AGREGA DENEYLERİ GRANÜLOMETR LOMETRĐ AGREGANIN SINIFLANDIRILMASI 70mm 31.5mm BALAST 31.5mm 4mm ĐRĐ AGREGA 4mm 60µ ĐNCE AGREGA 60µ 2µ SĐLT 2µ ALTI KĐL ÖRNEK ALMA ÇEYREKLEME YÖNTEMY NTEMĐ BÖLGEÇ KURUTMA ELEME: 31.5 (32) ELEK ALTI TARTMA (1 g duyarlık) DEĞERLEND ERLENDĐRMERME

45 TANE DAĞILIMI Beton karışımlarında farklı agrega granülometrilerininşematik gösterimi: (a) tek boyutlu, (b) sürekli gradasyon, (c) Dmax ın küçültülmesi, (d) kesikli gradasyon, (e) yalnız iri agrega gradasyonu 45

46 AGREGA DENEYLERİ GRANÜLOMETRĐ ÇĐZELGESĐ ELEK NO ELEKTE KALAN ELEKTE KALAN KÜMÜLATĐF (g) ELEKTE KALAN Q % ELEKTEN GEÇEN P % (mm) (g) ELEK ALTI

47 AGREGA DENEYLERİ Granülometri Eğrileri 100,0 100,0 90,0 80,0 E lekten Geçen % 70,0 60,0 50,0 40,0 36,3 50,1 70,8 30,0 20,0 23,6 10,0 0,0 2,7 7,2 14,8 0,25 0, Elek Açıklığı (mm)

48 İDEAL GRANÜLOMETRİ P= (d/d) FULLER, VB. P ĐNCELĐK SINIRI UYGUN GRANÜLOMETRĐ KALINLIK SINIRI ELEK NO ÇOK ĐNCE TANELER FAZLA ÖZGÜL YÜZEY FAZLA SU DÜŞÜK DAYANIM + DAYANIKLILIK ÇOK ĐRĐ TANELER ĐŞLENEBĐLME ZORLUĞU BOŞLUKLU YAPI DÜŞÜK DAYANIM + DAYANIKLILIK HEPSĐ AYNI BOYUTLU TANELER BOŞLUKLU YAPI DÜŞÜK DAYANIM + DAYANIKLILIK

49 GRANÜLOMETRİSİ BOZUK BETON ÖRNEKLER (KİLLİ ve İRİ AGREGASIZ, ADERANSI YOK) GÖLCÜK te YIKILMIŞ BAZI YAPILARDAN ALINMIŞ BETON ÖRNEKLERĐ1999

50 AGREGA AĞIRLIKLARI BĐRĐM HACĐM AĞIRLIK: YIĞIN HALĐNDEKĐ AGREGANIN TANELER ARASINDAKĐ VE ĐÇĐNDEKĐ BOŞLUKLAR DAHĐL BĐRĐM HACMĐNĐN AĞIRLIĞIDIR BĐRĐM HACĐM AĞIRLIĞI ETKĐLEYEN FAKTÖRLER GRANÜLOMETRĐ, KUSURLU MALZEME YÜZDESĐ, YERLEŞTĐRME ŞEKLĐ, AGREGANIN ÖZGÜL AĞIRLIĞI, AGREGANIN NEM ĐÇERĐĞĐ. YOĞUNLUK, ÖZGÜL AĞIRLIK: YOĞUNLUK: AGREGA AĞIRLIĞININ BOŞLUKSUZ HACME ORANI (kg/m 3 ) ÖZGÜL AĞIRLIK: YOĞUNLUK / SUYUN +4 0 C DEKĐ YOĞUNLUĞU (BOYUTSUZ) AGREGANIN KÖKENĐNE BAĞLI (BETON DĐZAYNI ĐÇĐN ŞART)

51 AGREGA TANE EKİLLERİ ĐDEAL TANE (KÜP, KÜRE) KUSURLU TANE (TORPĐL, PARA) MAX %15 YÜZEY DURUMU PÜRÜZLÜ

52 AGREGADAKİ NEM DURUMU TAM KURU HAVA KURUSU KURU YÜZEY DOYGUN ISLAK

53 KUM RUTUBET İLİ KİSİ

54 AGREGADA ZARARLI MADDELER KĐL SĐLT ĐÇERĐĞĐ # 63 µm ELEK ANALĐZĐ (MAX. %4) OLUMSUZ OLUMLU ADERANSI ZAYIFLATIR SU GEREKSĐNĐMĐNĐ ARTTIRIR ĐŞLENEBĐLĐRLĐĞĐ ARTTIRIR KILCAL BOŞLUKLARI TIKAR DÜŞÜK DAYANIM ORGANĐK MADDE ĐÇERĐĞĐ (NaOH RENKLENDĐRME DENEYĐ) PRĐZĐ VE SERTLEŞMEYĐ GECĐKTĐRĐR. MUKAVEMETĐ DÜŞÜRÜR.

55 AGREGADA HAFİF MADDELER SAĞLAM OLMAYAN ELEMAN KUM ĐRĐ AGREGA KĐL TOPAKLARI KÖMÜR VE LĐNYĐT YUMUŞAK TANELER 5.00 YENĐ AYRIŞMIŞ ÇAKMAK TAŞI 2.00 KLOR ĐYONU VARLIĞI SÜLFAT ĐÇERĐĞĐ (BARĐT DIŞINDA)

56 AGREGANIN DAYANIKLILIĞI DONMAYA DAYANIKLILIK Na 2 SO 4, MgSO 4 ERĐYĐĞĐ DENEYĐ ( 5 DEFA) KUM ĐÇĐN %15 (Max.) ĐRĐ AGREGA ĐÇĐN %18 (Max.) Na 2 SO 4 ĐLE SU İÇİNDE DONMAÇÖZÜNME AŞINMAYA DAYANIKLILIK LOS ANGELES DENEY YÖNTEMĐ 100 DEVĐRDE MAX. %10 AŞINMA 500 DEVĐRDE MAX. %50 AŞINMA (NORMAL BETON AGREGASI ĐÇĐN) 500 DEVĐRDE MAX. %30 AŞINMA (YOL AGREGASI ĐÇĐN) BASINÇ DAYANIMI MĐN. 100 MPa KĐREÇTAŞI ĐÇĐN MPa

57 AGREGANIN ALKALİ REAKTİFLİĞİNİN TESPİTİ KİMYASAL AGREGANIN REKTİVİTESİ ARA TIRILIR JEOLOJİK AGREGADA REAKTİF BİLE EN ARANIR FİZİKSEL KİMYASAL ÇİMENTOAGREGA KARI IMLARININ BOY DEĞİ İMLERİ ÖLÇÜLÜR DENEY SONUÇLARI KIYASLANIR, SADECE BİR YÖNTEME GÜVENMEK MÜMKÜN DEĞİL 57

58 REAKTĐVĐTE POTANSĐYELĐ OLAN AGREGALARIN SAPTANMASI HARÇ ÇUBUĞU METODU (ASTM C 227) KĐMYASAL METOD (ASTM C 289) PETROGRAFĐK ANALĐZ (ASTM C 295) HIZLI HARÇ ÇUBUĞU METODU (ASTM C 1260) BETON PRĐZMA TESTĐ (ASTM C 1293) CAN CSA A23.225A (KANADA) METODU GELĐŞTĐRĐLMEKTE OLAN RILEM METODLARI (AAR1, AAR2, AAR3, AAR4) MĐKROSKOBĐK ANALĐZ 58

59 DENEY ALETLERĐ HARÇ ÇUBUĞU DENEYLERİ 59

60 MALZEME ÖZELLİKLERİ BETON KARMA SUYU

61 BETON KARMA SUYU a) MĐKTARI SU MĐKTARININ EN UYGUN DEĞERĐ TEORĐK FORMÜLLER (BOLOMEY, VB.) TABLOLAR MÜHENDĐSLĐK ÖNSEZĐSĐ, DENEYĐM DENEME YANILMA b) SUYUN KALĐTESĐ TEMĐZ, ĐÇĐLEBĐLĐR, BERRAK, KOKUSUZ. KUYU SULARI VB. KUŞKULU SULAR KĐMYASAL DENEYLER FĐZĐKSEL, MEKANĐK DENEYE!

62 Su Tiplerinin Sınıflandırılması (1) Beton imalinde kullanılan sular aşağıdaki tiplere ayrılabilir: 1.İçilebilir sular, Beton yapımında kullanım için uygun kabul edilir, deneye tabi değildir. 2. Beton endüstrisindeki işlemlerden geri kazanılan sular, Betonda kullanım için uygundur. Ancak Ek A da verilen şartları sağlamalıdır. 3. Yer altı kaynaklarından çıkan sular, Beton yapımına uygun olabilir, ancak deneye tabi tutulmalıdır. 62

63 Su Tiplerinin Sınıflandırılması (2) 4. Tabii yüzey suları ve endüstriyel atık sular, Beton yapımına uygun olabilir, ancak deneye tabi tutulmalıdır. 5. Deniz suyu ve acı göl suları, Donatısız ve diğer gömülü metal bulunmayan betonlarda kullanılabilir. Donatılı ve öngerilmeli betonlarda uygun değildir. Ancak kullanılması halinde izin verilen klorür muhtevası belirleyici faktördür. 6. Kanalizasyon (lağım) suları, Beton yapımında kullanım için uygun değildir. 63

64 Kimyasal Özellikler, Klorür Suyun Cl olarak ifade edilen klorür muhtevası, Çizelge 2 de verilen seviyeyi geçmemelidir. TS EN 1008 Çizelge 2. Karma suyunun azami klorür muhtevası Karma suyunun kullanılacağı beton cinsi Azami klorür muhtevası mg/l Deney İşlemi Öngerilmeli beton veya şerbet 500 İçerisinde, donatı veya diğer metal bulunan beton 1000 Madde İçerisinde, donatı veya diğer metal bulunmayan beton

65 Sülfatlar ve Alkali Miktarı Sülfat ; SO 4 2 Madde Alkaliler ; Na 2 O En fazla miktar (mg/l) Deney İşlemi Madde

66 MALZEME ÖZELLİKLERİ KATKI MADDELERİ

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

68 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. 68

69 BETON BİLE İMİNİN SAPTANMASI İLKELERİ

70 BETON BİLE ENLERİ Boşluklar Katılar Hava ve serbest su Çimentosu (hidrate çimento) İnce agrega Kaba agrega Çimento hamuru Su ile çimento arasındaki reaksiyon derecesine, iklim koşullarına, katkı maddesi ve sıkıştırma oranına bağlı olarak değişken İnert mineral dolgu Kaba ve ince agrega arasındaki seçilmiş ayrım: kare gözlü elekte 4 mm 70

71 BETON KARI IMI BETON DİZAYNI İ LENEBİLİRLİK MUKAVEMET DAYANIKLILIK (DURABİLİTE ) EKONOMİ KIVAM, MİN. SIKI TIRMA ENERJİSİ, KOHEZYON, AYRI MA YAPMAYAN, MİN. TERLEME, HOMOJEN SINIF DAYANIMI GEÇİRİMSİZLİK SERVİS ÖMRÜ TASARIMI OPTİMİZASYON PROBLEMİ 71

72 BU AMAÇİÇİN BETON DİZAYNI MAX İRİ AGREGA YÜKSEK DAYANIM MİN İNCE AGREGA ĐŞLENEBĐLĐRLĐK, YÜKSEK DAYANIM MİN SU YÜKSEK KOMPASĐTE, YÜKSEK DAYANIKLILIK OPTİMUM ÇİMENTO

73 BETON DİZAYNI KOROZYONA DAYANIKLI, UZUN ÖMÜRLÜ YAPILAR İÇİN C30 VE ÜSTÜ KULLANILMALI C30 C20 den biraz daha pahalı ama C30 lu Yapı C20 li Yapı dan daha ucuz C30 ile C20 arasında Teknoloji farkı yok. TEK FARK 80kg/m 3 fazla çimento (veya katkı)

74 VERİLER BETON DİZAYNI STATİK, BETONARME PROJE BETON SINIFI, YAPI TĐPĐ, YAPI ELEMANI, DONATI ARALIKLARI İKLİM VE ÇEVRE KO ULLARI SÜLFATLI ZEMĐN, DONMA ÇÖZÜLME ETKĐSĐ vb. BETON ÜRETİM ARAÇLARI BETON İ ÇİLİĞİNİN KALİTESİ KALİTE KONTROL İ LEMLERİNİN YETERLİLİĞİ

75 BETON DİZAYNI TS 500 ubat 2000 Dmaks < 1/5 kalıp genişliği < 1/3 döşeme kalınlığı < 3/4 iki donatı arası uzaklık < net beton örtüsü (pas payı )

76 BETON DİZAYNI D maks SINIFI ÇOĞU UYGULAMA İÇİN 25mm UYGUN (32 mm BULUNMAMASI HALİNDE) PERDE,İNCE DÖ EME, KABUK, PLAK, SIK DONATI, KÖTÜ DEMİR VE KALIP İ ÇİLİĞİ,... 15mm GEREKEBİLİR D max KÜÇÜLDÜKÇE ÇİMENTO MİKTARI ARTAR. (25 30 kg/m 3 ) D max KÜÇÜLDÜKÇE SU MİKTARINI ARTTIRMAMAK İÇİN KATKI MİKTARINI ARTTIRMAK GEREKİR

77 MADDE Net Aralık> KOLONLARDA Net Aralık> BETON DİZAYNI TS 500 ubat 2000 DONATI ARALIĞI φ (DONATI ÇAPI) 4 D 3 mak s 25 mm 1.5 φ (DONATI ÇAPI) 4 D 3 mak s 40 mm (Bindirmeli ekler için geçerli)

78 DONATI ARALIKLARINA DİKKAT!!!!! 78

79 KIVAM SINIFI S1 (0 5cm) S2 (510cm) BETON DİZAYNI Vibrasyonlu mastarlı pist, yol betonları Kalıpsız eğimli çatı, sömel vb. betonlar S3 (1016cm) Bilinçli,bilgili, etkin vibrasyon uygulayabilen profesyonel şantiyeler S4(1622cm) S5 ( 22cm) Vibratörlüşantiyede genel betonlar Göstermelik vibratörlü veya vibratörsüz şantiyeler, kazık vb. elemanlar, vibratör sığmayan donatı sıklığı,...

80 BETON DİZAYNI KIVAM VİBRASYON İLİ KİSİ KIVAM AZALDIKÇA BETONU YERLE TİRİP SIKI TIRMAK ZORLA IR, GEREKEN ENERJİ VE ZAMAN ARTAR ANTİYEDE GENELLİKLE ZAMAN, İNSAN VE ENERJİSİ KITTIR. BETONUN HER NOKTASI AYNI SIKI TIRMA İHTİMAMINI GÖREMEZ. TAM SIKI TIRILMAMI BÖLGELERDE MAKRO VE MİKRO BO LUKLAR KALIR, KIVAM AZALDIKÇA BO LUKLAR ARTAR. BO LUKLARLA BERABER HEM DAYANIM HEM DE DAYANIKLILIK SORUNLARI ÇIKAR BO LUKLU BÖLGELERDE ÇOK DÜ ÜK MUKAVEMETLER ELDE EDİLEBİLİR.

81 BETON DİZAYNI BU VERİLER I IĞINDA TABLOLAR AMPİRİK FORMÜLLER DENEME KARI IMI (Amaç Dayanımı) ANTİYE KARI IMI TAZE ve SERTLEŞMĐŞ BETON DENEYLERĐ

82 su/çimento oranları ile beton basınç dayanımları arasındaki ilişki 28. günlük basınç dayanımı, MPa * Su/çimento oranı (ağırlıkça) Hava sürüklenmemiş beton 0,42 0,47 0,54 0,61 0,69 0,79 Hava sürüklenmiş beton 0,39 0,45 0,52 0,60 0,70 28 gün standart laboratuvarşartlarında kür edilmiş numuneler 82

83 NEDEN HAZIRBETON? Kaliteli beton üretimi, Üniform üretim ve denetim olanakları sunması, Standartlara uygunluk, Daha az beton artığı, Çimentodan tasarruf, Hızlı üretim sağlaması (zaman tasarrufu), Çimento torbası (kraft kağıdı) tasarrufu, Çevreyi daha az kirletmesi, kanalizasyon sistemlerine beton artığı gitmemesi, 83

84 Beton üretiminde kullanılan malzemelerin devamlı olarak kontrol edilebilmesi, Dar alanda çalışma olanağı bulunması, İş gücünde tasarruf sağlaması, Katkı malzemeleriyle su ve rutubete karşı izolasyon sağlaması, Daha yüksek dayanımlar sağlayabilmesi. Elle beton dökümünde C20 sınıfının üstüne çıkmak çok zordur Buna karşılık hazır beton ile C50 sınıfı beton kolaylıkla üretilebilmektedir. Ayrıca gerekli özen gösterilmesi halinde C100 betonu bile, gökdelen inşaatlarında pompa ile basılabilmektedir. Kesitleri küçülterek iç hacimlerin genişlemesini sağlamasıdır 84

85 HAZIR BETON SİPARİ İ BETON SINIFI YAPI ELEMANI TİPİ ve BOYUTLARI D DONATI ARALIKLARI max SLUMPÇÖKME DEĞERİ ÖZEL DURUMLAR SU GEÇĐRĐMSĐZLĐK AŞINMAYA DAYANIKLILIK SÜLFAT ETKĐSĐNE DAYANIKLILIK DONMA ÇÖZÜLME vb. DİĞER (YER, MİKTAR, GÜN, SAAT) HAZIRLIKLAR TAMAMLANMALI! (KALIP + DONATI + İ Çİ + VİBRATÖR)

86 Tasarlanmış Beton : Gerekli beton özellikleri ile ilave karakteristiklerin imalatçıya tarif edildiği i ve imalatçının n bu özelliklerle ilave karakteristiklere uygun olarak temin etmede sorumlu olduğu u beton. Tarif Edilmiş Beton : Betonda kullanılacak lacak bileşen en malzemeler ve karışı ışım m oranlarının imalatçıya tarif edildiği i ve imalatçının n bu karışı ışım m oranlarına na sahip olarak temin etmede sorumlu olduğu u beton 86

87 Amaçlanan servis ömrünün sınıflandırılması (EN 19911, EN 1994) Sınıf 1 2 Hedeflenen Servis Ömrü (yıl) Geçici yapılar Örnek Değiştirilebilir yapısal elemanlar Örnek: demiryolu traversleri çatı makası gibi prefabrike elemanlar Binalar ve diğer genel yapılar Anıtsal yapılar, köprüler ve diğer inşaat mühendisliği yapıları 87

88 Beton karışımı ve özellikleri için önerilen sınır değerler Etki Sınıfları Korozyon veya zararlı etki tehlikesi yok Karbonatlaşma nedeniyle korozyon Klorürün sebep olduğu korozyon Deniz suyu Deniz suyu haricinde klorür Donma/çözülme etkisi Zararlı kimyasal ortam XO XC1 XC2 XC3 XC4 XS1 XS2 XS3 XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4 XA1 XA2 XA3 En büyük su/çimento oranı En küçük dayanım sınıfı En az çimento içeriği (kg/m 3 ) En az hava içeriği (%) 0,65 0,60 0,55 0,50 0,50 0,45 0,45 0,55 0,55 0,45 0,55 0,55 0,50 0,45 0,55 0,50 0,45 C 12/15 C20/25 C25/30 C30/37 C30/37 C30/37 C35/45 C35/45 C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C30/37 C30/37 C30/37 C30/37 C30/37 C35/ a 4.0 a 4.0 a Diğer Şartlar TS 706 EN 12620:2003 e uygun donma/çözülme dayanıklılığına sahip agrega Sülfatlara dayanıklı çimento b) a Hava sürüklenmemiş betonda, beton performansı, ilgili etki sınıfı için donma/çözülme etkisine dayanıklılığı kanıtlanmış betonla mukayese edilerek uygun deney metoduna göre belirlenmelidir. b XA2 ve XA3 etki sınıfında baskın etkinin SO 2 4 den kaynaklanması halinde sülfatlara dayanıklı çimento kullanılması zorunludur. Sülfatlara dayanıklılık bakımından çimentonun sınıflandırılması halinde orta ve yüksek dayanıklı olarak sınıflandırılan çimentonun XA2 etki sınıfında (uygulanabiliyorsa XA1 etki sınıfında) ve yüksek dayanıklı çimento ise XA3 etki sınıfında kullanılmalıdır. 88

89 MALZEMENİN HAZIRLANMASI

90 MALZEME HAZIRLANMASI AGREGA STOKLANMASI (ĐRĐ( AGREGA) DOĞRU YANLIŞ SINIRLI KABUL EDĐLEB LEBĐLĐR.

91 MALZEME HAZIRLANMASI AGREGA STOKLANMASI (ĐNCE( AGREGA) DOĞRU YANLIŞ

92 KIRMATAŞ TESĐSĐNDE ÜRETĐLEN HAMMADDE ALT TANE SINIFLARINA AYRILMASI MALZEME HAZIRLANMASI

93 MODERN KONKESÖR!

94 MALZEME HAZIRLANMASI KULLANILACAK AGREGA SINIFLARI ĐÇĐNDE KUM BULUNUYORSA YIKANMIŞ ELENMĐŞ OLMASI ĐSTENĐR.

95 MALZEME HAZIRLANMASI KULLANILACAK AGREGALAR AYRI AYRI BUNKERLERE STOKLANARAK, MALZEMELERĐN KENDĐ ARALARINDA KARIŞMAMASI SAĞLANMALI.

96 TS 500 ubat 2000 Madde 3.3 BETON Kullanıcı tarafından şantiyede önceden belirlenmiş karışım elemanları miktarlarının, otomatik tartımla harmanlanıp makinayla karıştırılmasıyla...üretilen veya TS ye uygun hazır beton kullanılmalıdır. Madde 4.2 BETONUN HAZIRLANMASI Beton karışımına giren malzeme miktarı ağırlık ile belirlenir, hacim esasına göre yapılamaz. Özetle beton elle, kürekle, betoniyerle üretilemez, hammaddelerini ağırlık cinsinden ölçen bilgisayar kumandalı beton santralında üretilir.

97 BETON TEKNOLOJİSİ Doç. Dr. Halit YAZICI DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ İN AAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAPI MALZEMESİ ANABİLİM DALI