A) BETON. 1. Tanım: 2. Betonun Bileşenleri:

Transkript

1 A) BETON 1. Tanım: Beton, çimento, kum, çakıl ve suyun uygun ölçülerde karışımından elde edilen bir yapı malzemesidir. Betona belirli bir özellik kazandırılmak isteniyorsa karışıma belli oranlarda katkı maddeleri de eklenebilir. Beton bileşiminin %70 - %75 ini agrega (kum,çakıl,mıcır), %10 unu çimento, %15-20 sini ise su oluşturmaktadır li yıllarda Almanya da kullanılmaya başlanan beton, günümüzde gerek üretimiyle ve gerekse kalitesindeki gelişimiyle hızlı bir seyir izlemiştir. Beton; üretimi, ucuzluğu, taşınması, yerleştirilmesi ve dayanımı nedeniyle özellikle son dönemlerde tercih edilmektedir. Ülkemizde 1987 de başlayan hazır beton üretimine kadar şantiyelerde elle beton hazırlanmış ancak üretilen betonların dayanımları B160 sınıfını geçememiştir. Hazır beton santrallerinin artması ve gelişimi ile birlikte üretilen betonların nitelikleri de artmıştır Deprem Yönetmeliği ile birlikte deprem bölgelerinin de kullanılacak en düşük beton sınıfının C20 olarak belirlenmesi de daha nitelikli beton üretimini sağlanmıştır. Son zamanlarda durabilite (dayanıklılık) açısından C30 sınıfı öngörülmektedir. 2. Betonun Bileşenleri: Beton bileşenlerini oluşturan hammaddeler agrega, çimento ve sudur. Bunun yanı sıra betonda bağlayıcı dozajının (çimentonun) %5 ini aşmadan sıvı veya katı kimyasal katkı kullanılabilmektedir. Bu katkılar beton akışkanlaştırıcı, priz geciktirici, geçirimsizlik sağlayıcı, antifriz gibi özellikler kazandırmaktadır. Ayrıca betonda mineral katkıda denilen gerçekte betonun bileşeni sayılabilecek uçucu kül, silis dumanı, mineral maddelerce lifler gibi bağlayıcı maddelerde kullanılmaktadır. İyi ve nitelikli beton karışım oranlarına, bileşime katılan malzemenin kalitesine bağlıdır.

2 2.1) Çimento: Ana hammaddesi doğal kalker olan çimento, kalker taşlarının C gibi yüksek sıcaklıkta pişirildikten sonra, çok ince toz halinde öğütülmesi ile elde edilir. Elde edilen malzemeye klinker denir. Öğütülen toza (klinkere) %4-5 oranında alçı taşı eklenip yeniden öğütülmesi ile portland çimentosu elde edilir. Bunun dışında çimento tipine göre klinkere aktif volkanik tüf, tras, yüksek fırın cürufu, uçucu kül, silis dumanı eklenerek diğer tip çimentolar elde edilir. Çimento, beton karışının içinde en düşük orana sahip olmasına karşın, en önemli bileşendir. Su ile hidratasyona giren çimento sertleşerek bağlayıcılık özelliği kazanır. Bu sertleşmeye priz denir. Standartlara göre priz başlangıcı 1 saatten az ve 10 saatten çok olmamalıdır. Bina yapım şekline göre daha erken veya daha geç priz alması istenen betona katkı maddesi katılabilir. Beton sıcaklığının artması ile priz hızlanır, ısının düşmesiyle birlikte priz süresi uzar. Beton suyunun fazla olması da priz süresinin uzamasına neden olur. Beton dayanımının artması büyük ölçüde su/çimento oranına bağlıdır. Ayrıca su-çimento reaksiyonu sırasında hidratasyon ısısı ortaya çıkar. Bu ısıyla birlikte betonun sıcaklık derecesi artar ve betondan dışarı çıkmaya çalışan ısı rötre çatlaklıklarına neden olur. Bu nedenle betonun iyi bir şekilde kür edilmesi gerekmektedir. En çok kullanılan çimento tipleri portland çimento, cüruflu çimento, traslı çimento, katkılı çimentodur. Bina inşaatlarının taşıycı elemanlarında portlad çimentosu, taşıyıcı elemanlar dışında kalan yerlerde traslı veya cüruflu çimento, çabuk ve yüksek dayanım gerektiren yapılarda yüksek portland çimentosu kullanılmaktadır ) Betonda Dozaj: Yerine dökülmüş ve sıkıştırılmış 1 m 3 betonun bileşiminde bulunan çimentonun kg cinsinden miktarına dozaj denir. Uygulamada beton dozajı genellikle kg/m 3 arasında değişmektedir. Örneğin 250 dozlu beton, donatı oranı düşük, iri daneli çakıllı ve büyük kütlede dökülen masif betonlarda, 300 dozlu beton, genellikle normal yapılarda kullanılan betonarme betonlar için uygundur.

3 Çizelge 1.Çimentoların sınıflandırılması, kullanım alanları ve ilgili Türk Standartları: Çimento Adı Türk Standardı Numarası Dayanımlar (kgf/cm 2 ) Basınç Çekme gün gün gün gün Kullanım Alanı Portland Çimentosu (PÇ 325) Katkılı Portland TS Özelliği olmayan normal inşaatlar Özelliği olmayan normal inşaatlar Çimentosu(KPÇ 325) TS Portland Çimentosu (PÇ 400) TS Demirli Portland Çimentosu TS (DPÇ 325) Demirli Portland Çimentosu TS (DPÇ 325) Cüruf Çimentosu (CÇ 325) TS Beyaz Portland Çimentosu TS (BPÇ 235) Harç Çimentosu (HÇ 160) TS Traslı Çimento (TÇ 325) TS Özelliği olmayan normal inşaatlar Yüksek dayanıma gereksinim duyulan inşaatlar Düşük hidratasyon ısısı ileten betonları, Su alt yapıları, Çok etkili korozyonun söz konusu olmadığı yerler (diğer önlemlere ek olarak) Düşük hidratasyon ısısı ileten betonları, Su alt yapıları, Çok etkili korozyonun söz konusu olmadığı yerler (diğer önlemlere ek olarak) Normal dayanım ve beyaz renk istenen işler Sıva harçları Düşük hidratasyon ısısı ileten betonları, Su alt yapıları, Çok etkili korozyonun söz konusu olmadığı yerler (diğer önlemlere ek olarak)

4 Çizelge 1.Çimentoların sınıflandırılması, kullanım alanları ve ilgili Türk Standartları: Çimento Adı Türk Standardı Numarası Dayanımlar (kgf/cm 2 ) Basınç Çekme gün gün gün gün Kullanım Alanı Uçucu Küllü Çimento (UKÇ 325) TS Sülfatlı Cüruf Çimentosu TS (SCÇ 325) Düşük hidratasyon ısısı ileten betonları, Su alt yapıları, Çok etkili korozyonun söz konusu olmadığı yerler (diğer önlemlere ek olarak) Çok etkili korozyonun söz konusu olduğu yerlerde, özellikle deniz suyu ile temasta olan inşaatlar. Kaliteli beton elde etmek için; inşaata ve yapı malzemesine uygun çimento kullanılmalı, çimento miktarı ve dozajı kullanım yerine uygun olmalıdır. Kullanılacak olan çimentonun tüm laboratuar deneyleri yapılmalıdır. Çimentolar nemden etkilenmeyecek şekilde kuru ve havadar bir yerde saklanmalı ve son kullanım tarihi geçen ve priz almaya başlamış çimentolar kullanılmamalıdır. 2.2) Agrega: Kum, çakıl, kırmataş gibi beton bileşenlerinin daneli olan malzemelerine agrega denir. Betonun diğer bileşeni olan su ve çimento bağlayıcıları daneler çevresini doldurarak sertleşirler. Dolayısıyla betonun dayanımında en büyük etken, onun doluluğu ve agrega granülometrisinin seçimidir. Uygun granülometri, kullanılacak agrega ile deneylerle belirlenmelidir. Agrega dane çapı 7 mm den küçük olanlarına ince agrega (kum), dane çapı 7-70 mm arasında olanlarına ise iri agrega (çakıl) denmektedir. Çizelge 2. Agregaların Dane Çaplarına Göre Sınıflandırılması İNCE 0-1 mm İNCE 7-15 mm KUM ORTA 1-3 mm ÇAKIL ORTA mm KABA 3-7 mm KABA mm

5 Doğrudan veya uygun nitelikteki taşların konkasör ile kırılmaları ile elde edilen agregaların taş ocaklarından kırılmak suretiyle üretilenlerine kırma taş veya mıcır denir. Doğadan elde edilen agregalar dere, deniz veya teras agregaları denilmektedir ) Agrega Karışım Ölçüleri ve Agrega Dane Büyüklükleri Beton karışımının yaklaşık olarak %60-75 ini oluşturan agrega,1m 3 yerine dökülmüş ve sıkıştırılmış betonda 1,2 m 3 mertebesinde yer almaktadır.diğer karışım miktarı aşağıdaki çizelgelerde verilmiştir: Çizelge 3. Elle Yapılan ve Sıkıştırılan Betonarme Betonlar Yerine konmuş ve tokmaklanmış 1 m 3 betonun karışım oranı Çimento Çakılla Yapılan Betonlar Kırmataşla Yapılan Betonlar NOTLAR kg Kum Çakıl Su Kum Kırmataş Su m 3 m 3 Litre m 3 m 3 Litre Çizelge 4. Elle Yapılan ve Sıkıştırılan Demirsiz Betonlar Yerine konmuş ve tokmaklanmış 1 m 3 betonun karışım oranı Çimento Çakılla Yapılan Betonlar Kırmataşla Yapılan Betonlar NOTLAR kg Kum Çakıl Su Kum Kırmataş Su m 3 m 3 Litre m 3 m 3 Litre

6 Çizelge 5. Betoniyerle Yapılan ve Sıkıştırılan Demirsiz Betonlar Yerine konmuş ve tokmaklanmış 1 m 3 betonun karışım oranı Çimento Çakılla Yapılan Betonlar Kırmataşla Yapılan Betonlar NOTLAR kg Kum Çakıl Su Kum Kırmataş Su m 3 m 3 Litre m 3 m 3 Litre Çizelge 6. Betoniyerle Yapılan ve Elle Sıkıştırılan Betonarme Betonlar Yerine konmuş ve tokmaklanmış 1 m 3 betonun karışım oranı Çimento Çakılla Yapılan Betonlar Kırmataşla Yapılan Betonlar NOTLAR kg Kum Çakıl Su Kum Kırmataş Su m 3 m 3 Litre m 3 m 3 Litre Çizelge 7. Betoniyerle Yapılan ve Vibratörle Sıkıştırılan Demirsiz Betonlar Yerine konmuş ve tokmaklanmış 1 m 3 betonun karışım oranı Çimento Çakılla Yapılan Betonlar Kırmataşla Yapılan Betonlar NOTLAR kg Kum Çakıl Su Kum Kırmataş Su m 3 m 3 Litre m 3 m 3 Litre

7 Betonda kullanılacak agrega TS706 ya ve granülometreye uygun olmalıdır. Ayrıca TS500 e göre Betonda kullanılacak agreganın en büyük dane çapı; kalıp genişliğinin 1/5 inden, döşeme kalınlığının 1/3 ünden, iki donatı çubuğu arasındaki uzaklığın ¾ ünden ve beton örtüsünden büyük olamaz denilmektedir. Diğer boyutlar aşağıdaki Çizelge 8 de yer almaktadır. Betonda kullanılacak kum ve çakılda, lem, kil ve organik maddeler olmalıdır. Agregalar sert, dayanıklı ve boşluksuz olmalı, basınca ve aşınmaya karşı dayanıklı olmalıdır. Yassı oval ve uzun daneler içermemelidir. Aderansı etkileyecek kil, silt, mil, toz gibi maddeler içermemelidir. Suda eriyen tuz, kükürt ve sülfat içermemelidir. Çizelge 8. Yapının çeşitli kısımlarına göre kullanılması gereken çakıl irilikleri En büyük çakıl irilikleri (cm) Beton kalınlığı cm Betonarme kolon, kiriş ve duvar Beton duvar cm Sık ve kalın demirli döşemeler cm Seyrek demirli B.A. ve demirsiz döşemeler ya da daha yakın cm 2.3) Beton Karışım Suyu: Beton imalinde çimento hidratasyonu için gerekli su, karışımda %15-20 oranında bulunmakla birlikte su/çimento oranının düşüklüğü, içme suyu derecesine yakınlığıyla ilgili olarak betonun nitelikli olmasını sağlar. Karışımda kullanılan suyun en önemli işlevi çimento ve agregayı plastik ve işlenebilir bir sıvı hale getirmek, çimento ile kimyasal reaksiyon sonucunda sertleşmeyi sağlamaktır. Betonun karışımında, agreganın yıkanmasında, betonun kür edilmesinde kullanılacak olan su, temiz, berrak, içilebilir suya yakın olmalı ve tuz, asit, yağ, şeker, kimyasal atık içermemelidir. Kullanılacak sudan şüphe duyuluyorsa laboratuvar deneylerinden sonra kullanılmalıdır.

8 Betonun dayanımı su/çimento oranına bağlıdır. Uygun oranlarda karışımı hazırlanan betona su vermek; su/çimento oranını artıracak ve fazla su buharlaşarak yerini boşluğa bırakıp beton dayanımını düşürecektir. Ayrıca çimento ile reaksiyona giremeyen fazla suyun bıraktığı boşluklardan içeri giren zararlı maddeler beton ve donatıya zarar vererek, betonun ekonomik ömrünü kısaltmaktadır. Karışıma az su konulmasında ise, hidratasyona yetecek su azalacağından yine beton mukavemeti düşecektir. Yukarıda Çizelge 3, 4, 5, 6 ve 7 de çimento miktarına göre 1 m 3 betonda kullanılacak kum, çakıl ve su oranları verilmektedir. Çizelge 9 da ise ilave edilen fazla suyun beton dayanımına etkisi verilmiştir. Çizelge 9. İlave edilen su miktarının betonun basınç mukavemetine etkisi 28 gün sonraki Granülometri 1m 3 hazır betona kullanılan çimento kg Su/çimento oranı Kıvam basınç mıkavemeti kg/m Tabii nemli Plastik Akıcı Tabii nemli 400 Granülometrinin Plastik 330 Uygun Akıcı 225 Olması halinde Tabii nemli Plastik Akıcı Tabii nemli Plastik Akıcı Tabii nemli Plastik 120

9 2.4.Kimyasal ve Mineral Katkılar: 2.4.1)Kimyasal Katkılar: Betonda bağlayıcı olarak kullanılan beton dozajın %5 ini geçmeyen miktarda karışıma katılan ve betona çeşitli özellikler kazandıran maddelere kimyasal katkı denir. Bunlar; normal akışkanlaştırıcılar, su geçirimsizlik sağlayıcılar, priz geciktiriciler, priz hızlandırıcılar, süper akışkanlaştırıcılar, hava sürükleyici beton katkısı, püskürtme beton katkısı dır )Mineral Katkılar: Kimyasal katkılar dışında yine betona çeşitli özellikler vermek için kullanılan ve toz halde bulunan uçucu kül, silis dumanı, cüruf, lif v.b maddelere mineral katkı veya daha doğru olan bağlıyıcı madde adı verilmektedir Betonda Aranılan Özellikler Taze Betonda Aranılan Özellikler İşlenebilme özelliği, uygun kıvam Taze betonun sıcaklığı Agrega maksimum dane büyüklüğü Homojenlik, kıvam kaybı, hava miktarı Birim ağırlık Sertleşmiş Betonda Aranılan Özellikler Projede öngörülen dayanım Dış etkilere karşı dayanım Geçirimsizlik, Donma ve çözülmeye karşı dayanım Isı ve ses yalıtımı, homojenlik, ekonomi

10 B) HAZIR BETON Betonu meydana getiren bileşenlerle katkı malzemelerinin istenilen oranlarda beton santralinde bir araya getirilerek, santralde veya transmikserde karıştırılmasıyla elde edilen betona hazır beton denir. TS de hazır beton, kullanıcıya teslim edilmek üzere hazırlanan plastik ve sertleşmemiş durumdaki betondur denilmektedir. Ayrıca TS 1247 ye göre hazır beton kuru sistem veya yaş sistem olarak hazırlanabilmektedir. 1. Hazır Beton Üretimi Hazırlanan bir betonun nitelikli olması gerek betonun hazırlanması aşamasında ve gerekse üretim sonrasında tekniğine uygun işlem yapılması ile gerçekleşebilir. Karışıma giren beton bileşenlerinin nitelikli, miktar veya oranlarının karışım hesapları ve/veya deneysel yöntemler sonucu bulunduğu gibi olmalıdır. Hazır beton üretimi TS 1247 ye uygun olarak betonda bileşime giren malzemelerin karıştırma işlemlerinin beton santralinde veya transmikserde yapılmasına göre yaş karışım veya kuru karışım şeklinde yapılabilmektedir (Şekil 1). Yaş karışımda, beton karışımına giren tüm katı ve karışım suyu dahil tüm bileşenler beton santralinde ölçülür ve karıştırılır. Karıştırma süresi bütün katı malzemelerin ve karışım suyunun yarısının cebri karıştırıcıya katılmasıyla başlar. TS Beton-Hazır Beton Standardı na göre, 1 m 3 ve daha düşük hacimli betonlar için en az karıştırma süresi 45 saniyedir. İlave her 0.5 m 3 için 15 saniyedir. Yaş karışımların karıştırma süresi, mikser içinde de karışım olduğu dikkate alınarak, bu süre en çok yarıya kadar azaltılabilir. Kuru karışımların karıştırma süresi en az 5 dakika olmalıdır. 2. Hazır Beton Üretim Tesisleri Betonun karılması, elle, beton santrallerinde veya betoniyerle yapılmaktadır. Betonun elle karılması ancak çok önemsiz beton üretimlerinde yapılmalıdır. Betoniyerle karışım, ancak teknik imkansızlıklar nedeniyle yapılmalı, şartların uygun olması durumunda kesinlikle hazır

11 beton kullanılmalıdır. Çünkü hazır beton santrallerinde üretilen betonlar tamamen bilgisayar kontrolüyle, modern şartlarda ve denetimli olarak hazırlanmaktadır. Hazır beton üretimi, beton santrallerinde karışıma giren malzemelerin otomatik kontrolle tartılıp, uygun miktarlarda karıştırılmasıyla gerçekleştirilir. Santralde kova veya bantlar vasıtasıyla agregalar panmiksere taşınır. Çimento silosunda depolanan çimento ise çimento kantarına taşınır ve karışım suyu ile gerekirse katkı malzemesi ilavesi de panmiksere aktarılarak karıştırma işlemi başlar. Karışım bitiminde yaş beton transmiksere aktarılır. Tüm bu işlemi yürüten santral operatörü transmiksere aktarılan betonla ilgili tüm detayların yer aldığı irsaliyeyi de hazırlar. Bilgisayar ortamında hazırlanan tüm karışımlar yine bilgisayarda irsaliyeye aktarılır ve tüketiciye ulaştırılır. Şekil 1. Beton Üretimi

12 3. Hazır Betonun Siparişi, Taşınması ve Teslim Alınması Siparişi verilerek şantiyeye taşınan taze betonun; gerek taşınması ve gerekse kalıplara yerleşimi esnasında homojenliğini kaybetmeden kalıba tümüyle yerleşmesi, boşluk oranının mümkün olduğunca az olması istenir. Bu nedenle santralde üretilen betonun siparişi, taşınması ve teslim alınması çok önemlidir Hazır Betonun Siparişi Beton siparişinde en önemli konu, beton dökülecek yerin veya yapı elemanının cinsine uygun nitelikte siparişin verilmesidir. Sipariş verilecek beton; projesinde verilen beton dayanım sınıfına, işlenebilme ve betonun kullanım yerine göre kıvam sınıfına, kalıp boyutuna, pas payı ve donatı aralığına uygun agrega dane çapı içeren özellikte ve gerekli miktarda olmalıdır. Bununla birlikte üretici firmadan istenilen özelliklere uygun olarak hazırlanacak olan betonun bileşimi, karışıma giren malzemelerin cins ve miktarı ile su/çimento oranları istenmelidir. Beton döküm günü dikkate alınarak sipariş, kullanılacak beton miktarının hesaplanmasıyla birlikte birkaç gün önceden verilmelidir. Teslim saatinde tüm hazırlıkların tamamlanmış, ekibin hazır olması sağlanmalıdır. Betona etkileyebilecek çevresel etkiler ve olumsuz koşullar beton firmasına bildirilmelidir. Ayrıca firmadan beton üretim sonuçlarına ilişkin istatistiki çalışmalar, sınıf dayanım değerleri ve deney sonuçları istenmelidir. 3.2) Hazır Betonun Taşınması Karışımı hazırlanan beton, kullanılacağı yere ayrışmayacak şekilde ve özelliklerini kaybetmeden taşınmalıdır. Hazır beton, tesisteki üretimden itibaren yaş karışımda 2 saat, kuru karışımda 3 saat içinde kalıba yerleştirilmeye başlanmalıdır. Beton taşıma şekli ve yöntemi beton dökümünü olumsuz yönde etkilemeyecek şekilde döküm yerine ulaştırılmalıdır. Taşıma genellikle transmikserle, konveyörlerle, dekovillerle, el arabaları veya oluklarla yapılmaktadır.

13 3.3) Hazır Beton Teslim Alınması Hazır betonun teslim alınmasında en önemli konu istenilen sipariş betonun alınması ve kontrolüdür. Bu nedenle önce irsaliyenin kontrol edilerek siparişte istenilen tüm şartların incelenmesi gerekmektedir. Bir irsaliyede, firmanın adı, adresi, getirilen hazır betonun sınıfı, ilgili standartlar ve numaraları, beton miktarı, varsa katkı maddeleri ve imalat saati olmalıdır. Bunun yanı sıra teslim alınan her betondan numune alınmalıdır. TS500 e göre betonda nitelik denetimi amacıyla, her üretim biriminden en az 3 numuneden oluşan 1 grup deney numunesi alınmalıdır. Üretim birimi, aynı hesap dayanımı istenen ve aynı oranda kullanılan betondan oluşur. Ayrıca, bir birim, aynı günde dökülmüş ve 100 m 3 ü veya 450 m 2 alanı aşamaz. Bir işte, en az 9 numuneden oluşan 3 grup numune alınmalıdır. Özellikle her numune ayrı transmikserden alınmalıdır. Aynı betoniyer dökümünden birden fazla numune alınırsa, bunlar tek numune sayılır ve değerlendirmede ortalamaları dikkate alınır. Alınan numuneler bağımsız laboratuarlarca deneye tabi tutulmalıdır. Alınan üçer slindirik veya küp gruplar, alınış sırasına göre G 1, G 2, G 3,..., G n biçiminde adlandırılmalı ve her grubun basınç dayanımı ortalaması belirlenmelidir. Birbiri ardına gelen üçer grupluk partilerin her biri, P 1 (G 1, G 2, G 3 ), P 2 (G 2, G 3, G 4 ), P 3 (G 3, G 4, G 5 ) aşağıda belirtilen iki koşulu birden sağlamalıdır. Koşulu sağlamayan beton kabul edilmeyecektir. a) Her parti ortalaması f cm f ck + 1,0 MPa b) Her partide en küçük grup ortalaması f cm f ck -3,0 MPa Basınç dayanımının yanı sıra taze betonu sıcaklık ve kıvam kontrolleri de yapılmalıdır. 3.4) Taze Betonda Aranan Özellikler Taze betonda aranılan en büyük özellik işlenebilirlilik ve homojenliktir. İşlenebilirliğe etki eden faktörler su/çimento oranı, kıvamı, karışımın üretim ve yerleştirme arasında geçen karışım süresi, agrega, çimento ve katkı maddesi özellikleridir. Homojenliğine etki eden faktörler ise, karışım süresi ve kalıba yerleştirilen taze betonun sıkıştırılmasıdır. Bunun yanı sıra taze betonda, beton sıcaklığı ve birim hacim ağırlığı da aranılan özelliklerdir. Taze beton sıcaklığı en az +5 0 C de olmalıdır. Birim hacim ağırlığı beton santralinin üretim ağırlığından en çok ± %2 olmalıdır.

14 4. Beton Sınıfları 4.1) Beton sınıfının Basınç Dayanımına Göre Sınıflandırılması Çizelge 10. Basınç Dayanımına Göre Beton Sınıfları Karakteristik Basınç Eşdeğer Küp (150 mm) Karakteristik Eksenel 28 Günlük Beton Dayanımı, (f ck ) Basınç Dayanımı Çekme Dayanımı, f ctk Elastisite Modülü, Ec sınıfı MPa MPa MPa MPa C , C , C , C , C , C , C , C , C , Betonun tanımlanması ve sınıflandırılması basınç dayanımına göre yapılır. Basınç dayanımı, çapı 150 mm ve yüksekliği 300 mm silindir veya boyutları 150 mm olan küp numunelerin 28 gün sonunda, TS3068 e göre uygun biçimde denenmesiyle elde edilir. 4.2) Beton Sınıfının Kıvama Göre Sınıflandırılması Taze betonun homojenliğini kaybetmeden kalıp içine yerleşebilme özelliğine betonun işlenebilme özelliği denir ve bu özellik kıvam ile tayin edilmektedir. TS11222 ye göre 5 kıvam sınıfı vardır (Çizelge 11). Ve kıvam tespiti için çökme hunisi (slump) deneyi, sıkıştırma faktörü deneyi, we-be oturma süresi deneyi ve sarsma tablası deneyleri yapılmaktadır. En yaygın olarak kullanılan deney slump deneyidir. Deney oldukça basit ve ucuzdur.

15 Çizelge11. Kıvam Sınıfları Kıvam Çökme Sınıfı (cm) Kıvamı Kullanımı K Kuru Vibrasyonlı mastarlı pist, yol betonları K Plastik Kalıpsız eğimli çatı, sömel vb. betonlar K Akıcı Bilinçli, bilgili, etkin vibrasyon uygulanabilen profesyonel şantiyeler K Çok akıcı Vibratörlü şantiyede genel betonlar K 5 22 Sulu Göstermelik vibratörlü veya vibratörsüz şantiyeler, kazık vb. elemanlar, vibratör sığmayan donatı sıklığı Slump Deneyinin Yapılışı Huni düz bir yere veya daha iyisi huni tablasının içine eğimsiz şekilde yerleştirilir. Mikserden alınan numune betonlar üç kademede, her kademe şişleme çubuğuyla 25 kez şişlenir ve huni tamamen doldurulur. Huninin üst kısmı mala ile düzeltilir ve huni yavaşça yukarıya doğru çekilir. Kendi ağırlığıyla çöken betonun huni üst kısmı ile çöken kısmı arasındaki mesafe ölçülür. Bu mesafe kıvam sınıfını verecektir. Betonun kıvamı üretiminin yanı sıra, taşıma süresi, sıcaklığı ve karma suyu miktarıyla da ilgilidir. Karıştırma süresinin azlığı veya aşırı karıştırma süresi, beton tesliminin uzaması, hava sıcaklığının yüksek oluşu, betonun priz almaya başlaması kıvam kayıplarına neden olmaktadır. Kıvamı düşen betonun gerek yerleştirilmesi ve gerekse sıkıştırılması zorlaşacaktır. Kalıba yerleşimde oluşacak boşluklar beton dayanımını da düşürecektir. Priz almaya başlayan beton ve yüksek hava sıcaklığı nedeniyle buharlaşan karışım suyu taze betonun kıvamını düşürecek, betonun işlenmesinde zorluklar yaşanacaktır. Bu durumda betona kesinlikle su verilmemelidir. Karışıma sonradan verilecek su betonun dayanımını yüksek oranda

16 düşürecektir. Bu durumda beton santralinin ve kalite kontrolörlerinin denetiminde ve mümkünse katkı malzemesi kullanılabilir. Betonun inşaatta kullanım yerine göre kıvamını da belirterek beton siparişi vermek, işleme ve yerleştirme açısından son derece faydalı olacaktır. Donatının sıkışık olduğu yerlerde, kolon ve perdelerde K4 kıvam sınıfının sipariş vermek şantiyede kolaylık sağlayacaktır. Şekil 2. Slump Hunisinin Doldurulması Şekil 3. Slump Hunisinin Test Edilmesi 4.3)Beton Sınıfının Agrega Dane Büyüklüğüne Göre Sınıflandırılması Doğal yollardan veya yapay olarak elde edilen agregaların betonda kullanılabilmesi için sert, aşınmaya dayanıklı, dağılmayan, donmaya karşı dayanıklı, içinde betona zarar verici etkileri olmamalıdır. Betonda kullanılacak agregalar gerekli elek analizinden geçirilerek dane büyüklükleri belirlenmelidir. Buna granülometrik bileşim (dane büyüklüğü dağılımı) denilmektedir. Agregaları dane büyüklüğüne göre sınıflandırma 4 e ayrılmaktadır (Çizelge 12). Çizelge 12.Agrega Dane Büyüklüğü Sınıfı

17 En büyük Agrega Dane Büyüklüğü Sınıfı Dane (mm) D1 (1 no lu) 12 D2 (2 no lu) 22 D3 (3 no lu) 32 D4 (4 no lu) 64 TS e göre betonda kullanılacak agrega TS 706 ya uygun olacak ve agreganın en büyük dane büyüklüğü, kalıp genişliğinin 1/5 inden (1), döşeme kalınlığının 1/3 ünden (2), iki donatı çubuğu arasındaki uzalığın ¾ ünden (3) ve beton örtüsünden (4) büyük olmamalıdır (Örnek 1). Örnek 1. Şekilde verilen kiriş için maksimum agrega dane çapı hesabı 1) b w =b min =25 cm. D max 25/5=5 cm. 2) h min =10 cm. D max 10/3=3 cm. 3) t min =5 cm. D max 3/4.5=4 cm. 4) c c =3 cm. D max 3 cm. 4.3) Beton Sınıfının Birim Hacim Kütlesine Göre Sınıflandırılması HAFİF BETON NORMAL AĞIRLIKLI BETON AĞIR BETON 2000 kg/m kg/m >2600 kg/m3

18 5. Beton Dökümü Karışımı hazırlanan beton transmikserler veya diğer taşıma araçları ile birlikte taşınarak şantiyeye teslim edilir ve kalıba yerleştirme işlemine başlanır. Kalıba yerleştirme pompa veya benzeri araçlar yardımıyla yapılmaktadır. Beton dökümü de denilen bu işlemin yapım şekli ve sırası aşağıda verildiği gibidir: Beton dökümü yapılacak bölgenin veya yerin temiz ve düzgün olması gerekmektedir. Şayet beton toprak bir zemine dökülecekse, zemin sıkıştırma işlemi yapılmalı ve/veya temel betonu altına grobeton dökülmelidir (Şekil 4.1). Yer betonu dökümünde zeminin beton suyunu emmesi için toprak 15 cm derinliğe kadar çamur oluşmayacak şekilde nemlendirir. Döküm yapılacak yer kayalık zemin ise, zemin toz ve parçalardan iyice temizlenir ve toprak kısımlar nemlendirilir. Kalıbı hazırlanmış döküm yeri ile bir önceki beton derzi yıkanarak temizlenir (Şekil 4.2). Beton şerbeti kalıptan kaçmayacak ve sızmayacak şekilde geçirimsiz kalıp hazırlanır (Şekil 4.3). Kalıp yüzeyi ve içi beton dökümünden önce temizlenir. Kalıp içi nemlendirilir ve yağlanır (Şekil 4.4). Donatı ve kalıp arasına pas payı için aparatlar konulur (Şekil 4.5). Betona etki edecek yabancı maddeler (toprak, taş, kar, buz v.s) beton dökülecek alandan uzaklaştırılır. Sıcak ve soğuk havalarda beton dökümünden sonra alınacak önlemler için malzemeler (örtü vs.) hazır bulundurulmalıdır (Şekil 4.6). Pompa ile beton dökümünde, beton daima kalıbın ortasına ve düşey yönde dökülmelidir. Pompalama esnasında donatı ve kalıba zarar verilmemelidir (Şekil 4.7). Beton serbest olarak 1,5 m den daha yüksekten dökülmemelidir. Daha yüksekten dökülmesi halinde beton düşürme oluğu kullanılmalıdır (Şekil 4.8). Beton kolon ve perdelere yanlarda bırakılan ceplerden dökülür. Şayet cep konulmamışsa beton, pompa ucuna konulan uygun çaptaki plastik borular vasıtasıyla dökülür (Şekil 4.8,4.9). Dökülen beton vibratör yardımıyla ortalama 50 cm tabaka kalınlıklarında ve 50 cm aralıkla, demirleri sarsmadan ve yüzey parlaklığı kayboluncaya kadar sıkıştırılır. Vibratör önceki beton tabakasına 15 cm daldırılır. Vibratör yüzeye dik olarak daldırılır. Eğik yüzeylerde sıkıştırma işlemi beton kalınlığının az olduğu yerden yapılır. Dar

19 kesit ve sık donatılı alanlarda vibratör kullanılmamalı, şişleme ve/veya tokmaklama işlemi yapılmalıdır. Ayrılmaya sebep olacağından vibrasyondan kaçınılmalıdır (Şekil 4.10). Geniş yüzeylerde mastarlamadan sonra ahşap mala perdahı için yüzey parlaklığının kaybolması beklenir. Yüzey çatlaklarını önlemek için gerekirse ikinci kez mala perdahı yapılır. Beton dökümü, üretimden itibaren 2 saat içinde bitirilmesi gerekmektedir. Betonu yeterli derecede katılaşıncaya kadar sıcaktan, soğuktan, kurumadan, sağanak yağmurdan, yapıyı tehlikeye sokacak titreşim ve sarsıntılardan korumak gerekir (Şekil 4.11). Beton en az 1 hafta süre ile sürekli ıslak kalacak şekilde sulanır. Sulama esnasında beton yüzünün ısısı ve suyun ısısı mümkün olduğu kadar birbirine yakın olmalıdır. Kalıp alma zamanına titizlikle uyulmalıdır. (Şekil 4.12) Şekil 4. Beton Döküm Tekniği

20 5.1) Beton Dökümünden Önce Dikkat Edilecek Noktalar Beton dökümünden önce kalıpların geçirimsiz, sağlam, yüzeylerinin uygun ve temizlenmiş olduğu kontrol edilmelidir. Yapı elemanın donatılarının doğruluğu, projesine uygunluğu, kontrol edilip, paspayı aparatları yerleştirilmelidir. Beton dökümü sırasında gerekli ekipmanlar (vibratör, numune alma kapları, mala v.s), kalifiye elemanlar hazır bulunmalıdır. Beton dökülecek alanın temizlenmiş, yıkanmış, pompa ve transmikserin çalışma alanına uygun hale getirilmesi gerekmektedir. 5.2)Betonun Dökümü ve Yerleştirilmesi Sırasında Dikkat Edilecek Noktalar Beton mümkün olduğunca yerleştirileceği yere veya yakınına dökülmelidir.betonu bir bölgeye yığıp kürekle dağıtım yapılmamalıdır. Beton kalıba en çok 1, 5 m yükseklikten dökülmelidir. Dökülen beton seri bir şekilde yerleştirilmelidir. Yerleştirmede vibratör kullanılmalıdır. Priz almaya başlayan beton kullanılmamalı, beton akıcılığını sağlamak amacıyla betona kesinlikle su eklenmemelidir. 5.3) Soğuk Havada Beton Dökümü ve Bakımı Soğuk havalarda dökülen beton, priz esnasında donma tehlikesiyle karşı karşıya kalır. Taze betonun döküldüğü ortamın ısı düşüklüğü priz süresini uzatır, beton mukavemetini düşürür ve betonda boşluklar oluşmasına neden olur. Günlük ortalama sıcaklığın +5 0 C nin altında olması taze beton için soğuk havadır ve bu havada beton dökümünde birtakım önlemlerin alınması gerekmektedir. Türk Standartları betonun basınç mukavemetinin 50 kgf/cm 2 ye erişmesinden sonra don sebebi ile zarar görmeyeceğini kabul eder. Bu süre iyi bir beton için C sıcaklıkta 3 gün olarak ele alınır. Taze betonun döküldüğü ortamın sıcaklığı 1 gün içinde +5 0 C nin altına düşerse, 48 saat süreyle, bir günden fazla +5 0 C nin altına düşerse 72 saat

21 süreyle don etkisinden korunmalıdır. Korunma yöntemleri örtü, izolasyon, kaplama, ısıtma gibi yöntemlerdir. Ayrıca beton yerleştirilmeden önce, betonun döküleceği yerlerden ve kalıplardan kar ve buz atılmalı, donmuş kısımlar temizlenmelidir. Kalıp gerekirse ısıtılmalıdır. Ancak en iyisi çok düşük ısılarda beton dökülmemeli, kalıp sökme süreleri düşük ısılarda uzatılmalıdır. 5.4)Sıcak Havada Beton Dökümü ve Bakımı Beton dökümü için en elverişsiz ortam, yüksek ısıdaki kuru havalardır. Sıcak havalarda taze betonun suyu buharlaşır ve priz hızlanır, betonda hava bozuklukları oluşur ve plastik rötre çatlakları meydana gelir. Bu da betonun dayanımını önemli ölçüde azaltır. Beton dökümünde ve yerleştirilmesinde hava sıcaklığının 30 0 C nin üstünde olması tehlikelidir ve beton dökümünde birtakım önlemlerin alınması gerekmektedir. Bu nedenle döküm yerine ulaşan beton hızla yerleştirilmeli ve vibrasyona tabi tutulmalıdır. Havanın daha serin olduğu sabah ve akşam saatleri tercih etmeli veya priz geciktirici kimyasallar kullanılmalıdır. Kalıplar mümkün olduğunca nemli tutulmalı, çimento, su ve agrega güneşten etkilenmeyecek bölgelerde muhafaza edilmelidir. Beton dökümünden sonra ilk yarım saatten itibaren ve 72 saat boyunca betona su kürü uygulanmalı, günde en az üç defa beton sulanmalı veya üstüne kum, kanaviçe çuval, hasır gibi örtüler sürekli ıslak halde konulmalıdır. 5.5)Betonun Sıkıştırılması Şantiyeye teslim edilen ve kalıbına yerleştirilen betonun, üst yüzeyi tamamen kapalı duruma ulaşıncaya kadar ve hava boşluklarının betondan dışarıya çıkarılması için taze beton sıkıştırılmalıdır. İyi bir sıkıştırma ile beton kalıbın her tarafına üniform yayılacağı gibi donatılarda iyice sarılmış olacaktır. Sıkıştırma işlemi genellikle tokmakla, çubukla ve vibratörle yapılmaktadır. Tokmakla yapılan sıkıştırmaya rastlanmazken, şantiyelerde genellikle çubukla ve vibratörle sıkıştırma işlemi tercih edilmektedir. Özellikle kalıp açıklığının az, donatının sık olduğu yerlerde çubukla şişleme yapmak daha doğru olacaktır. Hatta yüksek kıvamlı betonun da vibratör yerine çubukla şişlenmesi yeterli olacaktır. Kalıbına konulan betonun, üniform yayılımını sağlamak ve betonun boşluksuz hale getirilmesinde kullanılan en önemli makine vibratörlerdir. Vibratörlerin beton içinde yapmış oldukları

22 titreşim yardımıyla boşluklar ince daneli malzemelerle dolar ve yeterli vibrasyon sonucunda, sıkışmış ve boşluksuz beton elde edilir. Genellikle kullanılan vibratörler: Dalıcı (İç) Vibratörler : İç vibratörler ucunda titreşim yapan silindirik çelik iğne ve iğneyi hareket ettiren motor ve hortumdan oluşur. Şantiyelerde en çok kullanılan vibratörlerdir. Yüzey Vibratörleri :Titreşen bir mala ve mastar şeklinde olan yüzey vibratörleri, beton üst yüzeyinde düşey titreşimle sıkışmayı sağlar. Genellikle döşeme ve yol betonlarının sıkıştırılmasında kullanılır. Kalıp Vibratörleri : Kalıba monte edilerek kullanılan vibratörlerdir. Kalıp vibratörleri özellikle kalıp darlığı ve donatı sıklığı durumlarında tercih edilir. Şekil 5. Taze Betonda Vibratör Kullanımı

23 5.6) Betonun Bakımı ve Kürü Betonun uygun karışımlarda hazırlanarak, zamanında şantiyeye ulaştırılması ve uygun şekilde yerleştirilmesi kaliteli betonun önemli aşamalarıdır. Ancak kaliteli ve nitelikli beton elde etmek için en az sayılan aşamalar kadar beton bakımı ve kür edilmesi aşaması da yer almaktadır. Kalıbına yerleştirilen betonun su ve çimento ile girdiği hidratasyonun uygun koşullarda devamlılığı, hidratasyon sonucu ortaya çıkan su kaybının önlenmesi betonun basınç dayanımını artıracağı gibi, betonun su geçirimsizliğini, boşluksuzluğunu ve homojenliğini sağlayacaktır. Uygun koşullarda devamlı rutubetli ortam, uygun sıcaklıkta ve rüzgarsız hava ortamında sağlanabilmektedir. Kalıba yerleştirilmiş beton, suyunu, hava sıcaklığının fazla olması durumunda buharlaşma ile kaybedecek ve hidratasyon için gerekli su miktarında azalma olacaktır. Aynı şekilde havanın rüzgarlı olması da buharlaşmayı arttıracaktır. Buharlaşma ve su kaybının önlenmemesi durumunda betonda büzülme ve çatlaklar oluşacaktır. Buharlaşmanın önlenebilmesi için beton sık sık sulanmalı veya taze beton rutubetli kalacak şekilde ıslak çuval veya talaş, saman gibi malzemelerle örtülmelidir (Resim 1, 2). Hava sıcaklığının düşük olması hidratasyonu yavaşlatarak beton dayanımını uzun sürede kazanmasına neden olacaktır. Bu süre içinde betonda oluşan su kristalleri bir süre sonra betonda boşluklara yol açacaktır. Hidratasyon süresini kısaltmak, ısının don seviyesi altına düşerek suyun kristalleşmesini önlemek için de betona, rutubet ve sıcaklık sağlanmalıdır. Bu amaçla betona sıcak hava ve buhar püskürtülür veya betonu ısıtmak için sıcak su boruları kullanılır.

24 Resim 1. Betonun Islak Çuvallarla Kür Edilmesi Resim 2. Betonun Islak Çuvallarla Kür Edilmesi

25 5.7) Beton Çatlakları Kalıba yerleştirilen taze beton priz almaya başlamasına yakın bir süreden itibaren çeşitli nedenlerden dolayı çatlamaya başlar. Genelde çatlakların 2 nedeni vardır.bunlar; a) Oturma Çatlakları : Taze beton kalıba yerleştirildikten sonra ağır olan iri agregalar dibe doğru çökerken, hafif olan su yüzeye doğru hareket eder. Yüzeye yakın olan kiriş ve döşeme demirleri bu oturmaya karşı koyarlar. Bu bölgelerde oturmasını yapamayan beton demirler boyunca çatlar. Bu çatlaklar, pas payı az, iyi yerleştirilmemiş, vibrasyon uygulanmamış, fazla sulu betonlarda sıklıkla görülür. Oturmadan önce Oturmadan sonra Şekil 6. Betonda Oturma Çatlakları b) Plastik rötre Çatlakları (Büzülme Çatlakları): Özellikle döşeme gibi geniş yüzey alanlı betonlarda görülen bu çatlak, taze beton dökümünden sonra betonun üst yüzeyindeki suyun buharlaşması, beton gövdesindeki suyun üst yüzeye gelmesinden daha süratli olması durumunda üst yüzeyin kurumasıyla meydana gelir. Bu tür çatlaklar döşeme ve yer betonlarında gelişigüzel oluşurlar. Bu tür çatlakların oluşmaması için beton kürünün iyi yapılması gerekmektedir. Şekil 7. Betonda Plastik Rötre Çatlağının Oluşumu