ANTALYA BÖLGESİNDE ÜRETİLEN HAZIR BETONLARIN SINIF DAYANIMLARININ VE KALİTELERİNİN İNCELENMESİ

Transkript

1 ANTALYA BÖLGESİNDE ÜRETİLEN HAZIR BETONLARIN SINIF DAYANIMLARININ VE KALİTELERİNİN İNCELENMESİ Ali KOÇAK*, Fatma ARSLANGİRAY ** *YTÜ. İnş. Müh. Böl., İstanbul ***TMMOB - İMO Antalya Şubesi ÖZET İnşaat sektöründe gelişen kaliteli üretim ve kalite yönetimi beton sektöründe de hızla yaygınlaşmakta, birlik haline gelen hazır beton firmaları kalite güvencesi vermektedir. İnşaat Mühendisleri Odası nın çeşitli illerde kurmuş olduğu laboratuvarlar, Yapı Denetim Yasası ile kurulan beton laboratuvarları çeşitli aksaklıklar olsa da kalite kontrolünde etkin rol oynamaya başlamışlardır. Kuruldukları günden bu güne kadar hazır beton firmaları hızlı bir gelişim göstermiş, ürettikleri betonun sınıf dayanımları her geçen gün daha iyi hale gelmiştir. Bu çalışmada, Antalya da üretilen hazır betonların sınıf dayanımları ve kaliteleri incelenmiştir. İncelemelerde İnşaat Mühendisleri Odası Beton Laboratuvarı teknik elemanları, yapı denetim firmaları teknikerleri tarafından özel olarak şantiyede TS 2940 [1] (TSEN [2]) a uygun alınan numuneler değerlendirilmiştir. Standartlara uygun şekilde ve sayıda alınan numunelere TS 3068 [3] ve TS 3351 [4] (TSEN [5]) e göre laboratuar ortamında 7 ve 28 günlük kürler uygulanmış, kür sonunda numunelere TS 3114 e [6] göre basınç dayanım testi uygulanmıştır. Bununla birlikte standart dışı günlerde kırılan numuneler de bu çalışmada ele alınmıştır. Antalya nın 54 ilçesinde ve mahallesinde dökülen 7544 adet numune çeşitli kriterlere göre incelenmiş ve sonuçlar diğer illerde ve çeşitli dönemde yapılan çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Beton, dayanım, Antalya INVESTIGATION OF QUALITY AND GRADE STRENGTH OF READY-MIXED CONCRETE WHICH ARE PRODUCE IN ANTALYA ABSTRACT Developing quality production and quality management in the building field also become widespread in concrete field rapidly. Unionized ready - mixed concrete firms give quality

2 assurance. Although having several problems, laboratories which are established in various cities by Turkish Cambers of Civil Engineers and cocrete laboratories with Building Control Principles (laws) begin to play very important role in quality control. Ready-mixed concrete firms have showed rapidly development from establishment to today. İn this study, we are investigated ready-mixed concrete grades and qualities. İn researchs, we evaluate the samples which are taken appropriate for TS 2940 [1] (TSEN [2]) by Turkish Cambers of Civil Engineers concrete laboratory technical employees and building control firms techicans. According to TS 3068 [3] ve TS 3351 [4] (TSEN [5]) we apply 7 and 28 daily cures to the samples which are taken various numbers and appropriate to standarts in laboratories. At the end of the cure samples were applied compression strength tests according to TS 3114 [6]. Beside this, samples which were broken out of the standart days taken in the study samples which are taken 54 county in the Antalya were investigated according to several criterias and the results compare the other studies which analysed in various terms in different cities. Keywords : Concrete, Strength, Antalya 1. GİRİŞ Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelik, 1998 [7] in yürürlüğe girmesiyle birlikte en düşük beton sınıfı C20 ye yükseltilmiş, böylece gerek bina beton kalitelerinde ve gerekse hazır beton sektöründe ciddi bir dönüşüm süreci başlamıştır. Kurulduğu yıllarda beton dayanımlarında yeterli kaliteyi bulamayan firmalar [8, 9, 10] sonraki dönemlerde kalitelerinde iyileştirmeye yönelmiş, daha kaliteli beton üretir hale gelmişlerdir. Ancak bu kez de C20 ve C25 gibi alt grup betonlarda kalite yetersizliği veya standartlarda belirtilen dayanımın alt sınırında beton üretimini sergilemişlerdir [11]. Buna rağmen deprem sonrası ortaya çıkan mevcut yapılardaki beton dayanımının [12, 13, 14] çok üzerinde beton ürettikleri aşikardır. Antalya da 1993 yılına kadar tesis sayısı 3 iken, sonraki yıllarda bu sayı hızla artmıştır. Deprem Yönetmeliğinin değiştiği 1998 yılına kadar üretilen betonun % 54 gibi büyük bir çoğunluğu C14-C18 arasında iken, 1998 yılından sonra C18 ve aşağı dayanımdaki beton üretimi % 46, 2003 yılında ise % 5 e düşmüştür yılından sonra C20 ve üzeri sınıftaki beton üretimi % 54, 2003 yılında ise % 95 e ulaşmıştır [15]. Bu veriler hazır beton üretimindeki artışı açıkça ortaya koymaktadır. Hazır beton firmalarının ürettiği betonun kalite denetimi sıklıkla yapılıyor olmasına rağmen beton sektöründeki yıllık gelişimi, bölgesel durumu da beton üretimindeki gelişmeler açısından belirlenmelidir. Konu ile ilgili olarak İstanbul ve çevresinde çok sayıda araştırmacı bu konuda çalışmalar yapmıştır. Ancak Antalya ve çevresi için yeterli inceleme ve araştırma yapılamamıştır. Diğer yandan Antalya da yer alan mevcut yapıların beton dayanımı araştırılmış [16], hazır beton üretimine kadar olan sürede üretilen betonların sınıf dayanımlarının çok sayıda binada sağlanamadığı görülmüştür. Bu çalışmada, Antalya ve çevresinde hazır beton firmalarınca hazırlanan ve standartlara uygun şekilde alınan numuneleri incelenmiştir. C14-C35 arasında yer alan 7544 adet küp numune laboratuar ortamında test edilmiş ve basınç dayanımları belirlenmiştir. Tüm numuneler TS de [17] verilen Betonda Nitelik Denetimi ve Kabul Koşulları na göre değerlendirilmiştir.

3 2. DENEYSEL ÇALIŞMA Çalışamaya esas olan numuneler, beton dökümü esnasında şantiyede ve İnşaat Mühendisleri Odası, Antalya Şubesi Laboratuaru teknisyenleri tarafından, ilgili standartlara göre alınmıştır. Beton numuneleri, ilgili standarda uygun 15x15 cm ebatlarındaki küp kalıplar veya 15x30 cm ebatlarında silindir kalıplar kullanılarak alınmıştır. Nitelik denetimi amacıyla her üretim biriminden en az bir grup (3 numune) deney elemanı alınmıştır. Üretim birimi, aynı hesap dayanımı istenen ve aynı gereçler, aynı oranda kullanılan betondan oluşmaktadır. Ayrıca, bir birim, aynı günde dökülmüş ve 100 m 3 ü veya 450 m 2 alanı geçmemektedir. Yapılan çalışmada TS 500 e uygun olarak bir işte en az 3 grup (9 numune) numune alınmış, şantiyede, nemli, güneş almayan, düzgün satıhlı ortamda bir gün bekletilen numuneler laboratuvara getirilerek 20 C sıcaklıktaki su içerisinde % 95 nem ortamında 28 gün boyunca kür edilmiş ve kırım gününden bir ün önce gelince havuzdan alınarak kurutulmuş ve sabit hızlı, 200 ton yükleme kapasiteli beton basınç presinde deneye tâbi tutulmuştur. Basınç dayanımı deneyine tâbi tutulan küp numunelerin yüzeylerinin düzgünlüğü, boyutları ve deney standartlarına uygunluğu kontrol edilmiş, standartlara uymayan numuneler değerlendirilmeye alınmamıştır. Ayrıca deney numunelerinin alınması bakımı ve hazırlanmasında TS2940, TS3068 ve TS 3351 e; deneylerin yapılmasında TS 3114 e uyulmuştur. Değerlendirme amacıyla şantiyede alınan üçer grup küp numuneler, alınış sırasına göre, G1,G2,G3,... Gn biçiminde adlandırılmış ve her grubun basınç dayanımı ortalaması belirlenmiştir. TS e göre birbiri ardından gelen üçer grupluk partilerin her biri, P1(G1,G2,G3), P2(G2,G3,G4), P3(G3,G4,G5),...P n-2 aşağıda belirtilen iki koşulu birden sağlayıp sağlamadığı kontrol edilmiştir. a) Her parti ortalaması, fcm fck + 1,0 MPa (1a) b) Her partide en küçük grup ortalaması, fcmin fck 3,0 MPa (1b) 54 ilçeden alınan numuneler ilçelere göre, beton sınıfına göre, yaz ve kış aylarında dökümüne göre yukarıda verilen formüllere göre değerlendirilmiştir. Ayrıca beton sınıfına göre 7 günlük ve 28 günlük dayanım oranları saptanmıştır. Aşağıda Çizelge 1 de Antalya daki ilçelere göre alınan numuneler yer almaktadır. Şekil 1 ve 2 de ise numunelerin alındığı yıla göre ve beton sınıfına göre dağılımları verilmiştir. Sıra No Çizelge 1. İncelenen Beton Numunelerinin Antalya ve İlçesi ndeki Dağılımı İlçe Adı Alınan Sıra İlçe Adı Numune No Sayısı Alınan Numune Sayısı 1 Muratpaşa Duacı 12 2 Kepez Düzlerçamı 12 3 Konyaaltı Yeşiltepe 6 4 Alanya Gündoğmuş 6 5 Manavgat Kızılsaray 36 6 Kemer Belek Akdeniz Üniversitesi Pınarlı 6 8 Serik Finike 72 9 Elmalı Isparta 3 10 Yükseliş 3 37 Burdur 5

4 Çizelge 1. İncelenen Beton Numunelerinin Antalya ve İlçesi ndeki Dağılımı 11 Kaş Kale Merkez Aksu 3 13 Korkuteli Bahtılı Yeşilbayır Büyükköy 9 15 Kumluca Evrenselli 9 16 Akseki 3 43 Kıca 6 17 Çalkaya Çallı Varsak Kalkan 6 19 Çakırlar 3 46 Bademağacı 6 20 Sarısu 2 47 Avsallar Yeniköy Kundu 6 22 Meltem Mah Göynük Bucak 2 50 Sorgun 7 24 Beldibi 6 51 Konaklı 3 25 Okurcalar 6 52 K. Adası 6 26 Çamyuva Altınkum 6 27 Lara Hisarçandır 12 Toplam numune Sayısı 7544 YILLARA GÖRE NUMUNE SAYILARI NUMUNE SAYISI C14 C16 C18 C20 C25 C30 C35 YIL Şekil 1. İncelenen numunelerin yıllara göre dağılımı İNCELENEN NUMUNELERİN BETON SINIFLARINA GÖRE YÜZDELERİ (C25)-21% (C30)-1% (C35)-1% (GROBETON)- 1% (C14)-2% (C16)-8% (C18)-5% C14 C16 C18 C20 C25 C30 C35 Grobeton (C20)-61% Şekil 2. İncelenen numunelerin yüzde olarak dağılımı

5 3. BETON NUMUNE SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ Antalya merkez ilçe ve mahalleleri ile ilçelerinden alınan yaş numuneler laboratuar ortamında deneye tabi tutulmuş ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Değerlendirmelerde TS 500 de verilen 1a ve 1b bağıntıları kullanılmıştır. Sonuçlar aşağıda numunenin alındığı yıla göre, küp ve silindir numuneye göre, numune yaşına ve beton sınıfına göre yapılmıştır. Beton Sınıfı Çizelge 2. Küp Numunelere Ait İstatistiksel Değerlendirmeler Numune Numune En Küçük En Büyük Ortalama Cinsi Yaşı Değer Değer Değer Standart Sapma N/mm 2 N/mm 2 N/mm 2 N/mm 2 C14 KÜP C16 KÜP C18 KÜP C20 KÜP C25 KÜP C30 KÜP C35 KÜP 7 *Tek Değer C14 KÜP C16 KÜP C18 KÜP C20 KÜP C25 KÜP C30 KÜP C35 KÜP 28 *Tek Değer Beton Sınıfı Çizelge 3. Silindir Numunelere Ait İstatistiksel Değerlendirmeler Numune Numune En Küçük En Büyük Ortalama Cinsi Yaşı Değer Değer Değer Standart Sapma N/mm 2 N/mm 2 N/mm 2 N/mm 2 C14 SİLİNDİR C16 SİLİNDİR 7 *Tek Değer C18 SİLİNDİR C20 SİLİNDİR C25 SİLİNDİR C30 SİLİNDİR C35 SİLİNDİR C14 SİLİNDİR 28 *Tek Değer C16 SİLİNDİR C18 SİLİNDİR C20 SİLİNDİR C25 SİLİNDİR C30 SİLİNDİR 28 Tek Değer C35 SİLİNDİR * Beton dayanım hesaplarında 7 ve 28 günlük numune kırımları dikkate alınmıştır. Tek değer dışındaki numuneler 7 ve 28 günlük kırımlar dışındadır.

6 Çizelge 2 ve Çizelge 3 de verilen değerlere göre, küp numunelerde C30 beton sınıfının 7 günlük numune kırımı ve C35 beton sınıfı 28 günlük numune kırımı düşük sonuçlar vermektedir. Diğer yandan küp numunelerin 7 günlük kırım sonucu 28 günlük kırım sonucunun ortalama % 75 ini sağlamaktadır. Bu değer C 16 betonunda biraz daha fazladır. Diğer yandan silindir numunelerde de 7 günlük numune kırım sonucu 28 günlük değerlerin ortalama % 75 i civarındadır. Çizelge 4. Küp ve Silindir Numunelerin Döküm Yıllarına Göre Değerlendirilmesi Beton Numune Numune Beton Dayanım Ortalamaları (N/mm 2 ) Sınıfı Cinsi Yaşı C14 KÜP 7 -** *** 28 -** ** C16 KÜP C18 KÜP C20 KÜP C25 KÜP 7 -** C30 KÜP 7 -** ** ** ** C35 KÜP 7 -** -** -** -** ** -** -** -** C14 SİLİNDİR 7 -** -** ** -** 28 -** -** ** -** C16 SİLİNDİR 7 -** ** -** -** 28 -** ** -** -** C18 SİLİNDİR 7 -** ** C20 SİLİNDİR C25 SİLİNDİR C30 SİLİNDİR 7 -** ** -** -** 28 -** ** -** -** C35 SİLİNDİR 7 -** -** ** -** 28 -** -** ** -** ** Numunelere ait değerler 7 ve/veya 28 günlük değer bulunmamaktadır. 7 ve 28 günlük harici kırımlar dikkate alınmamıştır. ***Verilen numune kırımı tek değerdir. Beton döküm yıllarına göre yapılan değerlendirmelerde beton dayanımları genel olarak son yıllarda artış göstermiştir. Yıllara göre yapılan incelemelerde 7 günlük numune kırım sonucu 28 günlük kırım sonucunun % 65 - % 90 ına denk düşmektedir. Bütün numuneler değerlendirildiğinde 2000 yılından sonra beton dayanımında artış olduğu söylenebilir.

7 1a ve 1b bağıntılarına göre değerlendirilen numune kırımlarının göre elde edilen sonuçları aşağıda Çizelge 5 ve 6 da verilmiştir. Öngörülen beton sınıfına ve betonların üretim tarihlerine göre yapılan değerlendirmede, yeterli/yetersiz beton kırım sonuçları % cinsinden Şekil 3 ve 4 de verilmiştir. Sıra No Çizelge 5. Beton Sınıfına Göre Değerlendirilen Numunelerin Yeterliliği Beton Sınıfı Yeterli numune sayısı Tüm numuneler içindeki % si Yetersiz numune sayısı Tüm numuneler içindeki % si 1 C14 15 % 1 0 % 0 2 C % 9 2 % 0 3 C18 62 % 5 4 % 0 4 C % % 7 5 C % % 1 6 C30 6 % 1 0 % 0 7 C35 7 % 1 6 % 1 BETON SINIFINA GÖRE YETERLİLİK NUMUNE SAYISI C14 C16 C18 C20 BETON SINIFI C25 C30 C35 YETERSİZ DAYANIM YETERLİ DAYANIM YETERLİ DAYANIM YETERSİZ DAYANIM Şekil 3. Beton sınıfına göre numune yeterliliği

8 Çizelge 6. Beton Üretim Tarihine Göre Değerlendirilen Numunelerin Yeterliliği Beton Yeterli Tüm numuneler Yetersiz Üretim numune sayısı içindeki numune Yılı % si sayısı Sıra No Tüm numuneler içindeki % si % 9 3 % % % % % % 14 7 % % 4 2 % 0 Çizelgeler incelendiğinde beton sınıfına göre toplam % 91 oranında beton numunesi sınıf dayanımını sağlamıştır. Diğer yandan numune üretim yılına göre değerlendirildiğinde beton yeterliliği her yıl artmıştır. NUMUNE ÜRETİM YILINA GÖRE YETERLİLİK 600 NUMUNE SAYISI BETON ÜRETİM YILI YETERSİZ DAYANIM YETERLİ DAYANIM YETERLİ DAYANIM YETERSİZ DAYANIM Şekil 4. Numune üretim yılına göre değerlendirme Burada vurgulanması gereken önemli konulardan biride 1998 yılında yürürlüğe giren Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelik gereğince deprem bölgelerinde C20 beton sınıfından aşağı beton kullanılamamasıdır. Ancak yukarıda verilen numune sınıflarında C16 ve C18 beton sınıfları yer almaktadır. Bunun nedeni, 4708 sayılı Yapı Denetim Yasası nın yürürlüğe girmeden önce inşaat ruhsatı almış olan yapıların 3194 sayılı İmar Yasası na göre değerlendirilip, projelerinde belirtilen C20 sınıfından daha düşük öngörülen beton sınıflarına uymalarıdır.

9 4. SONUÇ Bu çalışmada yılları arasında Antalya da üretilen betonların numuneleri incelenmiş ve ilgili yönetmeliğe göre değerlendirilmiştir. Yapılan değerlendirmelerde % 91 gibi büyük bir oran teşkil eden beton, öngörülen sınıf dayanımını sağlamıştır. Ayrıca 2000 yılından itibaren 2004 yılına kadar numune dayanım değerleri artmıştır. Bu da, Antalya ve çevresinde son yıllarda üretilen hazır betonun kalitesinin arttığı, üretim yapan hazır beton firmalarının da kalitelerini arttırdığını göstermektedir. Ayrıca son yıllarda C30 ve C35 gibi daha üst sınıf betonlara karşı kullanım ilgisi de artmıştır. Antalya ve çevresinde yer alan ve son yıllarda üretilen mevcut yapılardan alınan karot numunelerinin yetersizlik göstermesi [16], binaların kısmen 3194 sayılı imar yasasına göre üretilmeleri, kısmen de yapı denetim firmalarının veya betonun yetersiz kür edilmesi ve muhafazası olduğu söylenebilir. KAYNAKÇA [1] TS 2940, 1978, Türk Standartları, Taze Betondan Numune Alma Metodları, TSE, Ankara. [2] TS EN , Testing Fresh Concrete,-Part 1: Sampling. [3] TS 3068, 1999, Türk Standartları, Beton Deneyleri-Deney Numuneleri-Bölüm 2 Dayanım Deneyleri için Deney Numunelerinin Yapımı ve Kürü, TSE, Ankara. [4] TS 3351, 1979, Türk Standartları, Şantiyede Beton Numunelerinin Hazırlanması ve Bakımı, TSE, Ankara. [5] TS EN , Testing Hardened Concrete-Part 2: Making and Curing Specimens for Strength Tests. [6] TS 3114, 1998, Türk Standartları, Deney Numunelerinin Basınç Dayanımı Tayini, Ankara. [7] Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelik, 1997, Afet İşleri Genel Müdürülüğü, Ankara [8] Öztekin, E., Suvakçı, A., 1994 İstanbul da Hazır Beton Kullanılan Yapılarda Sınıf Dayanımı İncelemesi, 3. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, İstanbul, s [9] Akyüz, S., Uyan, M., 1989, İstanbul ve Çevresindeki Betonların Niteliği Üzerine Bir Deneme, 1. Ulusal Beton Kongresi, İstanbul. [10] Uyan, M., Akyüz, S., Yıldırım, H., 1999, İstanbul ve Çevresinde Dökülen Betonlar Üzerine İstatistiksel Bir Değerlendirme, Hazır Beton Dergisi, Yıl. 6, Sayı. 31. [11] Koçak, A., 2003, 17 Ağustos 1999 Gölcük Depremi Sonrası İstanbul da Üretilen Hazır Betonun Sınıf Dayanımının ve Kalitesinin İncelenmesi Küçükçekmece ve Yakın Çevresi Teknik Kongresi, 2003, Deprem ve Planlama, İstanbul. [12] Koçak, A., 2002, Yapılarda Malzeme Kalitesinin Sağlanması, Deprem, Samsun ve Güvenli Yapılar Paneli, İMO Samsun Şubesi, Samsun. [13] Sucuoğlu, H., Gülkan, P., Yılmaz, Ç., Bakır, S., Özcebe, G., Ersoy, U., Tankut, T., Gür, T., Yılmaz, T., Erberik, A., Akar, S., 2000, Marmara ve Düzce Depremleri Mühendislik Raporu, Ankara. [14] Akyüz, S., Uyan, M., Mart 1992 Erzincan Depremi nde Orta Hasar Gören Binalardaki Betonların Kaliteleri Üzerine, 2. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, , İstanbul.

10 [15] Türker, F., Oğuz, C., 2003, Yapı Malzemeleri Kullanımında Akdeniz Deneyimi, Antalya da Yapı Malzemeleri Kullanımına Genel Bir Bakış Türkiye Mühendislik Haberleri, Yıl. 48, Sayı [16] Koçak, A., Arslangiray, F., 2005, Antalya Bölgesinde Yer Alan Mevcut Yapıların Beton Dayanımlarının Örnekleme Yöntemiyle Belirlenmesi Antalya Yöresinin İnşaat Mühendisliği Sorunları Kongresi, Antalya. [17] TS 500, 2000, Türk Standartları, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları (TS500), TSE, Ankara.