5.8. Betonun Gerilme-Birim Deformasyon İlişkisi, Genleşme Katsayısı, Poisson Oranı, Kayma Modülü,Elastisite Modülü

Transkript

1 Betonun Gerilme-Birim Deformasyon İlişkisi, Genleşme Katsayısı, Poisson Oranı, Kayma Modülü,Elastisite Modülü Betonun Gerilme Deformasyon Özellikleri ve Elastisite Modülü Betonun çekme dayanımı çok düşük olduğundan, genellikle hesaplarda dikkate alınmaz. Beton için önemli olan, basınç dayanımı, dolayısıyla basınç altındaki gerilme birim deformasyon ( - ) ilişkisidir. Betonun basınç altındaki davranışını belirleyen - eğrileri, 15/30 cm lik standart silindirlerin eksenel basınç altında denenmesinden elde edilir. Betonun - özelliklerini birçok değişken etkiler. Bu sebeple beton için tek ve kesin bir - eğrisi tanımlamak imkansızdır. Şekildeki eğri betonun genel davranışı hakkında bir fikir vermek amacıyla hazırlanmıştır. Şekilden görüleceği gibi - eğrisinin eğimi düşük gerilmeler altında çok az değiştiğinden, eğrinin başlangıcı yaklaşık olarak doğrusal kabul edilebilir. Ancak bu durum hızlı yüklemeler için doğrudur. Beton zamanla deformasyon gösteren bir malzeme olduğundan, uzun süreli yükler altında eğrinin ilk bölümünün bile doğrusal kabul edilmesi yanıltıcı sonuçlara götürebilir. Eğriye bakılırsa, maksimum gerilme ve dayanıma karşılık olan birim uzama co aşıldığında, artan deformasyon altında gerilmelerin azalmasıdır. Kırılma anında birim kısalmaya ( cu) karşı olan gerilme, maksimum gerilmeden çok düşüktür. Betonun - eğrisinin bu kuyruk kısmı ihmal edilemeyecek kadar önemlidir. Bu davranış sayesinde betonarme bir elemanda, maksimum gerilmeye (dayanıma) ulaşan bir lif, artan birim kısalma ile gerilmeleri başka liflere aktarabilir. Bu özellik betonarmede gerilme uyumu olarak adlandırılır. Betonun - özellikleri beton dayanımı ile değişmektedir. Dayanımın - eğrisi üzerindeki etkileri şekilde görülmektedir. Eğrilerden şu sonuçlar çıkarılabilir. - Eğrilerin başlangıç eğimi (elastisite modülü) beton kalitesi yükseldikçe artmaktadır. - Yüksek dayanımlı betonlarda eğrilerin tepe noktaları daha belirgindir. - Düşük dayanımlı betonlar, yüksek dayanımlı olanlara oranla daha fazla sünekliğe (düktilite) sahiptir. Başka bir deyişle düşük dayanımlı betonlarda kırılma anındaki birim kısalmalar, diğerlerine oranla daha büyüktür. - Maksimum gerilmeye karşılık olan birim kısalma, co, beton dayanımından bağımsız olarak 0,002 mertebesindedir.

2 2 Beton, zamana bağlı deformasyon gösteren bir malzeme olduğundan, yükleme hızı da, - eğrisinin özelliklerini etkilemektedir. Bugün yürürlükte olan şartnameler beton numunelerinin sabit gerilme hızı altında denenmesini kabul etmektedir. Aslında ideal olan, deneyde deformasyon hızını sabit tutmaktır. Ancak, geçmiş yıllarda bu tür yükleme hassas olarak yapılamıyordu. Son yıllarda geliştirilen modern preslerle, sabit deformasyon hızı vermek mümkün olmuştur. Şekilde Münih Teknik Üniversitesinde Prof. Rüsch tarafından, sabit deformasyon hızı altında yapılan deneylerden elde edilen bazı - eğrileri gösterilmiştir. Şekilden kolayca görülebileceği gibi, yükleme hızı azaldıkça dayanım düşmekte, buna karşılık süneklik önemli ölçüde artmaktadır. Bu sebeple betonun, sabit veya ölü yükler altındaki davranışı ile, deprem gibi ani gelen yüklemeler altındaki davranışı oldukça değişiktir. Betonun Elastisite Modülü: Doğrusal olmayan bir davranış gösteren betonun elastisite modülünü tanımlamak zordur. Elastisite modülü - eğrisinin eğimine eşit olduğuna göre, gerilme mertebesine göre

3 3 değişecektir. Literatürde betonun elastisite modülü için çeşitli tanımlar yapılmıştır. Bunlardan en yaygın olarak kullanılan üç tanesi aşağıda tanıtılacaktır. - Başlangıç elastisite modülü (dinamik elastisite modülü): - eğrisinin başlangıç noktasına çizilen teğetin eğimi olarak tanımlanır. Beton çok düşük gerilmelere maruz ise, başlangıç modülü kullanılarak gerçekçi sonuçlar alınabilir. - Teğet modülü (tanjant modülü): - eğrisine herhangi bir noktada çizilen teğetin eğimidir. Pratikte bu teğet yaklaşık olarak 0,4fc gerilmesi temel alınarak çizilir. - Sekant modülü: eğrinin herhangi bir noktasını orjine (başlangıç noktasına) bağlayan doğrunun eğimi olarak tanımlanır. Betonun, emniyet gerilmelerine yakın gerilmelere maruz olduğu durumlarda bu modül iyi sonuçlar verir. Genelde sekant modülü 0,5fc gerilmesine göre hesaplanır. Pratikte bu üç elastisite modülünden hangisinin kullanılacağı, sözkonusu olan probleme bağlıdır. Örneğin gerilmelerin çok düşük düzeyde kaldığı bir titreşim problemi inceleniyorsa, başlangıç elastisite modülü kullanılır. Daha önce yükleme hızının gerilme-birim deformasyon eğrilerine etkisi belirtilmişti. Eğrinin eğimi yükleme hızına göre değişmekteydi. Bunun sebebi, betonun zamana bağlı deformasyon gösteren bir malzeme oluşudur. Yapılan deneyler, kalıcı yükler altında betonun deformasyonunun büyük ölçüde arttığını, dolayısıyla elastisite modülünün azaldığını göstermiştir. E değerinin zamanla ilk değerinin yarısına veya üçte birine kadar azalması doğaldır. Betonun basınç dayanımını ve - ilişkisini etkileyen bütün değişkenler, elastisite modülünü de etkiler. Bu sebeple E değerini doğru ve kesin olarak tanımlamak imkansızdır. Bugün, çeşitli ülkelerde yürürlükte olan yönetmeliklerde elastisite modülü beton basınç dayanımının bir fonksiyonu olarak ifade edilmektedir. Bu bağıntılar ani yüklemeler içindir ve zaman etkisinden bağımsızdır. Kalıcı yük durumunda bu değerler zamanla yarıya ve hatta üçte birine inecektir. Amerikan Beton Enstitüsü (ACI): E W.0,15. 1,5 cj f cj

4 4 Avrupa Beton Komitesi (CEB): E cj 44150( f 80) cj 1/ 3 E cj Türk Standartları Enstitüsü (TSE): f cj W: Betonun birim ağırlığı :kg/m 3 Ecj: j günlük betonun E değeri: kg/cm 2 fcj: j günlük betonun silindir basınç dayanımı: kg/cm Betonun Genleşme Katsayısı, Poisson Oranı, Kayma Modülü Betonun ve çeliğin termik genleşme katsayıları eşit alınır ve bu değer 10x10-6 1/ o C dır. Genel olarak sabit varsaydığımız değeri gerçekte sabit değildir. Islak betonlarda 8x10-6 1/ o C değerine düşebilir. Ayrıca agrega türüne göre de bu değer değişebilir. Bu sebeple betonun iç yapısında farklı gerilmeler doğar. Yangın, baca, füze rampaları, bazı kimyasal ürün fabrikaları betonun yüksek sıcaklıklara ( 600 o C) maruz kalmasına yol açar. Beton yüksek sıcaklıktan hasar görür. Normal Portlandla yapılmış bir beton 150 o C den, hatta 100 o C den itibaren değişime uğramaya başlar. Önce kılcal boşluklarındaki su buharlaşır ve büzülme olur. Çatlakların belirmesi ile çekme dayanımı düşer, 300 o C den itibaren basınç dayanımı da azalmaya başlar o C aşıldığında tüm ögeler harap olmuş durumdadır. Yüksek sıcaklığa dayanması istenen betonlarda özel agregalar gerekir. Bu arada çimentonun da dayanıklılığının arttırılması gerekir. Ancak en iyi çözüm portland çimentosundan vazgeçmek ve yerine alüminli çimento kullanmaktır. Betonun poisson oranı değerleri arasındadır. Betonun poisson oranını beton kalitesi ve gerilme düzeyi etkiler. Beton kalitesi yani dayanımı yükseldikçe poisson oranı değeri nispeten küçük olmakta, 0.15 alt sınırına yaklaşmaktadır. Betona uygulanan gerilme miktarı arttıkça poissom oranı değerinde de artma olmaktadır. CEB (Avrupa Beton Komitesi) ve TS 500 de bu oran için 0,20 değeri önerilmektedir. Kayma modülü, betonun, kayma kuvvetleri etkisiyle göstereceği elastiklik modülüdür. Betondaki kayma modülünün statik deneysel yöntemlerle elde edilebilmesi oldukça zahmetlidir. O nedenle kayma modülü genellikle aşağıdaki formülle hesaplanır: E G 2(1 ) Betonun E ve değeri birçok değişkene bağlı olduğundan ve deneylerde birbirinden farklı değerler elde edileceğinden, bugüne kadar G için çok çeşitli öneriler yapılmıştır. Yapılan pek çok deney sonucu kayma modülünün, elastisite modülünün %40 ı olarak alınabileceği kanısına varılmıştır (poisson oranı 0.2 olan beton için). TS 500 ve CEB bu değeri önermektedir 5.9 Betonun Çekme Dayanımı Betonun çekme dayanımı, basınç dayanımına oranla çok düşüktür (Yaklaşık basınç dayanımının %10 udur). Betonun çekme dayanımının ideal olarak, eksenel çekme altında

5 5 denenen bir elemandan elde edilmesi gerekir. Geçmiş yıllarda bu konuda yapılan deneyler başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Sabit kesitli numunelerde pres çenelerinin sebep olduğu yöresel gerilmeler sebebiyle, elemanlar çenenin numuneyi kavradığı yerden kırılmıştır. Bu sebeple çekme dayanımının dolaylı olarak belirlenmesi yoluna gidilmiştir. Çekme dayanımı 15x15x60 cm prizmatik numunelerde eğilme deneyi yaparak veya 15/30 cm silindirlerde yarılma deneyi yaparak dolaylı yoldan ölçülmeye çalışılır. Silindir yarma deneyinde şekildeki gibi numuneye yüksekliği boyunca çizgisel basınç yükü uygulanır. Bu yükleme sonucunda basınç gerilmelerine dik yönde çekme gerilmeleri doğar. Çekme gerilmeleri etkisiyle silindir ortasından yarılır. Yarılmaya sebep olan kuvvet P ise, yarılma deneyi yoluyla yarılma dayanımı aşağıdaki gibi hesaplanır. 2P yarm a DL D: Silindirin çapı: (15 cm) L : Silindirin yüksekliği: (30 cm) Eğilme deneyinde kiriş numuneler açıklık ortasından tekil yükle yüklenirler. Kirişin kırılması için uygulanan maksimum moment Mmax ve kesitin mukavemet momenti W ise, en dış lifte oluşan maksimum gerilmenin değeri, M max eğğilm ile hesaplanır. W Mukavemet momenti: W ,5cm 3

6 6 Bu iki deneyden direkt çekme dayanımlarına geçilir. Ancak bu geçişlerde kullanılan katsayılar deneysel gözlemler sonucu bulunmuştur, kesinlik taşımaz. TS 500 direkt çekme mukavemetini ( fctk) şu şekilde hesaplamayı kabul eder. f ctk yarma eğ. 1,5 2,0 Aynı şekilde basınç ve çekme dayanımları arasında f 0, 35 bağıntısını önerir. ctk f ck Hava meydanı betonlarında denetleme basınç deneyi ile yapılmaz, eğilme deneyi ile yapılır. Çekme dayanımı ilk günlerde artar Betonda Zamana Bağlı Deformasyon Rötre Rötrenin kelime anlamı hacim büzülmesidir. Betonlarda rötre türleri çok çeşitlidir. Farklı sebeplere dayanan rötre türleri vardır. Sadece rötre sözcüğü kullanıldığında anlaşılan hidrolik rötre dir. Beton teknolojisinde en yaygın rastlanan ve şimdiye kadar en ayrıntılı biçimde incelenmiş olan rötre de hidrolik rötredir. Diğer rötre türleri termik rötre, bünyesel rötre, erken rötre ve karbonatlaşma rötresidir. Termik Rötre: Termik rötre daha önce bağlayıcılar konusunda ele alınmıştı. Prizi sona eren ve sertleşmeye başlayan betonda, hidratasyon ısısının tüm kütleyi ısıtmaya yetecek oranda artamaması sonucu kütle soğumakta ve bir termik büzülme oluşmaktadır. Buna termik rötre denir. Erken yaşlarda (1-2 gün içinde) ortaya çıkan rötre özellikle baraj gibi kütle betonlarında önemli problemler çıkarır. İç kısımdaki beton yavaş, dış kısımdaki beton hızlı soğur. Termik rötre çatlakları geniş ve derin olurlar ve zamanla daha da derinleşirler. Bir yılda 1,5 m derinliğe varabilirler. Termik rötrenin zararlı etkilerini ortadan kaldırmak için beton içinde soğutma suyu boruları geçirilir veya agregaların, suyun soğutulmasına çalışılır. Bünyesel Rötre : Hidratasyon adı verilen kimyasal reaksiyon sonunda, betonun kendi yapısından kaynaklanan, toplam mutlak hacimdeki büzülme bünyesel rötredir. Hidratasyon büzülmesi de denir. Bu büzülmenin miktarı, aslında ihmal edilebilecek kadar azdır. Pratikte, hidratasyon büzülmesinin miktarı özel olarak araştırılmamakta ve betonun kuruma büzülmesi değeri içinde yer almaktadır. Erken Rötre(Plastik Rötre): Plastik rötre, taze betonun yerine yerleştirilmesinden sonraki birkaç saat içinde, betonun yüzeyinin kuruması nedeniyle, beton yüzeyinde yer alan bir büzülme türüdür. Plastik rötre sonucu taze betonun yüzeyinde, örümcek ağı gibi, gelişigüzel yönlerde uzanan çatlaklar meydana gelmektedir. Plastik rötre çatlakları, beton yüzeyinden başlayarak iç kısımlara doğru uzanan derin çatlaklar değildirler. O nedenle, genellikle, betonun dayanımını azaltacak kadar etkileri yoktur. Sadece beton yüzeyinin görünümünü bozarlar. Ancak, zamanla, beton yüzeyine dışarıdan gelebilecek bazı yıpratıcı etkiler karşısında bu çatlaklar daha derin çatlaklar haline dönüşebilir ve betonun dayanıklılığının azalmasına yol açabilir. Plastik rötrenin oluşmasındaki başlıca sebep, beton yüzeyindeki suyun çok hızlı buharlaşmasıdır. Bu sebeple, betonun göstereceği plastik

7 7 büzülme miktarı, büyük ölçüde, betonun sıcaklığına, havanın sıcaklığına, rölatif nem miktarına ve rüzgar hızına bağlıdır. Plastik rötreye yol açabilecek bir başka sebep de, beton kütlesindeki suyun bir miktarının betonun altındaki taban malzemesi veya kalıplar tarafından emilmesidir. Bu durumda iç kısımlardaki ve yüzeydeki su, alttaki kütleye yönelmekte, ve beton yüzeyi kuru hale gelerek büzülme göstermektedir. Plastik rötre, çoğu zaman, beton döşemeler ve park yerleri gibi geniş yüzey alanına sahip betonlarda görülmektedir. Plastik rötrenin oluşmasını önlemek veya azaltabilmek için, taze betonun yüzeyindeki suyun çok hızlı buharlaşmasını ve taze betonun içindeki suyun emilmesini azaltacak önlemlerin alınması gerekir. (sıcak havada dökülecek betonun sıcaklığının çok yüksek olmamasını sağlamak, mümkün olduğunca az su ile beton üretmek, rüzgarı kesecek bariyerler kullanmak, ortam rutubetini arttırmak, priz ve sertleşmeyi hızlandırmak gibi) Hidrolik Rötre: Bu rötreye, sertleşmiş beton rötresi, kuruma rötresi adları verilebilir. Sertleşmiş betonun içindeki suyun bir miktarının buharlaşarak kaybolması (betonun kuruması) sonucunda oluşan büzülmedir. Hidrolik rötre üretimi izleyen günden itibaren başlar ve uzun süre devam eder (5-6 ay). Rötrenin önemli bölümü birinci ayda meydana çıkar. Su kaybederek kuru duruma gelmiş olan beton, tekrar ıslak ortama getirildiği takdirde, suyunu kaybetmiş olan kapiler boşluklarına bir miktar su girmekte ve büzülme miktarında azalma olmaktadır. Ancak, betondan kaybedilmiş olan suyun tamamının geri kazanılması mümkün olamamaktadır. Bu rötre sıcaklık, rutubet ve zaman gibi bakım şartlarına birinci derecede bağlıdır. İkinci olarak buharlaşmayı etkileyen numune boyut ve şeklidir. Üçüncü olarak da çimento cinsi, agrega cinsi, karışım oranları ve su miktarı gibi bileşim şartları rötre üzerine etki yapar. Karbonatlaşma rötresi: Betonun içindeki çimentonun hidratasyonu sonucu ortaya çıkmış olan ve çimento hamurunun yapısında yer alan kalsiyum hidroksitin (Ca(OH)2) bir kısmı betonun içine sızan sular tarafından çözünmektedir. Kalsiyum hidroksit eriyiği içeren sular, kapiler hareketle, beton yüzeyine veya yüzeye yakın bölgelere hareket etmektedir. Kalsiyum hidroksitin havadaki karbondioksit ile temas etmesi sonucunda kalsiyum karbonat (CaCO3) oluşmakta ve ayrıca bir miktar su açığa çıkmaktadır. Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Yukarıdaki reaksiyondan görüldüğü gibi, karbonatlaşma olayı ile, betondaki çimentoda yer alan kalsiyum hidroksitin yapısındaki su açığa çıkarak buharlaşma ve benzeri nedenlerle kaybolmaktadır. Bünyesindeki suyun bir bölümünü bu şekilde kaybetmiş olan çimento hamuru, bir miktar büzülme göstermektedir. Karbonatlaşma olayıyla betonda yer alan bu büzülmeye karbonatlaşma büzülmesi denilmektedir. Karbonatlaşma büzülmesi nedeniyle betonun yüzeyinde ve yüzeye yakın bölgelerinde çatlaklar oluşmaktadır. Bu çatlaklar gelişigüzel yönlerde uzanan çatlaklardır. Karbonatlaşmanın gerçekleşebilme hızı, betonun geçirimliliğine, havadaki CO2 ve relatif nem miktarına bağlıdır. Betondaki su/çimento oranı ve betona uygulanan kürün süresi betondaki kapiler boşluk miktarını ve buna bağlı olarak, betonun geçirimliliğini etkileyen önemli faktörler arasındadır. Su/çimento oranı yüksek olan, ve/veya iyi kür edilmemiş betonlarda karbonatlaşma etkisi yüzeyden daha içerideki bölgelerde yer alabilmektedir. %50 rölatif nem ortamında, karbonatlaşma büzülmesi çok büyük olmaktadır. Rölatif nemin %50 den daha düşük veya daha yüksek olduğu ortamlarda, karbonatlaşma daha az olmaktadır. Yaklaşık %25 ve %100 rölatif nem ortamlarında ise, karbonatlaşma yer

8 8 almamaktadır. Nemin %25 gibi düşük değerlerde olduğu ortamda, çimento hamurunda karbonatlaşmaya yol açacak kadar yeterli miktarda su filmi mevcut olmamakta, ve o nedenle karbonatlaşma hızı çok düşük olmaktadır. Nemin %100 e vardığı ortamda ise, çimento hamurunun içerisindeki gözenekler suyla dolu durumda olduğu için, karbonatlaşma olayını gerçekleştirecek olan karbondioksitin, çimento hamurunun gözeneklerinden içeriye sızabilmesi zor olmaktadır Sünme Betona yükün kısa sürede veya uzun sürede yüklenmesi sonucunda şekil değiştirmeler farklı özellikler gösterir. Laboratuvarda kontrol amacıyla yapılan ve 5-10 dakika içinde sonuçlanan basınç, eğilme, yarılma, çekme deneyleri buna örnektir. Ancak yapıdaki beton hızla artan yüklemelere maruz değildir. Hız düşürüldüğünde mukavemet değerleri daha düşük, kırılma anındaki kısalma oranları daha büyük değerler alabilir. Yükün uzun süre beton üzerinde kalması sonucu oluşan şekil değiştirmeye sünme diyoruz. Yükün uzun süre uygulanması sonucu oluşan son sünme değerleri, aynı yükün kısa sürede uygulanması sonucu meydana gelen şekil değiştirmenin 2-3 katı mertebesindedir. Buna karşılık kısa sürede elde edilen mukavemetin yaklaşık %80 i değerinde bir gerilme beton üzerinde tutulursa, beton taşıma gücünü kaybeder. Betonun mukavemetini kaybetmeden, yani kırılmadan sonsuz zaman taşıyabileceği gerilmeye sünme dayanımı denir. Bu mukavemet kısa sürede elde edilen mukavemetin %80 i kadardır Özel Betonlar Özel beton deyimini üretim süreci veya özellikleri bakımından normal betonlardan önemli farklılıklar gösteren betonlar için kullanıyoruz. Bu betonlardan bazılarından kısaca bahsedilecektir Özel Amaçlı Betonlar Hafif Betonlar Hafif betonlarda amaç termik izolasyon açısından uygun malzeme elde etmektir. Ancak malzemenin hafif oluşu ana amaca paralel olarak daha pek çok faydalar sağlar. Hafif malzeme yapının öz ağırlığını düşürür. Betonarme yapılarda öz ağırlık, sistemin taşıdığı hareketli ağırlığa hemen hemen eşittir. Bu durum ekonomik olmayan bir çözümdür. Malzemeden yeterince yararlanılamadığı gibi, temele aktarılan yükler de artar. Hafif betonlar bu bakımdan büyük faydalar sağlar. Ancak hafif betonların tümü istenilen mekanik mukavemeti sağlamaz. Ayrıca depremler sırasında yapının ağırlığı önemlidir. Ağır bir yapının alacağı yatay kuvvetler daha büyük olur. Bu yatay kuvvetlerin etkisiyle oluşan kesit tesirleri de büyüktür. Hafif beton yapılar bu açıdan da fayda sağlar. Ancak hafif betonların elastisite modülleri düşük olduğundan deformasyonlar da büyük olacaktır. Hafif betonlar üç ana grupta toplanır. Hafif Agregalı Betonlar: Büyük çoğunluğu taşıyıcı özellik taşır. Kullanılan agregalar yapay veya doğal olabilir. Yapay agregalar kil, şist, arduvaz, vb. killi malzemenin pişirilerek genişletilmesiyle elde edilirler. Yapay agregalarla üretilen betonlarda C25, C30 sınıfı betonlar elde edilebilmektedir. Enerji sarfı sebebiyle yapay agrega üretimi ekonomik olmadığından daha çok doğal hafif agrega kullanımı tercih edilmektedir. Bunlar ponza taşı, muhtelif volkanik tüfler, perlit

9 9 gibi malzemelerdir. Bu tip agregalarla üretilen hafif betonlar da taşıyıcı betonlardır ve C16 kalitesi elde edilebilmektedir. Bu betonlar termik izolasyonun yanında ateşe de dayanıklıdır. Ancak su emmeleri çok fazladır. Hafif agregalı betonlarda en önemli üretim sorunu su/çimento oranını denetim altında tutabilmektir. Agregaların su emme oranı yüksek olduğundan, az suyla üretilen ve önceden su emdirilmeyen agregalarla üretilen betonlarda agregalar betonun tüm suyunu emerek ağ şeklinde rötre çatlaklarının oluşmasına sebep olurlar. Bu olayı betonu ıslak ortamda saklayarak önlemek de mümkün değildir. Hafif agregalı betonların vibrasyonla yerleştirilmeleri de problemdir. Çünkü agregaların yüzerek üst yüzeyde toplanma ihtimali vardır. Vibrasyon başarısız olabilir. Hafif agregalı betonların birim ağırlıkları 1800 kg/m 3 ün altındadır. Mukavemeti arttırmak için bazen kum ilave edilir. Bu durumda birim ağırlık yükselir. Birim ağırlığı 2000 kg/m 3 ile 1800 kg/m 3 arasındaki betonlara yarı hafif betonlar denilmektedir. İnce Tanesiz Betonlar: Agregalar normal veya hafif olabilir. Karışımda sadece iri agregalar ve çimento vardır. Bu sebeple boşlukludur. İnce tanesiz betonlar döşeme, duvar plakları olarak üretilebilirler. Ancak her iki yüzlerinin boşluksuz bir malzemeyle (sıva, plastik kaplama plakası) örtülmesi gerekir. Aksi halde bu elemanlar su ve havayı geçirirler. Boşluklu Betonlar (Gazbeton-Köpüklü Beton): Gazbetonlar fabrikalarda üretilen prefabrik ürünlerdir. Agrega olarak silisli kum, bitümlü şist, vb. malzeme kullanılır. Yoğunlukları kg/m 3 arasındadır kg/cm 2 basınç dayanımı gösterirler. Bloklar veya çatılarda kullanılan hafif taşıyıcı plaklar üretilebilir. Köpüklü betonlar şantiyede üretilebilirler. Katkı maddesi ile betoniyerde süratle karıştırılan beton içinde köpük oluşur Ağır Betonlar Bunlar ağırlıkları sebebiyle değil, nükleer radyasyona dayanıklılıkları yönünden üretilirler. Bu betonların agregaları ağırdır (yoğunluk 3200 kg/m3). Betonların yoğunlukları da 2800 kg/m3 den yüksektir Ateşe Dayanıklı Betonlar Baca, fabrika, atölye vb. yerlerde beton yüksek sıcaklığa maruz kalabilir. Bu durumda özel betonlar üretilir Özel Üretim Teknikli Betonlar Bu betonlar arasında pompa betonlarını, püskürtme betonları ve prepakt betonları sayabiliriz. Bu grubun içine enjeksiyon harçlarını, prefabrikasyon betonlarını vb. da katabiliriz Pompa Betonları Yerleştirme yerine basınçlı borular içinde iletilen betonlardır. İletim sorununu büyük ölçüde kolaylaştıran bu betonların kendilerine özgü özellikleri ve kullanım alanları vardır. Pompa betonlarında agrega max çapı iletim borusu çapının 0,30-0,40 katıdır. Yuvarlak agrega kullanıldığında max tane çapı daha büyük seçilebilir. Gerçekte pompa betonlarında kırmataş agrega kullanmaktan kaçınılmalıdır. Max tane çapı 20 mm. yi aşmamalıdır. Pompa betonlarının kıvamı akıcıya yakın plastiktir.asıl problem taze betonun kohezyonudur (kendini tutma). Kohezyonu sağlamak için kum miktarı yüksektir, çimento inceliği fazladır.

10 10 Pompa betonlarında suyu fazlalaştırarak akıcılığı arttırmak yanlıştır. Bu durumda çakıllar ayrışır, kenetlenerek boruları tıkar. Pompa betonlarında boruların tıkanması işin durmasına sebep olur. Borular akış sırasında hava kabarcıklarının oluşturduğu hava tıkaçları yüzünden de tıkanır. Hava tıkaçlarına karşı sürekli, kesintisiz beton iletilir, hava boşaltan vanalar konur, hava sürükleyici katkıdan kaçınılır. Pompa betonlarında su indirgeyici (akışkanlaştırıcı) katkılar yarar sağlarlar. Pompa betonlarında rijit çelik, alüminyum alaşımı borular veya fleksibl plastik, helezonlu çelik borular kullanılır. Dirseklerin sayısını minumuma indirmek gerekir. Pompalarla 30 m yatay, m düşey mesafeye beton basılabilir (daha fazla mesafeye özel kovayla kule vinç kullanılır). Pompaya girişte beton tekrar karıştırılır. Bu karıştırma işlemi pompayı besleyen huni deponun içinde gerçekleşir. Pompalar sabit tesisler olduğu gibi, kamyonlara monte edilmiş hareketli araçlar da olabilir. Pompa ve transmikserle şehir içlerindeki beton dökme sorunu büyük ölçüde kolaylaşmıştır Püskürtme Beton Düşey yüzeylere, tavanlara püskürtülerek üretilen bu beton türünde max tane çapları oldukça düşüktür. Bu bakımdan bunlara püskürtme harç adı da verilir. Yine de tane çapı 16 mm ye kadar betonlar püskürtülebilmektedir. Yaş ve kuru olmak üzere 2 sistem vardır. Kuru sistem eskiden beri kullanılmaktadır. Bu sistemde agrega ve çimento püskürtücü uca kuru olarak gelir, suyla karışım uçta olur ve basınçlı hava ile beton püskürtülür. Yaş sistemde beton önceden suyla karıştırılmış olarak uca gelir ve basınçlı havayla püskürtülür. Püskürtme işlemi güçtür, etraf toz duman olur. Yaş sistem bu bakımdan daha elverişlidir. Püskürtme betonda iri agrega kaybı olur. Geri tepen agregalar, geri tepme kaybı adı ile belirtilen bir büyüklükle ifade edilir. Geri tepme kaybı %5-30 arasındadır. Bu kaypı günümüzde %5-10 düzeyinde tutulabilmektedir. Geri tepme sonucu yerindeki beton dozaj yönünden daha zengin olur. Beton kalitesi de bu yüzden yerinden çıkarılan karotlar veya herhangi bir panoya püskürtülen betonlar üzerinde denetlenir. Püskürtme beton 5 cm lik tabakalar halinde püskürtülür. Yüzeyi pürüzlü olur. Bu yüzeyi mala ile düzeltmek sakıncalıdır. Yapışmış beton aşağı inebilir. Betonun çok ani sertleşmesi gerekir. Bunun için uçta bir hızlandırıcı katkı betona katılır. Priz 3-8 dakika içinde sona erer. Beton püskürtülmeden önce yüzeye hasır çelik konur. Son uygulamalarda beton içine ince çelik teller konarak fibrobeton tekniğinden yararlanılmaktadır. Böylece betonun çekme dayanımı yükselmektedir. Tünel açma işlerinde, iksaya ve galeri desteklemesine lüzum kalmadan püskürtme betondan faydalanılır. Püskürtme beton hasar görmüş binaların onarımı açısından da önemli bir yöntemdir Prepakt Beton (Prepakt Agregalı Beton) Onarım işlerinde, denizaltı beton dökümlerinde, kesonlar (kuyular) içine dökülen büyük kütle betonlarında kullanılır. Çok iri agregalar, örneğin 12 mm, hatta 19 mm olan agregalar kalıplar içine yukarıdan borularla düşürülerek ve imkan varsa vibrasyonla sıkıştırılarak doldurulur. Kalıplar içine daha önceden yerleştirilmiş 3-5 cm çapında harç doldurma boruları vardır. Max tane çapı 2 mm yi aşmayan ve çok zengin dozajlı ( kg/m 3 ) harç bu borulardan enjekte edilerek, iri agreganın boşlukları, dipten yukarıya yatay tabakalar halinde doldurulur. Harcın işlenebilme özelliğinin artırılması için bir akışkanlaştırıcı katkı katılması zorunludur. Prepakt betonun süreksiz granülometrili bir beton türü olduğu görülmektedir.