SICAK HAVADA BETON DÖKÜMÜ

Transkript

1 Page 1 of 9 SICAK HAVADA BETON DÖKÜMÜ Irfan KADIROGLU Insaat Mühendisi irfankadiroglu@mynet.com Yüksek hava sicakligi, düsük bagil nem yüzdesi, hizli esen rüzgarlar ve günes radyasyonu ortamlarindan birisi veya birkaç tanesinin bulundugu kosullar beton dökümü için sicak hava kosullarini olusturmaktadir (1). TS 1248/Nisan 1989 Standardi, anormal hava kosullarinda beton yapim, döküm ve bakim kurallarini kapsar. Bu Standart, beton dökümü için anormal olarak kabul ettigi ve önlem alma zorunlulugunu ortaya koydugu asiri sicak havayi, beton dökümü sirasinda ortalama hava sicakliginin ardarda üç gün süre ile C nin üstünde bulundugu süredeki hava durumu olarak tanimlamaktadir (2). Beton dökümü için en elverissiz ortam; asiri sicak, kuru ve rüzgarli havalardir. Önlem alinmadigi takdirde, bu hava durumlari hem taze beton özelliklerini, hem de sertlesmis betonun özelliklerini olumsuz yönde etkileyeceklerdir. Sicak hava kosullarinin taze beton özelliklerine olan etkilerini söyle siralayabiliriz (1): Hedeflenen kivam degerini elde etmek için daha fazla miktarda karisim suyuna gereksinim vardir. Bütün özellikleriyle ayni olan bir betonu belli bir kivam degerinde elde etmek için gereken karisim suyu miktari, normal hava kosullarinda düsük, sicak hava kosullarinda ise daha yüksek olmaktadir. Bu durumda beklenen önemli olumsuzluk dayanim azalmasidir. Su/Çimento oranini ayni degerde tutacak önlemler alinmalidir. Kivam kaybi çok daha yüksek olur. Yüksek hava sicakligi etkisiyle taze beton sicakliginda artma, bununla birlikte karisim suyunda hizli buharlasma ve sonuçta hizli kivam kaybi meydana gelmektedir. Bu durum tasima ve yerlestirmede büyük sorun teskil etmektedir. Priz süreleri kisalir. Sicak hava etkisiyle, beton sicakliginin yükselmesi çimento hidratasyonunun hizlanmasina ve betonun hizli katilasmasina neden olmaktadir. Bu durum ise yerlestirme, sikistirma ve yüzey islemlerinin bitirilmesinde büyük zorluklar yaratabilmekte, soguk derz olusumuna neden olabilmektedir. Plastik büzülme çatlaklarinin olusmasinda artma olur. Sicak hava kosullarinda yerine yerlestirilen ve açikta birakilan betonun buharlasma hizi, suyun terleme hizindan daha yüksek olacagindan (önlem alinmazsa), büzülme çatlaklarinin fazla miktarda olusumu kaçinilmaz olacaktir (Sekil 1).

2 Page 2 of 9 Sekil 1 Terleme ve Buharlasma Yerine yerlestirilen betonun buharlasma hizini, hava sicakligi, bagil nem, beton sicakligi ve rüzgar hizina bagli olarak elde etmeye yarayan diyagram Sekil 2 de verilmistir. Diyagrama göre elde edilen buharlasma hizi 0,5 00 Kg/m2/saat degerini asarsa önlem alinmasi gerekir (3).

3 Page 3 of 9 Sekil 2 Beton Yüzeyindeki Suyun Buharlasmasinin Hesaplanmasi Sürüklenmis havanin kontrolü zor olur. Beton sicakligi artarsa sürüklenen hava miktari azalir. Sicak hava kosullarinin sertlesmis beton özelliklerine olan etkilerini ise söylece siralayabiliriz (1): Sicak Hava Kosullarinda hazirlanilarak, yerlestirilen ve kür uygulanan betonla, ayni islemleri normal kosullarda (20 oc) görmüs olan beton karsilastirildiginda, sicak hava kosullarinin etkileri; Sicak havada hazirlanan betonun ilk birkaç saatlik veya bir-iki günlük basinç dayanimlari, normal kosullarda hazirlanan betona göre biraz daha yüksek, 28 ve daha sonraki günlerdeki dayanimlari daha düsük olabilmektedir. Hedeflenen kivama ulasmak için daha fazla karisim suyuna gereksinim duyulacagindan, basinç dayanimlarinda bir miktar düsüs beklenebilir. Sicak hava kosulunda hedeflenen kivami elde etmek için daha fazla su gerektiginden, fazla su gözenekli ve daha geçirimli betona yol açmaktadir. Bu durumda, klor ve sülfat sizintilari kolaylasmakta, karbonatlasma daha hizli ve yüksek olabilmekte, sonuçta düsük dürabilite ortaya çikabilmektedir.

4 Page 4 of 9 Sicak havada yerlestirme anindaki beton sicakligi ile betonun soguduktan sonraki sicakligi arasindaki fark; normal kosullardaki farktan daha büyüktür. Bu farkin büyümesi, sonraki günlerde çatlama egilimini arttirmaktadir. Sicak hava kosullarinda hazirlanan betonda su fazla oldugundan, büzülme miktari da daha fazla olmaktadir. Bir baska deyisle, betondaki büzülme (rötre) miktari üzerinde en etkili faktör, betondaki su miktaridir. Bir çok ülke standardinda, sicak hava kosullarinda uygun olan beton sicakliginin, hava sicakliginin + 5 oc nin üstünde olmasi durumunda, oc (veya 32 oc) arasinda olmasi gerektigi, hatta en uygun sicakligin oc oldugu belirtilmektedir. Ancak, taze beton sicakligi için verilebilecek bir üst sinir, yapi veya yapi elemaninin tipine, çevre kosullarina, kür durumlarina vs. göre degisebilmektedir. Bir çok arastirmaciya göre, sicak hava kosullarinda, yerlestirme esnasindaki taze beton sicakliginin C arasinda olmasi uygun sicakliklar olarak kabul edilebilmektedir (1). Sicak Hava Kosullarinda Alinmasi Gereken Önlemleri asagidaki gibi siralayabi liriz (1): Betonu olusturan bilesen malzemelerin mümkün oldugunca sogutularak kullanilmasi. Karma suyunun, sogutma tesisleri (chiller) kullanilarak veya buzla sogutulmasi en etkili ve pratik olanidir. Agreganin sogutulmasi çok pratik olmamakla birlikte, günes isinlarinin direkt etkisinden korunmasi veya üzeri-etrafi islatilarak bulundugu ortamin nemli tutulmasi bilinen basit önlemler olarak siralanabilir. Çimentonun kullanim sicakligiyla ilgili bazi standartlar en fazla 75 0C olmasi gerekliligi gibi bir üst sinir koymuslardir. Çimentonun tipi daha etkili olabilmektedir. Hidratasyon isisi düsük, puzolanli çimentolar avantaj saglamaktadirlar. Karisim suyunun ya sogutulmasi (sogutma tesisleriyle) ya da buz olarak kullanilmasi. Karisim suyu, su sogutma tesisleriyle çok düsük sicakliklara kadar sogutulabilir. Pratikte suyu +5 oc ye kadar sogutabilen tesisler mevcuttur. Su yerine dogrudan kirilmis buz parçalari kullanilabilir. Aslinda en etkili yöntemdir, fakat yogun üretim kosullarinda çok pratik olmamaktadir.

5 Page 5 of 9 Kimyasal katki maddelerinin kullanilmasi. Priz süresini geciktiren, k ivam kayiplarini azalma yetenegine sahip, su azaltan kimyasal katkilar kullanilmalidir. Uçucu kül gibi mineral katkilarin kullanilmasi. Puzolanik aktivitesi olmasi nedeniyle, az bir miktar çimento yerine ikame edildiginden ; beton sicakliginin düsmesi, kivam kayiplarinin düsürülmesi ve priz sürelerinin biraz daha uzamasina yardimci olur. Suyun buharlasmasini önleyecek veya buharlasma hizini azaltacak önlemlerin alinmasi. Dökümden hemen önce kaliplar ve donati nemli durumda bulundurulmalidir. Taze betondaki suyun bir miktarinin emilmesi engellenmelidir. Beton zemine dökülecekse zeminin önce islatilarak nemli hale getirilmesi saglanmalidir. Zeminin de taze betondaki suyun bir miktarini emmesi engellenmelidir. Dökümden önce ve döküm boyunca da çevrenin islatilarak ortamdaki bagil nemin yüksek tutulmasi saglanmalidir. Kür isleminin en kisa zamanda baslatilmasi ve eksiksiz tamamlanmasi. Kür islemi, sicak havada beton dökümünün en kritik, olmazsa olmaz islemidir. Sicak havada betonun küre ihtiyaci özellikle ilk saatlerde ve ilk günlerde çok önemlidir. I. Döseme, Zemin, Yol betonlari gibi açik ve büyük yüzey alanli elemanlarda: Öncelikle yüzey düzeltme islemleri büyük bir özenle bitirilmelidir(1): 1. Ilk Düzeltme (1. Mastar): Düz ve uzun siyirma mastari ile Son Düzeltme (2. Mastar) : Perdah mastari veya mala ile yüzdürme islemi... (Son düzeltmenin baslatilma zamani, yüzeyde hiç su bulunmamasi, yüzey

6 Page 6 of 9 parlakliliginin kaybedilmemis olmasi ve yüzeyde 5 mm.lik ayak izi birakabilecek katilikta olmasi zamanidir.) Betonun sertlesme süreci dikkatle izlenmelidir. Son yüzey düzeltmenin arkasindan betonun bütün açik yüzeyleri geçirimsiz bir örtü tabakasi ile kaplanmalidir. Rüzgara karsi da rüzgar koruyuculariyla örtülmelidir. Su kaybi, buharlasma önlenmelidir. Sekil 3 Taze Betonun Korunmasi Son yüzey düzeltme isleminin ardindan bütün beton yüzeyleri islak tutulmaya baslanmalidir. Betonun sürekli islak tutulmasi bu isin esasidir. Sadece sabah-aksam gibi ara ara yapilan sulama, islanma-kuruma sekline dönüsür ki hiçbir faydasi yoktur, çatlaklari tetikleyebilir(1).

7 Page 7 of 9 Sekil 4 Beton Yüzeyinin Kaplanmasi ve Sürekli Kür Uygulanmasi Beton yüzeyini islak tutmada; 1.Suyu beton yüzeyinde sürekli havuzlama, 2.Sürekli islak çuval ile örtme, yöntemleri bilinen en etkili yöntemlerdir. Beton yüzeyleri bütün gün boyunca, gece-gündüz sürekli islak tutulmalidir. Kür süresi; çimento tipi, karisim dizayni, yapi elemaninin boyutu ve çevre sartlarina bagli olarak degisir. Genel kani; laboratuvar ortaminda sürekli su içerisinde kür edilen betonun 28 günlük basinç dayaniminin % 70 ini elde edilene kadar kür islemi araliksiz sürdürülmelidir (4). Yaz aylarinda bu süre 4-7 gün arasindadir. II. Kalipli Yüzeylerin Kür Edilmesi: Öncelikle kolon kaliplari sicak iklimlerde veya sicak havalarda bile 24 saatten önce sökülmemelidir(4). Kür islemi kaliplarin sökülmesinin hemen arkasindan baslatilmalidir.düsey yüzeylerin sulama seklinde kürü pek kolay ve pratik degildir.bu yüzeylerde; 1. Kimyasal kür malzemeleri, 2. Önce islak çuvallar, sonra üzerine geçirimsiz örtüler kaplanarak devamli islak tutma, en etkili yöntemler olarak siralanabilir (4). Kür süresi, burada da 28 günlük basinç dayaniminin % 70 ini alana kadar geçen süre olarak tanimlanmaktadir (yaz aylarinda 4-7 gün) (4).

8 Page 8 of 9 Yerlestirme, sikistirma ve kür islemlerinin önceden planlanmasi ve organizasyonun yapilmasi. Sicak havada beton dökümü ciddi bir organizasyon isidir. Betonu en kisa zamanda tasima, yerlestirme, sikistirma ve kürü için, gerekli ekip ve ekipman hazir bir sekilde önceden planlanmalidir. Eger mümkünse döküm için günün en serin saatleri (gece) tercih edilmelidir. Kür dayanim iliskisi üzerine yapilan deneysel bir çalisma sonucunda; Kürün, beton basinç dayanimlarini önemli ölçüde etkiledigi sonucuna ulasilmistir. Standarda uygun bir

9 Page 9 of 9 sekilde laboratuvar ortaminda kür edilen numunelerden elde edilen basinç dayanimlarina göre; hiç kür edilmeyen numunelerden elde edilen basinç dayanimlari sonuçlarinda, küp numuneler için %20, silindir numuneler için ise % 32 oranlarinda azalma oldugu görülmüstür. Küp ve silindir numuneler arasindaki dayanim kaybi farkliliginin nedeni, bu numuneler arasindaki yüzey alani farkliligi olabilir (5). TS 1247 ye göre tam olarak kür edilen kirislerden alinan karot numunelerin basinç dayanimlarina göre, hiç kür edilmeyen ve sabah-aksam sulama seklinde yetersiz kür edilen kirislerden alinan karotlarin basinç dayanimlari % arasinda oranlarda düsük bulunmustur. Standart kür yöntemi disindaki kür yöntemlerinin etkin olmadigi sonucuna ulasilmistir (5). KAYNAKLAR Erdogan, T.Y., Beton, ODTÜ Gelistirme Vakfi Yayincilik ve Iletisim A.S. Yayini, Ankara, Mayis TSE, TS 1248 Beton Yapim, Döküm ve Bakim Kurallari- Anormal Hava Sartlarinda, TSE, Ankara, Nisan Kadiroglu, I., Erbakan, S., Hazir Beton El Kitabi, Batiçim A.S., Izmir,2001. Cilason, N., Aksoy, N., Beton Yapi Hasarlari Onarim ve Korunmasi ve Sicak Iklimlerde Beton, Lebib Yalkin Yayimlari ve Basim Isleri A.S., Istanbul, Kadiroglu, I., Erbakan, S., Farkli kür kosullari altindaki betonarme yapi elemanlarinin basinç dayanimi tespitinde, standart numuneler ve farkli boyutlardaki karot numuneleri arasindaki iliskiler, Beton 2004 Kongresi Bildirileri, Sayfa: , Istanbul, 2004.