9-4. betonun bakımı (kür) soğuk havalarda beton yapımı. Paki Turgut

Transkript

1 betnun bakımı (kür) sğuk havalarda betn yapımı Paki Turgut Kaynaklar 1) Turhan Y. Erdğan, Betn 2) İlker Bekir Tpçu, Betn Teknljisi, 26. 3) Hewlett PC, Cement Admixture: uses and applicatins, Cement Admixture Assciatin 4) Dmne P, Illstn J, Cnstructin Materials, 4th Editin ) Mindess S et al., Cncrete, 2nd Editin 6) Hewlett P, Lea's Chemistry f Cement and Cncrete, th Editin 7) Mehta PK, Mnteir PJM, Cncrete: Micrstructures, prperties, and materials 8) Prtland Cement Assciatin 7

2 Sğuk havalarda betn yapımı Gerekli önlemler alındığında, sğuk havalarda dnma hasarı luşmadan betn yapılabilir ve yerine yerleştirilebilir. ACI Betn Kmitesi 36 da sğuk hava kşulu tanımlanmaktadır. Bu tanım şöyledir: Ardışık 3 veya daha fazla gün hava sıcaklığı C nin altına düşerse ya da 24 saatlik bir sürenin yarısı veya daha daha fazla bir süre içinde hava sıcaklığı 1 C nin altına düşerse sğuk hava kşulları luşmuştur. Nrmal hava kşulları ise, bir günün yarısından daha fazla süre rtam sıcaklığının 1 C nin üzerinde lmasıdır. Sğuk havalarda betn karışımı ve betn sıcaklığı, çevre sıcaklığına uygun duruma getirilmelidir. Rüzgar kırıcılar, prtatif ısıtıcılar, izlaynlu kalıplar ve battaniyeler betn sıcaklığını krumak için hazır bulundurulmalıdır. Betn dökümü esnasında, dnatılar ve kalıplar üzerinde kar ve buz parçaları bulunmamalıdır. 1 7

3 Taze betn dnduğunda hangi lumsuzluklar luşur? Düşük sıcaklıklarda betn çk az dayanım kazanır. Bu nedenle taze betn karışımının hidratasyn vasıtasıyla suya dygunluğu azalıncaya kadar önlemler alınmalıdır. Taze betnun suya dygunluğunun azaldığı süre, 3. MPa lık bir basınç dayanımına erişilen süredir. Sıcaklığın nrmal ve su/çiment ranın da.6 dan düşük lduğu durumlarda, bu dayanıma dökümden snraki 24 saatte ulaşılır. B e t n d ö k ü m ü n d e n snraki birkaç saat içerisinde ya da betn basınç dayanımı 3. MPa ulaşmadan önce dnma meydana gelmişse nihai basınç dayanımında % azalma meydana gelir. Dnmuş betn henüz tazeyken uygun kür ile basınç dayanımı azalması önlenebilir. Ancak bu betnların su geçirgenliği ve dğa kşullarına dayanıklılığı dnmamış betn gibi lamaz. 1 7

4 Düşük sıcaklıklarda betnun dayanım kazanması Sıcaklık çimentnun hidratasyn hızını etkiler, düşük sıcaklık hidratasyn hızını yavaşlatır, sertleşmeyi ve dayanım kazanmasını geciktirir. Betn dnmuşsa, ya da betn sıcaklığı -1 C ise dayanım kazanma hızı farkedilmeyecek derecede yavaştır. Betn sıcaklığının priz süreleri ve çökme değerine etkisi yandaki şekillerde verilmektedir. 1 7

5 +4 C de dökülmüş -4 C de kür edilmiş 4 C ve 13 C sıcaklıklarda dökülen ve kür edilen b e t n l a r ı n i l k mdayanımları düşük ancak nihai dayanımları 23 C de kür edilen b e t n l a r a k ı y a s l a yüksektir. Erken yüksek dayanımlar Tip III çiment kullanımıyla sağlanır. Bu çimentnun faydası ilk 7 günde rtaya çıkar. 4 C kür sıcaklığında Tip III çimentnun kullanılması, yüksek sıcaklıklarda kulanılmasına kıyasla daha lumlu snuçlar verir. 1 7

6 Hidratasyn ısısı Çimentnun su ile reaksiynu snucunda betnda ısı açığa çıkar ve ısı açığa çıkma layı betn sertleşirken de devam eder. Buna hidratasyn ısısı ismi verilir. Betnun yerleştirildiği byutlar, rtam sıcaklığı, betnun başlangıç sıcaklığı, su/çiment ranı, katkılar, bağlayıcı malzemelerin inceliği, miktarı meydana gelecek ısıyı etkiler. Hidratasyn ısısının yüksek lması, kış mevsimlerinde betn yapımında faydalıdır. Yerine dökülecek betnun sıcaklığı uygun lmalı ve önlemler alınmalıdır. Dnmuş betn ya da zemin ü z e r i n e t a z e b e t n dökülmemelidir. Kış mevsilerinde erken yüksek dayanım elde edilmesinin faydası: Geçici bakım süresinin kısaltılması, Erken kalıp alma işleminin yapılabilmesi, Eğer ısıtma yapılacaksa, bu sürenin kısaltılmasıdır. Erken yüksek dayanım elde edebilmek için; Tip III çiment kullanmak, İlave Prtland Çimentsu kullanmak, Priz hızlandırıcı kullanmak. 1 7

7 Priz hızlandırıcılar betnu sğuktan krumak için kullanılmaz, yani bir kür malzemesi değildir. Ancak özel tasarlanmış priz hızlandırıcılar -7 C de betn dökümünü sağlar. Bu tür katkılar betnun içindeki suyun dnmasını engeller ve böylece hidratasyn layı devam eder. Otmbillerde kullanılan antifirizler betnda kullanılmaz. 1 7

8 Hava sürüklenmiş betn Dndurucu hava kşullarında hava sürükleyici katkıların kullanılması tavsiye edilir. Hava sürüklenmemiş betnlarda dnma-çözülme snucunda dayanım kaybı ve yüzeyinde pullanma meydana gelir. Sürüklenmiş hava, betnda buzlanmadan dlayı luşacak gerilmeyi absrbe etme kapasitesi sağlar. Durum İncelemesi Yapım aşamasında dndan hasar görmüş bir yapı. Betnun dnmadan dlayı hasar görmemesi için alt katta ısıtıcılar kullanılmış, bu ısınma neticesinde üst tabliyedeki kar eriyerek su halinde betnun içerisine sızmış. Ayrıca yağmur suları da betnun içerisinde sızmış, sunuçta bu suyun dnmasıyla betnda tahribat luşmuş. Dayanım kaybı nedeniyle döşemede sehim meydana gelmiş. Döşeme betnunun yüzeyinde ise, pullanma meydana gelmiş, bu yüzeyde aşınma yüksek. 1 7

9 Betn sıcaklığı Karışım anında betnun sıcaklığı Hava sürüklenmiş taze betnun karıştırıldığı andaki sıcaklığı aşağıda verilenlerden az lamaz. Kütle betnlarında sıcaklığın daha az lması gerekir. Satır Belirtilen hava kşullarında betnun karıştırıldığı andaki en az sıcaklığı Durum -1 C üzerinde C ye C den -18 C nin altında Kesit kalınlığı mm < > 16 C 18 C 21 C 13 C 16 C 18 C 1 C 13 C 16 C 7 C 1 C 13 C 4 Taze betnun en az sıcaklığı 13 C 1 C 17 C C 21 C nin çk daha üzerinde bir sıcaklıkta taze betn kullanmanın avantajı çk azdır. Betn sıcaklığının fazla lması uzun vadede betnu dnmadan krumaz ve ısı kaybı da daha fazladır. Ayrıca sertleşmeden snra büzülme çk fazla lur, tazeyken çökme kaybı lur, plastik rötre çatlakları gözlenir. Dlayısıyla tablda verilenlerin en fazla C fazlası kabul edlebilir. Düşük hava sıcaklıklarında, betnun sıcaklığı daha hızlı azalacağından, betnun sıcaklığının daha fazla lması t a v s i y e e d i l m e k t e d i r. T a b l d a b u d u r u m görülmektedir. 1 7

10 Agrega ve su sıcaklığı Agreganın sıcaklığı, rtam sıcaklığı ve deplama şekline göre değişir. Dnma sıcaklığının altında, agregalar genellikle buz içermektedir. Dnmuş agregalar mutkala çözülmelidir, aksi halde prizini almış betnlarda agregada çevresinde bşluklar meydana gelir. Çözülme işlemi betn karıştırılırken yapılacaksa, karışım suyundaki artış ve betnun sıcaklığındaki azalmalar dikkate alınmalıdır. Taze betnun sıcaklığını artırmak için en pratik yl karışım suyu ve ince agregayı ısıtmaktır.suyun ısıyı deplaması, agrega ve çimentdan kat daha fazladır. Agregaların ısıtılmasında en etkili yl buhardır. 1 Su ya da agrega 38 C nin üzerine ısıtıldığında, taze betn karışımında ani priz luşumu meydana gelmemesi için, agrega ile su mikser içinde karıştırılmalı daha snra çiment eklenmelidir. Bu şekilde bir karışım sırası takip edilecekse, su kaynama nktasına kadar ısıtılabilir. Bir diğer önemli knu, herbir betn harmanında su sıcaklığı aynı lmalıdır. Sğuk ve sıcak su karıştırılarak bu ayarlama yapılabilir. 7

11 Taşıma ve yerleştirme esnasında betn sıcaklığı Mikserler şantiyedeki betn döküm alanına giderken ve betnu bşaltırken betnun karışım sıcaklığında kayıplar meydana gelecektir. Betn kalıba yerleştirilmeden önce verilen tabldaki betn sıcaklığı kntrl edilmeli ve önlem alınmalıdır. Diğer bir önemli knu da, yerine yerleştirilmiş betnun bakımından snra aniden sğumaya müsade edilmemesidir. Ani sğuma betnda ısıl büzülme nedeniyle çatlamalar luşturabilir. İlk 24 saatte müsade edilen en fazla sıcaklık azalması tablda verilmektedir. Sıcaklık azalmaları betn yüzeyinden ölçülmelidir. Tabldan görüldüğü gibi sıcaklık azalmaları kütle betnlarında daha azdır. Kesit byutu, en küçük byutlar, mm < > C 22 C 17 C 11 C

12 Kntrl testleri Betnun taşınması, yerleştirilmesi ve bakımı sırasında sıcaklığının ölçülmesi gerekir. Betn setleştikten snra, betn sıcaklığını ölçmek için yüzy termmetreleri kullanılır. Eğer bu termmetre yksa, nrmal termmetre betn üzerine yerleştirilir ve üzeri bir battaniye ile örtülür bu şekilde betn sıcaklığı ölçülür. Betn test silindirleri, labratuara kür için götürülmeden önce şantiyede 16 ile 27 C sıcaklıklar arasında 48 saat muhafaza edilmelidir. 4 MPa veya daha büyük basınç dayanımı için tasarlanmış numunelerin başlangıç kür sıcaklığı 2 ile 26 C arasında lmalıdır. Bu süre zarfında numuneler ağzı hava almayan bir kap içinde (izlasynlu) muhafaza edilmelidir. Kabın içindeki sıcaklık arada bir ölçülmelidir. Şantiyede bırakılan numuneler kalıptan 24 saat snra kalıptan çıkarılmalı ve plastik bir örtü ile sarılmalı ya da labratuarda kür işlemi başlatılmalıdır. 1 7

13 Zemin üzerine betn dökümü Dnmuş zemin üzerine betnun dökümü özel bir işlem ve maddiyat gerektirir. Dnmuş zemin üzerine betn dökülmez, çünkü betnun sıcaklığını azaltır, priz işlemi yavaşlar. Bu nedenle bu zemindeki dnun çözülmesi gerekir. Ayrıca dnmuş zemin çözüldüğünde binada turmalar meydana gelir, bu durumda ilave kesit tesirlerinden dlayı yapı elemanların çatlaması kaçınılmazdır. Zemin veya sertleşmiş betn üzerine taze betn yerleştirilecekse, taze betnun sıcaklığı ile üzerine yerleştirileceği zemin veya betnun sıcaklığı arasındaki en büyük fark 11 C den fazla lmamalıdır. Alt yapı 8 mm derinliğe kadar dnmuşsa, bu kısım; 1) Buharla, 2) Sıcak kum serilerek, 3) Dnmuş zemin kazılmalı, yerine dnmamış zemin 7 knmalı, 4) Zemin yüzeyi birkaç günlüğüne izlasyn malzemesi ile örtülmeli, ) Zemin üzerine ısıtma bruları döşenmeli, üstü battaniye ile örtülmelidir (3 derinliğe kadar etkilidir). 1

14 Zemin üzerine yerleştirilecek betnlar, 2 C rtam sıcaklığında da dökülebilir. Betnun yerleştirileceği yüzeyin sıcaklığı ile betnun sıcaklığından C fazla labilir. ACI Betn Kmitesi, dnatının sıcaklığı ile ilgili şu bilgiyi vermektedir. 6 mm2 kesit alanına sahip dnatının sıcaklığı -12 C ise, dökülecek betnun sıcaklığı en az 13 C lmalıdır pratik bilgisini vermektedir. Ancak bu knudaki çalışmalar yetersizdir. Klnlar ya da perdeler için kullanılacak taze betn, üzerine döküleceği temel betnunun yüzey sıcaklığı C den az ise srunlar luşturur. Böyle bir durumda, perde ve kln betnunun dayanım kazanma hızı yavaşlar. Betn dayanımı 3. MPa değerine ulaşmışsa, dnmaya karşı iyi bir direnç sağlanmış lur. İzle edilmiş betnun sıcaklığının 27 C üzerine çıkmasına müsade edilmemelidir. Betn sıcaklığı 3 C nin üzerine çıkarsa izlasynlar sökülmeli ya da kalıplar gevşetilmelidir. Betnun çekirdeği ile yüzeyi arasındaki sıcaklık farkı 2 C den az lursa çatlamalar önlenir. 1 7

15 Kalıplarda kullanılacak izlasyn malzemelerinin ısıl iletkenlik katsayıları 1 7

16 Betnun rüzgar ve sğuktan krunması 1 7

17 1 7

18 1 7

19 Sğuk havalarda betn yapımı Tip I çimentlarda, en az 2 gün, Tip III çimetlarda ise betn en az 1 gün sğuktan krunmalıdır. Priz hızlandırıcı kullanılmışsa yine en az 1 gün krunmalıdır. Battaniye türü malzemeler, özel izlasyn malzemeleri betnu sğuktan krumak için iyidir. Ayrıca saman da iyi bir izlasyn malzemesidir. Eğer rtam çk sğuk ise, artık izlasyn malzemesi etkili lmaz, dışarıdan rtamı ısıtmak gerekir. Böylece betn dnmaya karşı yeterli dayanım kazanabilir. Kalıplar ısıtılabilir. Kapalı bir rtama buhar verilebilir, böylece betn kurumaz. Ortam ısıtıldığı zaman, çevre sıcaklığı dikkate alınmalıdır. Aksi halde, betnda ısıl şktan dlayı çatlamalar meydana gelir. Isıtılmış betnun tedrici larak sğutulması önemlidir. 1 7

20 Betnda lgunluk kavramı Betnda lgunluk kavramı, betnun kavramı betnun kür süresi ve sıcaklık kavramları üzerine inşaa edilmiştir. Aşağıdaki bağıntı ile verilir. å M = ( C + 1) Dt Bu kavram betnun -1 C sıcaklığa kadar dayanım kazanmaya devam edeceğini belirtir. Yapıda betn dökümü yapılmadan önce, bu betnu temsil eden dayanım-lgunluk kavramı ilişkisi üzerine bir eğri luşturulur. Kesin snuçlar vermez ancak bir fikir vermesi bakımından faydalıdır. Şantiyedeki betnun içerisine termkpullar belirli bir derinliğe kadar yerleştirilir ve betn sıcaklığı C ölçülür. Bu sıcaklığın geliştiği süre de Dt kaydedilir. 1 7