ÖZEL BETONLAR. Doç. Dr. Halit YAZICI İNŞ2024 YAPI MALZEMESİ II.

Transkript

1 Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü İNŞ2024 YAPI MALZEMESİ II ÖZEL BETONLAR Doç. Dr. Halit YAZICI

2 ÖZEL BETON NEDİR? HEM TASARIM HEM DE UYGULAMA TEKNİKLERİ AÇISINDAN NORMAL BETONLARDAN FARKLI ÖZELLİKLERİ OLAN BETONLARDIR: HAFİF BETON HAVALI BETON AĞIR BETON KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON SU ALTI BETONU KONTROLLÜ DÜŞÜK DAYANIMLI BETON LİFLİ BETON PÜSKÜRTME BETON SİFCON, SİMCON REAKTİF PUDRA BETONU SİLİNDİRLE SIKIŞTIRILMIŞ BETON POLİMER BETONU 2

3 1. HAFİF F BETON

4 HAFİF F BETON HAFİF F BETON SINIFLARI 4

5 HAFİF F AGREGA İLE HAFİF F BETON ÜRETİMİ 5

6 6

7 HAVA SÜRÜKLEME S İLE HAFİF F BETON ÜRETİMİ 7

8 HAFİF F BETONUN KULLANIM ALANLARI - HAFİF F PANEL ELEMAN ÜRETİMİ - HAFİF F MERDİVEN BASAMAĞI ÜRETİMİ - DÖŞEMELERDE 8

9 2. AĞIR A BETON

10 AĞIR BETON Nükleer santral atıklar klarının depolanması Yucca dağı ğı,, Nevada 5 km derinlikte 10

11 AĞIR BETON Kütle betonları ve istinat duvarlarında 11

12 3. KENDİLİĞİ İĞİNDEN YERLEŞEN EN BETON

13 KYB 1- KENDİLİĞİ İĞİNDEN YERLEŞEN EN BETON (SELF LEVELLING CONCRETE-SLC) Yüzeylenen 2- KENDİLİĞİ İĞİNDEN SIKIŞAN BETON (SELF COMPACTING CONCRETE-SCC) 3- KENDİLİĞİ İĞİNDEN ÇÖKEN (OTURAN) BETON (SELF CONSOLIDATING CONCRETE-SCC) TANIM HERHANGİ BİR DIŞ ETKİYE GEREK DUYULMADAN KENDİ AĞIRLI IRLIĞI İLE SIK DONATILI, DAR VE DERİN KESİTLERE, SIKIŞARAK YERLEŞEB EBİLEN VE BU ESNADA STEREN BETONDUR. AYRIŞMAYA DİREND RENÇ GÖSTEREN 13

14 14

15 KYB 15

16 16

17 KULLANIM ALANLARI *PREFABRĐKE BETON VE BETONARME ELEMAN ÜRETEN FABRĐKALARDA 17

18 AVANTAJ VE DEZAVANTAJLAR AVANTAJLAR *ĐNŞAAT SÜRESĐNDE KISALMA SAĞLAR. *ĐŞÇĐLĐK MALĐYETĐNĐ AZALTIR. * BETON KALĐTESĐNDE (DAYANIM VE DAYANIKLILIK) ARTIŞ * Tamir, onarım, güçlendirme uygulamalarında kolaylık * Problemli kalıp sistemlerinde çözüm * Estetik görünüm, sıva gerektirmez. * Gürültüsüz ortam, white finger sendrome DEZAVANTAJLAR * KALIPTA HĐDROSTATĐK BASINÇ ETKĐSĐ (SAĞLAM KALIP) * KATKI MALĐYETĐ * FARKLI BETON TĐPLERĐYLE UYUMUNUN BELĐRSĐZLĐĞĐ 18

19 19

20 20

21 Estetik görünüm Kalıp yüzeyi 21

22 22

23 DEZAVANTAJLAR * KALIPTA HĐDROSTATĐK BASINÇ ETKĐSĐ (SAĞLAM KALIP) 23

24 24

25 KYB OPTĐMĐZASYONU BAŞARILI DENEMELER NORMAL BETON VĐSKOZĐTE ARTTIRICI KATKI ĐLAVESĐ MĐNERAL KATKI VEYA TAŞ TOZU ĐLAVESĐ KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON Sıkıştırma enerjisi ihtiyacı min. HĐPERAKIŞKANLAŞTIRICI ĐLAVESĐ (POLĐKARBOKSĐLĐK ASĐT BAZLI) Yeterli akıcılıkta ve ayrışmaya dirençli 25

26 KENDİLİĞİ İĞİNDEN YERLEŞEN EN BETON Karışı ışım m Dizaynı 1.Đri agrega hacmi toplam hacmin %50 sinden fazla olmayacak. 2. Kum (ince agrega) hacmi harç hacminin %40 ından fazla olmayacak. 3. Polimer bazlı bir kimyasal katkı kullanılmalıdır. 4. Viskoziteyi ayarlamak amacıyla ya viskozite arttırıcı kimyasal katkı ya da filler (uçucu kül, silis dumanı, kireçtaşı veya granit tozu, yüksek fırın curufu) tipi malzeme kullanılmalıdır. 26

27 ÇĐMENTO HAMURU Kimyasal katkısız %0,4 Lignosülfonat bazlı kimyasal katkı %0,8 Naftalin sülfonaformaldehit bazlı kimyasal katkı %0,8Polimer bazlı kimyasal katkı I.nesil II.nesil III.nesil 27

28 Katkısız S/Ç= 0,37 S/T= 0,22 %2 katkı ilavesi (toz ağırlığı) HS

29 Prefabrike elemanlarda en çok rastlanan sıkıştırma problemi: bal peteği görünümlü sıkışık hava boşlukları Yüzey görünümü standart C30 a göre çok üstün yukarıda görülen küpün 7 günlük basınç dayanımı 50 MPa olup çimento dozajı 330 kg/m 3 tür. 29

30 TAZE BETON ĐŞLENEBĐLĐRLĐK DENEYLERĐ TEK PARAMETRE ÖLÇEN DENEYLER DENEY ÖLÇÜLEN SĐMGELEDĐĞĐ PARAMETRE DIŞ ETKĐ Çökme-yayılma Yayılma çapı Eşik kayma direnci Kendi ağırlığı 30

31 TAZE BETON ĐŞLENEBĐLĐRLĐK DENEYLERĐ TEK PARAMETRE ÖLÇEN DENEYLER DENEY ÖLÇÜLEN SĐMGELEDĐĞĐ PARAMETRE DIŞ ETKĐ Akma hunisi V tipi Harcın kabı boşaltma süresi Plastik viskozite Kendi ağırlığı 31

32 32

33 DOLDURMA KABĐLĐYETĐ ÖLÇEN DENEYLER DENEY ÖLÇÜLEN DIŞ ETKĐ L tipi Yükseklik farkı Kendi ağırlığı 33

34 4. SUALTINDA BETON DÖKÜMÜD

35 SU ALTINDA BETON DÖKÜMÜ 35

36 VĐSKOZĐTE ARTTIRICI KATKILAR SENTETĐK POLĐMERLER Poliakrilat YARI SENTETĐK POLĐMER TÜREVLERĐ DOĞAL POLĐMER BAZLILAR reçine, sakız... 36

37 5. KONTROLLÜ DÜŞÜK K DAYANIMLI BETON

38 *KONTROLLÜ DÜŞÜK DAYANIMLI BETON ÜRETĐMĐNDE 38

39 6. LİFLL FLİ BETON

40 AMAÇ: Betonda DAYANIM DAYANIKLILIK SÜNEKLĐK ÇATLAK KONTROLÜ ne yönelik olarak kullanılır 40

41 LİFLİ BETON (LİF DONATILI BETON, LİFLERLE GÜÇLENDİRİLMİŞ BETON) Agrega Çimento Su Katkı Rasgele dağılmış süreksiz lifler Lif Lif Lif Amaç: Çatlak gelişiminin kontrol altına alınması ve böylelikle tokluğun arttırılması Çatlak Çatlak Çatlak Matris Matris Matris 41

42 LĐFLĐ BETON ÇEŞĐTLERĐ KARBON LĐFLĐ CAM LĐFLĐ ÇELĐK LĐFLĐ POLĐPROPĐLEN LĐFLĐ 42

43 LĐFLĐ BETON (FIBER REINFORCED CONCRETE)

44 Çimento Su Agregalar Katkılar BETON 44

45 AMAÇ: Betonda DAYANIM DAYANIKLILIK SÜNEKLĐK ÇATLAK KONTROLÜ ne yönelik olarak kullanılır 45

46 LĐFLĐ BETONUN GELĐŞĐMĐ KERPĐÇ, TUĞLA VE HARÇTA; SAMAN ÇÖPÜ KEÇĐ KILI, AT YELESĐ ĐNSAN SAÇI BETONDA; ÇELĐK POLĐPROPĐLEN POLĐOLEFĐN CAM DOĞAL LĐFLER MÖ AT YELESĐ, KEÇĐ KILI 1900 ASBEST 1950 KOMPOZĐT MALZEMELER 1960 LĐFLĐ BETON 1970 ÇELĐK, CAM, POLĐPROPĐLEN LĐFLĐ BETONLAR 1990 YENĐ LĐF ÜRETĐM TEKNĐKLERĐ YAPISAL UYGULAMALAR, YENĐ ÜRÜNLER 46

47 BETON TEKNOLOJİSİNDEKİ SON GELİŞMELERDEN SONRA NORMAL DAYANIMLI BETONLAR İÇİN KULLANILAN MALZEMELER ÇOK BÜYÜK ORANDA FAZLA DEĞİŞMEDEN BASINÇ DAYANIMI 100 MPa ı AŞAN YÜKSEK DAYANIMLI BETONLAR ÜRETİLEBİLİR YALIN BETON GEVREK BİR MALZEMEDİR! ÇEKME DAYANIMI YAPISAL DİZAYNDA İHMAL EDİLECEK DERECEDE DÜŞÜKTÜR! YÜKSEK TOKLUK VE SÜNEKLİKTEN YOKSUNDUR! ÇELİK VEYA SENTETİK LİFLERİN BETONA KATILMASI SÜNEKLİĞİ ARTTIRIR! 47

48 BETON İÇERİSİNDE HOMOJEN OLARAK DAĞILI BULUNAN, KISA KESİLMİŞ LİFLER BETONDA; ÇATLAK OLUŞMASINI GECİKTİRİR ÇATLAK YAYILIMINI VE İLERLEMESİNİ ÖNLER / GECİKTİRİR AŞAMALI OLARAK MATRİSTEN SIYRILMA VE KOPMA MEKANİZMASI İLE BETONUN ENERJİ YUTMA KAPASİTESİNİ ÖNELİ ORANDA GELİŞTİRİRLER 48

49 ENERJİ YUTMA KAPASİTESİ (SÜNEKLİK) DARBE DAYANIMI İLK ÇATLAK DAYANIMI ÇEKME DAYANIMI EĞİLME DAYANIMI BASINÇ DAYANIMI ELASTİSİTE MODÜLÜ 49

50 Değişik lif tipleri (Lofgren 2005) 50

51 LİFLİ BETON Enerji yutma kapasitesinde artış 51

52 ÇELİK LİFLİ PÜSKÜRTME BETON (STEEL FIBROUS SHOTCRETE) DEMİRYOLU TÜNEL TAMİRİ/UŞAK 52

53 LĐFLĐ BETONUN AVANTAJLARI MEKANĐK ÖZELLĐK ARTIŞ (%) TOKLUK-ENERJ ENERJĐ YUTABĐLME DARBE DAYANIMI ĐLK ÇATLAK DAYANIMI ÇEKME DAYANIMI EĞĐLME DAYANIMI YORULMA DAYANIMI DEFORMASYON KAPASĐTES TESĐ BASINÇ DAYANIMI ±25 ELASTĐSĐTE TE MODÜLÜ ±25 KAVĐTASYON TASYON-EROZYON DAYANIMI

54 LĐFLĐ BETONUN KULLANIM ALANLARI ENDÜSTRĐYEL YAPILARDA döşemelerde dinamik yüklemeler ve termal etkilere karşı SU YAPILARINDA kavitasyon hasarları ve dinamik yüklemeler için PÜSKÜRTME BETON UYGULAMALARINDA hasır çelik kullanılmaması, esneklik ve zaman tasarrufu için ŞEV VE TÜNEL KAPLAMALARINDA stabilite sağlanması için HAVAALANI, LĐMAN VE KARAYOLU DÖŞEMELERĐNDE tekrarlı yükler ve yorulma durumuna karşı KABUK YAPILARDA mimari nedenler ve ince kesitler için DEPREME DAYANIKLI YAPILARDA sünekliği arttırmak için PATLAMAYA DAYANIKLI YAPILARDA enerji sönümlemesi için YANGINA DAYANIKLI YAPILARDA termal ve mekanik şok etkilerine karşı ÖNYAPIMLI BETONARME ELEMANLARDA çatlak oluşumunun engellenmesi için 54

55 55

56 56

57 57

58 LĐFLĐ BETONLARIN ÖZELLĐKLERĐ 58

59 KĐMYASAL KATKILAR Betonda lif içeriğinin artışıyla birlikte azalan işlenebilirlik ciddi bir problem olmaktadır. Bu sorun ancak akışkanlaştırıcı katkıların kullanımı ile çözülebilmektedir. 59

60 LĐFLER BETONDA HANGĐ AMAÇĐÇĐN KULLANILACAKSA O YÖNDE LĐF ÇEŞĐDĐNĐN SEÇĐLMESĐ GEREKĐR. Taze beton çatlaklarının önlenmesi Cam, sentetik (polipropilen, poliefin, naylon) Sertleşmiş betonda eğilme ve çekme dayanımının arttırılması Çelik, karbon Enerji yutabilme kapasitesinin arttırılması Polipropilen, çelik Aşınma dayanımının arttırılması Çelik 60

61 LĐFLER BETONDA HANGĐ ORANDA KULLANILACAĞI ŞU DEĞĐŞKENLERE BAĞLIDIR: Kullanılacak lif çeşidi Liflerin boyutları Liflerin geometrik şekilleri Lif ile beton arasındaki kenetlenme özellikleri 61

62 ÇELĐK LĐFLER ĐÇĐN ; Düz veya uçları çengelli Görünüm oranı l/d=60-100, lif boyu l=30-60 mm Hacimce % oranında KOROZYONA DĐKKAT!!! GEREKĐRSE GALVANĐZ KAPLI LĐF. 62

63 KARIŞIM ESASLARI Normal beton üretimi ile benzeşimler gösterse de lifli beton üretiminde lif kullanımı sonucu bir takım farklılıklar vardır. Çelik lifli betonlar için matris özelliklerini geliştirmek amacıyla bir dizi öneri getirilmiştir. Portland ya da katkılı Portland Çimentosu kullanılmalı, Maksimum S/Ç oranı 0.55 alınmalı, Minimum çimento dozajı 320 kg/m 3 olmalı, Kum miktarı toplam agrega kütlesinin en az %40-55 i ( kg/m 3 ) olmalı, Karışımlarda doğal kum kullanılmalı, Matrisi güçlendirmek için puzolan (uçucu kül, silika dumanı) kullanılmalı, Korozyona dayanıklılık için kaplanmış lifler kullanılmalı, Dmax doğal agrega için 28 mm, kırma taş için 32 mm olmalı, 16 mm den büyük agrega oranı %15-20 ile sınırlandırılmalı, Betonun karakteristik basınç mukavemeti en az 20 MPa olmalı, Đşlenebilirlik sağlaması için akışkanlaştırıcı kullanılmalı, 63

64 ĐŞLENEBĐLĐRLĐK Lifli betonların işlenebilirliğini etkileyen faktörler: - Maksimum tane çapı - Tane dağılımı, - Lif hacmi, - Lif tipi, - Lif görünüm oranı, - Su/çimento oranı, - Sıkışık hava miktarı. Lifli betonlarda işlenebilirliği azaltan en önemli iki parametre: - Karışımdaki lif hacmi, - Lif görünüm oranı (uzunluk/çap). 64

65 ĐŞLENEBĐLĐRLĐK DENEYLERĐ SLUMP DENEYĐ SAĞLIKLI SONUÇLAR VERMĐYOR! GÖRECELĐ OLARAK KULLANILABĐLĐR. VE-BE DENEYĐ LĐFLĐ BETONLAR ĐÇĐN EN UYGUN ĐŞLENEBĐLĐRLĐK DENEYĐ. TERS KONĐ DENEYĐ YÜKSEK ORANDA AKIŞKANLAŞTIRILMIŞ BETONLAR ĐÇĐN UYGUN DEĞĐL 65

66 BASINÇ DAYANIMI Nihai yükte belirgin bir artış olmamasına karşın lifli beton tek eksenli yükleme altında daha sünek davranabilmektedir. Yükleme düzlemine dik olan lifler basınç gerilmesinde herhangi bir işlev üstlenmez. Yükleme düzlemine paralel lifler basınç gerilmesinin artışına duyarlıdır, sünekliği arttırılar. 66

67 7. PÜSKP SKÜRTME BETON

68 PÜSKÜRTME BETON (GUNITE, SHOTCRETE) Agrega Çimento Su Priz hızlandırıcı Aderans arttırıcı Boru hattında basınçlı hava ile taşınma Püskürtülerek yerine yerleştirme YAŞ KARIŞIM KURU KARIŞIM 68

69 Betonun taşınması, yerleştirilmesi ve sıkıştırılması bir arada Kalıp gerektirmez, işçilik tasarrufu Yüksek uygulama hızı Özel ekip ve ekipman Geri sıçrama ile malzeme kaybı 69

70 PÜSKÜRTME BETON 70

71 ÇELİK LİFLİ PÜSKÜRTME BETON (STEEL FIBROUS SHOTCRETE) DEMİRYOLU TÜNEL TAMİRİ/UŞAK 71

72 8. SİFCONS

73 SIFCON UN MEKANİK ÖZELLİKLERİ Yüksek tokluk, Yüksek çekme dayanımı, Yüksek eğilme e dayanımı, Yüksek basınç dayanımı, Yüksek kesme dayanımı KULLANIM ALANLARI Patlama ve darbe etkisine maruz kalabilecek elemanlarda, Enerji yutma kapasitesi yüksek y özel yapılar ların inşaas aasında, Hasarlı yapılar ların n tamiri, güçg üçlendirilmesinde vb. 73

74 SIFCON (SLURRY INFILTRATED CONCRETE) ÇİMENTO SU SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICI SİLİKA DUMANI ÇOK İNCE KUM HACİMCE % 4-20 ÇELİK LİF (YÜKSEK DONATI İÇERİĞİ) YÜKSEK DEFORMASYON KAPASİTESİ, % BASINÇ DAYANIMI MPa EĞİLME DAYANIMI MPa 74

75 75

76 LĐF Yüksek çekme dayanımı, yüksek tokluk LĐFLĐ BETON lif hacmi %1-3 SIFCON lif hacmi %5-30 (SLURRY INFILTRATED FIBER CONCRETE) 76

77 KULLANILAN MALZEMELER BAĞLAYICI AGREGA Çimento Bazalt (Dmax( Dmax=1 mm) (CEM I 42,5 N) Kuvars (Dmax( Dmax=1 mm) Kuvars (Dmax( Dmax=0.1 mm) Silika Dumanı (YKS) Uçucu Kül K l (Soma) KİMYASAL KATKI Polikarboksilat esaslı yeni nesil hiper akışkanlaştırıcı 77

78 ÇELĐK LĐF l/d=55 Çap d=0,55mm Uzunluk l=30mm Akma gerilmesi (MPa) 719,1 Akma birim def. (%) 1,4 Maks. gerilme (MPa) 1146,5 Maks. birim def. (%) 4,5 Kopma gerilmesi (MPa) 1048,1 Kopma birim def. (%) 4,7 78

79 UK60 HARCI ĐÇĐN LĐF HACMĐNE BAĞLI OLARAK YÜK-SEHĐM ĐLĐŞKĐSĐ Yük, N Yük, N ,1 0,2 0,3 0,4 Orta nokta dep., mm 0% lif 2% lif 6% lif 10% lif Orta nokta dep., mm 79

80 80

81 SIFCON ile onarım ve güçlendirme a Yük (P/2) 25 SIFCON ceket d= onarılmış onarılmış Kirişin kaymaya karşı dayanımının arttırılması için SIFCON ceket uygulanması (boyutlar: mm) 81

82 9. REAKTİF F PUDRA BETONU

83 REAKTİF PUDRA BETONU (REACTIVE POWDER CONCRETE) AGREGA VE KUM YERİNE REAKTİF KUVARS, 300 µm SİLİKA DUMANI BUHAR KÜRÜ VEYA YÜKSEK BASINÇLI BUHAR KÜRÜ TOKLUK İÇİN ÇELİK MİKROLİFLER YÜKSEK KOMPASİTE, GRADASYON ÖNEMLİ BASINÇ DAYANIMI MPa ELASTİSİTE MODÜLÜ MPa 83

84 Betonun gelişim sürecinde basınç dayanımı-su/çimento ilişkisi 84

85 REAKTĐF PUDRA BETONLARININ MEKANĐK ÖZELLĐKLERĐ Mekanik Özelikler NDB YDB RPB Basınç dayanımı (MPa) Elastisite modülü (GPa) Eğilme dayanımı (MPa) Kırılma enerjisi (J/m 2 )

86 86

87 Aynı Moment Taşıma Kapasitesine Sahip (675 KN.m) RPB, Çelik Profil, Öngerneli Betonarme I Kiriş ve Öngermeli Betonarme T Kiriş (Dauriach, 1997). 87

88 88

89 ĐTÜ VE ĐSTON FĐRMASININ ORTAK ÇALIŞMASI 89

90 B.A KĐRĐŞ RPC Yanal rijitliği yetersiz yapılarda RPB, sahip olduğu yüksek enerji yutabilme kapasitesi ve eğilme dayanımındaki yüksek değerleri bu betonlardan üretilecek olan özel paneller ile yapıların güçlendirilmesinde geleceğe dair yeni çözümler sunabilir 90

91 Kür r Koşullar ullarının Đncelenmesi Yüksek Basınçlı Buhar Kürü (otoklav kürü) Süresinin Đncelenmesi kg dm3 Çimento 830,0 266,0 Silika tozu ( MS ) 249,0 113,2 Kuvars Tip 1 513,0 197,3 Kuvars Tip 2 256,0 100,4 Kuvars Tip 3 256,0 100,4 Su 151,0 151,0 katkı 53,0 48,2 S/B 0,17 0,47 katkı % 4,9 12,7 Lif 234,0 30,0 Toplam 2308,0 976,5 lifli toplam 2542,0 1006,5 Yayılma tablası 115 mm Otoklav kürü uygulanan örneklerini harç dizaynları ve kullanılan otoklav makineleri 91

92 Eğilme deneyi sonrası kırılan örnekteki lif dağılımı 92

93 RPC ÜRETİMİ-DEÜ YAPI MALZEMESİ LABORATUVARI Malzeme (kg/m 3 ) KONTROL UK40 YFC60 Çimento Silika tozu YFC UK mm Boksit ,4 886,5 0-1 mm Boksit ,9 Su Kim. Katkı (Glenium ACE 30) Lif Toplam ,4 2515,4 Lifli toplam ,4 2749,4 S/B 0,13 0,14 0,13 Kim. katkı (%, bağlayıcı) 4,5 5,5 4,5 93

94 Hidratasyonun ilk Aşamalarında Sıkıştırma Uygulama Sistemi Priz sırasında (8 saat süre ile) özel kalıplar içerisinde basınç altında tutulmuş (30 MPa) ve ardından otoklavda (8 saat 2.0 MPa) kür Sıkıştırma aparatı Yüksek kaliteli çelik kalıp 30 ton kapasiteli hidrolik pompa 94

95 RPC DE BASINÇ DAYANIMI 450 Sıkıştırma yok Sıkıştırma var Basınç dayanımı, MPa KONTROL UK 40 YFC 60 Karışım 95

96 OTOKLAV KÜRÜK GEÇİRM RMİŞ KONTROL NUMUNELERİNİN N (BASINÇ DAYANIMI=285 MPa) İÇ YAPISI 96

97 BASINÇ ALTINDA SIKIŞTIRILMI TIRILMIŞ VE OTOKLAV KÜRÜ GEÇİRM RMİŞ KONTROL NUMUNELERİNİN (BASINÇ DAYANIMI=400 MPa) İÇ YAPISI 97

98 10. SİLİNDS NDİRLE SIKIŞTIRILMI TIRILMIŞ BETON

99 Silindirle sıkışs ıştırılmış beton (RCC) ile baraj yapımı 99

100 Silindirle sıkışs ıştırılmış beton (RCC) ile yol yapımı 100

101 11. POLİMER BETONLAR

102 SINIFLANDIRMA Betonun zayıf f olan çekme dayanımı, düktil ve betona kıyasla çekmede daha güçg üçlü olan polimerik malzemelerin kullanımıyla iyileştirmektir. Polimer Beton (PC) Polimer ile Modifiye Edilmiş Beton (PMC) Polimer Emdirilmiş Beton (PIC) 102

103 POLİMER BETON (PC) (Sentetik reçine betonu, plastik reçine betonu, reçine betonu ) Bağlayıcı olarak sadece polimerlerin kullanıldığı, polimer ve agrega karışımlarıdır. Monomer ve agrega karışımının polimerizasyonu ile elde edilir. Portland çimentosu ve su içermezler. Polimer içeriği genellikle, çimento ağırlığının %5-15 idir. Priz süreleri s ve maksimum dayanım m için i in gerekli süre, katalizör r sistem ve sıcakls caklığın n ayarlanması ile, birkaç dakikadan birkaç saate kadar kolaylıkla kla değiştirilebilmektedir. 103

104 PC KULLANIM ALANLARI Birkaç saat içinde yüksek basınç dayanımları elde edilebilmektedir. Betonlama işlerinin acilen yapılmasının gerektiği; madencilik işlerinde, tünellerde ve otoyollarda kullanımı uygun olmaktadır. Kimyasal etkilere karşı dayanıklılığının iyi, Erken dayanımının ve elastisite modülünün yüksek Endüstriyel işlerde i Kaplamalarda Tamir işlerinde i Malzemenin termal ve sünme s özellikleri, yapısal PC uygulamaları için in genellikle uygun değildir. 104

105 POLİMER İLE MODİFİYE EDİLM LMİŞ BETONLAR (PMC) Polimer Lateksleri Sıvı Reçineler Toz Halindeki Emülsiyonlar Suda Çözünebilen Polimerler Monomerler En yaygın n olarak kullanılan lanı lateks modifiye betonlar (LMC) olup, karışı ışım m suyunun bir kısmk smı yerine lateks adı verilen polimer emülsiyonlar kullanılır. Sadece birkaç polimerin betona ilave edilmesi uygun olmaktadır. Çoğu u polimer kötük kalitede LMC üretimine yol açmaktada maktadır. 105

106 BAĞLAYICI FAZDA ÇİMENTONUN HİDRATASYONU VE POLİMER FİLM OLUŞUMU 106

107 LATEX MODİFİYE BETON-LMC Eski betona çok iyi aderans ve agresif çözeltilere yüksek dayanıklılık. Endüstriyel zeminlerin kaplanması ve hasarlı köprü döşemelerinin onarımı. LMM, tamir, kaplama veya döşeme yüzeylerinin seviyelendirilmesinde, LMB döşemelerin üzerine kaplama üretilmesinde. SBR döşeme ve köprü kaplamalarında. Betona mükemmel aderans dayanımı, daha yüksek eğilme dayanımı geçirimlilik. ve daha düşük Akrilik lateksler, renklerini kaybetmeme (solmama). Mimari işlerde ve seramik 107 yapıştırıcısı.

108 POLİMER EMDİRİLM LMİŞ BETON Sıvı monomerlerin beton içerisine emdirilmesi ve daha sonra monomerin polimerizasyonu ile boşlukların içinde katı polimerin oluşturulması. Monomerin beton içerisine girişi, atmosferik veya basınçlı daldırma işlemi ile sağlanmaktadır. Tamamıyla emdirme, boşlukların %85 ini polimer ile doldurmayı ifade eder. Kısmi emdirme, yüzeysel emdirmeyi içermektedir. Daha gözenekli beton daha fazla monomer gerektirir. Bununla birlikte, bu betonlara monomer emdirme daha kolay ve daha hızlı yapılabilmektedir. Tam emdirme işlemi başarılabilirse, nihai betonun dayanımı büyük ölçüde başlangıçtaki betonun dayanımından bağımsızdır. Kısmi emdirme uygulandığında bu durum geçerli değildir. Çünkü bu durumda, polimer emdirilmeden kalan betonun kalitesi önem taşımaktadır. PIC un dayanımı, sonuçta oluşan malzemenin porozitesine bağlıdır 108

109 PIC ÜRETİM TEKNOLOJİSİ H 2 O çıkışı (a) Isıtma ve kurutma ila 150 C (b) monomer emdirme -yaklaşık olarak, 70 kpa basınç altında 1 saatte (c) Polimerizasyon - gama ışınları kullanılarak (radyasyon) - bir katalizör ve ısı kaynağının kullanımıyla (termal katalitik polimerizasyon). (d) Son ürün 109

110 Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü İNŞ2024 YAPI MALZEMESİ II ÖZEL BETONLAR Doç. Dr. Halit YAZICI