KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONLARDA DÖKÜM HIZI VE DONATI YOĞUNLUĞUNUN KALIP YANAL BASINCI ÜZERİNE ETKİLERİ. Tuncay KAP DOKTORA TEZİ YAPI EĞİTİMİ

Transkript

1 KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONLARDA DÖKÜM HIZI VE DONATI YOĞUNLUĞUNUN KALIP YANAL BASINCI ÜZERİNE ETKİLERİ Tuncay KAP DOKTORA TEZİ YAPI EĞİTİMİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MART 2014 ANKARA

2 i Tuncay Kap tarafından hazırlanan KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONLARDA DÖKÜM HIZI VE DONATI YOĞUNLUĞUNUN KALIP YANAL BASINCI ÜZERİNE ETKİLERİ adlı bu tezin Doktora Tezi olarak uygun olduğunu onaylarım. Prof. Dr. Metin ARSLAN Tez Danışmanı, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, G.Ü.. Bu çalışma, jürimiz tarafından oy birliğiyle Yapı Eğitimi Anabilim Dalında Doktora tezi olarak kabul edilmiştir. Prof. Dr. Ali İhsan ÜNAY İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı Anabilim Dalı, G.Ü Prof. Dr. Metin ARSLAN İnşaat Mühendisliği Bölümü Anabilim Dalı, G.Ü.. Prof. Dr. İ. Özgür YAMAN İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı Malzemesi Anabilim Dalı, ODTÜ Prof. Dr. Salih YAZICIOĞLU İnşaat Mühendisliği Bölümü Anabilim Dalı, G.Ü Yrd. Doç. Dr. Gökhan DURMUŞ.. İnşaat Mühendisliği Bölümü Anabilim Dalı, G.Ü Tez Savunma Tarihi: Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu Doktora derecesini onamıştır. Prof. Dr. Şeref SAĞIROĞLU... Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü

3 ii TEZ BİLDİRİMİ Tez içindeki bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm. Tuncay KAP

4 iii KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONLARDA DÖKÜM HIZI VE DONATI YOĞUNLUĞUNUN KALIP YANAL BASINCI ÜZERİNE ETKİLERİ (Doktora Tezi) Tuncay KAP GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mart 2014 ÖZET Bu çalışmada, kendiliğinden yerleşen betonların (KYB) kalıp yanal yüzeylerine yaptıkları basınçlar deneysel olarak araştırılmıştır. Bu amaçla, 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip uçucu kül katkılı ve maksimum tane çapı (d max ) 15 mm olan KYB ler hazırlanmıştır. Çalışmada kullanılan KYB karışımının ön dizaynları laboratuar ortamında yapılmıştır. Ön dizaynlar sonucunda elde edilen karışıma uygun olarak hazır beton santralinde KYB nin seri üretimi yapılmış ve bu çalışmada kullanılmıştır. KYB ler 100 cm genişlik, 20 cm derinlik ve 300 cm yüksekliğinde kontrplaktan yapılmış kolon kalıbının içine dökülmüştür. Hazırlanan KYB lerin döküm hızlarının ve kalıp içindeki farklı donatı oranlarının kalıp yanal basıncına etkileri incelenmiştir. KYB lerin 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h döküm hızlarındaki yanal basınçları ile %0 (referans), %1 ve %4 donatı oranlarındaki yanal basınçlar tespit edilerek yanal basınçlardaki değişimler gözlenmiş ve birbirleriyle karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Kalıp yanal basınçları, kalıp

5 iv yüzeylerine yerden 20 cm, 120 cm ve 220 cm yüksekliklere yerleştirilen 6 adet yük hücresi ile ölçülmüştür. Sonuç olarak; kalıp içinde %1 oranında donatı kullanılması durumunda referans numuneye göre yanal basıncın % 12,76 azaldığı, %4 oranında donatı kullanıldığında ise yanal basıncın %73,90 azaldığı belirlenmiştir. Diğer taraftan referans beton döküm hızı 2 m/h olarak alındığında 1,5 m/h döküm hızında yanal basınç %7,85 azalırken 4 m/h döküm hızında ise yanal basıncın %50,24 arttığı belirlenmiştir. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Kendiliğinden yerleşen beton, kalıp, yanal basınç, donatı yoğunluğu, beton döküm hızı Sayfa Adedi : 132 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Metin ARSLAN

6 v THE EFFECTS OF CASTING SPEED AND REINFORCEMENT VOLUME ON FORMWORK LATERAL PRESSURE SELF COMPACTING CONCRETE (Ph. D. Thesis) Tuncay KAP GAZİ UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES March 2014 ABSTRACT In this study, the pressures caused by self-compacting concrete (SCC) on formwork lateral surfaces were investigated experimentally kg/m 3, 2400 kg/m 3 unit weight SCCs that have fly ash mixture and 15mm grain size (dmax) were prepared for this purpose. The SCC mixture design was prepared in the laboratory. According to the prepared mixture design, the samples used in this study were produced serially in ready-mixed concrete plant. SSCs were made from plywood as 100 cm width, 20 cm thickness and 300 cm height and poured into colon formwork. The effects of casting speeds of SCCs and different reinforcement ratios on formwork lateral pressure were investigated. The lateral pressures of SCCs in the speed of 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h and 0% (reference sample), 1% and 4% reinforcement ratios were determined and the differences on the lateral pressures were observed and evaluated comparatively. The lateral pressure of formwork samples were measured with 6 load cells located from the surface as 20, 120 and 220 cm height. Finally, the decrease of formwork lateral pressure according to the reference sample was measured as 12,76% when 1%

7 vi reinforcement ratio was used correspondingly the decrease was 73,90 % in 4%. Besides, when casting speed has been referenced as 2m/h, in the speed of 1,5m/h the formwork lateral pressure decreased 7,85% whereas the pressure increased 50,24% at 4m/h speed according to the referenced sample. Science Code : Key Words : Self-Compacting Concrete, formwork, lateral pressure, reinforcement volume, concrete casting speed Page Number : 132 Supervisor : Prof. Dr. Metin ARSLAN

8 vii TEŞEKKÜR Tez konusunu belirleyerek doktora sürecinde deneysel çalışmaların yönlendirilmesi, sonuçların değerlendirilmesi, yazımı aşamasında büyük katkıda bulunan tez danışmanım Prof. Dr. Metin ARSLAN a, Tez çalışmalarımın tamamlanmasında, deneysel konularda önerdiği çözümler ve yardımlarıyla katkıda bulunan tez izleme kurulu üyesi kıymetli hocam Prof. Dr. Ali İhsan ÜNAY a, Tez çalışmalarımın sonuçlanması aşamasında, özellikle deneysel konularda önerdiği çözümler ve yazım sürecinde katkıda bulunan tez kurulu üyesi kıymetli hocam Prof. Dr. İ. Özgür YAMAN a, Tez çalışmalarımın tamamlanmasında, deneysel konularda önerdiği çözümler ve yazım sürecinde katkıda bulunan tez kurulu üyesi kıymetli hocam Prof. Dr. Salih YAZICIOĞLU na Tez çalışmaları sürecinde deneysel verilerin yorumlanması ve yazımı aşamasında yardımlarını esirgemeyen tez izleme kurulu üyesi kıymetli hocam Yrd. Doç. Dr. Gökhan DURMUŞ a, Tez sürecince desteklerini aldığım Düzce Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Bölüm Başkanı Doç. Dr. Ercan ÖZGAN ve Öğr. Gör. M. Metin UZUNOĞLU na, Tez sürecince desteklerini aldığım Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Osman ŞİMŞEK ve Arş. Gör. Mustafa DAYI ya, Çalışmalarımın her aşamasında desteklerini esirgemeyen aileme sonsuz teşekkürlerimi bir borç bilirim.

9 viii İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET.... i ABSTRACT..... ii TEŞEKKÜR iii İÇİNDEKİLER iv ÇİZELGELERİN LİSTESİ. v EKLERİN LİSTESİ.. vi RESİMLERİN LİSTESİ vii SİMGELER VE KISALTMALAR viii 1. GİRİŞ LİTERATÜR Kendiliğinden Yerleşen Beton ve Özellikleri Kendiliğinden Yerleşen Beton Bileşimi Agrega Çimento Karışım suyu Uçucu kül Mineral katkılar Hava sürükleyici katkı Süperakışkanlaştırıcı katkı Reoloji Beton Yanal Basıncı Beton yanal basıncı üzerine yapılmış araştırmalar Beton yanal basıncını hesaplama yöntemleri KYB de Yanal Basınçla İlgili Çalışmalar KYB lerde yanal basınç hesaplama Roussel ve Overlez e göre beton yanal basıncı Khayat ve Assaad a göre beton yanal basıncı Graubner ve Proske e göre beton yanal basıncı German/European Standart DIN 18218:2009 göre beton

10 ix yanal basıncı MALZEME VE YÖNTEMLER Malzemeler Agrega Çimento Katkı Su Uçucu kül Kontrplak (Plywood) İnşaat çeliği Yöntemler Kendiliğinden yerleşen beton deneyleri Betonda priz süresinin penetrasyon yöntemi ile tayini Kalıp kurulumu Donatıların hazırlanması Kalıplara örneklerine beton dökümü Yanal basınç ölçümü BULGULAR VE TARTIŞMA Beton (KYB) Özellikleri KYB lerde Priz Sürelerinin Penetrasyon Direnci Yöntemiyle Belirlenmesi kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin priz süresinin belirlen kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin priz süresinin belirlen Kalıpta Yanal Basınç Bulguları Donatısız (referans) 2300 kg/m 3 beton yanal basıncı %1 donatılı 2300 kg/m 3 beton yanal basıncı % 4 donatı 2300 kg/m 3 beton yanal basıncı Donatısız (referans) 2400 kg/m 3 beton yanal basıncı % 1 donatılı 2300 kg/m 3 beton yanal basıncı. 96

11 x % 4 donatılı 2400 kg/m 3 beton yanal basıncı kg/m 3 betonun 20 cm yükseklikte yanal basıncı kg/m 3 betonun 120 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı kg/m 3 betonun 220 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı k/m 3 betonun 20 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı k/m 3 betonun120 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı k/m 3 betonun 220 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı Deney Sonuçları ve Teorik Metotlarla Hesaplanan Kalıp Yanal Basınçlarının Karşılaştırılması Donatısız beton 20 cm yükseklik için yanal basınç % 1 Donatılı beton 20 cm yükseklik için yanal basınç % 4 Donatılı beton 20 cm yükseklik için yanal basınç kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızına bağlı yanal basınç bulguları kg/m3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızına bağlı yanal basınç bulguları SONUÇ VE ÖNERİLER. 118 KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ.. 128

12 xi Çizelge ÇİZELGELERİN LİSTESİ Sayfa Çizelge 2.1. Agrega özellikleri. 18 Çizelge 2.2. Uçucu külün betona kazandırdığı teknik özellikler 20 Çizelge 2.3. ACI metodu için Cc kimyasal katsayı değerleri. 34 Çizelge 2.4. ACI metodu için Cw kimyasal katsayı değerleri. 35 Çizelge 2.5. Gardner metodu için beton döküm hızı ve kalıp yanal bas.. 37 Çizelge 2.6. Betonda priz gecikme katsayısı 38 Çizelge 2.7. K 1 Beton Tipi için DIN e göre maksimum taze beton basınçları. 39 Çizelge 2.8. K3 Beton Tipi için DIN e göre maksimum taze beton basınçları. 40 Çizelge 2.9. Beton birim hacim ağırlıklarına göre düzeltme faktörleri...41 Çizelge Ciria report 1082 ye göre tasarım için yanal basınç değeri.. 43 Çizelge CSA-S269.3 nın Duvar kalınlıkları için önermiş olduğu maksimum beton yanal basınçları 45 Çizelge Beton döküm hızı ve K 0 katsayıları Çizelge 3.1. Agregaların kimyasal özellikleri.. 54 Çizelge 3.2. Agregaların fiziksel özellikleri. 54 Çizelge 3.3. CEM I 42,5 R çimentosunun kimyasal özellikleri 55 Çizelge 3.4. CEM I 42,5 R çimentosunun fiziksel ve mekanik özellikleri Çizelge 3.5 Kullanılan kimyasal katkıların teknik özellikleri.. 56 Çizelge 3.6. Yüksek performanslı hiperakışkanlaştırıcı beton katkısının bazı özellikleri. 57 Çizelge 3.7. Betonda kullanılan beton karma suyuna ait özellikler Çizelge 3.8. Çatalağzı uçucu külünün kimyasal analiz sonuçları.59 Çizelge 3.9. Kontrpak a (plywood) ait teknik özellikler.. 60 Çizelge Çizelge kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin Karışım hesapları 61 Çizelge kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin karışım hesapları. 62 Çizelge Taze betonun birim ağırlıkları.. 62

13 xii Çizelge Çelik çubuklara ait deney sonuçları.. 70 Çizelge Kalıplara beton döküm aşamasının deneysel planı.72 Çizelge Kalıplara dökülen betonun özellikleri ile döküm hızları 73 Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin bazı özellikleri 74 Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin bazı özellikleri. 75 Çizelge 4.3. Döküm sırasındaki beton ve hava sıcaklıkları...75 Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin basınç dayanımları 76 Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin basınç dayanımları Çizelge 4.6. Referans (donatısız) kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel ve teorik olarak bulunan yanal basınç.114 Çizelge 4.7. % 1 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte yanal basınç bulguları..114 Çizelge 4.8. % 4 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte yanal basınç bulguları

14 xiii ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Sayfa Şekil 2.1. Gardner 1986 da deneysel olarak ölçülen taze beton yanal değerleri Şekil 2.2. Gardner (1986) a göre taze beton yanal beton yanal basınç diyagramı. 37 Şekil 2.3. DIN e göre taze beton basınç dağılımı Şekil 2.4. DIN e göre maksimum taze beton basınç diyagramı. 40 Şekil 2.5. CIRIA 108 göre taze beton yanal basıncını etkileyen faktörler 41 Şekil 2.6 Döküm zamanı bakımından son basınç ile kayma gerilmesinin karşılaştırılması 47 Şekil 2.7 Çökme alanlarının farklı karışım oranları için K o değerlerinin betona etkisi 48 Şekil 2.8. Kolonda basınç hesabı için deneysel çalışma. 50 Şekil 2.9. Kalıp yanal basıncının dağılımı Şekil 2.10.Döküm hızının kalıp yanal basıncına etkisi 52 Şekil 3.1. Betonda kullanılan agregalara ait granülometri eğrileri.. 55 Şekil 3.2. EFNARC 2005 e uygun V hunisi deney aparatı..64 Şekil 3.3. Hazırlanmış olan kolon kalıp planı ve kesitleri.67 Şekil 3.4. Hazırlanmış olan kolon kalıp düşey kesitine ait A nokta detayı 68 Şekil 3.5. Kalıp içine yerleştirilen en kesitteki boyuna donatı oranları Şekil 3.6. Kalıplara beton dökümü.. 71 Şekil 3.7. Çalışmada kalıplara dökülen betonlar için verilen kodlar Şekil 3.8. Kalıp yanal basıncı verilerinin toplandığı deney düzeneği Şekil kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun priz süresi değerleri. 77 Şekil kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun priz süresi değerleri. 79 Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği.80 Şekil Referans (donatısız) yanal basınç-zaman grafiği 82 Şekil Referans (donatısız) yanal basınç-zaman grafiği Şekil % 1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 84 Şekil % 1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği.. 86 Şekil % 1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği. 87

15 xiv Şekil % 4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği.. 88 Şekil % 4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 90 Şekil % 4 Donatılı kolonda kalıp yanal basınç-zaman grafiği Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 96 Şekil % 1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği..97 Şekil % 1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği. 99 Şekil %1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil % 4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil % 4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 103 Şekil % 4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte yanal basınç döküm hızı grafiği..106 Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklik. yanal basınç- döküm hızı grafi.107 Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklik. yanal basınç- döküm hızı grafi Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=20 cm yükseklik. yanal basınç- döküm hızı grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=120 cm yükseklikte yanal basınç-döküm hızı grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=220 cm yükseklikte yanal basınç-döküm hızı grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızıyanal basınç grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızıyanal basınç grafiği.. 117

16 xv SİMGELER VE KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış olan bazı simge ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur. Simgeler Açıklama A Alan (cm 2 ) A th Sürtünme katsayısı Β Uçucu kül veya cüruf miktarı (ağırlıkça yüzde) C Beton sınıfı Cc Kimyasal katsayı Cw Birim ağırlık katsayısı C 1 C 2 ggbfs h H hi H 0 τ τ o μ W γ t 0 Δ σ Ɛ K1 K2 Kalıp büyüklüğüne bağlı olan katsayı Çimento cinsi ve katkı maddelerine bağlı katsayısı Öğütülmüş yüksek fırın cüruf Betonun yerleştirme hızı Kalıp yüksekliği Vibratörün batma derinliği Maksimum yanal basıncın oluşturduğu yükseklik (m) Kayma gerilmesi Eşik kayma gerilmesi Viskozite (plastik) Betonun öz kütlesi Deformasyon hızı Betonun sertleşme zamanı Çökme miktarı Gerilme (Mpa) Birim Deformasyon Kuru veya katı beton Plastik beton

17 xvi K3 K4 Yumuşak beton Akıcı beton Kısaltmalar D HP KYB KYH LHBFC LHPBFC MK MLS P PBFC pfa PK PPFAC R RHPC S/Ç SMF SNF SRPC VAK VDK Vb Açıklama En küçük kalıp boyutu Vibratörün gücü Kendiliğinden Yerleşen Beton Kendiliğinden Yerleşen Harç Düşük ısılı Portland çimentosu Düşük ısılı yüksek fırın portland çimentosu Mineral Katkı Modifiye lignosülfonatlar Yanal Basınç Yüksek fırın portland çimentosu Toz halinde uçucu kül Poliakrilat ve polikarboksilatlar Uçucu kül portland çimentosu Yerleştirme hızı Hızlı sertleşen portland çimentosu Su / Çimento oranı Sülfone Melamin Formaldehit Sülfone Naftalin Formaldehit Sülfata dayanıklı portland çimentosu Viskozite Artırıcı Katkı Viskozite Düzenleyici Katkı Betonlama hızı

18 1 1. GİRİŞ Betonarme eleman tasarımında iki temel malzeme; betonarme çeliği ve betondur. Bunlardan betonarme çeliği tanımlanmış standart özelliklerde fabrikasyon olarak üretilmektedir. Buna karşın betonun, fiziksel ve mekanik özellikler bakımından; kendisini oluşturan (agrega, çimento, su ve katkı maddeleri gibi) malzemelerin özelliklerinin yanı sıra, karışım oranları, hazırlanması, karıştırılması, taşınması, yerleştirilmesi, sıkıştırılması ve kürü gibi temel işlemlerden, kalıp özellikleri ve ortam şartlarından da büyük ölçüde etkilendiği bilinmektedir [1]. Genelde kalıp; taze betonu taşımak, istenilen şekil ve boyutlara sokmak ve yeterli bir şekilde betonun kendisini taşıyacak duruma gelmesine kadar onu desteklemek için tasarlanan geçici strüktür olarak tanımlanabilir. Kalıp terimi, betonla direk temas halinde bulunan esas materyal ve bütün gerekli taşıyıcıdestekleyici sistemi kapsar [2]. Betonarme kalıpları yapı maliyetlerini önemli ölçüde etkilemektedir. Kalıp sisteminin tasarımı sürecinde pragmatik bir yaklaşım izlenmesi, üretim maliyetlerinin düşürülmesi ve betonarme yapı elemanlarının projeye uygun imal edilmesi açısından önem taşımaktadır [3]. Beton yüzeyi ile doğrudan temas halinde olması ve beton yüzeyinin bu yüzeydeki bozuklukları aynı şekilde yansıtması bakımından kalıp yüzey hareketleri önemli görülmektedir. Beton yüzeyinde dalgalanma veya yorgan deseni; kalıp yüzeyinin yüksek rutubet içeriği, yüzey kaplamasının yetersiz kalınlığı, yetersiz desteklenmesi ve çok yüksek beton basıncı gibi birçok nedenden dolayı ortaya çıkabilir [4]. Bu çalışmanın amacı, kendiliğinden yerleşen betonlarda döküm hızı ve donatı yoğunluğunun kalıp yanal basıncı üzerine etkilerini araştırmaktır. Çalışmada, 3 farklı donatı durumu, 3 farklı beton döküm hızı ve 2 farklı beton

19 2 birim ağırlığı kullanılmıştır. Kalıbın yerden 0,2 m, 1,2 m ve 2,2 m yüksekliklerde oluşan yanal basınçları tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar referans numunede oluşan kalıp yanal basınçları ile karşılaştırılarak döküm hızı, donatı yoğunluğu ve betonun tiksotropik davranışının kalıp yanal basıncı üzerindeki etkileri araştırılmıştır.

20 3 2. LİTERATÜR Günümüzde inşaat sektöründe en çok kullanılan yapı malzemesi betondur. Bütün dünyada betonun 20. yüzyılda olduğu gibi 21. yüzyılda da bu özelliğini sürdüreceği düşünülmektedir. Geleneksel betonun yanı sıra, bilimsel çalışmaların artması ve teknolojinin gelişmesi sonucunda farklı ihtiyaçları karşılayabilen birçok beton çeşidi üretilmiştir. Bunlar arasında hafif beton, lifli beton, vakumlu beton, ön gerilmeli beton, hazır beton gibi betonlar sayılabilir. Bu betonlar arasında yer alan diğer bir beton çeşidi ise kendiliğinden yerleşen beton (KYB) dur. KYB, döküm işlemi sırasında herhangi bir vibrasyon gerektirmeksizin kalıbın köşelerini ve donatının boşluklarını dolduran akıcı kıvamlı bir betondur [5]. KYB, literatürde değişik isimler altında tanımlanmaktadır. Genellikle kendiliğinden sıkışan beton (Self-Compacting Concrete-SCC) ismi kullanılmaktadır. Diğer isimler ise kendiliğinden düzeyleşebilen beton (Self- Levelling Concrete-SCC) ve kendiliğinden çöken beton (Self-Consolidating Concrete-SCC) dur. Türkiye de genellikle kendiliğinden yerleşen beton (KYB) terimi kullanılmaktadır [6,7]. KYB ler yüksek işlenebilirlikleri sayesinde herhangi bir vibrasyon gerektirmeksizin kendi ağırlığı ile istenilen yere boşluksuz yerleşebilen, bu işlem sırasında ve sonrasında terleme ve segregasyon gibi problemlere neden olmayan betonlardır. İlk olarak 1980 lerin sonuna doğru Japonya da H.Okamura tarafından geliştirilmiştir [8]. KYB, vibrasyon gerektirmediği için gürültü kirliliğinin ortadan kaldırılması, işçiliğin azaltılması, daha hızlı üretime olanak sağlamasının yanında iri agrega hacminin sınırlandırılması, en büyük agrega dane boyutunun azaltılması ve etkin bir süperakışkanlaştırıcı kullanılmasıyla akıcılık kazanıp sık donatılar arasından geçerek dar kesitlerde çalışma imkânı ve istenilen kalıpta boşluksuz beton üretimi sağlamaktadır [9].

21 4 Sınırlandırılmış iri agrega miktarı, azaltılmış en büyük agrega çapı, mikrofiller kullanılarak artırılmış toplam ince malzeme miktarı, viskozite arttırıcı katkı kullanılarak arttırılmış segregasyon direnci KYB lerin bileşim özellikleridir. Bileşimlerinde kullanılan süperakışkanlaştırıcı katkı ile düşük su/çimento oranında hem yüksek dayanıma hem de üstün durabiliteye sahip olması nedeniyle KYB ler yüksek performanslı betonlar sınıfına girmektedir [10]. Nan Su, Kung-Chung Hsu, His-Wen Chai (2001) tarafından yapılan KYB için basit bir karışım metodu isimli deneysel çalışmada, ilk olarak agregadaki gerekli oranların tanımlanması yapılmış ve agreganın boşluklarını dolduran bağlayıcıların birleştirme özellikleri ve betonun akıcılık özellikleri incelenmiştir [11]. Şahmaran, Yaman ve Tokyay (2004) tarafından yapılan çalışmada, yüksek hacimli uçucu kül kullanarak KYB üretimi gerçekleştirilmiştir. Yayılma testi sonunda betonun yayılma çapı 730 ile 800 mm, 50 cm yayılma genişliğine ulaşma süresi ise 2 ile 4 sn arasında değişmektedir. Yayılma testi sonunda bütün karışımların KYB özelliği gösterdiği gözlenmiştir. V-Hunisi testi sonunda elde edilen akma sürelerinde, KYB standartlarına göre karışım viskozitelerinin yüksek olduğu gözlenmiştir. Sertleşmiş KYB ler üzerinde yapılan basınç dayanım deneyi sonuçlarına göre, 28 günlük basınç dayanımları 30 Mpa ile 46 MPa arasında değişmektedir. Uçucu kül miktarı toplam bağlayıcı miktarının ağırlıkça % 50 sine kadar olan karışımlarda ilk günlerdeki basınç dayanımı farkı kapanmaktadır [12]. KYB, kendi ağırlığı ile sık donatılı dar ve derin kesitlere yerleşebilen, iç veya dış vibrasyon gerektirmeksizin kendiliğinden sıkışabilen, bu özelliklerini sağlarken ayrışma ve terleme gibi problemler yaratmayarak, kohezyonunu (stabilitesini) koruyabilen, çok akıcı kıvamlı özel bir beton türüdür. Vibrasyon gerektirmediği için gürültü kirliliğinin ortadan kaldırılması, işçiliğin azaltılması, daha hızlı üretime olanak sağlamasının yanında iri agrega hacminin

22 5 sınırlandırılması, en büyük agrega dane boyutunun azaltılması ve etkin bir süperakışkanlaştırıcı kullanılmasıyla akıcılık kazanıp sık donatılar arasından geçerek dar kesitlerde çalışma imkânı ve istenilen kalıpta boşluksuz beton üretimi sağlamaktadır [9]. Felekoğlu ve Baradan ın (2004) KYB lerin mekanik özellikleri ile ilgili yaptıkları deneylerde, KYB tasarımında sabit bir çimento dozajında akışkanlaştırıcı katkı miktarı arttırılıp karışım suyu azaltıldıkça, yayılma değeri belirli sınırlar arasında tutulurken viskozitenin hızla arttığını belirlenmiştir. Sabit bir çimento dozajı ve agrega gradasyonunda, su/toz oranı artışıyla aynı anda katkı dozajının azaltılması, taze betonun donatılar arasından geçiş yeteneğini arttırmaktadır. Üretilen KYB lerin çekme dayanımları aynı dayanım sınıfındaki normal betonlara kıyasla % 3 ile % 17 arasında değişen mertebelerde daha yüksek olmuştur. Ancak KYB lerin elastisite modülünde normal betonlara kıyasla önemli bir farklılık gözlenmemiştir. L-kutusu karot deneyleri ile KYB nin yatay yönde akışında ayrışma meydana gelip gelmediği belirlenebilir [13]. Wennenzhong Zhu, Peter J.M. Bartos (2002) tarafından yapılan çalışmada KYB nin yayılma özelliği incelenmiştir. Bu çalışma yayılma özelliği, geçirgenlik, su emme, yayılma gücü vb. ile beton dayanıklılık özelliklerinin yaygın olarak kullanılmalarını içermektedir. Aynı mukavemet derecelerine sahip geleneksel vibrasyon referanslı beton ile KYB karışımlarının farklı bölgelerdeki yayılma özelliklerinin karşılaştırılması ile ilgili deneysel bir çalışmayı kapsamaktadır. KYB karışımlarının karakteristik küp basınç dayanımları 40 ve 60 MPa olarak tasarımı yapılmış, ancak ilave olarak toz malzeme veya herhangi bir dolgu gereci kullanılmadığı belirtilmiştir [14]. Gürdal ve Yüceer e göre KYB üretimi, titizlik gerektirmekte ve çok sıkı denetleme işlemlerini zorunlu kılmaktadır. KYB nin her türlü karmaşık kalıplarda, vibrasyonun mümkün olmadığı durumlarda, dar ve sık donatılı kesitlerde kullanımı inşaat teknolojisi açısından çok büyük bir kolaylıktır.

23 6 KYB nin geliştirilmesi amacıyla hafif agregalı KYB, çelik tel donatılı KYB, polipropilen lif donatılı KYB üzerinde çalışmalar devam etmektedir [15]. Sağlam, Parlak, Doğan ve Özkul (2004) un KYB ve katkı-çimento uyumu adlı çalışmalarında, yayılma hızlarını tespit etmek amacıyla değişik çimento türleriyle deneyler yapmışlardır. Denenen numunelerin bir günlük dayanımlarının hem çimento, hem de katkı cinsinden etkilendiği, ayrıca bazı çimento ve katkıların birlikte kullanılmaları durumunda büyük miktarda hava sürüklendiği ve bunun da dayanımları etkilediği belirlenmiştir. Bu nedenle taze beton özellikleri ve dayanımları açısından çimento-katkı etkileşmesinin önemli olduğu ve uygulamaya geçmeden önce çimento-katkı uyum deneylerinin yapılması gerektiği sonucuna varılmıştır [16]. Genel olarak beton kusurları, betonarme elemanların yüzeyinde ve iç kısımlarında meydana gelmektedir. Çoğu zaman beton iç kısımlarında oluşan kusurların görünüşleri beton yüzeyine de yansımaktadır. Beton kusurlarının yüzeyde oluşanları ile iç kısımlarda oluştuğu halde yansıyanları üzerinde daha çok durulmaktadır. Bu durumda yüzeyde görülmeyen kusurlar ihmal edilmektedir [17]. KYB kullanımı 1980 yılının sonlarına doğru Japonya da sıkıştırmanın pratik olmadığı, kısıtlanmış yerlerde betonun yerleştirilmesi ve sık donatılı elemanların dökümü için kabul görmüştür. Japonya da 1983 yılından itibaren usta işçilerin sayısındaki azalma ile beton yapıların dayanıklılığı problemi büyük bir ilgi odağı haline gelmiş ve bu konuda çözüme yönelik araştırmaların başlamasına neden olmuştur. Gelecekte dayanıklı yapılar garanti etmek için KYB nin geliştirilmesi şart olmuş ve farklı inşaat alanlarında kullanmanın yararlarını görmek için dünyada değişik araştırmalar yapılmıştır. KYB nin avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir [18]. Daha hızlı üretim, İşçilikte azalma, Daha iyi yüzey bitişi,

24 7 Kolay yerleştirme, Dayanıklılıkta artış, Tasarımda özgürlük, Daha dar kesitlerle çalışma imkanı, Gürültü seviyesinde (vibrasyonda) azalma, Daha iyi çalışma ortamı, Konu ile ilgili yapılan araştırma sonuçlarına bakıldığında, KYB nin kalıba yaptığı beton yanal basınç değerlerinin hesaplanmasıyla ilgili önerilen formüllerde kalıp yüzey farklılığı ve betonarme eleman içerisindeki donatı miktarı gibi faktörlerin göz ardı edildiği görülmüştür. KYB nin özellikle sık donatılı betonarme eleman imalatlarda kullanıldığı düşünülürse, KYB nin kalıp yüzeyine yaptığı yanal basınç değerlerinin hesaplanmasında donatı miktarı ve kalıp yüzey farklılığı gibi önemli iki faktörün de göz önünde bulundurulması gerektiği değerlendirilmektedir. Ayrıca beton birim hacim ağırlığının da kalıp yanal basıncı üzerinde direk bir etkisi bulunmaktadır. Taze beton, düşey kalıp yüzeylerine yanal basınç uygular. Beton hidrostatik basıncı olarak adlandırılan bu basıncın şiddetini birçok faktör etkimektedir. Bu faktörler genelde beton döküm hızı ve betonun akışkanlığı ile doğrudan ilgili görülmektedir [19]. Beton döküm sürecinde sızıntının kontrol edilmesi ve önlenmesi önemlidir. Kalıp elemanlarının (kanat, panel gibi.) bağlanması için bulon deliklerinin delinmesinde dikkatli olunmalı, mümkün olduğu kadar delik delinmesinden kaçınılmalıdır. Ayrıca kalıp yüzey ek yerlerinin oluşturulmasına özen gösterilmelidir. Ek yerlerinden sızıntıların oluşumu ile değişik beton yüzey kusurları meydana gelir [20]. Betonarme yapı elemanı kalıp yüzeylerinin oluşturulmasında genel olarak; masif kereste (tahta), kontrplak (plywood), metal plastik malzemelerin kullanılmakta olduğu bilinmektedir [21].

25 8 Betonarme yapı üretim sistemi içerisinde önemli bir yere sahip olan kalıp, kendisini taşıyabilecek hale gelinceye kadar betonu desteklemek, betona şekil vermek, betonda istenilen yüzey düzgünlüğünü sağlamak gibi temel fonksiyonlara sahiptir [17]. Kalıp, bu temel fonksiyonlarının yanı sıra beton yüzeyinin performansı açısından büyük önem taşımaktadır. Betonarme kalıp yüzey malzemesi türü, tasarım hataları ve kalıp yağlarının yanlış kullanımından dolayı, kalıplanan beton yüzeylerinde beton kabuğun (pas payı) fiziksel ve mekanik özelliklerini etkileyen yüzey kusurlarının meydana geldiği bilinmektedir [22]. Kontrplak, kalıp yüzey astarı altında ve doğrudan kalıp yüzey malzemesi olarak en fazla kullanılan yüzey malzemesi durumundadır. Pürüzsüz bir brüt beton yüzeyi kaplanmış ve kaplanmamış kontrplak kullanımı ile elde edilebilir. Kaplanmış kontrplak kullanımı durumunda ahşabın dokusunun betona yansıması önlenmiş olur. Eğer kontrplak doğrudan yüzey malzemesi olarak kullanılacaksa tam boy kontrplak tabakalarının kullanımı sağlanmaya çalışılmalı ve ek yerleri iyi birleştirilmelidir [19]. Beton ile doğrudan temas halinde bulunduğu için kalıp yüzeyini oluşturan malzeme çok önemli olmaktadır. Kullanılan malzemelerin çoğu absorbsiyon özelliğine sahip olup, hava, su ve hatta bir miktar çimento absorbe edebilirler. Kalıbın absorbsiyonu nedeniyle beton karışım elemanlarından herhangi birisinin beton karışımından uzaklaşması fiziksel özelliklerde değişime neden olacaktır. İlk bakışta renk değişikliği olarak görülen fiziksel değişimde, eğer renk tamamen üniform ise önemli görülmeyebilir. Fakat bunun gerçekleşmesi çoğu zaman mümkün olmaz. Kalıp yüzeyinin hava absorbe etmesi beton içerisindeki hava boşluklarını azaltabilir [23].

26 9 Betonun kalıba yapışması beton yüzeyinin kalitesini önemli ölçüde etkiler. Sertleşen betonun kalıp yüzeyine yapışma direnci: aşağıdaki parametrelere bağlıdır [24]. Bunlar; Kalıp yüzey malzemesi, Kalıp ayırıcılar, Kalıp yüzey pürüzlülüğü, Beton tip ve kalitesi, Sıkıştırma şekli-zamanı, Kür şartlarıdır. Kalıp ayırıcı maddeler betondan kalıbın kolayca hasarsız bir şekilde alınmasını sağlayan metal ve ahşap yüzeylere uygulanan kimyasallardır. Bu kimyasallar yağların yanı sıra, kürleme bileşikleri, mum ve reçinelerden oluşabilir. Beton ile temas, güneş ışınlarına maruz kalma ve su ile işleme tabi tutulma durumlarına göre değişik kullanım ömrü gösterirler. Kalıp ayırıcı maddeler sıklıkla ahşap veya metal kalıp yüzeylerinden beton yüzeylerine transfer olarak beton içerisine penetre olurlar. Penetrasyonun derinliği ve genişlemesi penetrasyonu kontrol eden faktörlerin değişik olmasından dolayı önceden kestirilemez [25]. Kalıp yüzeylerine etkiyen yanal basınçlar beton ağırlığına bağlı olarak değişmektedir. Beton ağırlığının kalıptan gelen basınca direkt etkisi vardır, çünkü bir akışkanın herhangi bir noktasındaki hidrostatik basınç, akışkanın ağırlığı tarafından oluşturulmaktadır. Taze beton, katı taneler ile suyun karıştırılmasından meydana gelen yarı akışkan bir malzemedir. Ancak betonun bir süre sonra katılaşmaya başlaması ile yarı akışkanlığının belli bir zaman sınırı bulunmaktadır [19]. Beton kalıbın içine dökülmeye başladığında yüksekliği de artacaktır. Betonun kalıp içindeki ortalama yükselme oranı yerleştirme hızı olarak adlandırılmaktadır. Beton kalıba yerleştirildikçe, herhangi bir noktadaki yanal

27 10 basınç, bu nokta üzerindeki beton derinliği yükseldikçe artmaktadır. Kalıbın içine beton döküm işlemi tamamlandıktan bir süre sonra betonun sertleşmesiyle bu noktadaki beton kendi kendini taşımaya başlar ve artık kalıpta yanal basınç meydana getirmez. Yerleştirme hızı, yanal basınç üzerine birinci dereceden etkilidir ve maksimum yanal basınç yerleştirme hızı ile doğru orantılıdır. Yanal basıncın üst limiti ise tam akışkan basınca eşit olmaktadır [19]. Yerleştirme anındaki beton sıcaklığı, beton basıncı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Çünkü sıcaklık betonun olgunlaşma (sertleşme) zamanını etkiler. Düşük sıcaklıklarda betonun sertleşmesi daha uzun zaman alır. Dolayısıyla betonun katılaşması daha uzun zaman alacağı için katılaşmadan önce daha fazla derinlikte beton yerleştirilebilir. Akışkan kıvamdaki betonun üst seviyesi ne kadar yüksekse o kadar yüksek yanal basınç artışına neden olmaktadır. Soğuk havalarda veya uçucu kül vb. katkılar kullanılarak beton yerleştirilecekse, kalıp tasarlanırken bu faktörler göz önünde bulundurulmalıdır [19] Kendiliğinden Yerleşen Beton ve Özellikleri Beton üretimi düşünülürken hemen dayanıklılık özelliği dikkate alınmayabilir. Dayanıklılık, beton sertleştikten sonra hatta bazen uzun bir süre geçince kullanıma bağlı olarak kendini gösteren bir özelliktir. Bu nedenle betonun dayanıklılığı; mukavemet ve ekonomi gibi, iyi beton yapımında beton işçiliğini de dikkate alınmasını gerektiren bir problemdir. Gerekli dayanıklılığa sahip olmayan beton, iyi bir beton olamaz. Genel kaide, dayanıklı bir beton elde etmek için düşük su/çimento oranı ile beton yapmak, iyi seçilmiş sağlam agrega kullanmak, betonu yerleştirirken iyi işçilik ve uygun inşaat yöntemleri ile kaliteli, yoğun beton elde etmek, dökülen betonu yeterince kür etmektir [26]. KYB, konulduğu kalıba sık donatılar arasından da geçerek kendiliğinden yerleşebilen, sıkıştırmak için iç veya dış vibrasyon uygulanmayan betonlar olarak tanımlanmaktadır. Kendiliğinden yerleşen veya yayılan betonla

28 11 kullanıldığında bir kalıp içerisine herhangi bir vibrasyon yapılmaksızın tamamıyla sıkışarak yerleşme sağlanır. Donatının etrafını tamamen sarar ve beton içerisinde çok düşük oranda boşluk kalacağı için (porozitesi düşük) düzgün bir yüzey elde edilebilir. Su/Çimento oranının azaltılmasıyla betonun basınç dayanımında artış olacağı 1897 (Feret) den beri bilinmektedir. Bugün bazı akışkanlaştırıcılar aracılığıyla su/çimento oranını 0,20 değerine indirmek olasıdır. Yapılan çalışmalarda, akışkanlaştırıcılar kullanılarak çimento hamurunun boşluk oranının %5 lere inmesi halinde mukavemetinin 200 MPa kadar çıktığı görülmüştür [27] Kendiliğinden Yerleşen Beton Bileşimi KYB lerde yüksek akışkanlığın sağlanabilmesi için yeni nesil yüksek akışkanlaştırıcı katkılar kullanılmaktadır. Bu tür kimyasal katkı maddeleri sayesinde betonda kullanılan su miktarı azalmasına rağmen yüksek akışkanlıkta betonlar üretilmektedir. Betonun üretiminde kullanılan su miktarının azaltılması nedeniyle betonun dayanımı artmaktadır. KYB üretiminde yüksek akışkanlaştırıcı katkı maddeleri kullanıldığı için yüksek çökme değerleri elde edilmektedir. Bu nedenle, taşıma ve yerleştirme esnasında ayrışma ve terleme problemleri ortaya çıkabilmektedir. Taşıma, yerleştirme işlemlerinde ayrışma ve terleme riskini ortadan kaldırmak, bu betonların yeterli kohezyona sahip olması ile mümkündür. Bu nedenle, KYB lerin karışım hesabı özel dikkat gerektirmektedir. Yüksek akışkanlaştırıcı katkı kullanımıyla ortaya çıkabilecek ayrışma problemini önlemek amacıyla iri agrega miktarını azaltarak, ince agrega miktarını %4-5 civarında arttırmak bugüne kadar yaygın olarak kullanılan bir yöntem olmuştur. Bu nedenle ince agrega miktarının arttırılması ve en büyük agrega boyutunun azaltılması ile yeterli kohezyon sağlanırken, çimento miktarı arttığı için hem beton maliyeti hem de beton sıcaklığı artmaktadır [28]. Gerekli kohezyonu sağlayabilmenin

29 12 bir başka yöntemi de viskozite düzenleyici kimyasal katkıların kullanılmasıdır [29]. KYB inşaat sektöründe henüz yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bunun en önemli nedeni ise KYB maliyetlerinin normal beton maliyetlerine kıyasla daha yüksek olmasıdır. Ancak, KYB kullanımının yapının ömrüne getireceği katkılar, bakım ve onarım harcamalarındaki azalmalar, yapım süresinin kısalması ve işçiliğin azalması, gürültü faktörünün düşürülmesi gibi avantajlar göz önüne alındığında zaman içinde yaygın bir şekilde kullanılması beklenmektedir. KYB ile ilgili çalışmalar artarak devam etmektedir. Tokyay ve arkadaşlarının yaptığı Karışım parametrelerinin kendiliğinden yerleşen betonun taze özellikleri üzerindeki etkilerinin belirlenmesi konulu çalışmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir; Bir deney tasarım tekniği olan Merkezi kompozit tasarım yöntemi kullanılarak KYB nin yayılma çapı, V-hunisi akma süresi, L-kutusu yükseklik oranı ve ayrışma oranı ile ilgili istatistiksel modeller elde edilmiştir. Bu modeller kullanılarak ileride üretilmesi düşünülen KYB lerin üretiminden önce taze özelliklerinin belirli bir güven aralığında tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Su-bağlayıcı oranının KYB nin akıcılığı ve dar kesitlerden geçebilme yeteneği üzerinde kurulan modellerdeki parametrelerle karşılaştırıldığında en etkili parametre olduğu görülmüştür. Bu çalışmada kullanılan uçucu kül KYB nin akıcılığını, dar kesitlerden geçebilme yeteneğini ve ayrışma direncini arttırmıştır. Ayrıca uçucu külün kendiliğinden yerleşebilme özelliklerini elde etmek için gerekli süper akışkanlaştırıcı miktarını azaltmada kullanılabileceği ve böylece KYB nin kimyasal katkı kullanımı nedeniyle ortaya çıkan yüksek maliyetinin azaltılabileceği sonucuna varılmıştır. Polikarboksilik eter bazlı süper akışkanlaştırıcı katkı, beton karışımlarının akıcılığını ve dar kesitlerden geçebilme yeteneğini

30 13 arttırmıştır. Öte yandan, özellikle düşük oranlarda uçucu kül kullanımı durumunda ise beton karışımlarının ayrışma direncini azaltmıştır. Sentetik polimer esaslı viskozite düzenleyici katkı ayrışma oranını önemli ölçüde azaltmış ancak akıcılık ve dar kesitlerden geçme yeteneği üzerinde olumsuz etkilere yol açmıştır [30]. Erdoğdu vd. İşlenebilirliği iyileştirmede süper akışkanlaştırıcı kullanımı adlı çalışmalarında ise aşağıdaki sonuçları elde etmişlerdir; Betonun işlenebilirlik kaybı üzerinde karıştırma süresi, beton sıcaklığı ve karışımdaki çimento miktarı önemli rol oynamaktadır. Betonda mevcut su miktarında meydana gelen bu azalma betonun başlangıç çökme değerinin karıştırma süresine bağlı olarak azalmasına neden olan temel faktörlerin başında gelmektedir. Karıştırma süresinin uzamasıyla betonda meydana gelen çökme kaybının temel nedeni çimentonun hidratasyonun ilerlemesine ve buharlaşma nedeniyle karışım suyunda zamanla meydana gelen azalmaya bağlanabilir. Uçucu kül ilaveli betonlarda uzun süre karıştırma sonundaki çökme kaybı uçucu kül taneciklerinin küresel olmaları nedeniyle nispeten az olmaktadır. Mineral katkısız ve uçucu kül ikameli betonlarda toplam bağlayıcı miktarında değişme olmadığı için agrega taneleri arasındaki sürtünme artışına bağlı olarak çökme kayıpları da artmıştır. KYB lerde silis dumanı kullanılması durumunda çok ince taneciklerden oluştuğu için zamanla oluşan çökme kaybı uçucu küllü betonlardakine kıyasla bir miktar daha azdır. Çökme kaybı betonun işlenebilirliğini olumsuz yönde etkilemektedir. Dolayısıyla betonun yerleştirilmesi, sıkılanması ve yüzeyinin düzeltilmesi oldukça güçleşmektedir. Bu nedenle şantiyede betonun işlene bilirliğinin iyileştirilmesi (retempering) kaçınılmaz hale gelmektedir. Kıvam iyileştirmesinin su ile yapılması durumunda betonun dayanımında ciddi azalmalar meydana gelmektedir.

31 14 Kıvam iyileştirmesinin süper akışkanlaştırıcı katkı ile yapılması durumunda betonun efektif su/çimento oranında herhangi bir değişme meydana gelmeyeceği için betonun hedeflenen dayanımında bir azalma söz konusu olmamaktadır. Karıştırma süresine bağlı olarak meydana gelen çökme kaybının telafisi için gereksinim duyulan akışkanlaştırıcı katkı maddesi miktarı değişmektedir. Kıvam iyileştirmede kullanılan akışkanlaştırıcı katkı maddesi miktarı 25 kg uçucu kül ikameli mineral katkısız betonlarda en yüksek değeri alırken, %30 uçucu kül ilaveli betonda en düşük değeri almıştır [31]. Güneyisi ve vd. Uçucu kül ve metakaolin içeren kendiliğinden yerleşen harçlar konulu çalışmalarında aşağıdaki sonuçları elde etmişlerdir; Mineral katkıların portland çimentosu ile ikili ve üçlü kullanımının Kendiliğinden Yerleşen Harçlar (KYH) ların taze özelliklerini önemli ölçüde etkilediği görülmüştür. Üçlü sistemli KYH larda daha olumlu deney sonuçları elde edilmiştir. KYH karışımlarında serbest yayılma cm arasında tutulmuşsa da mineral katkıların yüksek oranda kullanıldığı harçlarda V-hunisi akma süresi EFNARC sınırlarını sağlamamıştır. KYH larda uçucu kül priz başlama ve bitiş süresini önemli ölçüde uzatmıştır. Benzer davranış genel olarak Mineral Katkı (MK) lı harçlarda da görülse de MK nin priz alma süresine etkisi Uçucu Kül (UK) e göre daha düşük mertebelerde kalmıştır. Viskozite deney sonuçlarına göre, ikili sistemlerde MK içeren KYH ların viskozitesi kontrol karışıma göre daha yüksektir. Buna karşın, UK içeren KYH larda viskozite değerleri kontrol harca göre bir azalma eğilimi göstermektedir. Üçlü sistemlerde de benzer bir davranış görülmüştür. Ancak, MK ve UK ün birlikte kullanımı ile MK nin viskozite üzerindeki olumsuz etkisini azaltılmıştır [32].

32 15 Topçu ve arkadaşları tarafından yapılan Kendiliğinden yerleşen betonda mineral katkıların taze beton özelliklerine etkilerinin araştırılması konulu çalışmalarında farklı türdeki ince malzemelerin kimyasal katkı gereksinimleri üzerindeki etkisi araştırılmış olup aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. Her bir ince malzemenin yüzeyinin su filmiyle kaplanması için gerekli olan su/toz oranı farklıdır. Bu farklılık dikkate alınmadığında işlenebilirlik büyük ölçüde kaybolmaktadır. Su/toz oranı en yüksek olan ince malzemenin tuğla tozu olduğu; en düşük malzemenin de kireçtaşı tozu olduğu görülmüştür. Sabit su/toz oranında kimyasal katkı oranı arttıkça tüm harçların işlenebilirliği de artmıştır. Bazı ince malzemelerin sahip oldukları su/toz oranı (βp) değerinin altında bir değerde harç üretildiğinde, kimyasal katkının etkisi yüksek oranlarda görülmüştür [33]. Kendiliğinden yerleşen beton tasarımında özellikle ince malzeme seçiminde, ince malzemenin öncelikle βp değerinin belirlenerek bu oranda veya üzerindeki su/toz oranlarının tercih edilmesi başarılı bir beton tasarımının göstergesi olacaktır. İnce malzeme türü katkı ihtiyacını önemli derecede etkilemektedir [33] Agrega Betonda kullanılan agregalar doğal ve yapay agregalar olarak tanımlanmaktadır. Doğal agrega, mekanik işlem dışında herhangi bir işlemden geçirilmemiş olan ve mineral kaynaklardan elde edilen agregadır. Oluşumları sırasında gözenekli bir yapı kazanmış bulunan, volkanik tüf, pomza (bims), sünger taşı, lav cürufu, diyatomit vb. kırılmış veya kırılmamış agregalardır. Doğal hafif agregalar volkanik kökenli veya volkanik kökenli olmayan hafif agregalar olarak sınıflandırılmaktadırlar. Volkanik kökenli olan agregalar, lavın volkandan aşağı inerken havayla temasından dolayı aniden soğuması sonucu matlaşır. Bu nedenle kristalize bir yapıya sahip olmayıp,

33 16 yapıları düzensizdir. Bu tip hafif agregalar amorf veya camsı bir yapıya sahiptirler [34]. Yapay agrega, ısıl işlem veya değişik endüstriyel işlem sonucunda elde edilen mineral kökenli agregadır. Yapay agregalar, genleşme özelliği olan malzemelerin ısıl işlemden geçirilmesi sonucu üretilen agregalardır. Vermikulit, perlit, arduvaz, seyl, kil gibi agregalar yapay agregalara örnek olarak verilmektedir [34]. Geleneksel betonda kullanılan ince ve iri agregalar KYB de de kullanılabilir, ancak en büyük agrega boyutu, geleneksel betondakinden daha küçüktür ve genellikle 20 mm nin altındadır. KYB de tane boyutları uygulama yapılacak yere göre değişmektedir. Ayrıca geleneksel betondan farklı olarak KYB de kum oranı artmış, buna karşın iri agrega miktarı azalmıştır. KYB de kullanılacak agregaların özellikleri, agrega standartlarına uygun olmalıdır (TS EN 12620). Agrega içinde bulunan ve tane boyutu 0,125 mm nin altında olan agregalar tasarımda ince agrega miktarına katılmalıdır [35]. KYB lerin üretiminde agrega boyutu olarak EFNARC (2002) tarafından 20 mm tane çapı üzerindeki agregaların kullanılmaması öngörülmekteyse de bu konuda kesin bir rakam verilmemiştir. Ancak KYB özelliği gereği akışkanlığını ve sık donatılar arasından geçebilme yeteneğini gösterebilmesi gereklidir. Bunun için en uygun agrega tane boyutunun 16 mm olduğu yapılan çalışmalardan anlaşılmaktadır. Ayrıca geleneksel betondan farklı olarak kum oranı da arttırılmakta, buna karşılık iri agrega miktarı azaltılmaktadır [36]. KYB nin işlenebilirliği üzerinde agrega boyutu ve türü önemli rol oynamaktadır. KYB üretiminde kullanılacak agrega, minerolojik köken açısından normal betonda kullanılabilecek özellikte olmalıdır. KYB lerde iri agrega olarak kırma kireçtaşı agregası kullanılabilir. Doğal kum, kırma kuma göre işlenebilirlik açısından daha avantajlıdır. Aynı şekilde iri agrega olarak dere çakılı kullanılması ise iç sürtünmeyi azalttığı için akışkanlığı arttırır [37].

34 17 KYB yeterli akıcılığa ve aynı zamanda ayrışmaya karşı dirence sahip olduğunda etkili bir işlev görür. Ancak dar geçişler ve çok sık donatı söz konusu olduğunda, ekstra bir ihtiyaç daha doğmaktadır ki, bu da kaba agregaların blokajlanmasıdır [34]. Mükemmel doldurma yeteneğine ve ayrışma direncine sahip olan bir KYB de bile aşağıdaki durumlarda blokaj riski söz konusudur: Agrega en büyük dane çapı çok büyükse, İri agregaların içeriği çok yüksekse, Uygun geçiş yeteneği için aşağıdaki kriterler alınmalıdır: Uygun geçiş yeteneği için kohezyonu arttırmak, Düşük su/bağlayıcı oranı, Viskoziteyi arttırmak, Uygun agrega kullanımı, Düşük kaba agrega hacmi, Düşük en büyük dane çaplı agregadır. KYB dizaynında agrega etkisini incelemek için yapılan çalışmada iri agrega olarak %50 1 no'lu kırmataş, ince agrega olarak da %25 tabii kum ve %25 kırma kum kullanılmıştır. Agregaların fiziksel özellikleri ve elek analizi sonuçları Çizelge 2.1. de verilmiştir [38].

35 18 Çizelge 2.1. Agrega özellikleri Elek göz açıklığı Elekten Geçen (%) 0,25 0, Su Emme (%) Özgül Ağırlık (gr/cm³) Doğal kum ,2 2,64 Kırma kum ,4 2,7 Kırma taş no: ,5 2,71 Karışım Karışımdaki iri agrega toplamının %50 civarında olması, KYB de olası kilitlenme riskini azaltacaktır Çimento Geleneksel betonda kullanılan Normal Portland Çimentoları, KYB üretiminde de kullanılabilir. Ancak bazı çimentolarla, KYB üretimi daha başarılı olabilmektedir. Bu konuda yapılan bir çalışmada traslı çimento 32,5 ve puzolanik çimento 32,5 çimentolarının kendiliğinden yerleşen beton katkılarının ilk kuşak türleri ile uyumsuzluk gösterdiği görülmüştür [39,40]. KYB de kullanılacak çimento TS EN197-1 deki standartlara uygun olmalıdır. Bünyesinde Al 2 O 3 miktarı %10 un üzerinde olan çimentoların çalışma süresinin kısalmasına neden olduğu belirtilmiştir[41]. Ayrıca, KYB nin 3 yıl sonundaki karbonatlaşma miktarı geleneksel betona göre daha az olmaktadır. KYB de kılcal, basınçlı su ve hızlı klor geçirimliliği geleneksel betona göre daha düşük olmaktadır. KYB geçirimsiz ve dayanıklılığı yüksek özel bir betondur. Düşük su/bağlayıcı oranı ve karışımda

36 19 kullanılan diğer malzemelerin bu sonucun ortaya çıkmasında etkili olduğu ifade edilmektedir [42] Karışım suyu Betonun hazırlanmasında kullanılan karışım ve bakım suyu şehir şebekesinden alınan içme suyu niteliğine sahip TS EN 1008 e uygun olup, karma ve bakım suyu, genel anlamda içilebilir su olarak ifade edilmektedir [43] Uçucu kül Uçucu kül, termik santrallerin en önemli atık maddesi, taş kömürü, toz linyit kömürün yanması ile meydana gelen ve baca gazlarıyla sürüklenen çok ince kül parçacıklarıdır. Bunlar, elektrostatik yöntemle elektrofilitrelerde ve siklonlarda yakalanmakta böylece baca gazlarıyla atmosfere çıkması önlenmektedir. Genellikle uçucu küller, küresel yapıda olmakta ve çapları mikron (µm) arasında değişmektedir. Termik santrallerden atık madde olarak elde edilen uçucu külün toplanmasıyla sağlanacak yararlar üç ana grupta toplanır. Bunlar: Çimento üretiminde kullanılmasıyla üreticiye ve kullanıcıya sağladığı yararlar, Çevreye sağladığı yararlar (çevre kirliliğinin engellenmesi), Ekonomiye sağladığı yararlar [44]. Genel olarak uçucu kül; zemin ıslahı, atık suların arıtılmasında absorban olarak, cam endüstrisi, yapı endüstrisi, yapı malzemesi üretiminde, çimento üretiminde (hammadde, klinkere ilave veya çimento ilave), beton (normal, hafif, enjeksiyon ve gaz beton) üretiminde, çeşitli tuğla üretiminde ve yol stabilize malzemesi gibi amaçlarda kullanılmaktadır. Uçucu külün betona sağladığı yararları ve sakıncaları Çizelge 2.2. de verilmiştir [44].

37 20 Çizelge 2.2. Uçucu Külün betona kazandırdığı teknik özellikler [ 44]. Betonun Özelliği Taze betonun su ihtiyacı Taze betonda tane ayrışmasını Taze betonun işlenebilirliğini Taze betonun priz süresini Taze betonda kusma ve terlemeyi Taze betonun hidratasyonunu Sertleşmiş betonun erken dayanımlarını Betonun 90 gün ve daha sonraki dayanımını Sertleşmiş betonun su geçirgenliğini Sertleşmiş betonun donma- çözülme direncini Sülfat direncini Sıcak havada beton dökümünü Etkisi Azaltır Azaltır Artırır Uzatır Azaltır Azaltır Azaltır Artırır Azaltır Azaltır Artırır Kolaylaştırır KYB lerin kohezyonu sağlamak, karışımda çimento miktarını azaltmak ve atık malzemeleri değerlendirerek daha ekonomik KYB üretebilmek için, çeşitli katkı maddeleri kullanılmaktadır. Yüksek maliyeti azaltma ve kendiliğinden yerleşen beton özelliklerini elde etmenin bir başka yolu ise beton karışımlarında ilave mineral katkı kullanımıdır. Bu konu ile ilgili birçok araştırma mevcuttur ve geçmişte yüksek oranda (%70 e varan ) uçucu kül kullanılarak kendiliğinden yerleşen beton üretimi gerçekleştirilebilmiştir [45, 46, 47 ]. Ülkemizde 2014 yılı itibariyle yaklaşık olarak yılda 15 milyon ton atık madde olarak uçucu kül elde edilmektedir. Uçucu külün inşaat alanında en yaygın kullanım yeri betondur. Uçucu küllü betonun su geçirgenliği, kül yüzdesi ile ters orantılıdır. Yeterli kür ile uçucu küllü betonun permeabilitesinde meydana gelen azalmanın nedenini; istenilen işlenebilirliğini daha az su ile sağlanması ve boşlukların jel

38 21 oluşturması nedeniyle kapanmasından ileri geldiği belirtilmektedir. Uçucu küller, beton karışımında üç ayrı yöntemde kullanılır. Bunlar; Çimentonun belli oranda azaltılarak yerine uçucu kül kullanılması, İnce agrega belirli oranlarda azaltılarak uçucu kül kullanılması, Hem ince agrega hem de çimentonun belirli oranlarda azaltılarak yerine uçucu kül kullanılmasıdır [32]. Uçucu külün bir bağlayıcı ile birlikte katkı maddesi olarak kullanılması sonucunda puzolanik özelliğinden dolayı mukavemeti arttırdığı ve maliyeti de önemli ölçüde azalttığı saptanmıştır [32] Mineral katkılar Mineral katkı, betonun bazı özelliklerini iyileştirmek veya betona özel nitelikler kazandırmak amacıyla kullanılan ince öğütülmüş bir malzemedir. Avrupa KYB şartnamesinde, inorganik iki tip mineral katkı tarif edilmiştir. Bunlar, Tip- 1 (inert kabul edilebilir mineral katkılar) ve Tip-2 (Puzolanik veya gizli hidrolik çimento benzeri etki gösteren mineral katkılar) olarak sınıflandırılmaktadır. Tasarıma bağlı olarak aşağıdaki mineral katkılardan biri veya bir kaçı KYB için kullanılabilir. Mineral katkı olarak kullanılan filler tozu, TS EN ye uygun olmalıdır. İnce kırma taş, dolomit veya granit tozu, tasarımda gereksinim duyulan 0,125 mm den küçük ince malzeme miktarını sağlamak için kullanılabilir. Dolomit alkali, karbonat reaksiyonuna neden olacağı için risklidir. Uçucu Kül, puzolanik özellikli olup ince inorganik bir malzemedir ve TS EN 450 e uygun olmalıdır [45]. KYB nin özelliklerini geliştirmek için mineral katkılar kullanılabilir. Mineral katkıları kullanmadan önce mutlaka standarda uygunluğu kontrol edilmelidir. Mineral katkı olarak KYB de kullanılacak silis dumanı, TS EN standardına uygun olmalıdır. Mineral katkılar betonun mekanik özelliklerini

39 22 arttıracağı gibi, kimyasallara da dirençli hale getirerek, beton dayanıklılığına olumlu yönde etki eder [46, 47, 48]. KYB de bağlayıcı olarak çimento ile yer değiştirmeli uçucu kül, cüruf çimentosu ve bunlarla birlikte viskozite düzenleyici katkı (VDK) kullanımı araştırılmış ve sonuçta uçucu kül kullanımının KYB de maliyeti azaltırken aynı zamanda betonun mekanik performansına olumlu etkisi olduğu görülmüştür [49] Hava sürükleyici katkı Hava sürükleyici katkı betonu, donma-çözülmeye karşı dayanıklı hale getirmek için kullanılabilir. Eğer hava sürükleyici katkı kullanılacaksa TS EN standardına uygun olmalıdır [37] Süperakışkanlaştırıcı katkı KYB katkıları ilk olarak Japonya da sualtı uygulamaları için geliştirilmiştir. Kendiliğinden yerleşen beton üretiminde kullanılan kimyasal katkılar, öncelikle süperakışkanlaştırıcı ve Viskozite Düzenleyici Katkılar (VDK) olmak üzere birkaç değişik katkının bileşiminden oluşmaktadır. Süperakışkanlaştırıcı katkılar, yüksek akıcılık sağlanması ve su/bağlayıcı oranının düşürülmesini sağlamak amacı ile kullanılır. VDK lar ise terleme ve çökelme gibi ayrışmaları azaltarak betonun homojenliğinin sağlanması ve kayma eşiğinin (beton için akma torku) düşürülmesi için kullanılır [50]. Özellikle yeni nesil katkılar; betonun, yüksek akıcılık, yüksek ayrışma direnci ve yüksek doldurma kapasitesi gibi özelliklerini arttırır. Yüksek oranda su kesici özelliğe sahip ve molekül ağırlığı yüksek olan bir kimyasal katkı kullanılabilir. Bu amaçla polikarboksilat veya naftalin esaslı polimerler yaygın olarak kullanılan katkılardır [41].

40 23 Uzun polimer zincirlerine sahip olan yeni kuşak süperakışkanlaştıcılar, ince taneciklerin yüzeyinde birikerek (adsorbe olarak), elektriksel itki ve sterik etki yolu ile çimento tanelerinin dağıtılmasını sağlarlar [51, 52]. Geleneksel süperakışkanlaştırıcılar, sülfone naftalin formaldehit veya sülfone melamin formaldehit esaslı iken, yeni kuşak süperakışkanlaştırıcılar ise ana zincirinde karboksilik grubunun yan zincir olarak bağlandığı kopolimerlerdir [53]. Katkıların betonda yaratacağı etkiler birçok faktöre bağlı olup bunlardan bazıları aşağıda ifade edilmiştir [54]. Bunlar; Çimento kompozisyonu ve inceliği gibi özellikleri Betonun çimento içeriği, Agreganın gradasyonu, Betonun karışım oranları, Betonda kullanılan diğer katkılar, Karıştırıcının türü ve karışım süresi, Katkının betona eklenme yöntemi, Betonun sıcaklığı, Kür koşulları gibi çok sayıda faktöre bağlıdır. Yüksek performanslı beton üretiminde iki ana hedef, su/bağlayıcı oranını olabildiğince azaltmak ve betonu ayrışma ve boşluk olmadan kolayca yerine yerleştirmektir. Bu iki istek klasik beton teknolojisinde en önemli çelişkidir. Ancak süperakışkanlaştırıcıların bulunması ile bu çelişki ortadan kalkmıştır [55]. Süperakışkanlaştırıcıları diğer katkılardan ayıran en önemli özelliği çok fonksiyonlu iyileştirme sağlamasıdır. Sabit bir işlenebilme değerinde, süperakışkanlaştırıcı su azaltıcı olarak kullanılması durumunda, su/çimento

41 24 oranının azalmasıyla kapiler boşluk ve geçirimlilik azalır. Böylece dayanım ve dayanıklılıkta artış sağlanır [56]. Süperakışkanlaştırıcı katkılar, kimyasal kökenlerine bağlı olarak dört ana sınıfa ayrılır: Polinaftalin sülfonatlar (sülfone naftalin formaldehit kondensesi-snf), Polimelamin sülfonatlar (sülfone melamin formaldehit kondensesi- (SMF), Modifiye lignosülfonatlar (MLS), Poliakrilat ve polikarboksilatlar (PK) [54]. Süperakışkanlaştırıcı katkı, KYB nin çalışma süresinin ayarlanmasındaki asıl bileşendir. KYB de kullanılacak katkı, TS EN ye uygun olmalıdır [37]. KYB de kimyasal katkı olarak, erken dayanım kaybı oluşturmayacak (geciktirici özellikli olmayan) ve aynı zamanda, betona en az bir saat çalışma süresi özelliği katabilen bir katkı seçilmelidir. KYB tasarımında kullanılacak katkının miktarı belirlenirken ince malzeme (toz) miktarı dikkate alınmalıdır. Kullanılan ince malzemenin miktarı ve minerolojisindeki değişimler, ayrışma, kusma ve dayanımında düşüklük gibi olumsuzluklara neden olabilirler [49]. KYB lerde yüksek akışkanlığın sağlanabilmesi için yeni nesil yüksek akışkanlaştırıcı katkılar kullanılmaktadır. Bu tür kimyasal katkı maddeleri sayesinde betonda kullanılan su miktarı azaltılıp, yüksek akışkan betonlar üretilmektedir. Betonun üretiminde kullanılan su miktarının azalması nedeniyle betonun dayanımı artmaktadır. KYB üretiminde yüksek akışkanlaştırıcı katkı maddelerinin kullanılarak yüksek çökme değerlerine sahip olmasından dolayı, taşıma ve yerleştirme esnasında ayrışma ve terleme problemleri ortaya çıkabilmektedir. Taşıma, yerleştirme işlemlerinde ayrışma ve terleme riskini ortadan kaldırmak, bu betonların yeterli kohezyona sahip olması ile mümkündür. Bu nedenle, KYB lerin karışım hesabı özel

42 25 dikkat gerektirmektedir. Yüksek akışkanlaştırıcı katkı kullanılmasıyla ortaya çıkabilecek ayrışma problemini önlemek amacıyla iri agrega miktarını azaltarak, ince agrega miktarını %4-5 civarında arttırmak bugüne kadar yaygın olarak kullanılan bir yöntem olmuştur. Öte yandan ince agrega miktarının arttırılması ve en büyük agrega boyutunun azaltılması ile yeterli kohezyon sağlanırken, çimento miktarının artmasına, dolayısıyla hem maliyetin hem de beton sıcaklığının yükselmesine neden olmaktadır [44]. Ancak Yüksek akışkanlaştırıcı katkılar da maliyeti önemli ölçüde arttırmaktadır [52]. Ayrışmaya karşı yüksek direnç, yerleşebilme ve sıkışabilme özellikleri, viskozite düzenleyici katkı veya ince malzeme ve bazen her ikisinin birlikte kullanımı ile sağlanır. Çimento dahil olmak üzere ince malzeme (90µm den küçük) miktarı ayrışma direncinin artırılması için belirli bir sınırdan yüksek seçilir [52]. En büyük agrega tane boyutu ile ince/iri agrega oranı KYB için diğer önemli parametrelerdir [45] Reoloji Kendiliğinden yerleşen betonun özel reolojik gereksinimlerinden dolayı hem hidratasyon ısısı nedeniyle çimento miktarını düzenlemek hem de viskoziteyi düzenleyerek akışkanlığı sağlayıp işlenebilirliği düzenlemek için ince malzeme kullanılmaktadır. Bu malzemeler genellikle kırmataş tozu, uçucu kül, silis dumanı, öğütülmüş yüksek fırın cürufu ve öğütülmüş cam tozu gibi malzemelerdir [49]. Betonun reolojisini tanımlamada esas parametreler eşik kayma gerilmesi ve plastik viskozitedir. Eşik kayma gerilmesi, bir malzemenin akışa geçebilmesi (hareket edebilmesi) için gerekli minimum gerilmedir. Bir süspansiyon için bu değer kayma gerilmesi-deformasyon hızı grafiğindeki doğrunun gerilme

43 26 eksenini kestiği noktaya eşitliği Şekil 2.1. de ifade edilir. Plastik viskozite ise bu doğrunun eğimine eşittir. Genel olarak bu doğru denklemine uyan sıvıya Bingham Sıvısı denir. Taze beton için en uygun model olan Bingham Modeli aşağıdaki denklemle ifade edilir [57]. F/A = τ = τ 0 + μγ (4,1) Burada; F kayma gerilmesini oluşturan kesme kuvveti, A kayma gerilmesine maruz kalan alan, τ kayma gerilmesi, τ 0 eşik kayma gerilmesi, μ plastik viskozite ve γ deformasyon hızıdır Beton Yanal Basıncı Beton yanal basıncı üzerine yapılmış araştırmalar 1874 yılında Ernest Mccullough kalıbın yüzeyinde bulunan 2,2 cm lik tahtanın kırılmasına kadar geçen zamanda bu tahtadaki deformasyonun ölçülmesi ile ilgili bir seri deney yapmıştır [58] yılında Shunk tarafından betonun basıncının kalıp üstündeki etkisini farklı sıcaklıklarda gözlemleyen daha geniş deneyler yapmıştır. Bu deneyler sırasında bir silindir ve dengeleyici ağırlıklardan meydana gelen deri pistondan oluşan bir ölçüm aleti kullanılmıştır. Shunk pistonu ölçekli bir kirişe bağlayarak yanal basınçları ölçerek, oluşan basıncın sıvı basıncına eşit olduğunu görmüştür. Bir süre sonra bu basıncın betonun katı bir cisim gibi davranmaya başlamasından dolayı sıvı basıncından az olduğunu tespit etmiştir. Bu yüzden kalıp üzerinde beton basıncını tahmin etmeye yönelik tavsiye ettiği metot beton basıncının zamana bağlı olarak P max= C+150/R miktarından daha az olduğunu öneriyordu. Bu formülde R:beton döküm hızı, C: ise beton karışımının sıcaklığına bağlı olan bir katsayıdır. Her ne kadar basınç zamana bağlı olarak azalsa da bu metotla kaydedilen basınçlar hala çok yüksekti ve maksimum hidrostatik basınca yaklaşmaktaydı ten 1915 e kadar olan periyotta, McDaniel ve Garver iki seri araştırma yaparak, taze betonun kolon kalıbının yüzeylerinde oluşturduğu basıncı

44 27 incelediler. Testler iki boyutlu kolon kalıpları kullanılarak yapıldı ve kalıp yüzeyinde 5 farklı noktada diyafram yük ölçerler kullanılarak basınçlar ölçülmüştür. Yine de test şartları gözle görünür oranda değişmekteydi ve aynı kolon kalıbı üzerinde farklı iki testin sonuçları arasında bile yakın karşılaştırmalar yapmak zordu. Testler taze betonu yanal basıncı hakkında belirli kurallar ortaya koymak için yeterince açıklayıcı değildi. Fakat bu testler yanal basıncın maksimum bir noktaya kadar sıvı basıncı ile beraber arttığını ve bu noktadan sonra basıncın neredeyse sabit kaldığını gösterdi. Daha sonraki araştırmalar için bu çoğu zaman kullanılan bir kabul olarak kaldı [59] yılında US. Bureau of Public Roads tarafından pek çok deney gerçekleştirilmiştir. Kullanılan kalıplar cm yatay kesitli ve 30 cm yükseklikteydi. Yanal basınçlar istinat yapılarındaki toprak basıncını ölçmede kullanılan hücreler ile ölçüldü. Sonuçlar geniş bir aralıkta değişmekteydi. Aynı yıl Smith (1920), basınç üzerinde etkili olan altı faktörü belirlemiştir [60]. Bunlar: Beton döküm hızı, Kalıpların boyutu, Beton yoğunluğu, Betondaki çimento miktarı, Beton sıcaklığı ve çimentonun sertleşme zamanı, Agreganın özellikleridir [59]. Betonun sıvı halden katı hale geçmesi sırasındaki davranışının modellenmesi oldukça zor bir problemdir yılında ilk defa Passwell buna yönelik çalışmalar gerçekleştirmiştir. Passwell hidrostatik bir kural belirledi ve yerleştirme sırasında geçen zamana bağlı eksponensiyel bir ifade önererek, yanal basıncı formülü ile hesaplanabileceğini belirtmiştir. Formülde; A tablolarda verilen deneysel bir değer, w: betonun öz kütlesi, h: yerleştirme yüksekliğidir [60].

45 ların başında yeni konsolidasyon tekniği olan vibrasyon, mühendislerin ve müteahhitlerin dikkatini çekmiştir. Betonun konsolidasyonunda vibrasyonun yeni bir teknik olduğunu ve kalıpların dizaynında yeni bir etken olacağını belirtmiştir. Farklı örneklerdeki konsolidasyon metotlarının etkilerini karşılaştırmak için aynı beton karışım oranlarını kullanmıştır. Ayrıca, kolonlarda kalıbın alt tarafındaki betonun yüksek slumplı olmasa da, kalıp dolmadan önce sıvı gibi hareket ettiğini göstermiştir. Betonda vibrasyon devam ettiği süre içerisinde düşük slumplı betonlarda bile akışkanlık korunmaktadır. Sonuç olarak konsolidasyon metodunun betonun akışkanlığında önemli bir etken olduğunu ve beton akışkanlığının da kalıp dizaynında önemli olduğunu belirtmiştir [60]. Betonun hazırlanmasında hidratasyonu sağlamak ve karışımın işlenebilirliğini artırmak amacı ile kullanılan suyun, özellikle pompa ile dökülecek betonlarda oldukça yüksek oranlara ulaştığı bilinmektedir. Beton içerisine bu şekilde katılan su taze betonun yanal basıncını büyük oranda artırmaktadır. Özellikle duvar ve kolon gibi düşey betonarme elemanların betonun kalıba yerleştirilmesi sürecinde akıcı kıvamı sağlamak için betona katılan fazla suyun kalıp dışına atılmasıyla, taze betonun kalıp yüzeylerine yapmış olduğu yanal basınç miktarının azaltılabileceği bilinmektedir [59] yılında Roby çimentonun ve su miktarının kalıp üzerindeki etkisini ortaya çıkarmıştır. Roby, normal hızda yerleştirme sırasında, katkılı betonun normal betona göre yaklaşık %40-60 civarında daha yüksek basınç meydana getirdiğini, zayıf karşımın %10-15 civarında daha az basınç oluşturduğunu, kuru karışımın yaklaşık olarak %20-25 daha az basınç oluşturduğunu ve hava sıcaklığı arttıkça yanal basıncın azaldığını ortaya koymuştur [56] yılında, White ve Paaswell yatay toprak basıncı teorisini baz alarak elastisiteyi kullanarak ilk ciddi araştırmayı yaptılar. Sonuçlarını zemin ve beton yanal basıncı adlı kitapta yayınladılar. White ve Paaswell ilave yükten kaynaklanan yanal basıncın hesaplanmasında temel elastisite kanunlarını ve

46 29 Boussinesq formülünü kullanarak maximum basıncın P=0,52.w.H.t 0 formülü ile bulunabileceğini ifade etmişlerdir [56]. Formülde, w = betonun ağırlığı, H = yerleştirme hızı, t 0 = betonun sertleşme zamanını ifade etmektedir lara kadar beton kalıplarının dizaynı, betonun bir akışkan gibi hareket ettiği derinliğe bağlı hidrostatik bir basınç oluşturduğu kabulüne dayanmaktaydı yılında Macklin, betonun sıvı hareketi ile alakalı hipotezin doğal birçok testten çıkarıldığını fakat doğru olmadığını belirtti. Kalıp yüzey tahtası ve destek kirişlerindeki deformasyonları ölçerek elde ettiği sonuçlara göre; beton karışımındaki çimento miktarını göz ardı ederek taze betonun kalıplar üzerinde oluşturduğu yanal basıncı belirleyen exponsiyel biçimli deneysel bir formül elde etmiştir. Formülde; P=yanal basınç (psf) R=yerleştirme hızı (ft/hr), ifade etmektedir. (2.1) Macklin tarafından önerilmiş olan formül iki düzenlemeye tabii tutuldu. İlk olarak eğer vibrasyon betonun konsolidasyonu için kullanılacak ise 300 psf basınç döküm hızından bağımsız olarak bulunan basınca eklenmelidir. İkinci olarak değer karışım oranları 1:2:4 ise deneysel düzeltme faktörü kullanılması önerilmiştir lere kadar çoğu araştırmada hidrolik ve pnomatik basınç hücreleri konsolidasyon metotlarını ölçüm ve gözlemlemek için kullanılmıştır yılında Rodin; taze betonun kalıp üzerindeki yanal basıncın deneysel sonuçlarını gözden geçirmiştir. Farklı faktörlerin relatif etkilerini analiz ederek iki denklem önermiştir;

47 30 (2.2) H (2.3) Formülde; P max =maksimum beton basıncı (psf) H max =maksimum basınçta betonun yüksekliği (ft) R=Beton döküm hızını (ft/hr), ifade etmektedir. Rodin, taze betonun meydana getirdiği basıncı etkiyen faktörleri de aşağıdaki gibi özetlemiştir. Bunlar; Kalıpta beton dolum hızı, Beton yerleştirme metodu (elle veya vibratörle), Karışım oranları ve kıvam, Beton sıcaklığı, Betonun sertleşme hızı, Kalıp boyut ve şekli, Rodin, betonun granüler bir malzemeye benzediğini kabul ederek Terzaghi (1943) tarafından bulunan kemerleşme etkisi adında bir teori uygulamıştır. Rodin özel durumlar dışında davranışın neden hidrostatik olmadığını rasyonel bir şekilde açıklamaya çalışmıştır. Kemerleşme etkisinin ve betonla kalıp arasındaki sürtünmenin yanal basınç dağılımını belirli bir şekilde etkilediğini kabul etmiştir. Rodin, kemerleşme etkisinin aşağıdaki faktörlere bağlı olarak değiştiğini ifade etmiştir. Bunlar; Kalıbın kendisinde meydana gelen akma ve deformasyon, Kalıbın genişliğinin yerleştirme beton yüksekliğine oranı, Rodin, genişliğin yüksekliğe olan oranı ne kadar küçükse kemerleşme etkisinin de o kadar büyük olduğunu ifade etmiştir. Ayrıca kalıpta meydana gelen basınç değerinin genel şeklini belirleyen beş fiziksel faktörü de aşağıdaki gibi sıralamıştır. Bunlar;

48 31 1- Agrega tarafından meydana getirilen kemerleşme etkisi, 2- Çimentonun sertleşme hızı, 3- Çimentonun büzülmesi, 4- Beton yüksekliğinin artması ile birlikte kalıbın relatif rijitliği, 5- Beton yerleştirme yöntemidir yılında Schjödt; kalıp basınç analizinde boşluk sıvı basıncını tanımladı ve temel zemin mekaniği tanımlarını kullanarak kalıp basınçlarını tahmin edecek teorik bir model geliştirdi. Su miktarı ve karışımdaki boşluklar teorik olarak boşluk sıvı basıncının hesaplanmasında kullanılabilir. Çalışmasında betonu boşluk suyu basıncı olan ve içsel sürtünmeli bir granüler malzeme olarak modellemiş ancak kohezyonu göz ardı etmiştir. Schjödt modelinde aşağıdaki değişkenler yer almıştır; Kalıbın kesiti, Vibrasyon derinliği, Kalıbın geçirimliliği, Boşluk sıvı basıncı, Yerleştirme hızı, Oturma zamanı, Kalıbın pürüzsüzlüğü, Betonun ağırlığı, Betonun işlenebilirliği. Schjödt yanal basınç için betonla kalıp arasındaki sürtünmeli ve sürtünmesiz bir rasyonel analiz önererek dar duvar ve kolon kalıplarında, betonun kalıptaki sürtünmesinin baskın bir etkisi olduğunu ifade etmiştir. Schjödt betonda kalıbın sürtünmesi ile maksimum basıncın bulunabilmesi için aşağıdaki formülü önermiştir; (2.4) Sürtünmesiz durumlarda (geniş bir duvar veya bir kolon için) ise maksimum yanal basıncı tahmin etmeye yönelik olarak aşağıdaki ifadeyi önermiştir.

49 32 (2.5) Schödt 1959 yılında vibrasyonlu beton için ise basitleştirilmiş olan aşağıdaki formülü önermiştir. ).V t Formüllerde; (2.6) P = yanal basınç (psf) = beton karışımının birim ağırlığı (pcf) ₀= suyun birim ağırlığı (pcf) K₀=boşluk sıvı basıncının beton yüksekliğine bağlı bir fonksiyonun katsayısı λ = zamana bağlı betonun iç sürtünmesinin fonksiyonu h =üst noktadan basıncın hesaplandığı noktaya kadar olan derinlik (ft) h s = prizini almış betondan sonraki yükselen beton derinliği (ft) h t = vibrasyonun etkilediği derinlik (ft) A= exponsiyonel fonksiyon K= exponsiyonel fonksiyon V= yerleştirme hızı (ft/hr) t = betonun oturma zamanını (dak.) ifade etmektedir ye kadar betonun sertleşmesi ile zamana bağlı olarak betonun plastisitesindeki değişimin ilişkisini araştıran sınırlı sayıda araştırma yapılmıştır te Ricovard betonun plastisitesi hakkında yaptığı araştırmasının sonuçlarını yayınlamıştır. Araştırma sonuçlarında kalıp üzerinde meydana gelen yanal basıncı etkileyen özellikleri şu şekilde açıklamıştır [60]. Betonun kohezyonu ve içsel sürtünme açısı, Betonun sıkıştırma metodu, Betonarme çeliğinin kayma sürtünme açısı, Kalıbın yatay kesitinin boyutlarıdır. Bu çalışmada, kalıp yüzeyleri drenaj astarlarıyla kaplandığında betonun kalıp yanal basıncı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yüzey malzemesi olarak yedi

50 33 farklı malzeme kullanılmıştır. Üç kalıp yüzeyinde drenaj yapılarak geotekstil kalıp astarları uygulanmıştır. Diğer kalıplar ise referans olarak kullanılmıştır. Deney sonuçları ACI-347 nin önermiş olduğu hesaplarda bulunan yanal basınç değerleriyle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, kalıp yüzey farklılığının beton yanal basıncında % 40 oranında azaldığı belirlenmiştir [60]. Geleneksel beton kullanılan kalıplarda, kalıp yüzey malzemesinin beton yanal basıncı üzerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, farklı yüzey özelliklerine sahip 4 adet duvar kalıbı hazırlanmış ve C20 betonu dökülerek yanal basınç değerleri ölçülmüştür. Elde edilen deney sonuçları, ACI-347 nin önermiş olduğu hesaplamalarda bulunan yanal basınç değerleriyle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, kalıp yüzey farklılığının beton yanal basıncı üzerinde etkisinin olduğu ve hesaplamalarda ayrı bir parametre olarak göz önüne alınması gerektiği sonucuna varılmıştır [61]. Beton yanal basıncının tahmininde Amerika, İngiltere, Kanada ve Almanya da yapılan araştırmalar sonucunda bulunan hesap yöntemleri kullanılmaktadır Beton yanal basıncını hesaplama yöntemleri Düşey kalıp yüzeylerinde (perde duvar, kolon gibi düşey konumdaki betonarme yapı elemanlarının kalıplarında) betonun hidrostatik basıncı en etkin kalıp tasarım faktörü olarak görülmektedir. Elde edilen literatür bilgilerine göre kalıp tasarımında kullanılan hesaplama yöntemlerinde, beton yoğunluğu, beton karışım elemanları ve beton kıvamı gibi faktörlerin genel faktörler olarak alındığı görülmektedir. Ancak yoğunluk ve kıvam bakımından diğer beton türlerinden farklı bir yapıya sahip olan KYB nin, sık donatılı betonarme elemanlarda kullanıldığında ortaya çıkacak olan yanal basınç etkilerinin neler olduğu tam olarak bilinmemektedir. Bu nedenle kalıpta taze KYB döküm hızının, betonarme elemanlardaki donatı oranının ve taze beton yoğunluğunun da kalıba etkisi belirlenmelidir.

51 34 ACI 347r-03 göre beton yanal basıncı ACI ya göre taze beton basınçlarının hesabında beton döküm hızı ve taze beton sıcaklığı göz önüne alınmaktadır. ACI komitesi kalıbın, kalıba gelen tüm hidrostatik yanal basınca göre tasarlanmasını tavsiye etmektedir. ACI ya göre yanal basınç hesabında; yüksekliği 120 cm den daha küçük olan bir perde kalıbına normal vibrasyon ile yerleştirilmiş ve içerisinde herhangi bir katkı olmayan çimento ile üretilmiş ve en büyük çökme değeri 10 cm olan, 23,54 kn/m³ birim ağırlığına sahip beton esas alınmaktadır [54]. ACI tarafından duvarlarda meydana gelen yanal basıncın hesabı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmaktadır. Buna göre duvarlar için yanal basınç; (2.7) T = Beton sıcaklığı ( C) R = Beton döküm hızı (m/h) Cc= Birim ağırlık katsayısı (Çizelge 2.3) Cw= Kimyasal katsayı (Çizelge 2.4) Çizelge 2.3. ACI metodu için Cc Kimyasal katsayı değerleri [54] Beton özellikleri Tip I ve Tip III çimentoları, katkı maddesi kullanmayan Tip I ve Tip III çimentoları ile katkı maddesi, priz geciktirici kullanılan Tip I ve Tip III çimentoları ile priz geciktirici kullanılan Diğer Tip çimentolar veya karışımında % 70 ten az öğütülmüş yüksek fırın cürufu(ggbfs) yada % 40 pülvarize yakıt külü (pfa) içermeyen katkılar kullanılan Diğer Tip çimentolar veya karışımında % 70 ten az ggbfs yada % 40 pfa içeren bir katkı ile priz geciktirici kullanılan Diğer Tip çimentolar veya karışımında % 70 ten az ggbfs yada % 40 pfa ile bir priz geciktirici kullanılan Karışımında % 70 ten fazla ggbfs veya % 40 tan fazla pfa içeren C C 1,0 1,2 1,4

52 35 Çizelge 2.4. ACI metodu için Cw kimyasal katsayı değerleri [54] Betonun birim ağırlığı (Kn/m 3 ) C w 2,24-2,40 arasında 1,00 2,24 > küçük ise 0,5 [1+(w/145)], ancak >0,80 2,40 < büyük ise w/145 Gardner e göre beton yanal basıncı Gardner ayrıntılı deneysel çalışmalarının sonucunda taze beton yanal basıncının hesaplamasına yönelik formüller geliştirmiştir. Gardner formülünün geçerliliği kalıp yüksekliği h 1,0 m, d 100 mm, vibratörün gücü 1-2,5 HP, vibrasyon süresi 0-5 dak, betonun sıcaklığı T=8-29 ºC, 28 günlük silindir basınç dayanımı MPa, çökme değeri mm, beton döküm hızı R=1,5-2-6,6 m/h, katkı maddesi olarak süperakışkanlaştırıcı kullanılması durumunda Şekil 2.8. de verilmiştir [64]. Şekil 2.1. Gardner 1986 da deneysel olarak ölçülen taze beton yanal basınç değerleri [63].

53 36 Gardner tarafından kalıp tasarımında kullanılmak üzere geliştirilen formüller aşağıda verilmiştir [62] HP d 400.R 75 Pmak 24.h i 24.h (kpa) (2.8) d T 10 Kalıp tasarımı için Gardner formülü [66]; P mak 24. h i 3000HP d d R 18 T h (kpa) (2.9) Kalıp tasarımı için Gardner formülü (67); p mak 24. h i d R 18 T h Gardner tarafından önerilen formüllerde; Pmax : Maksimum yanal basınç, kpa h 0 h h i R : Maksimum yanal basıncın oluşturduğu yükseklik, m : Kalıbın yüksekliği, m : Vibratörün batma derinliği, m : Beton dökme hızı, m/h T : Beton sıcaklığı, ºC Β : Uçucu kül veya cüruf miktarı (ağırlıkça yüzde) Δ : Çökme miktarı, mm Normal betonlar için taze beton yanal basıncı; hi= 1 m, d= 300 mm, T= 15 C, β= 0, = 75 mm için; (2.11) 0.5 pmak R (kpa) (2.12) Gardner metodunda beton döküm hızı ve kalıp yanal basıncına ait değerler Çizelge 2.5. de verilmiştir.

54 37 Çizelge 2.5. Gardner metodu için beton döküm hızı ve kalıp yanal basıncı [65] R(m/h) Pmak (kpa) Gardner (1986) a taze beton yanal basıncının dağılım diyagramı Şekil 2.2. de verilmiştir. h h o hidrostatik basınç h = A.R n o Pmax Pmak : Maksimum yanal basınç, kpa h o : Maksimum yanal basıncın oluşturduğu yükseklik, m H : Kalıbın yüksekliği, m Hi : Vibratörün batma derinliği, m A, n : Ampirik faktörler, Rodin e göre A : 1,63 n=0,33 D : En küçük kalıp boyutu, mm R : Beton döküm hızı, m/h T : Betonun sıcaklığı, ºC B : Uçucu kül veya cüruf miktarı (yüzde olarak ağırlıkça ) Δ : Çökme miktarı, mm Şekil 2.2. Gardner (1986) a göre taze beton yanal basıncı dağılım diyagramı [65] DIN e göre beton yanal basıncı DIN de taze beton basınçlarının hesabında beton sınıfları, betonlama hızı, beton birim ağırlığı, priz süresi, vibrasyon durumu göz önüne alınmıştır. Taze beton basınçlarının kalıp yüksekliği boyunca dağılımı Şekil 2.3. de verilmiştir.

55 Hb= w.vb Hs 38 Pb Şekil 2.3. DIN e göre taze beton basınç dağılımı [66] Pb maksimum basınç değeri ve h s hidrostatik basınç yüksekliği beton sınıflarına ve V b betonlama hızına bağlı olarak Şekil daki diyagramdan alınabilir. Diyagramda verilen şartlardan birinin veya birkaçının değişmesi durumunda P b ve h s değerleri Çizelge 2.7., Çizelge 2.8., ve Çizelge 2.9. dan alınan katsayılar yardımıyla düzeltilmektedir. DIN de beton karışımları dört tipte sınıflandırılmıştır. Bunlar K1 katı veya kuru beton, K2 plastik beton, K3 yumuşak beton ve K4 akıcı betondur. Beton yanal basıncı hesaplamak için hazırlanan formüllerde; beton yoğunluğu; 25 kn/m 3, sertleşme süresi; 5 saat, geçirimsiz kalıp, iç vibratörle yerleştirilmiş beton ve beton sıcaklığı; 15 o C olarak kabul edilmiştir. Buna göre beton yanal basıncını hesaplamak için; K1 için P max = 5.V+ 21 (V=beton döküm hızı m/h) K2 için P max = 10.V+ 19 K3 için P max = 17.V+ 17 formülleri önerilmektedir. Çizelge 2.6. Betonda priz gecikme katsayısı [66] Saat olarak priz gecikme süresi Beton sınıfı 5 15 K1 1,15 1,45 K2 1,25 1,80 K3 1,40 2,15 K4 1,40 2,15

56 39 K1 betonları için DIN e göre maksimum taze beton basınç değerleri Çizelge 2.7. de verilmiştir. Çizelge 2.7. K 1 Beton Tipi için DIN e göre maksimum taze beton basınçları [71] K2 Beton tipi Vb (m/h) Pb (kpa) Pb (kpa) Pb (kpa) Pb (kpa) Sıcaklık 20 0 h s (m) 15 0 h s (m) 10 0 h s (m) 5 0 h s (m) 0,5 20,4 0, ,96 27,6 1,10 31,2 1,25 1,0 24,7 0, ,16 33,4 1,33 37,7 1,51 1,5 28,9 1, ,36 39,1 1,56 44,2 1,77 2,0 33,2 1, ,56 44,9 1,79 50,7 2,03 2,5 37,4 1, ,76 50,6 2,02 57,2 2,29 3,0 41,7 1, ,96 56,4 2,25 63,7 2,55 3,5 45,9 1, ,16 62,1 2,48 70,2 2,81 4,0 50,2 2, ,36 67,9 2,71 76,7 3,07 4,5 54,4 2, ,56 73,6 2,96 83,2 3,33 5,0 58,7 2, ,76 79,4 3,2 89,2 3,59 5,5 62,9 2, ,96 85,1 3,40 96,2 3,85 6,0 67,2 2,6 79 3,16 90,9 3,63 102,7 4,11 6,5 71,4 2, ,36 96,6 3,86 109,2 4,37 7,0 75,7 3, ,56 102,4 4,09 115,7 4,63 K3 Beton tipi için DIN e göre maksimum taze beton basınç değerleri Çizelge 2.8. de verilmiştir.

57 40 Çizelge 2.8. K3 Beton tipi için DIN e göre maksimum taze beton basınçları [71] Vb (m/h) K3 Beton tipi Pb (kpa) Pb (kpa) Pb (kpa) Pb (kpa) Sıcaklık 20 0 h s 15 0 h s 10 0 h s 5 0 h s 0,5 21,3 0, ,00 28,8 1,15 32,5 1,30 1,0 27,2 1, ,28 36,8 1,47 41,6 1,66 1,5 33,2 1, ,56 44,9 1,79 50,7 2,03 2,0 39,1 1, ,84 59,2 2,12 59,8 2,39 2,5 45,0 1, ,12 61,0 2,44 68,9 2,76 3,0 51,0 2, ,40 69,0 2,76 78,0 3,12 3,5 57,0 2, ,68 77,1 3,08 87,1 3,48 4,0 62,9 2, ,96 85,1 3,40 96,2 3,85 4,5 68,9 2, ,24 93,2 3,73 105,3 4,21 DIN e göre beton tipi ve betonlama hızına bağlı olarak maksimum taze beton yanal basınçları kolon ve perde için Şekil 2.4. de verilmiştir [71] Şekil 2.4. DIN e göre maksimum taze beton basınç diyagramı Betonların birim hacim ağırlıklarına göre düzeltme faktörleri Çizelge 2.9. da verilmiştir.

58 41 Çizelge 2.9. Beton birim ağırlıklarına göre düzeltme faktörleri [71] Yb (kn/m 3 ) α Yb (kn/m 3 ) Düzeltme faktörü (A) 10 0, , , , , , , , , , , , , ,60 Ciria report 1082 e göre beton yanal basıncı (U.K.) İngiliz yapı endüstrisi araştırma ve danışma birliği (CIRIA) nın yayınladığı raporda daha önceki çalışmaların üzerine, beton teknolojisindeki gelişmeler ve birçok faktör göz önünde bulundurularak taze betonun yanal basıncını etkileyen faktörler yeniden düzenlenmiş olup bu faktörler Şekil 2.5. de verilmiştir [70]. Şekil 2.5. CIRIA 108 göre taze beton yanal basıncını etkileyen faktörler [66]

59 42 CIRIA, tasarımda kullanılacak maksimum kalıp basıncını hesaplamada kullanılmak üzere iki formül geliştirmiştir. Bu rapora göre kalıplarda maksimum beton yanal basıncının hesaplanmasında aşağıdaki ifadeler kullanılmaktadır. p 1 b max D C1 R C2.K H C R (2.13) C 1 R H yanal basınç hesaplamasında (2.14) p max b D.h (2.15) Formülünün kullanımı önerilmektedir. Formülde; P max = beton yanal basıncı, kn/m 2 C 1 = Kalıp büyüklüğüne bağlı olan katsayı [ 0.5 m.h ] (Çizelge 6) 0.5 C 2 = çimento cinsi ve katkı maddelerine bağlı katsayısı [ m ] D = beton birim hacim ağırlığı, (kn/m 3 ) H = kalıp yüksekliği, (m) h = betonlama yüksekliği, (m) K = sıcaklık katsayısı R = beton döküm hızı (m/h), T = taze beton sıcaklığı ( C), olarak verilmektedir K (2.16) T 16 Geliştirilen formüllere göre tasarımda kullanılacak olan yanal basınç değerleri Çizelge da verilmiştir.

60 43 Çizelge Ciria report 1082 ye göre tasarım için yanal basınç değerleri [66] Perde duvarlarda C 1 = 1,0* Kolonlarda C 1 = 1,5** Beton Karışım özellikleri C 2 katsayısı OPC, RHPC veya SRPC olmayan katkılar 0,3 OPC, RHPC veya SRPC ile birlikte katkı, priz geciktirici 0,3 OPC, RHPC veya SRPC ile birlikte katkı, priz geciktirici 0,45 LHPBFC, PBFC, PPFAC veya karışında %70 ten az ggbfs yada %40 pfa içermeyen katkılar LHPBFC, PBFC, PPFAC veya karışında %70 ten az ggbfs yada %40 pfa içeren herhangi bir katkı ile priz geciktirici* LHBFC, PBFC, PPFAC veya karışımında %70 ten az ggbfs yada %40 pfa ile bir priz geciktirici 0,45 0,45 Karışımında %70 ten fazla ggbfs veya %40 tan fazla pfa içeren 0,6 *duvar kalıbının en az bir doğrultudaki uzunluğunun 2 m den büyük olduğu durumlarda ** kolon kalıbının her iki doğrultuda boyutunun 2 m den büyük olduğu durumlarda Çizelge da gösterilen sembollerin açılımları aşağıda ifade edilmiştir. OPC RHPC : Portland çimentosu : Hızlı sertleşen portland çimentosu LHPBFC : Düşük ısılı yüksek fırın portland çimentosu PBFC PPFAC SRPC ggbfs pfa LHBFC : Yüksek fırın portland çimentosu : Uçucu kül portland çimentosu : Sülfata dayanıklı portland çimentosu : Öğütülmüş yüksek fırın cürufu : Toz halinde uçucu kül : Düşük ısılı Portland çimentosu 0,6 CSA S269.3 e göre beton yanal basıncı (Kanada) Kanada Standardında, maksimum yanal basıncı tahmin etmede etkin faktörlerin; yerleştirme hızı, beton sıcaklığı, katkı maddeleri, kalıbın deformasyonu, beton sertleşme süresini etkileyen ilave bağlayıcı ve katkı

61 44 maddeleri olduğu belirtilmektedir. Kolon kalıplarının tasarımında, kontrol edilebilir bir beton döküm hızında dökülmesi tavsiye edilmedikçe, tüm beton yanal basıncına göre yapılmasını önermektedir. Tip I veya Tip III çimento kullanılan ve maksimum çökmesi 100 mm olan, iç vibrasyonla yerleştirilen beton kullanılan duvar kalıplarında tasarım için; Gardner (1985) in yaptığı çalışmalara dayanan formül geliştirilmiştir. P (2.17) Formülde; Pmak : Maksimum yanal basınç limiti (kpa), hi : Vibratörün batma derinliği (minimum 1 m) d R T : Kalıbın minimum ölçüsü (cm) : Beton yerleştirme hızı (m/h) : Beton sıcaklığı ( ºC) β : Beton içerisindeki uçucu kül ve cüruf içeriğinin yüzdesi (%) Slump: Betonun çökme miktarı (mm) h : Beton yerleştirme yüksekliğini (m) ifade etmektedir. Çizelge CSA-S269.3 nın Duvar kalınlıkları için önermiş olduğu maksimum beton yanal basınçları [67] Beton döküm hızı (m/h) Yanal basınç limiti (kpa) Beton Sıcaklığı (ºC) 5 C 10 C 15 C 20 C 25 C 30 C 1,0¹ ,5¹ ,0¹ ,5¹ ,0¹ ,5² ,0² 144** ,5² ,0² ,5² ,0²

62 45 *Minimum basınç limiti =48 kpa **Maksimum basınç limiti =144 kpa Yanal basınç hesaplanmasında ACI 347 duvar kalınlıklarında kullanılan Formül R için Yanal basınç hesaplamasında ACI 347 kolon kalıplarında kullanılan formül R> için 2.5. KYB de Yanal Basınçla İlgili Çalışmalar KYB inşaat sektöründe kullanılmaya başlamasıyla birlikte normal betona oranla içinde bulunan katkı vb nedenlerden dolayı kalıp üzerinde etkilerinin farklı olduğu bilinmektedir. Bu nedenle çeşitli çalışmalar yapılmıştır. KYB lerde kalıp yanal basıncının hesaplanması ile ilgili çalışmalar artarak devam etmektedir. Bu konuda yapılan bazı çalışmalar aşağıda başlıklar halinde sunulmuştur KYB lerde yanal basınç hesaplama Çeşitli zamanlarda yapılan çalışmalarda diğer bazı değişkenlerin de yanal basınç üzerinde etkili olduğu belirtilmiştir. Bunlar; betonun kıvamı, donatının yerleştirilme şekli ve miktarı, çevre sıcaklığı, boşluk suyu basıncı, maksimum agrega boyu, yerleştirme yöntemi, çimento tipi, yerleştirme derinliği, kalıbın yüzey düzgünlüğü ve geçirimliliğidir. Ancak genel beton uygulamalarında bu değişkenlerin etkileme düzeyleri çoğunlukla küçük olduğu için ihmal edilebilir düzeydedirler. Uçucu kül ve diğer puzolanların düşük ortam-çevre sıcaklıklarında çimento ile yer değiştirilmesinde veya priz geciktirici katkıların kullanılmasında yanal basınçlar üzerinde gözden kaçırılmaması gereken önemli etkileri olur. Benzer şekilde süper akışkanlaştırıcı katkıların etkileri ve priz geciktiricilerin etkileri de göz önüne alınmalıdır [68].

63 Roussel ve Ovarlez e göre beton yanal basıncı Roussel ve Ovarlez yaptıkları deneysel çalışmalarını; 10 m yükseklik, 5,44 m genişlik ve 0,20 m kalınlığında kalıp üzerinde yapmışlardır. Beton birim ağırlığı olarak 2,265 kg/m 3 almışlardır. Kalıp üzerinde yerden yükseklikleri 0,55 m, 1,95 m ve 3,36 m olan bölgelere yük hücreleri yerleştirilmektedir. Uygulamada pratik bir model önerilmiştir. Modelde, maksimum basıncın zamanla değişiminin (en azından erken yaşta) doğrusal olduğu varsayılmıştır [68]. Döküm zamanı bakımından son basınç ile kayma gerilmesinin karşılaştırılması Şekil 2.6. da verilmiştir. Şekil 2.6. Döküm zamanı bakımından maksimum basıncın karşılaştırılması [68] Grafiğe göre 70. dakikadan sonra kalıpta yanal basıncın azaldığı görülmektedir. Bu nedenle BT-RHEOM ile ölçülen son basınç değeri maksimum basınç olarak ifade edilmiştir.

64 Khayat ve Assaad a göre beton yanal basıncı Khayat ve Assaad KYB de kalıp yanal basıncını etkileyen önemli faktörleri belirlemek için çalışma yapmışlardır. Çalışmada elde ettikleri model denklemler K 0, a göre denklem 2.20 de ifade edilmiştir [70]. K 0 (%) =-0,047A b1 +105,8 (R 2 =0,89) (2.20) K 0 :nisbi basınç Çökme alanlarının farklı karışım oranları için K 0 değerlerinin betona etkisi Şekil 2.7. de verilmiştir. Şekil 2.7. Çökme alanlarının farklı karışım oranları için K 0 değerlerinin betona etkisi [69] Döküm hızı ve K 0 katsayısı değerleri Çizelge 2.12 de verilmiştir. Çizelge Beton döküm hızı ve K 0 katsayıları [69] Döküm hızı R (m/h) K 0 (%) eşitliğinden ,1 0 2,3 3,6 4,7 6,1 7,3 8,0 9,6

65 Graubner ve Proske e göre beton yanal basıncı (2005A) Graubner ve Proske [2005A] Janssen tarafından geliştirilen bir silo teorisi ile KYB yanal basınç tahmini üzerine bir model oluşturdular. 4,30 m x 0,30 m x 0,30 m boyutunda kolonda M1 0,30 m, M2 1,30 m, M3 2,30 m ve M4 3,30 m yüksekliklerde kalıp yanal basıncını ölçebilmek için noktaları oluşturulmuştur. Ölçüm sonuçlarına göre modelin oluşturulması için izlenmesi gereken formüller sırasıyla belirtilmiştir [72]. Denge denklemi A. +.A.dh=A.( +d. )+ w. U.dh (2.21) Basınç oranı (t)= h/ v (2.22) Sürtünme katsayısı µ(t)= / h (2.23) dh=dt. (2.24) Diferansiyel denklemi. =. (2.25) Düşey basınç ( (2.26) Yatay basınç σ h= σ ν. λ (t) (2.27) KYB de kalıp yanal basıncının Graubner ve Proske e göre dağılımı Şekil 2.8 de verilmiştir.

66 49 Şekil 2.8. Kolonda basınç hesabı için deneysel çalışma [72] Graubner ve Proske, 2005A tarafından geliştirilen silo teorisi ile kalıp yanal basıncının hesaplanması Şekil 2.9. da verilmiştir.

67 50 Şekil 2.9. Kalıp yanal basıncının dağılımı [73] Basınç oranı ( ) ve sürtünme katsayısı ( µ) elde edilen formüllerden hesaplanır. λ = 1-0,18 (t/t E ) 2 9,14(t/t E ) 3 +7,84(t/t E ) 4-1,79(t/t E ) 5 (2.28) 2 µ = 0,23(t/t E ) 1,093(t/t E ) 2 +1,72(t/t E ) 3 +0,002(t/t E ) 4-0,636(t/t E ) 5 (2.29) 2 Graubner ve Proske, 2005B e göre beton döküm hızına bağlı olarak kalıp yanal basıncında oluşan değişim Şekil da verilmiştir [73].

68 51 Şekil Döküm hızının kalıp yanal basıncına etkisi [73] German/European Standart DIN 18218:2009 göre beton yanal basıncı DIN 18218:2009 German/European standardına göre taze beton basıncının hesaplanması için düşey kalıp üzerinde yüksek işlenebilir betonları içermektedir [67]. P max = γ c C 2 K t (0.48 R+0.74) (2.30) Formülde; P max = maksimum yanal basınç, kpa; γ c = Betonun birim ağırlığı, kg/m 3 C 2 K t R = İlave katsayı, = Sıcaklık katsayısı =(145-3T)/100 = Döküm hızı, m/h T = Beton sıcaklığı, C

69 52 3. MALZEME VE YÖNTEMLER 3.1. Malzemeler Kendiliğinden yerleşen betonun (KYB) farklı birim ağırlık, betonda farklı donatı yoğunluğu ve farklı döküm hızlarında kalıp yanal basıncının incelenmesi amacıyla yapılan bu araştırmada kullanılan malzemeler genel olarak aşağıda belirtilmiştir. Bunlar; Agrega Çimento Katkı Su Uçucu kül Kontrplak (plywood) 18 mm, İnşaat çeliği Kalıp örneklerinin üretiminde kalıp yüzey malzemesi olarak; plywood kullanılmıştır. Hazırlanan kalıpların içine EFNARC 2005 (The European Guidelines for Self-Compacting Concrete Specification, Production and Use ) standardına uygun olarak üretilen C30 sınıfı KYB dökülmüştür Agrega Beton üretiminde Düzce ili sınırları içerisindeki Fındıklı Aksu mevkiinden temin edilen kırma taş agregası kullanılmıştır. Kullanılan agreganın maksimum tane çapı 16 mm dir. Yıkanmış olarak temin edilen agreganın kimyasal ve fiziksel özellikleri üretici firmadan temin edilmiştir. Agregaya ait fiziksel özellikler Çizelge 3.1. de, kimyasal özellikleri de Çizelge 3.2. de verilmiştir[74]..

70 53 Çizelge 3.1. Agregaların kimyasal özellikleri Kimyasal Analiz Özellik kırma agrega (%) Kızdırma kaybı 37,39 SiO 2 11,91 Al 2 O 3 1,22 Fe 2 O 3 0,53 Cao 47,47 MgO 0,41 SO 3 0,16 Na 2 O 0,20 K 2 O 0,51 Cl 0,0108 Suda çözünebilen SO 3 0,010 Suda çözünebilen Cl 0,0001 Toplam 0,03 Çizelge 3.2. Agregaların fiziksel özellikleri Fiziksel özellikler Deney adı İnce Agrega İri Agrega Özgül ağırlık, (gr/cm 3 ) 2,65 2,70 Su emme oranı, (%) 3,14 1,67 Gevşek birim ağırlık, (gr/cm 3 ) 1,57 1,64 Sıkışık birim ağırlık, (gr/cm 3 ) 1,88 1,76 Bu çalışmada betonun hazırlanmasında kullanılan agregaların tane çapının belirlenmesi amacıyla elek analizleri yapılmış ve agreganın granülometri eğrileri Şekil 3.1. de verilmiştir [75,76].

71 54 Şekil 3.1. Betonda kullanılan agregaya ait granülometri eğrileri (Dmax=16 mm) Çimento Beton üretiminde TS EN standardına uygun Bolu Çimento fabrikasından temin edilen CEM I 42,5 R Portland çimentosu kullanılmıştır. Çimentonun, üretici firmadan alınan kimyasal özellikleri Çizelge 3.3. de, fiziksel ve mekanik özellikleri de Çizelge 3.4. de verilmiştir [77,78]. Çizelge 3.3 CEM I 42,5 R çimentosunun kimyasal özellikleri Kimyasal Özellikler Malzeme adı Oran (%) SiO 2 18,48 Al 2 O 3 0,41 Fe 2 O 3 4,03 CaO 63,79 MgO 1,26 SO 3 2,98 Na 2 O 0,14 K 2 O 0,69 Toplam Alkali 0,59 Cl 0,02 Kızdırma kaybı 4,06 Çözünmeyen kalıntı 0,41 S.CaO 1,20

72 55 Çizelge 3.4. CEM I 42,5 R çimentosunun fiziksel ve mekanik özellikleri [84] Fiziksel özellikler Özgül ağırlık (gr/cm 3 ) 3,14 Su ihtiyacı (%) 29,6 Priz başlangıcı (sa/dk) 01:00 Priz sonu (sa/dk) 02:10 Le chatelier (mm) 1,7 Özgül yüzey (cm 2 /gr) 3972 Elek üstü 45µ (%) 4,48 Basınç dayanımı (Mpa) 3. gün 25,6 28. gün 52,5 Eğilmede çekme dayanımı 28. gün 8, Katkı Bu çalışmada, akışkanlaştırıcı olarak yüksek performanslı hiperakışkanlaştırıcı katkı kullanılmıştır. Kullanılan kimyasal katkının, üretici firmadan alınan teknik özellikleri Çizelge 3.5. de verilmiştir. Çizelge 3.5. Kullanılan kimyasal katkıların teknik özellikleri Teknik özellikleri Yoğunluk (gr/cm³) (20 º) 1,07 Klor % (EN ) <0,1 Viskozite - Görünüm Homojenite Kimyasal İçeriği Açık kahve, sıvı Homojen Modifiye karboksilat esaslı sentetik polimer Üretilen betonda, TS EN standardı ile ASTM C Tip F Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Poz No:04.613/1-A3 e uygun yüksek performanslı

73 56 hiperakışkanlaştırıcı beton katkısı (YPHBK) kullanılmıştır [79,80]. Katkının, üretici firmadan alınan bazı özellikleri Çizelge 3.6. da verilmiştir. Çizelge 3.6. Yüksek Performanslı hiperakışkanlaştırıcı beton katkısının bazı özellikleri Kimyasal İçeriği Polikarboksilat esaslı Görünüm/Renk Açık kahverengi sıvı Yoğunluk 1,06 ± 0,02 kg/l ph Değeri 5,0 ± 1 Klor içeriği % (TS EN ) < %0,1 Alkali içeriği % (TS EN ) < %5 Donma noktası -5 C Su KYB nin üretiminde içme suyu niteliğine sahip TS EN 1008 e uygun su kullanılmış olup beton karışımları, S/Ç oranı 0,33 ve 0,38 olacak şekilde hazırlanmıştır[81]. Suyun, üretici firmadan alınan fiziksel ve kimyasal özellikleri Çizelge 3.7. de verilmiştir.

74 57 Çizelge 3.7. Betonda kullanılan beton karma suyuna ait özellikler Özellik TS EN 1008 istenen değer Numune Özellikleri Sıvı ve katı yağlar yok yok Renk - normal Askıda katı madde Maks. 4 ml Yok Koku Yok Yok Asitler (ph) 4.0 7,7 Organik Madde Yok Yok Öngerilmeli beton veya şerbette azami klor muhtevası (mg/l) İçerisinde, donatı veya diğer metal bulunmayan Maks.500 Maks Betonda azami klor muhtevası(mg/l) Maks ,2 SO 4 mg/l Maks ,0 Na2Omg/L - 10,0 K 3O mg/l - 0,2 Na 2O eşdeğeri cinsinden toplam Maks ,1 alkali Damıtık su ile (dak) Priz Başı Numune ile (dak.) Min. 60 dak. 185 Sapma oranı (%) Maks Damıtık su ile (dak.) Priz sonu Numune ile dak Sapma oranı (%) - 3,0 7 günlük Basınç dayanımı Damıtık su ile (N/mm 2 ) Numune (N/mm 2 ) ,4 Oran (%) Min , Uçucu kül Beton üretiminde; Zonguldak Çatalağzı Termik Santralinde üretilen TS EN 197-1, ASTM C 618, TS 639 ve TS EN standartlarındaki koşullara uygun olan F tipi uçucu kül kullanılmıştır [82]. Kullanılan uçucu külün yoğunluğu 2,12 gr/cm 3 tür. Uçucu külün, üretici firmadan alınan kimyasal analiz sonuçları Çizelge 3.8. de verilmiştir.

75 58 Çizelge 3.8. Çatalağzı uçucu külünün kimyasal analiz sonuçları Madde Birim UK-101 Rutubet % 0,17 Analiz ve testlerin Yapıldığı Standartlar TS EN (Betonda kullanılan Uçucu Kül) Limit değerler(87) Kızdırma Kaybı % 2,65 TS EN [83] Kat. A:<5,0 Kat. B:2,0-7,0 Kat. C:4,0-9,0 Serbest CaO Reaktif CaO Cl Sülfürik Anhidrit (SO 3 ) % 0,00 TS EN [89] <2,5 % 1,46 TS EN [83] <10,0 % 0,01 TS EN [83] <0,10 % 0,41 TS EN [83] <3,0 SiO 2+ Al 2 O 3+ Fe 2 O 3 % 88,00 TS EN [83] >70,0 Reaktif SiO 2 % 41,36 TS EN [83] >25 Alkaliler (Na 2 O eşdeğeri ) MgO % 2,77 TS EN [83] <5 % 1,93 TS EN [83] <4 P 2 O 5 ppm 8,06 TS EN 450-1[88] < Kontrplak (Plywood) Kalıp örneklerinin üretiminde kalıp yüzey malzemesi olarak; suya dayanıklı ve 18 mm kalınlığında, DIN ve EN standartlarına uygun kontrplak (plywood) kullanılmıştır. Kontrplak, üretici firmadan alınan teknik özellikleri Çizelge 3.9. da verilmiştir.

76 59 Çizelge 3.9. Kontrplak a (Plywood) ait teknik özellikler Ağaç türü Yoğunluk (kg/m 3 ) Bükülme Direnci (N/mm 2 ) Kopma direnci (N/mm 2 ) Kesme Direnci (N/mm 2 ) Basınç Direnci (N/mm 2 ) Huş (Birch) ,8-14, İnşaat çeliği Betonda kalıp içerisinde bulunan donatının kalıp yanal basıncına etkisini araştırmak amacıyla TS 500 de belirtilen beton kesit alanının minimum boyuna donatı oranı olarak %1 ve maksimum boyuna donatı oranı olarak %4 seçilmiştir [83]. Kalıba donatı olarak yerleştirilen inşaat çelikleri TS 708 e uygun nervürlü inşaat çeliği kullanılmıştır Yöntemler Uçucu kül katkılı KYB lerin taze beton deneyleri ve kalıplara beton döküm işlemleri Düzce Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğitimi Bölümü Beton ve Yapı Mekaniği laboratuarlarında yapılmıştır. Betonun hazırlanması ve laboratuara taşınması ise Düzce Yiğitler Beton firması tarafından yapılmıştır Kendiliğinden yerleşen beton deneyleri Bu çalışmada kullanılan C30 sınıfı KYB nin karışım hesapları laboratuar ortamında EFNARC standardına uygun olarak yapılmıştır. KYB nin karışım hesabında mineral katkı olarak çimento ağırlığının %43 ü ve %57 si oranlarında TS EN standardına uygun uçucu kül kullanılmıştır. Üretilen KYB nin karışım hesabı ile genel özellikleri 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 için ayrı ayrı verilmiştir. Çalışmada 2300 kg/m 3 birim ağırlığına sahip

77 60 KYB üretilebilmesi için karışım hesabı yapılmış ve elde edilen karışım oranları Çizelge de verilmiştir [84]. Çizelge kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin karışım hesapları Malzeme adı Malzemenin cinsi Ağırlık (kg) Hacim (dm 3 ) İnce agrega ,79 İri agrega ,37 234,21 Çimento CEM I 42,5 R ,46 Mineral katkı Uçucu kül ,34 Kimyasal katkı Hiperakışkanlaştırıcı 5,63 5,2 Su Şebeke suyu Toplam Çalışmada 2400 kg/m 3 birim ağırlığına sahip KYB üretilebilmesi için karışım hesabı yapılmış ve elde edilen karışım oranları Çizelge de verilmiştir. Çizelge kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin karışım hesapları Malzeme adı Malzemenin cinsi Ağırlık (kg) Hacim (dm 3 ) İnce agrega ,79 İri agrega ,65 245,05 Çimento CEM I 42,5 R ,47 Mineral katkı Uçucu kül ,75 Kimyasal katkı Hiperakışkanlaştırıcı 5,35 4,94 Su Şebeke suyu Toplam Taze betonun birim ağırlığını belirleyebilmek için 3,0 dm 3 hacminde silindirik kap kullanılmıştır. Taze harç bu kap içerisine sıkıştırma işlemi yapılmadan dökülerek tartılmış ve kabın darası toplam ağırlıktan düşüldükten sonra tartılan harç ağırlığı silindirik kabın hacmine bölünerek taze betonun birim

78 61 ağırlığı belirlenmiştir. Deneyler sonucunda belirlenmiş olan taze beton birim ağırlıkları Çizelge de verilmiştir. Çizelge 3.12 Taze betonun birim ağırlıkları KYB türü Tartılan ağırlık (gr) Hacim (dm 3 ) Birim ağırlık (gr/dm 3 ) ,6 Çökme-yayılma deneyi Çökme-yayılma deneyi geleneksel çökme hunisi (Abrams konisi) ile gerçekleştirilmiştir. Düşey yükseklikten çok yatay yayılma mesafesi ölçülür. Yayılma tablası düz bir yüzeye yerleştirildikten sonra yüzeyi nemlendirilmiştir. Çökme hunisine herhangi bir zorlama ve sıkıştırma yapmadan tek bir işlemle beton doldurulduktan sonra huni; yatay konumda duran tablaya dik olarak yukarı doğru kaldırılmıştır. Tabla üzerinde yayılan taze beton 500 mm çaplı daireye ulaştığı anda kronometre durdurulmuştur. Betonun yayılma hareketi durduktan sonra, yayılan betonun çapı, birbirine dik olarak iki noktadan ölçülmüş ve ölçülen çapların aritmetik ortalaması alınarak taze betonun yayılma çapı tespit edilmiştir. EN taslağı ile KYB ler için sınıflandırmalar getirilmiştir. Çökme yayılma mm arasında ise SF1, mm arasında ise SF2, mm arasında ise SF3 ile sınıflandırılmaktadır. EN taslağında T 500 süresi için de sınıflandırma getirilmiştir. T 500 süresi 2 sn den daha az ise VS1, eşit veya büyük ise VS2 olarak belirlenmiştir [85].

79 62 V- hunisi deneyi KYB nin dar bir kesitten kendi ağırlığı ile geçebilme yeteneğini belirlemek amacı ile yapılan bir deneydir. Akış hızının belirlenmesi ve gözlem yapılması sureti ile KYB nin viskozitesi hakkında bilgi veren bu deney yönteminde, belirli aralıklarla belirlenen akış sürelerinin kullanılması sonucu ayrışma direnci belirlenmiştir. V hunisinin yüzeyleri nemlendirildikten sonra üst yüzeye kadar beton sıkıştırma işlemi yapılmadan doldurulmuştur. V şeklindeki dikdörtgen kesitli huninin en alt kesitinde betonun akışına izin veren kapağın açılması ile beton V hunisinden akmaya başlamış olup kapak açıldığı anda kronometre çalıştırılmış, üstten bakıldığında ışığın görüldüğü ana kadar geçen süre ölçülerek kayıt altına alınmıştır. Deney TS EN standardına uygun yapılmıştır [86]. V hunisi deneyinde kullanılan aparat Şekil 3.2. de verilmiştir. Şekil 3.2. EFNARC 2005 e uygun V hunisi deney aparatı

80 63 L kutusu deneyi L kutusu deneyi, KYB nin, donatılar arasından ve dar açıklıklardan, ayrışma veya blokajlanma olmaksızın akarak geçme yeterliliğinin belirlenebilmesi için yapılmıştır. L kutusu deneyi, TS EN a uygun olarak 20±2 C laboratuar koşullarında yapılmıştır [87]. L kutusu iki çubuklu ve üç çubuklu olmak üzere iki çeşittir. Üç çeşit çubuklu deney, daha sık donatıyı temsil etmektedir. L kutusu deneyi için hazırlanmış olan KYB herhangi bir sıkıştırma olmadan doldurulduktan sonra alt bölümde çubukların olduğu kısımdaki kapak açılarak betonun ikinci yatay bölüme geçişine izin verilmiştir. Deney sonucunda düşey bölüm içerisindeki (H 1 ) ve yatay bölüm sonundaki (H 2 ) beton yükseklileri ölçülmüş ve H 2 /H 1 oranı belirlenmiştir. Elekte ayrışma deneyi Elekte ayrışma deneyi, KYB nin ayrışmaya karşı direncinin belirlenmesi için yapılmıştır. KYB den 5 mm göz açıklıklı kare elek yüzeyini örtecek miktarda numune alındıktan sonra 15 dakika bekletilmiş ve elek üzerine döküldükten iki dakika sonra elekten geçen malzeme ile elek üzerinde kalan malzeme ayrı ayrı tartılarak kaydedilmiştir. Elekten geçen malzeme ağırlığının elek üzerinde kalan malzemenin kütlesine oranı ayrışma oranı olarak hesaplanmıştır. Ayrıca 15 dakika elek üzerinde bekleme süresinin sonunda, numune kabının kapağı açılmış ve taze beton üzerinde görülebilir herhangi bir terleme suyu bulunmamıştır. Deney TS EN standardına uygun yapılmıştır [88]. J - halkası deneyi J halkası deneyi, KYB nin, donatılar arasından ve diğer engeller arasındaki dar açıklıklardan, ayrışma veya blokajlanma olmaksızın akarak geçme yeterliliğinin belirlenebilmesi için yapılmıştır. Deneyin amacı L kutusu ile benzer özellikler taşır. EN taslağında J halkası deneyi ile ilgili

81 64 sınıflandırma yapılmıştır. 12 çubuklu J halkasında PJ değeri 10 a eşit veya küçük ise PJ1, 16 çubuklu J halkasında PJ değeri 10 a eşit veya küçükse PJ2 olarak sınıflandırılır. J halkası deneyi geniş ve dar çubuk aralıklı olarak iki şekilde yapılabilmektedir. Bu çalışmada, dar çubuk aralıklı J halkası kullanılmıştır. Deneyde huni betonla doldurulmadan önce, etrafına düzgün aralıklarla düşey olarak yerleştirilmiş düz çubuklar bulunan J halkası yerleştirilmiş ve çökme yayılma deneyindeki işlemler aynen tekrarlanmıştır. Bu deney EN standardına uygun olarak yapılmıştır [89] Betonda priz süresinin penetrasyon yöntemi ile tayini Taze betonun priz süresinin bulunabilmesine dair şimdiye kadar önerilmiş çok sayıda deney yöntemi bulunmaktadır. Bunlardan bazıları, betonun kıvamındaki değişikliği, betona gönderilen titreşimin dalga hızını, terlemeyi, hidratasyon ısısı değişikliğini, hacim değişikliğini ve penetrasyona karşı betonun direncini ölçmeyi esas alan değişik deney yöntemleridir[88]. Bunlar arasında en çok kabul gören yöntem, taze betonun penetrasyona karşı direncinin ölçülmesidir. Betonda priz süresinin penetrasyon direncinin ölçülmesi yöntemi ile tayini yöntemi TS 2987 ve ASTM C 403/C 403 M-08 standartlarına uygun yapılmıştır [90, 91]. Deney, her bir seriden 3 farklı numune üzerinde laboratuar ortamında (20±2 C) yapılmıştır. Regresyon analizi sonucu aşağıda verilen eşitlik elde edilmiştir. Log (PD) = a+b Log (t) PD :Penetrasyon direnci, t :Geçen süre a ve b Regresyon sabitleridir.

82 65 Deney sonucu elde edilen değerler Çizelge de verilmiştir. Çizelge 3.13 Penetrasyon direnci değerleri. Numune adı Penetrasyon Direnci (Mpa) Sertleşme süreleri (dk) 1.Numune 2. Numune 3. Numune Ortalama ,5 137,4 139,2 137, ,6 230,8 228,7 230, ,5 131,6 130,5 130, ,6 218,2 218,9 219, Kalıp kurulumu Laboratuar ortamında kalıp yanal basıncının ölçülmesi amacıyla 100 cm genişlik, 300 cm yükseklik ve 20 cm kalınlığında beton dökümüne uygun 3 adet kontrplak (plywood) yüzeyli panel kalıp hazırlanmıştır. Kalıp yüzeylerinden birisi destek elemanları ile sabitlenerek, diğer yüzeyin alt kısmına rulmanlar yerleştirilmiştir. Kalıpta oluşan beton yanal basınçlarının ölçülmesi amacıyla bu çalışmada, 5 ton ve 10 ton kapasiteli kalibrasyonları kontrol edilmiş ± 0,1 N hassasiyetli yük hücreleri kullanılmıştır. Yük hücreleri bağlantı elemanları yardımıyla kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte 2 adet 10 ton kapasiteli yük hücresi, 120 cm yükseklikte 2 adet 10 ton kapasiteli yük hücresi ve 220 cm yükseklikte 2 adet 5 ton kapasiteli yük hücresi kullanılmıştır (Şekil 3.3.). Yük hücresi İçin kuşaklar

83 66 Yük hücresi için kuþaklar I 20 Kiriþleri Yük hücresi Beton Kontrplak (Plywood) Kuþaklama 5 ton yük hücresi 10 ton yük hücresi Beton 10 ton yük hücresi A Nokta Detayi... Şekil 3.3. Hazırlanmış olan kolon kalıp planı ve kesitleri Yanal basınç ölçümünde kullanılan yük hücreleri kullanılan kalıp yüzey malzemesi olarak 18 mm kalınlığında film kaplı kontrplak (plywood) kullanılmıştır. Kalıbın yük hücresinin olduğu taraf hareketli olup alt noktasında 2 adet rulman yerleştirilmiştir. Bu kısmın hareketli olmasında amaç; kalıp yüzeyine gelen yükün ankraj çubuğu yardımıyla yük hücresine aktarılmasını sağlamaktır. Kalıp yanal basınçlarının ölçülmesi amacıyla kurulan kalıplar ve deney düzenekleri Şekil 3.4. de verilmiştir.

84 67 Şekil 3.4. Hazırlanmış olan kalıp düşey kesitine ait A nokta detayı Donatıların hazırlanması Deneysel çalışmada, beton içerisine donatı olarak 2007 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY) şartlarına göre beton kesit alanının minimum %1 i ve maksimum %4 ü oranında olacak şekilde TS 708 e uygun (beton çelik çubuklar) nervürlü inşaat çeliği kullanılmıştır [92, 93]. Beton yanal basıncı üzerinde donatı yoğunluğunun etkisinin araştırılması amacıyla her bir kalıp türü için TS 500 (Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları) standardına uygun olarak minimum ve maksimum oranda kolon donatısı hazırlanmıştır. Ayrıca donatıların kalıp planına uygun yerleşimi için m 2 ye 4 adet 2,5 cm lik paspayı aparatı kullanılmıştır. Hazırlanan donatıların oranları ve donatı planları Şekil 3.5. de verilmiştir.

85 68 Şekil 3.5. Kalıp içerisine yerleştirilen en kesitteki boyuna donatı oranları Çalışmada kullanılan betonarme çelik çubukların fiziksel ve mekanik özellikleri TS 708 e uygun olarak yapılan deneylerle belirlenmiştir. Deney sonucu bulunan değerler Çizelge de verilmiştir [93].

86 69 Çizelge Çelik çubuklara ait deney sonuçları Deney sonucu bulunan değerler No Anma Çapı (mm) Çap (mm) Akma (N/ mm 2 ) Çekme (N/ mm 2 ) Çekme / Akma Rm/Re Kopma Uzaması (%) Kütle (kg/m) ,54 32,0 0, ,23 24,0 0, ,21 27,5 0, ,27 31,5 1, ,23 28,0 1, ,21 30,0 1,210 Çalışmada kullanılan ϕ 8 ve ϕ 14 betonarme çelik çubukların fiziksel ve mekanik özelliklerinin TS 708 de belirtilen değerlere uygun olduğu tespit edilmiştir Kalıp örneklerine beton dökümü Transmikser ile getirilen beton, 100x100x70 cm ebatlarında alt kısmında 10 cm çapında çelik boru bulunan 0,70 m 3 hacmindeki harç kovasına konulmuş, harç kovasından da plastik hortum yardımıyla kalıp içine tabaka kalınlığı 60 cm olarak beş tabaka şeklinde dökülmüştür. Döküm işleminde her tabaka üzerinde 60 cm yüksekliği sabit kalmak kaydıyla beton dökülmesine özen gösterilmiştir. Döküm işleminde 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 birim ağırlıklarına sahip iki farklı beton kullanılmıştır. Her bir beton birim ağırlığı için 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h olmak üzere kalıplara beton dökümü yapılmıştır. Aynı şekilde 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip beton için de 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h olmak üzere kalıplara beton döküm yapılmıştır. Her bir kalıp serisinin dökümü gerçekleştirildikten sonra kalıp içinde sertleşen betonlar vinç yardımıyla çıkarılarak kalıplar plywood kalıp yağı ile yağlanmış ve beton dökümüne hazır hale getirilmiştir. Toplamda 18 adet kalıba beton dökümü gerçekleştirilmiştir. Beton dökümünden önce kalıp içine yerleştirilmiş olan betonun döküldüğü andan itibaren başlayarak kalıplar sökülene kadar geçen

87 70 sürede 1 sn aralıklarla veri kaydedici (data logger) aracılığıyla bilgisayar ortamına aktarılmıştır. KYB karışımlarının basınç dayanımlarının belirlenmesi için taze beton olarak her bir karışımdan 6 adet 150 mm lik küp numuneler alınmıştır. Beton basınç deneyleri 7. ve 28.gün için ± 0,1 kn hassasiyette, 2000 kn kapasiteli basınç pres cihazı kullanılarak yapılmıştır. Kalıplara beton döküm işlemi Şekil 3.6. da gösterilmiştir. Şekil 3.6. Kalıplara beton dökümü Kalıplarda KYB den dolayı oluşan yanal basınçlar beton birim ağırlığı, beton döküm hızı ve donatı oranına bağlı olarak değişiklik gösterdiği için kalıplara dökülen betonlar bu özelliklerine göre isimlendirilmiş olup kısa adlarını ifade eden kod numaraları verilmiştir. Kod numaralarının anlamları Şekil 3.7. de gösterilmiştir.

88 71 Beton birim ağırlığı Döküm hızı Donatı oranı (%) Şekil 3.7. Çalışmada kalıplara dökülen betonlar için verilen kodlar Çalışmada kalıplara beton döküm aşamasında her bir döküm serisinde referans numune alınmış olup altı farklı döküm işlemine ait Çizelge 3.16 da verilmiştir. Çizelge Kalıplara beton döküm aşamasının deneysel planı Beton birim ağırlığı (kg/m 3 ) Beton döküm hızı (m/h) Donatı oranı (%) ,5 Referans (donatısız) , , Referans (donatısız) Referans (donatısız) ,5 Referans (donatısız) , , Referans (donatısız) Referans (donatısız)

89 72 Kalıplara dökülecek betonlara ait özellikler, donatı oranı, beton döküm hızı ve beton birim ağırlıklarına göre kod numaralarıyla birlikte Çizelge de verilmiştir. Çizelge Kalıplara dökülen betonun özellikleri ile döküm hızları KYB Donatı oranı % (beton kesit alanı) Beton döküm hızı 4 (m/h) 2 (m/h) 1,5 (m/h) %0 %1 %4 %0 %1 %4 %0 %1 %4 Beton birim ağırlığı kg/m 3 Beton birim ağırlığı kg/m 3 Beton döküm işlemleri tamamlandıktan sonra, betonun iç sıcaklığı ve laboratuar ortam sıcaklıkları ayrı ayrı ölçülerek kaydedilmiştir Yanal basınç ölçümü Kalıp yanal basınçları ile donatı oranları ve beton döküm hızının kalıp yanal basıncı üzerine olan etkileri incelenmiştir. Kalıp yanal basınçları; donatı oranına göre referans (donatısız), %1 ve %4 donatı, beton döküm hızlarına göre 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h, beton birim ağırlığına göre ise 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 şartları için ayrı ayrı ölçülmüştür. Kalıp üzerine yerleştirilen yük hücreleri aracılığıyla ölçülen yanal basınçlar 1 sn aralıklarla TestLAB Basic, Genel Amaçlı Statik Veri Toplama Yazılımı ile bilgisayar ortamına aktarılarak kaydedilmiştir. Deneysel çalışmada, kalıp yanal basının belirlenmesi ve deney düzeneğine yük hücrelerinin yerleştirilmesi işlemlerinde 2005 yılında Graubner ve Proske tarafından geliştirilen silo teorisi referans alınmıştır.

90 73 Kalıp yanal basınçlarının okunması ve bu değerlerin bilgisayar ortamına aktarılması için kurulan deney düzeneği Şekil 3.8. de verilmiştir. 1. Kalip 2. Kalip 3. Kalip Yük hücresi Yük hücresi Yük hücresi Veri toplama Ünitesi Bilgisayar Şekil 3.8. Kalıp yanal basıncı verilerinin toplandığı deney düzeneği

91 74 4. BULGULAR VE TARTIŞMA 4.1. Beton (KYB) Özellikleri Laboratuar ortamında elde edilen KYB lerin birim ağırlıkları 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 olacak şekilde hazırlanmıştır. Hazırlanan KYB nin bazı özellikleri KYB nin birim ağırlıklarına göre 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 için ayrı ayrı Çizelge 4.1. ve Çizelge 4.2. de verilmiştir. Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin bazı özellikleri Deney yöntemi Ölçülen özellik Birim Çökme-Yayılma deneyi TS EN Çökme-yayılma mm sn Sınır değer En küçük En büyük SF1 SF2 ( ) ( ) VS1 VS2 2 sn Deneysel sonuçlar 740 mm 5 sn V Hunisi Deneyi- TS EN Geçiş yeteneğini incelemek sn VF1 9 < VF VF1 8 sn L- Kutusu deneyi TS EN Geçme yeterliliğinin değerlendirilmesi oran PL1 0,80 PL2 0,80 PL2 0,82 Elekte Ayrışma Deneyi-TS EN Ayrışmaya karşı direncin değerlendirilmesi oran SR1 20 SR2 15 SR2 16 J-Halkası Deneyi EN geçme yeteneği % PJ1 10 PJ2 10 % 10 Birim ağırlığı 2300 kg/m 3 olarak üretilen ve üç farklı zamanda hazırlanan KYB nin standartlara uygun olduğu belirlenmiştir.

92 75 Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin bazı özellikleri Deney Yöntemi Ölçülen Özellik Birim Çökme-Yayılma deneyi TS EN Çökme-yayılma V Hunisi Deneyi- TS EN Geçiş yeteneğini incelemek mm sn sn En küçük SF1 ( ) VS1 (2) VF1 9< Sınır Değer En büyük SF2 ( ) VS2 VF Deneysel Sonuçlar SF3 760 mm 5 sn VF1 8 sn L- Kutusu deneyi TS EN Elekte Ayrışma Deneyi-TS EN Geçme yeterliliğinin değerlendirilmesi Ayrışmaya karşı direncin değerlendirilmesi oran oran PL1 0,80 SR1 20 PL2 0,80 SR2 15 PL2: 0,83 SR2 2 J-Halkası Deneyi EN Geçme yeteneği PJ1 10 PJ2 10 PJ2: 10 Birim ağırlığı 2400 kg/m 3 olarak üretilen ve üç farklı zamanda hazırlanan KYB nin standartlara uygun olduğu belirlenmiştir. KYB nin dökümü sırasında beton ve hava sıcaklıkları da ölçülerek sonuçları Çizelge 4.3. de verilmiştir. Çizelge 4.3 Döküm sırasındaki beton ve hava sıcaklıkları Döküm sırası Ölçüm zamanı Hava sıcaklıkları ( C) Beton Sıcaklığı ( C) 1. Döküm Döküm öncesi 26,15 25,61 Döküm sonrası 24,30 24,10 2. Döküm Döküm öncesi 23,10 25,97 Döküm sonrası 22,80 27,00 3. Döküm Döküm öncesi 19,60 23,90 Döküm sonrası 21,10 25,70 4. Döküm Döküm öncesi 19,20 20,19 Döküm sonrası 19,70 21,51 5. Döküm Döküm öncesi 27,30 23,70 Döküm sonrası 27,40 23,92 6. Döküm Döküm öncesi 18,60 21,71 Döküm sonrası 19,20 22,98

93 76 Hazırlanıp kalıplara dökülen betonun 7. ve 28 günlük basınç dayanımlarının belirlenmesi amacıyla taze betondan numuneler alınmış ve gerekli kür işlemleri yapıldıktan sonra bu numuneler kırılarak 7. ve 28 günlük basınç dayanımları belirlenmiş olup sonuçları Çizelge 4.4. ve Çizelge 4.5. de verilmiştir. Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin basınç dayanımları Numune No Basınç Dayanımları (Mpa) 7. günlük 28. günlük 1 25,59 35, ,56 37, ,03 36, ,52 38, ,30 36, ,24 37,78 Ortalama 26,23 37,13 Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin basınç dayanımları Numune No Basınç Dayanımları (Mpa) 7.günlük 28. günlük 1 29,71 41, ,36 42, ,83 40, ,39 38, ,32 41, ,81 39,59 Ortalama 28,90 40, kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 birim ağırlıklarına sahip KYB lerin 7 günlük basınç dayanım sonuçlarına bakıldığında aralarında yaklaşık 2,67 Mpa lık fark olduğu buna karşın 28 günlük sonuçlarda ise yaklaşık 3,74 Mpa fark olduğu görülmektedir. Tüm sonuçlar bir bütün olarak değerlendirildiğinde 7. ve 28

94 77 gün için ortalama basınç dayanımları açısından 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin 2400 kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB den nispeten daha az basınç dayanımına sahip olduğu belirlenmiştir KYB lerde Priz Sürelerinin Penetrasyon Direnci ile Belirlenmesi KYB lerde priz süreleri 2400 kg/m 3 ve 2300 kg/m 3 birim ağırlıklar için ayrı ayrı olmak üzere 3 er numune hazırlanarak penetrasyon direnci yöntemi ile belirlenmiştir kg/m 3 birim ağırlığındaki KYB nin priz süresinin belirlenmesi 2400 kg/m 3 birim ağırlığındaki KYB nin priz süreleri belirlenmiş ve bu sürelerde ölçülen penetrasyon değerleri, penetrasyon iğnesinin alanına bölünerek penetrasyon dirençleri hesaplanmıştır. Hesaplanan penetrasyon dirençleri ve geçen zaman Şekil 4.1. de gösterilmiştir. Şekil kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun priz süresi değerleri Şekil 4.1 de gösterilen grafikten priz başlangıcının 131. dakika priz bitişinin ise 219. dakika olduğu görülmektedir. Deneyin başlangıcından itibaren

95 78 zamana bağlı olarak çizilen penetrasyon dirençlerinin yaklaşık 195. dakikaya kadar az bir eğimle lineer bir artış gösterdiği buna karşılık yaklaşık 195. dakika ile 200. dakikalar arasında ani ve keskin bir yükseliş gösterdği, 200. dakikadan sonra ise eğimin aşırı yükseldiği ve bu bölgede eğimin lineer olarak arttığı görülmektedir. Deney sonuçlarından faydalanılarak penetrasyon direnci değerlerinin zamana bağlı olarak tahmin edilebilmesi amacıyla regresyon analizi yapılmıştır. Regresyon analizi sonucunda elde edilen penetrasyon direnci tahmin modelinin korelasyon katsayısı %95 güven aralığında R 2 =0,97 olarak belirlenmiştir. Deney sonuçlarına bağlı olarak elde edilen penetrasyon direnci tahmin denklem modeli 4.1. de verilmiştir. y=0,00002x 3-0,0067x 2 +0,5193x Denklemde; (4.1) y: penetrayon direnci (MPa) x:geçen süre (dakika) kg/m 3 birim ağırlığındaki KYB nin priz süresinin belirlenmesi 2300 kg/m 3 birim ağırlığındaki KYB nin priz süreleri belirlenmiş ve bu sürelerde ölçülen penetrasyon değerleri, penetrasyon iğnesinin alanına bölünerek penetrasyon dirençleri hesaplanmıştır. Hesaplanan penetrasyon dirençleri ve geçen zaman Şekil 4.2. de gösterilmiştir. Şekil kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun priz süresi değerleri

96 79 Şekil 4.2 de gösterilen grafikten priz başlangıcının 138. dakika priz bitişinin ise 230. dakika olduğu görülmektedir. Deneyin başlangıcından itibaren zamana bağlı olarak çizilen penetrasyon dirençlerinin yaklaşık 205. dakikaya kadar az bir eğimle lineer bir artış gösterdiği buna karşılık yaklaşık 205. dakika ile 210. dakika arasında ani ve keskin bir yükseliş gösterdği, 210. dakikadan sonra ise eğimin aşırı yükseldiği ve bu bölgede eğimin lineer olarak arttığı görülmektedir. Deney sonuçlarından faydalanılarak penetrasyon direnci değerlerinin zamana bağlı olarak tahmin edilebilmesi amacıyla regresyon analizi yapılmıştır. Regresyon analizi sonucunda elde edilen penetrasyon direnci tahmin modelinin korelasyon katsayısı %95 güven aralığında R 2 =0,99 olarak belirlenmiştir. Deney sonuçlarına bağlı olarak elde edilen penetrayon direnci tahmin model denklemi 4.2. de verilmiştir. y=8e-06x 3-0,002x 2 +0,1435x (4.2) R 2 = 0,9906 bulunmuştur Kalıpta Yanal Basınç Bulguları Kalıba etkiyen beton yanal basınçları kalıp yüzeyinde 6 farklı noktada yük hücreleri yardımı ile ölçülen kalıp yanal yükleri kn cinsinden okunarak bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Üretilen 18 adet kolon için ölçülen kalıp yanal basınçları ile ilgili sonuçlar alt başlıklar halinde verilmiştir Referans (donatısız) 2300 kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun yanal basıncı 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.3. de gösterilmiştir.

97 80 Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2340 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 49,14 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 31,29 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 11,01 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.3. incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve priz bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıç ve priz bitiş süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve

98 dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.4. de gösterilmiştir. Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2320 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 32,71 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 20,81 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 8,50 kn/m olarak belirlenmiştir kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.4. incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği

99 82 bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.5. de gösterilmiştir. Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2310 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 30,14 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 17,87 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç

100 83 7,98 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.5. incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür % 1 Donatılı 2300 kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun yanal basıncı 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.6. da gösterilmiştir.

101 84 Şekil % 1 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2341 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 41,05 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 26,07 kn/m, h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,22 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.6. incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı

102 85 da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.7. de gösterilmiştir. Şekil % 1 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2321 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 26,12 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 15,42 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 6,43 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.7. incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği

103 86 bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.8. de gösterilmiştir. Şekil % 1 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2311 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 22,41 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 12,93 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç

104 87 5,97 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.8. incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür % 4 Donatılı 2300 kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun yanal basıncı 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.9. da gösterilmiştir.

105 88 Şekil % 4 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2342 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 12,72 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 8,17 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 3,27 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.9. incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı

106 89 da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil da gösterilmiştir. Şekil % 4 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2322 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,56 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 6,36 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 3,21 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum

107 90 değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil % 4 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği

108 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 8,79 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 5,94 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 2,46 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür Referans (donatısız) 2400 kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun yanal basıncı 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, beton döküm hızı 4 m/h ve referans (donatısız) 2440 olan kalıpta yerden itibaren 20 cm, 120 cm, 220 cm yüksekliklere yerleştirilen yük ölçerler yardımıyla yanal basınçlar ayrı ayrı ölçülmüş ve zamana bağlı yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir.

109 92 Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2440 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 52,27 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 34,18 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 12,46 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir

110 93 eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süresi ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2420 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 36,48 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 23,15 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,25 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal

111 94 basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir.

112 95 Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2410 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 31,62 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 20,25 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 8,11 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir

113 96 eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür %1 Donatılı 2400 kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun yanal basıncı 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil %1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2441 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 45,60 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 29,69 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 10,65 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal

114 97 basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil da gösterilmiştir. Şekil %1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği

115 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 29,19 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 19,76 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 7,14 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir.

116 99 Şekil % 1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2411 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 23,61 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 14,63 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 6,12 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz

117 100 bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür %4 Donatılı 2400 kg/m 3 beton yanal basıncı 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil %4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2442 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 13,64 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 8,63 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 3,83 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak

118 101 belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil d1 gösterilmiştir.

119 102 Şekil %4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2422 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,86 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 6,61 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 3,18 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir

120 103 eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil %4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2412 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,13 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 5,81 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 2,98 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm)

121 104 kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 betonun 20 cm yükseklikte beton yanal basıncı 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir.

122 Yanal basınç (kn/m 2 ) ,14 41,05 32,71 26,12 Referans %1 donatı % 4 donatı 30,14 22, ,72 9,56 8, m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 49,14 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 41,05 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 12,72 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 32,71 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 26,12 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 9,56 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 30,14 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 22,41 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 8,79 kn/m 2 bulunmuştur.

123 Yanal basınç (kn/m 2 ) kg/m 3 betonun 120 cm yükseklikte beton yanal basıncı 2300 kg /m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden 120 cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir Referans 31,29 %1 donatı 26,07 % 4 donatı 20,84 17,87 15,42 12,93 8,17 6,36 5,94 4 m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikte kalıp yanal basınç- döküm hızı grafiği 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 31,29 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 26,07 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 8,17 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 20,84 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 15,42 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 6,36 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 17,87 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç

124 Yanal basınç (kn/m 2 ) ,93 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 5,94 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 betonun 220 cm yükseklikte beton yanal basıncı 2300 kg /m 3 Birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h, 2 m/h, 4 m/h döküm hızlarında, referans (donatısız), %1 ve %4 donatı oranları için kalıp üzerinde yerden 220 cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir ,77 11,53 10,63 9,98 Referans %1 donatı % 4 donatı 10 8,04 7, ,09 3,21 3, m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=220 cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 13,77 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 11,53 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 4,09 kn/m 2 bulunmuştur.

125 Yanal basınç (kn/m 2 ) kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 10,63 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 8,04 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 3,21 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 9,98 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 7,46 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 3,08 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 betonun 20 cm yükseklikte beton yanal basıncı 2400 kg /m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir. Referans ,27 45,60 36,48 29,19 %1 donatı % 4 donatı 31,62 23, ,64 9,86 9, m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=20 cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede

126 Yanal basınç (kn/m 2 ) 109 maksimum yanal basınç 52,27 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 45,60 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 13,64 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm teki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 36,48 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 29,19 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 9,86 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 31,62 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 23,61 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 9,13 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 betonun 120 cm yükseklikte beton yanal basıncı Betonda 2400 kg /m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde 120 cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir ,18 29,69 Referans %1 donatı % 4 donatı ,15 19,76 20, , ,63 6,61 5, m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=120 cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği

127 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans ( donatısız) numunede maksimum yanal basınç 34,18 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 29,69 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 8,63 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 23,15 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 19,76 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 6,61 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 20,25 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 14,63 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 5,81 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 betonun 220 cm yükseklikte beton yanal basıncı Betonda 2400 kg /m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde 220 cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil da verilmiştir.

128 Yanal basınç (kn/m 2 ) ,58 Referans %1 donatı 13,31 11,56 % 4 donatı 10,14 8,92 7,65 4,79 3,98 3,73 4 m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=220 cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 15,58 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 13,31 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 4,79 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 11,56 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 8,92 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 3,98 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 10,14 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 7,65 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 3,73 kn/m 2 bulunmuştur.

129 Deney Sonuçları ve Teorik Metotlarla Hesaplanan Kalıp Yanal Basınçlarının Karşılaştırılması Yapılan bu çalışmada, kalıp yanal basıncı yerden itibaren 20 cm, 120 cm ve 220 cm yüksekliklere yerleştirilen yük ölçerlerle tespit edilmiştir. Ölçülen kalıp yanal basınçlarının yerden itibaren 20 cm yükseklikte maksimum değerlerde olduğu görülmüştür. Bu nedenle, deneyler sonucu yerden itibaren 20 cm yükseklikte ölçülen kalıp yanal basınçları ile normal betonlar için düzenlenen ACI 347, Ciria ve CSA-269,3 formüllerine göre teorik olarak hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları karşılaştırılmıştır Referans (donatısız) kalıpta 20 cm yükseklikte kalıp yanal basınç bulguları Referans (donatısız) kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel sonuçlar ve teorik hesap olarak bulunan yanal basınç bulguları Çizelge 4.7. de verilmiştir. Çizelge 4.8. Referans (donatısız) kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel ve teorik olarak bulunan yanal basınç bulguları Deney Kodu Deney sonucu bulunan kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ACI 347 e göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) Ciria ya göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) CSA e göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ,27 49,82 50,26 58, ,48 31,92 35,74 34, ,62 25,55 31,67 33, ,14 57,06 49,45 57, ,71 34,19 34,25 35, ,14 31,84 29,09 31,09

130 % 1 Donatılı kalıpta 20 cm yükseklikte kalıp yanal basınç bulguları %1 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel sonuçlar ve teorik hesaplanan yanal basınç bulguları Çizelge 4.8. de verilmiştir. Çizelge 4.9. %1 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte yanal basınç bulguları Deney Kodu Deney sonucu bulunan kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ACI 347 e göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) Ciria ya göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) CSA e göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ,60 49,82 50,26 58, ,19 31,92 35,74 34, ,61 25,55 31,67 33, ,05 57,06 49,45 57, ,12 34,19 34,25 35, ,41 31,84 29,09 31, % 4 Donatılı kalıpta 20 cm yükseklikte kalıp yanal basınç bulguları %4 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel sonuçlar ve teorik hesaplanan yanal basınç bulguları Çizelge 4.9. da verilmiştir.

131 114 Çizelge %4 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte yanal basınç bulguları Deney kodu Deney sonucu bulunan kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ACI 347 e göre Betonda hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) Ciria ya göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) CSA e göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ,06 49,82 50,26 58, ,86 31,92 35,74 34, ,13 25,55 31,67 33, ,72 57,06 49,45 57, ,56 34,19 34,25 35, ,79 31,84 29,09 31, kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızına bağlı yanal basınç bulguları 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların farklı döküm hızları ve referans (donatısız), %1 ve %4 donatılı betonlarda oluşan yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir. Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızı-yanal basınç grafiği

132 115 Beton döküm hızına bağlı olarak 1 nolu grafik olan 4 m/h döküm hızına sahip referans kalıpta maksimum yanal basınç 49,14 kn/m 2, 2 nolu grafik olan 4 m/h döküm hızına sahip % 1 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 41,05 kn/m 2, 3 nolu grafik olan 2 m/h döküm hızına sahip referans kalıpta maksimum yanal basınç 32,71 kn/m 2, 4 nolu grafik olan 1,5 m/h döküm hızına sahip referans kalıpta maksimum yanal basınç 30,14 kn/m 2, 5 nolu grafik olan 2 m/h döküm hızına sahip %1 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 26,12 kn/m 2, 6 nolu grafik olan 1,5 m/h döküm hızına sahip %1 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 22,41 kn/m 2, 7 nolu grafik olan 4 m/h döküm hızına sahip %4 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 12,72 kn/m 2, 8 nolu grafik olan 2 m/h döküm hızına sahip %4 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 9,56 kn/m 2, 9 nolu grafik olan 1,5 m/h döküm hızına sahip %4 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 8,79 kn/m 2 olarak bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızına bağlı yanal basınç bulguları 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların farklı döküm hızları ve referans (donatısız), %1 ve %4 donatılı betonlarda oluşan yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir.

133 116 Şekil kg/m 3 basınç grafiği birim ağırlığa sahip betonların döküm hızı-yanal Beton döküm hızına bağlı olarak 1 numaralı grafik olan 4 m/h döküm hızına sahip referans kalıpta maksimum yanal basınç 52,270 kn/m 2, 2 numaralı grafik olan 4 m/h döküm hızına sahip %1 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 45,60 kn/m 2, 3 numaralı grafik olan 2 m/h döküm hızına sahip referans kalıpta maksimum yanal basınç 36,48 kn/m 2, 4 numaralı grafik olan 1,5 m/h döküm hızına sahip referans kalıpta maksimum yanal basınç 31,62 kn/m 2, 5 numaralı grafik olan 2 m/h döküm hızına sahip %1 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 29,19 kn/m 2, 6 numaralı grafik olan 1,5 m/h döküm hızına sahip %1 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 23,61 kn/m 2, 7 numaralı grafik olan 4 m/h döküm hızına sahip %4 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 13,64 kn/m 2, 8 numaralı grafik olan 2 m/h döküm hızına sahip %4 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 9,86 kn/m 2,

134 117 9 numaralı grafik olan 1,5 m/h döküm hızına sahip %4 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 9,13 kn/m 2 olarak bulunmuştur.

135 SONUÇ VE ÖNERİLER 2300 kg/m 3, 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip kendiliğinden yerleşen betonlarda döküm hızı ve donatı yoğunluğunun kalıp yanal basıncı üzerine etkileri belirlenmiştir. 100x300x20 cm boyutlarında 18 adet kolon numunesi üretilerek deneysel sonuçlar alınmıştır. Kolon içerisinde boyuna donatı olarak Ø 14 lük, etriye olarak da Ø 8 lik nervürlü inşaat çeliği kullanılmıştır. Üretilen deney numunelerinin 20 cm, 120 cm ve 220 cm yüksekliklerde kalıp üzerinde yaptığı yanal basınç yükleri ölçülmüştür. Kalıp üzerinde minimum yanal basıncın 220 cm yükseklikte, maksimum yanal basıncın da 20 cm yükseklikte olduğu görülmüştür. Donatı yoğunluğu bakımından kalıp yanal basınçları karşılaştırıldığında; 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonlarda %1 donatı kullanılması durumunda referans numuneye göre yanal basıncın %16,46 azaldığı, % 4 oranında donatı kullandığında ise yanal basıncın %74,11 azaldığı belirlenmiştir kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonlarda %1 donatı kullanılması durumunda referans numuneye göre yanal basıncın %12,76 azaldığı, % 4 oranında donatı kullandığında ise yanal basıncı %73,90 azaldığı belirlenmiştir. Beton döküm hızı bakımından kalıp yanal basınçları karşılaştırıldığında; 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonlarda referans numune olarak 2 m/h alındığında ise 1,5 m/h döküm hızında yanal basınç %7,85 azalırken 4 m/h döküm hızında yanal basıncın %66,56 arttığı belirlenmiştir.

136 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonlarda referans numune olarak 2 m/h alındığında ise 1,5 m/h döküm hızında yanal basınç %13,32 azalırken 4 m/h döküm hızında yanal basıncın %69,79 artış göstermiştir. Donatı yoğunluğu maksimum olan betonlarda kalıba gelen yanal basınçların minimum olması nedeniyle kalıp maliyetlerinin azalacağı düşünülmektedir.

137 120 KAYNAKLAR 1. Arslan, M., Betonarme Elemanların Dayanıklılığı Üzerine Araştırmalar, T.C. Başbakanlık DPT, Proje Kodu: 96K120750, Ankara, 1-29 (1997). 2. Brett, P., Formwork and Concrete Practice, Heinemann Professional BPublishing Ltd., London, UK, (1988). 3. Arslan, M., Su Emici Astarlı - Drenajlı Düşey Kalıp Yüzeylerinin Beton Kabuğu Fiziksel Özellikleri ve Donatı Korozyonu Üzerine Etkileri İmo Teknik Dergi, (1999). 4. Hurst, M.P., Formwork, Construction press, Longman Group Limited, New York, NY. (1983). 5. Brouwers, H.J.H., Radix, H. J., Self-Compacting Concrete:Theorical and experimental study, Cement and Concrete Research, 35, 2, , (2005). 6. Rols, S., Ambroise, J., Pera, J., Effects of different viscosity agents on the proporties of self-levelling concrete, Cement and Concrete Research, 29, 2, , (1999). 7. Yahia, A., Tanimura, M., Shimoyama, Y., Rheological properties of highly flowable mortar containing limestone filler-effect of powder content and W/C ratio, Cement and Concrete Research, 35, 2, , (2005). 8. Okamura, H., Self Compacting Concrete, Concrete Technology (1997). 9. Gaimster, R., and Dixon, N., Self- Compacting Concrete, in Advanced Concrete Technology (2003). 10. Sağlam, R,A., Parlak, N., Doğan, A., Ü. Ve Özkul, M. H., Kendiliğinden Yerleşen Betonda Çimento Katkı Uyumu, 6.Ulusal Beton Kongresi, İTÜ, İstanbul, (2005). 11. Nan Su., Kung-Chung, Hsu., His-Wen, Chai., A simple mix design method for selfcompacting concrete, Cement and Concrete Research, 31, (2001). 12. Şahmaran, M., Yaman, İ.Ö., Tokyay, M., Yeni Nesil Yüksek Akışkanlaştırıcı Katkı Maddeleri ile Yüksek Hacimde Uçucu Kül İçeren Kendiliğinden Yerleşen Beton, Beton 2004 Kongre Bildiri, İstanbul, (2004).

138 Felekoğlu, B., Baradan, B., Kendiliğinden Yerleşen Betonların Mekanik Wenzhong Zhu., Peter J.M. Bartos., Permeation properties of Self- Compacting Concrete, Cement and Concrete Research, 33, (2003). 14. Wenzhong Zhu., Peter J.M. Bartos., Permeation properties of Self- Compacting Concrete, Cement and Concrete Research pp 33, (2003). 15. Gürdal, H., Yüceer, Z., Türkiye ve Dünyada Kendiliğinden Yerleşen Beton Uygulamaları, Beton 2004 Kongre Bildiri, İstanbul, (2004). 16. Sağlam, A. R., Parlak, N., Doğan Ü. A., Özkul M. H., Kendiliğinden Yerleşen Beton ve Katkı-Çimento Uyumu, Beton 2004 Kongre Bildiri, İstanbul, (2004). 17. ACI Committee 397 2R-02, Identification and control of consolidation releated surface defects in formed concrete, American Concrete Institute, Detroit, 5-8 (2002). 18. Okamura, H., and Ouchi, M., (1999) Self Compacting Concrete Development, Present Use and Future, Proceedings of the First International RILEM Symposium, 3-14, Stockholm, Sweden (1999). 19. Hurd, M. K., Formwork For Concrete, Fifth Edition, Spn; 4, 11-17, ACI, November, (1989). 20. James, M., Shilstone, S., Architectural Concrete Contract Documents Concrete International, 48-55, November, (1985). 21. Arslan, M., Alternatif Kalıp Yüzeylerinin Taze Beton Hidrostatik Basıncı Üzerine Etkileri Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi, Proje Kodu:07/ Aralık, (2004). 22. ACI Committee 303 R-04 Guide to cast-in-place arcitectural concrete practice, American Concrete Institute, Detroit, 1-21 (2004). 23. Whilshere, C. J.,Thomas Telford House 1 Heron Quay, London, (1989). 24. Mazkewwitch, A., and Jawaski, A., Adhesion Between Concrete and Formwork Conference Paper n:11125, 67-72, Institute of Civil Engineering, Gorki USSR, (1986). 25. Thomas, C., Improving Bonding to Concrete Surface Concrete International, 55-59, (1989).

139 Kropp, J., Hilsdorf, H.K., Performans criterra for concrete durability, E & FN span and Chapman & Hall, New York, USA, 5-13 (1995). 27. Neville, A.M., Properties of concrete, Fourth and Final Edition, Pearson Prentice Hall, England, , , , , , (2003). 28. Neville, A. M., Properties of Concrete, 4th Ed., Longman Group, pp , (1995). 29. Khayat, K,H., Z.Guizani., Use of viscosity-modifying admixture to enhance stability of fluid concrete, ACI Mater, J.94(4), , (1997). 30. Eroğlu, L., Şahmaran, M., Yaman, İ.Ö., Tokyay, M., Karışım Parametrelerinin Kendiliğinden Yerleşen Betonun Taze Özellikleri Üzerindeki Etkilerinin Belirlenmesi 2.Yapılarda Kimyasal Katkılar Sempozyumu, , Nisan (2007). 31. Arslantürk, C., Eroğlu, Ş., İşlenebilirliği İyileştirmede Süperakışkanlaştırıcı Kullanımı 2.Yapılarda Kimyasal Katkılar Sempozyumu, , Ankara, (2007). 32. Güneyisi, E., Gesoğlu, M., Uçucu Kül ve Metakaolin İçeren Kendiliğinden Yerleşen Harçlar 2. Yapılarda Kimyasal Katkılar Sempozyumu, , Ankara,(2007). 33. Topçu, İ, B., Ünal., Uygunoğlu, T., Kendiliğinden Yerleşen Betonda Mineral Katkıların Taze Beton Özelliklerinin Araştırılması, 2.Yapılarda Kimyasal Katkılar Sempozyumu, , Ankara, (2007). 34. Demirtaş, M., Yüksek Akışkanlığa Sahip Betonlarda (Kendiliğinden yerleşen betonlar) Bileşiminin Taze ve Sertleşmiş Betonlara Etkisi Y. Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, (2001). 35. Uygunoğlu, T., Hafif Agregalı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Özellikleri Dr. Tezi Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilimdalı, Isparta, (2008). 36. EFNARC, Specification and Guidelines for Self-Compacting Concrete, Association House, 99 West Street, Farnham, Surry GU9 7 EN, UK., 1-8, (2005). 37. Lachemi, M., Hossain, K. M. A., Lambros, V., Bouzoubaa, N., Development of Cost Effective Self-Consolidating Concrete

140 123 Incorporating Fly Ash, Slag Cement, or Viscosity-Modifying Admixtures ACI Mater., J., 100, (2003). 38. Yıldırım, H., Sertbaş, B., Berbergil, V., Kendiliğinden Yerleşen Betonlarda Polipropilen ve Çelik Lif Kullanılmasının İşlenebilirliği Etkisi İmo.Org.tr Sağlam, A,R., Parlak, N., Doğan, Ü,A., Özkul, M,H., Kendiliğinden Yerleşen Beton ve Katkı-Çimento Uyumu, Hazır Beton Dergisi, İstanbul, Bildiriler Kitabı, (2004). 40. TS EN 197-1/A1, Genel Çimento Bileşimi, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2005). 41. TS EN 934-2/A2, Beton Katkıları- Tarifler, Özellikler, Uygunluk, İşaretleme ve Etiketleme, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2000). 42. Neville, A. M., Properties of Concrete 4th ed., Longman Group, , (1995). 43. TS EN 1008, Beton-Karma Suyu-Numune Alma, Deneyler ve Beton Endüstrisindeki İşlemlerden Geri Kazanılan Su Dahil, Suyun, Beton Karma Suyu Olarak Uygunluğunun Tayini Kuralları Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2003). 44. Şimşek, O., Beton ve Beton Teknolojisi kitabı, Seçkin Yayıncılık, Sıhhiye, Ankara (2012). 45. Bouzouba, N., Laclemi, M., Self-Compacting Concrete Incorporating High Volumes of Class F Fly Ash Preliminary Results, Cement Concrete Researh, Vol. 31 No:3, , (2001). 46. Şahmaran, M., Yaman İ. Ö., Tokyay M., Development of High Volume Low-Lime and High-Lime Fly Ash Self Consolidating Concrete, Magazine of Concrete Research, v 59, Issue 2, March 2007, (2007). 47. Khayat K,H., Guizani, Z., Use of Viscosity-Modifying Admixture to Enhance Stability of Fluid Concrete, ACI Mater, J.94(4), , (1997). 48. Aykan, G., Gürol, G.., Tezel, O. O., Yüceer, Z., Kendiliğinden Yerleşen Beton Deney Metotları ve Uygulama Örnekleri, Hazır Beton Kongresi, İstanbul, Bildiriler Kitabı, (2004). 49. Bürge, T., Visconnrete, Latest Development, Madrit, Spain.

141 Uchikawa, H., Harehara, S., ve Sawaki D., The Role of Steric Repulsive Force Cement Particles in Cement Paste Prepared with Organic Admixture, Cement and Concrete Research 27, 1, (1997). 51. Yoshioka, K., Sakai, E., Damian, M., and Kitaharu, A., The Role of Steric Hindrance in The Performance of Superplasticizers for Concrete, 5th American Ceramic Society Journal, 80, 10, (1997). 52. Houst, Y. F., Maeder, U., Flatt, R. J., Widmer, J., Bowen, P., Hoffmann, H., Sulser. U., and Buerge, T. A., New Superplasticizers: From Research to Application Cretaing With Concrete, international conf. on modern concrete materials; binders,additives and admixtures, Ed. By Dhir R.K., Dundee, Scotland, , (1999). 53. Özkul, M. H., Doğan, Ü. A., Işık. İ.E., Sağlam, A.R., Parlak, N., Kendiliğinden Yerleşen Beton: Temel İlkeler ve Özellikler, THBB Hazır Beton Dergisi, Ankara, 74, 54-61, (2006). 54. ACI, Guide to Formwork For Concrete, ACI manual of concrete practice, Publication No: ACI 347R-94, Farmington Hills, MI. (1997). 55. Akman, S., Role of Admixtures on the Properties of Fresh High Performance Concrete, RILEM Symposium, Mexico, (1999). 56. Collepardi, M., Admixtures-Enhancing Concrete Performance, 6th Int. Congress on Global Construction and Ultimate Concrete Opportunities, Dundee, (2005). 57. Suhoon, Bae., Mix design, Formwork Pressure and Bond Characteristics of Special Self-consolidating Concrete Master of Thesis, Civil Engineering, Ryerson University, Toronto, Ontario, Canada, (2006). 58. Sağlam A. R., Özkul, M. H., Kendiliğinden Yerleşen Betonların Reolojik Özelliklerine Bileşim Parametrelerinin Etkisi İtü Dergisi, Cilt 5, Sayı:1b, , şubat (2006). 59. Doğan, A. Ü., Özkul, M. H., Kendiliğinden Yerleşen Beton Katkılarının Taze ve Sertleşmiş Beton Özelliklerine Etkileri, THBB Hazır Beton Dergisi, Sayı :47, 62-69, (2001). 60. Arslan, M., Effects of Drainer Formworks on Concrete Lateral Pressure, Construction and Building Materials, Vol:16, No:5, , (2002). 61. Arslan, M., Şimşek, O., Subaşı, S., Effects of Formwork Surface Materials on Concrete Lateral Pressure, Construction and Building Materials, 19, 4, , (2005).

142 Gardner, N. J., Pressure of Concrete on Formwork a Review ACI Materials Journal, , Spt-Oct (1985). 63. Gardner, N. J., Concrete Pressure on Formwork, Proc. Institute Civil Engineers, Part-1, , February, (1986). 64. Gardner, N. J., Formwork Pressure and Cement Replacement by Fly Ash, Concrete International Journal, 50-55, October, (1984). 65. Gardner, N. J., The Effect Formwork Pressure and Cement Replacement by Fly Ash, Concrete International Journal, 50-55, October, (1982). 66. Ciria Report 108, Concrete Pressure on Formwork, Construction Industry Research and Information Association, 1-31, (1985). 67. CSA-S 269, Standart Council of Canada, M87, (R 2003). 68. Roussel. N., and Overlaz, G., A Physical Model for the Prediction of Pressure Profiles in a Formwork Proceedings of the 2nd North American conference on the Design and Use of Self- Consolidating Concrete SCC (2005 ). 69. Khayat, K. H., Self-Consolidating Concrete Formwork Pressure Ready- Mix Concrete Research Foundation and American Concrete Institute-Concrete Research and Education Foundation, (2009). 70. Khayat, K. H., Assaad, J., Mesbah, H., and Lessard, M., Effect of Section With and Casting Rate on Variations Of Formwork Pressure of Self-Consolidating Concrete Materials and Structures 38, 73-78, (2005). 71. DIN 18218, DIN standart on formwork pressures updated 18218, (2010). 72. Graubner, C, N., and Proske, T., Formwork Pressure: A New Concept for the Calculation Proceedings of the 2nd North American conference on the Design and Use of Self-Consolidating Concrete (SCC 2005) and the 4th International RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete, Eds, Shah, S.P., Chicago, 2005A, (2005). 73. Graubner, C, N., Boska, E., Motzko, C., Proske, T., and dehn, F., Formwork pressure induced by highly flowable concretes- design approach and transfer into practice, Structural Concrete, 13, 51-59, (2012).

143 TS EN 12620, Beton Agregaları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2003). 75. TS 706 EN 12620, Beton Agregaları Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2003). 76. TS 707 Beton Agregalarından Numune Alma ve Deney Numunesi Hazırlama Yöntemi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (1980). 77. TS EN Genel Çimentolar- Bölüm 1: Genel Çimentolar-Bileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2002). 78. TS EN Çimentonun Kimyasal Analizleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, ( ). 79. TS EN Kimyasal Katkılar Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2013). 80. ASTM C Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete ASTM United States. 81. TS EN 1008, Beton-Karma suyu-numune alma, Deneyler ve beton endüstrisindeki işlemlerden geri kazanılan su dahil, suyun, beton karma suyu olarak uygunluğunun tayini kuralları Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2003). 82. TS EN Uçucu Kül-Betonda kullanılan - Bölüm 1: Tarifler, özellikler ve uygunluk kriterleri, Ankara, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2008). 83. TS 500 Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2000). 84. EFNARC., Specification and Guidelines of SCC (2005). 85. TS EN Beton- Taze Beton Deneyleri- Bölüm 10: Kendiliğinden Yerleşen Beton- Çökme-Yayılma Deneyi Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2011). 86. TS EN Beton-Taze beton deneyleri- Kendiliğinden yerleşen beton- V kutusu deneyi Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2010). 87. TS EN Beton-Taze beton deneyleri- Kendiliğinden yerleşen beton- L kutusu deneyi Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (.2010).

144 TS EN Beton- Taze beton deneyleri- Kendiliğinden yerleşen beton- Elekte Ayrışma Deneyi Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2010). 89. TS EN 206 Beton- Bölüm 1: Özellik, performans, imalat ve uygunluk Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2006). 90. TS 2987 Betonda Priz Süresinin Penetrasyon Direncinin Ölçülmesi Yöntemi ile Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2011). 91. ASTM C Standart Test Method for Time Setting of Concrete Mixtures by Penetration Resistance ASTM, United States. 92. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Esaslar Hakkında Yönetmelik, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara, (2007). 93. TS 708 Beton Çelik Çubukları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2010).

145 128 ÖZGEÇMİŞ Kişisel Bilgiler Soyadı, adı : KAP, Tuncay Uyruğu : T.C. Doğum tarihi ve yeri : Düzce Medeni hali : Evli, 3 çocuk Telefon : 0 (380) Fax : 0 (380) tuncaykap@hotmail.com. Eğitim Derece Eğitim birimi Mezuniyet tarihi Yüksek Lisans Gazi Üniversitesi/Yapı E. Bölümü 1999 Lisans Gazi Üniversitesi/Yapı E. Bölümü 1987 Lise Düzce Tek. ve End. Mes. Lisesi 1982 İş deneyimi Yıl Yer Görev Türk Telekom Yapı İşleri Müdür. Kontrol elemanı Milli Eğitim Bakanlığı Öğret.-Tek. Müd.Yrd Abant İzzet Bay. Üniversitesi Öğretim Görevlisi Düzce Üniversitesi Öğretim Görevlisi Yabancı Dil İngilizce

146 129 Yayınlar 1. SCI Tarafından Taranan Uluslararası Bilimsel Dergilerde Yayınlanan Makaleler 1.1 Özgan, E., Serin, S., Kap, T., "Muti-faceted Investigation Into the Effects of Hot-Mix Asphalt Parameters on Marshall Stability", Construction and Building Materilas, 40, P: , Uzunoğlu, M., Özgan, E., Kap, T., "Prediction of Concrete Compressive Strength in Buildings that Would be Reinforced By Fuzzy Logic", "", Journal of Physical Science,, 7 (29), P: , Gülenç, B., Uygur, İ., Bayram, İ., Durgutlu, A., Kap, T., "Microstructural Evolution and Weldabily of AISI 4042 Steel", Advanced Materials Research,160,P: , Gülenc, B., Uygur, I., Tuncer, E., Durgutlu, A., Kap, T., Uzunoglu, M "The Effect of Joining Process on Mechanical Properties of Structural Steels", M, Metallofizika I Noveishie Technologi, 32 (7), P: , Özgan, E., Kap, T., "Investigating the Performance of the "L" Type Frame Construction Corner Junctions Exposed to the Including Moment", Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 2, 23, P:97-104, Ulusal Hakemli Dergilerde yayınlanan Makaleler 2.1 Kap, T., Arslan, M., Kendiliğinden Yerleşen Basıncı Betonlarda Donatı Oranın Kalıp Yanal Basıncı Üzerine Etkileri Düzce üniversitesi İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Cilt:2, Sayı:3, S:34-42, (2013).

147 Tokgöz, H., Kap, T., Özgan, E., "Farklı Ağaç Türleri ve Zıvanalı Birleştirme Biçimleriyle Oluşturulan Çerçeve Konstrüksiyonlu Doğramalarda Diyagonal Yük Analizi", Karabük Üniversitesi Teknoloji Dergisi, 8, S: , (2005). 2.3 Özgan, E., Kap, T., "Asfalt Çimentolarında Bekleme Süresi ve Ortam Sıcaklığının Duktiliteye Etkisi", Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9, S:43-47, (2005). 2.4 Subaşı, S., Kap, T., "Genleştirilmiş Kil Agregalı Hafif Betonun Yapı Davranışı ve Kaba Yapı Maliyetine Etkisi", New World Sciences Academecy, 2A, P:48-54, (2009). 3. Uluslar Arası ve Ulusal Bildiriler 3.1 Kap, T., Arslan, M., "The Effect of Casting Speed on the Formwork Lateral Pressure of Self Compacting Concrete (SCC) ", 7th International Advanced Technologies Symposium (IATS 13), 30 October-1 November 2013, Istanbul, Turkey, (2013) Kap, T., Arslan, M., "The Effect of Reinforcement Ratio on the Formwork Lateral Pressure of Self Compacting Concrete ", 7th International Advanced Technologies Symposium (IATS 13), 30 October-1 November 2013, Istanbul, Turkey,(2013) Özgan, E., Uzunoğlu, M., Kap, T., "Prediction of the Effect of the Vibration on the Physical and Mechanical Properties of Concrete Based on Adaptive Neure-Fuzzy Inferences System, A Region Concrete Application", 5 th International Advanced Technologies Symposium, Karabuk,(2009).

148 Özgan, E., Kap, T., Beycioğlu, A., Emiroğlu, M., The Prediction of Marshall Stability of Asphalt Concrete by Using Adaptive Neuro Fuzy Inference System", 5 th International Advanced Technologies Symposium, Karabük, (2009). 3.5 Uzunoğlu, M., Emiroğlu, M., Kap, T., "The Investogation Of Wooden Skeleton Systems Experimentally and Numerically, 5 th International Advanced Technologies Symposium, Karabuk, (2009). 3.6 Subaşı, S., Kap, T., Beycioğlu, A., "Effect Of The Amount of Fly Ash on Setting Time And Workability of The Concrete", Uluslararası Beton Kongresi, (2008). 3.7 Subaşı, S., Kap, T., Beycioğlu, A., Emiroğlu, M., "Hafif Betonlarda Basınç Dayanımlarının Tahmin Metotlarının Karşılaştırılması", Modern Yöntemler Sempozyumu-Eskişehir, (2008). 3.8 Özgan, E., Kap, T., Arslan, İ., "Zeminin Kayma Direnci Parametrelerinin Direk Kesme Kutusu deneyi ile Belirlenmesi", VII. Ulusal Öğrenci Sempozyumu, (2008). 3.9 Özgan, E., Uzunoğlu, M., Kap, T.,"Multi-Variety Analysis of Concrete Used reinforced Building Destroyed by Eartquake and Prediction Models for Resistance", International Advanced Technologies Symposium, (2005) Özgan, E., Kap, T., Arslan, H., "Multi Variety Clinical Analysis Of Structural Problems On Düzce", 1 th International Vocational and Technical Education Technologies Congress, (2005) Özgan, E., Uzunoğlu, M., Kap, T., "Düzce İlinde 1999 Yılındaki Depremlerde Yıkılan Betonarme Binalarda Kullanılan Betonun Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi", Deprem Sempozyumu Kocaeli, (2005).

149 Özgan, E., Kap, T., "Düzce İlinde 1999 Yılındaki Depremlerde Yıkılan Betonarme Binalarda Kullanılan Çeliğin Çok Yönlü Analizi ", Deprem Sempozyumu, Kocaeli, (2005).

150 iv KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONLARDA DÖKÜM HIZI VE DONATI YOĞUNLUĞUNUN KALIP YANAL BASINCI ÜZERİNE ETKİLERİ (Doktora Tezi) Tuncay KAP GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mart 2014 ÖZET Bu çalışmada, kendiliğinden yerleşen betonların (KYB) kalıp yanal yüzeylerine yaptıkları basınçlar deneysel olarak araştırılmıştır. Bu amaçla, 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip uçucu kül katkılı ve maksimum tane çapı (d max ) 15 mm olan KYB ler hazırlanmıştır. Çalışmada kullanılan KYB karışımının ön dizaynları laboratuar ortamında yapılmıştır. Ön dizaynlar sonucunda elde edilen karışıma uygun olarak hazır beton santralinde KYB nin seri üretimi yapılmış ve bu çalışmada kullanılmıştır. KYB ler 100 cm genişlik, 20 cm derinlik ve 300 cm yüksekliğinde kontrplaktan yapılmış kolon kalıbının içine dökülmüştür. Hazırlanan KYB lerin döküm hızlarının ve kalıp içindeki farklı donatı oranlarının kalıp yanal basıncına etkileri incelenmiştir. KYB lerin 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h döküm hızlarındaki yanal basınçları ile %0 (referans), %1 ve %4 donatı oranlarındaki yanal basınçlar tespit edilerek yanal basınçlardaki değişimler gözlenmiş ve birbirleriyle karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Kalıp yanal basınçları, kalıp yüzeylerine yerden 20 cm, 120 cm ve 220 cm yüksekliklere yerleştirilen 6 adet yük hücresi ile ölçülmüştür. Sonuç olarak; kalıp içinde %1 oranında donatı kullanılması durumunda referans numuneye göre yanal basıncın % 12,76 azaldığı, %4 oranında

151 v donatı kullanıldığında ise yanal basıncın %73,90 azaldığı belirlenmiştir. Diğer taraftan referans beton döküm hızı 2 m/h olarak alındığında 1,5 m/h döküm hızında yanal basınç %7,85 azalırken 4 m/h döküm hızında ise yanal basıncın %50,24 arttığı belirlenmiştir. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Kendiliğinden yerleşen beton, kalıp, yanal basınç, donatı yoğunluğu, beton döküm hızı Sayfa Adedi : 132 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Metin ARSLAN

152 vi THE EFFECTS OF CASTING SPEED AND REINFORCEMENT VOLUME ON FORMWORK LATERAL PRESSURE SELF COMPACTING CONCRETE (Ph. D. Thesis) Tuncay KAP GAZİ UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES March 2014 ABSTRACT In this study, the pressures caused by self-compacting concrete (SCC) onformwork lateral surfaces were investigated experimentally kg/m 3, 2400 kg/m 3 unit weight SCCs that havefly ash mixture and 15mm grain size (dmax) were prepared for this purpose. The SCC mixture design was prepared in the laboratory. According to the prepared mixture design, the samples used in this study were produced serially in ready-mixed concrete plant. SSCs were made from plywood as 100 cm width, 20 cm thickness and 300 cm height and poured into colon formwork. The effects of casting speeds of SCCs and different reinforcement ratios on formwork lateral pressure were investigated. The lateral pressures of SCCs in the speed of 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h and 0% (referencesample), 1% and 4% reinforcement ratios were determined and the differences on the lateral pressures wereobserved and evaluated comparatively. The lateral pressure of formwork samples were measured with 6 load cells located from the surface as 20, 120 and 220cm height. Finally, the decrease of formwork lateral pressure according to the reference sample was measured as 12,76% when 1% reinforcement ratio was used correspondingly the decrease was 73,90

153 vii % in 4%. Besides, when casting speed has been referenced as 2m/h, in the speed of 1,5m/h the formwork lateral pressure decreased 7,85% whereas the pressure increased 50,24% at 4m/h speed according to the referenced sample. ScienceCode : KeyWords : Self-Compacting Concrete, formwork, lateral presssure, reinforcement volume, concrete casting speed PageNumber : 132 Supervisor : Prof.Dr. Metin ARSLAN

154 viii TEŞEKKÜR Tez konusunu belirleyerek doktora sürecinde deneysel çalışmaların yönlendirilmesi, sonuçların değerlendirilmesi, yazımı aşamasında büyük katkıda bulunan tez danışmanım Prof. Dr. Metin ARSLAN a, Tez çalışmalarımın tamamlanmasında, deneysel konularda önerdiği çözümler ve yardımlarıyla katkıda bulunan tez izleme kurulu üyesi kıymetli hocam Prof. Dr. Ali İhsan ÜNAY a, Tez çalışmalarımın sonuçlanması aşamasında, özellikle deneysel konularda önerdiği çözümler ve yazım sürecinde katkıda bulunan tez kurulu üyesi kıymetli hocam Prof. Dr. İ. Özgür YAMAN a, Tez çalışmalarımın tamamlanmasında, deneysel konularda önerdiği çözümler ve yazım sürecinde katkıda bulunan tez kurulu üyesi kıymetli hocam Prof. Dr. Salih YAZICIOĞLU na Tez çalışmaları sürecinde deneysel verilerin yorumlanması ve yazımı aşamasında yardımlarını esirgemeyen tez izleme kurulu üyesi kıymetli hocam Yrd. Doç. Dr. Gökhan DURMUŞ a, Tez sürecince desteklerini aldığım Düzce Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Bölüm Başkanı Doç. Dr. Ercan ÖZGAN ve Öğr. Gör. M. Metin UZUNOĞLU na, Tez sürecince desteklerini aldığım Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Osman ŞİMŞEK ve Arş. Gör. Mustafa DAYI ya, Çalışmalarımın her aşamasında desteklerini esirgemeyen aileme sonsuz teşekkürlerimi bir borç bilirim.

155 ix İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... iv ABSTRACT... vi TEŞEKKÜR... viii İÇİNDEKİLER... ix ÇİZELGELERİN LİSTESİ... v EKLERİN LİSTESİ... vi RESİMLERİN LİSTESİ... vii SİMGELER VE KISALTMALAR... viii 1.GİRİŞ LİTERATÜR Kendiliğinden Yerleşen Beton ve Özellikleri Kendiliğinden Yerleşen Beton Bileşimi Agrega Çimento Karışım suyu Uçucu kül Mineral katkılar Hava sürükleyici katkı Süperakışkanlaştırıcı katkı Reoloji Beton Yanal Basıncı Beton yanal basıncı üzerine yapılmış araştırmalar Beton yanal basıncını hesaplama yöntemleri... 33

156 x Sayfa 2.5.KYB de Yanal Basınçla İlgili Çalışmalar KYB lerde yanal basınç hesaplama Roussel ve Overlez e göre beton yanal basıncı Khayat ve Assaad a göre beton yanal basıncı Graubner ve Proske e göre beton yanal basıncı German/European Standart DIN 18218:2009 göre beton Yanal basıncı MALZEME VE YÖNTEMLER Malzemeler Agrega Çimento Katkı Su Uçucu kül Kontrplak (Plywood İnşaat çeliği Yöntemler Kendiliğinden yerleşen beton deneyleri Betonda priz süresinin penetrasyon yöntemi ile tayini Kalıp kurulumu Donatıların hazırlanması Kalıplara örneklerine beton dökümü Yanal basınç ölçümü BULGULAR VE TARTIŞMA Beton (KYB) Özellikleri... 75

157 xi Sayfa 4.2. KYB lerde Priz Sürelerinin Belirlenmesi kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin priz süresinin belirlen kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin priz süresinin belirlen Kalıpta Yanal Basınç Bulguları Donatısız (referans) 2300 kg/m 3 beton yanal basıncı %1 donatılı 2300 kg/m 3 beton yanal basıncı % 4 donatı 2300 kg/m 3 beton yanal basıncı Donatısız (referans) 2400 kg/m 3 beton yanal basıncı % 1 donatılı 2300 kg/m 3 beton yanal basıncı % 4 donatılı 2400 kg/m 3 beton yanal basıncı kg/m 3 betonun 20 cm yükseklikte yanal basıncı kg/m 3 betonun 120 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı kg/m 3 betonun 220 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı k/m 3 betonun 20 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı k/m 3 betonun120 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı k/m 3 betonun 220 cm yükseklikte kalıp yanal basıncı Deney Sonuçları ve Teorik Metotlarla Hesaplanan Kalıp Yanal Basınçlarının Karşılaştırılması Donatısız beton 20 cm yükseklik için yanal basınç % 1 Donatılı beton 20 cm yükseklik için yanal basınç % 4 Donatılıbeton 20 cm yükseklik için yanal basınç kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızına bağlı yanal basınç bulguları kg/m3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızına bağlı yanal basınç bulguları SONUÇ VE ÖNERİLER

158 xii Sayfa KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ

159 xiii ÇİZELGELERİN LİSTESİ Çizelge Sayfa Çizelge 2.1. Agrega özellikleri Çizelge 2.2. Uçucu külün betona kazandırdığı teknik özellikler Çizelge 2.3.ACI metodu için Cc kimyasal katsayı değerleri Çizelge 2.4.ACI metodu için Cw kimyasal katsayı değerleri Çizelge 2.5. Gardner metodu için beton döküm hızı ve kalıp yanal bas Çizelge 2.6.Betonda priz gecikme katsayısı Çizelge 2.7. K 1 Beton Tipi için DIN e göre maksimum taze beton basınçları Çizelge 2.8. K3 Beton Tipi için DIN e göre maksimum taze beton Basınçları Çizelge 2.9. Beton birim hacim ağırlıklarına göre düzeltme faktörleri Çizelge Ciria report 1082 ye göre tasarım için yanal basınç değeri Çizelge CSA-S269.3 nın Duvar kalınlıkları için önermiş olduğu maksimum beton yanal basınçları Çizelge Beton döküm hızı ve K 0 katsayıları Çizelge 3.1. Agregaların kimyasal özellikleri Çizelge 3.2. Agregaların fiziksel özellikleri Çizelge 3.3. CEM I 42,5 R çimentosunun kimyasal özellikleri Çizelge 3.4. CEM I 42,5 R çimentosunun fiziksel ve mekanik özellikleri Çizelge 3.5 Kullanılan kimyasal katkıların teknik özellikleri Çizelge 3.6. Yüksek performanslı hiperakışkanlaştırıcı beton katkısının bazı özellikleri Çizelge 3.7.Betondakullanılan beton karma suyuna ait özellikler Çizelge 3.8. Çatalağzı uçucu külünün kimyasal analiz sonuçları Çizelge 3.9. Kontrpak a (plywood) ait tekniközellikler... 60

160 xiv Çizelge Sayfa Çizelge Çizelge kg/m 3 birimağırlığasahip KYB nin Karışım hesapları Çizelge kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin karışım hesapları Çizelge Taze betonun birim ağırlıkları Çizelge Penetrasyon direnci diğerleri Çizelge Çelik çubuklara ait deney sonuçları Çizelge Kalıplara beton döküm aşamasının deneysel planı Çizelge Kalıplara dökülen betonun özellikleri ile döküm hızları Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin bazı özellikleri Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin bazı özellikleri Çizelge 4.3.Dökümsırasındaki beton ve hava sıcaklıkları Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin basınç dayanımları Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin basınç dayanımları Çizelge 4.6.Referans (donatısız) kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel ve teorik olarak bulunan yanal basınç Çizelge 4.7. % 1 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte yanal basınç bulguları Çizelge 4.8. % 4 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte yanal basınç bulguları

161 xv ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Sayfa Şekil 2.1. Gardner 1986 da deneysel olarak ölçülen taze beton yanal değerleri Şekil 2.2.Gardner (1986) a göre taze beton yanal beton yanal basınç Şekil 2.3. DIN e göre taze beton basınç dağılımı Şekil 2.4. DIN e göre maksimum taze beton basınç diyagramı Şekil2.5. CIRIA 108 göre taze beton yanal basıncını etkileyen faktörler Şekil 2.6. Döküm zamanı bakımından son basınç ile kayma gerilmesi Şekil 2.7. Çökme alanlarının farklı karışım oranları için K o değerlerinin betona etkisi Şekil 2.8. Kolonda basınç hesabı için deneysel çalışma Şekil 2.9. Kalıp yanal basıncının dağılımı Şekil 2.10.Döküm hızının kalıp yanal basıncına etkisi Şekil 3.1. Betonda kullanılan agregalara ait granülometri eğrileri Şekil 3.2. EFNARC 2005 e uygun V hunisi deney aparatı Şekil 3.3. Hazırlanmış olan kolon kalıp planı ve kesitleri Şekil 3.4. Hazırlanmış olan kolon kalıp düşey kesitine ait A nokta detayı 68 Şekil 3.5. Kalıp içine yerleştirilen en kesitteki boyuna donate oranları Şekil 3.6. Kalıplara beton dökümü Şekil 3.7. Çalışmada kalıplara dökülen betonlar için verilen kodlar Şekil 3.8. Kalıp yanal basıncı verilerinin toplandığı deney düzeneği Şekil kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun priz süresi değerleri Şekil kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun priz süresi değerleri Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil Referans (donatısız)yanal basınç-zaman grafiği... 82

162 xvi Şekil Sayfa Şekil Referans (donatısız)yanal basınç-zaman grafiği Şekil %1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil %1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil % 1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil % 4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil % 4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil % 4 Donatılı kolonda kalıp yanal basınç-zaman grafiği Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil %1Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil %1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil %1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil %4Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil % 4Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil % 4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte yanal basınç döküm hızı grafiği. 105 Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklik.yanal basınç- döküm hızı grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklik.yanal basınç- döküm hızı grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=20 cm yükseklik. yanal basınç- döküm hızı grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=120 cm yükseklikte yanal basınç-döküm hızı grafiği

163 xvii Şekil Sayfa Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=220 cm yükseklikte yanal basınç-döküm hızı grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızı-yanal basınç grafiği Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızı-yanal basınç grafiği

164 xviii SİMGELER VE KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış olan bazı simge ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur. SimgelerAçıklama A Alan (cm 2 ) A th Β C Cc Cw C 1 C 2 ggbfs h H hi H 0 τ τ o μ W γ t 0 Δ σ Ɛ K1 K2 K3 Sürtünme katsayısı Uçucu kül veya cüruf miktarı (ağırlıkça yüzde) Beton sınıfı Kimyasal katsayı Birim ağırlık katsayısı Kalıp büyüklüğüne bağlı olan katsayı Çimento cinsi ve katkı maddelerine bağlı katsayısı Öğütülmüş yüksek fırın cüruf Betonun yerleştirme hızı Kalıp yüksekliği Vibratörün batma derinliği Maksimum yanal basıncın oluşturduğu yükseklik Kayma gerilmesi Eşik kayma gerilmesi Viskozite (plastik) Betonun öz kütlesi Deformasyon hızı Betonun sertleşme zamanı Çökme miktarı Gerilme (Mpa) Birim Deformasyon Kuru veya katı beton Plastik beton Yumuşak beton

165 xix Kısaltmalar K4 D HP KYB KYH LHBFC LHPBFC MK MLS P PBFC pfa PK PPFAC R RHPC S/Ç SMF SNF SRPC VAK VDK Vb Açıklama Akıcı beton En küçük kalıp boyutu Vibratörün gücü Kendiliğinden Yerleşen Beton Kendiliğinden Yerleşen Harç Düşük ısılı Portland çimentosu Düşük ısılı yüksek fırın portland çimentosu Mineral Katkı Modifiye lignosülfonatlar Yanal Basınç Yüksek fırın portland çimentosu Toz halinde uçucu kül Poliakrilat ve polikarboksilatlar Uçucu kül portland çimentosu Yerleştirme hızı Hızlı sertleşen portland çimentosu Su / Çimento oranı Sülfone Melamin Formaldehit Sülfone Naftalin Formaldehit Sülfata dayanıklı portland çimentosu Viskozite Artırıcı Katkı Viskozite Düzenleyici Katkı Betonlama hızı

166 1 1. GİRİŞ Betonarme eleman tasarımında iki temel malzeme; betonarme çeliği ve betondur. Bunlardan betonarme çeliği tanımlanmış standart özelliklerde fabrikasyon olarak üretilmektedir. Buna karşın betonun, fiziksel ve mekanik özellikler bakımından; kendisini oluşturan (agrega, çimento, su ve katkı maddeleri gibi)malzemelerin özelliklerinin yanı sıra, karışım oranları, hazırlanması, karıştırılması, taşınması, yerleştirilmesi, sıkıştırılması ve kürü gibi temel işlemlerden, kalıp özellikleri ve ortam şartlarından da büyük ölçüde etkilendiği bilinmektedir [1]. Genelde kalıp; taze betonu taşımak, istenilen şekil ve boyutlara sokmak ve yeterli bir şekilde betonun kendisini taşıyacak duruma gelmesine kadar onu desteklemek için tasarlanan geçici strüktür olarak tanımlanabilir. Kalıp terimi, betonla direk temas halinde bulunan esas materyal ve bütün gerekli taşıyıcıdestekleyici sistemi kapsar [2]. Betonarme kalıpları yapı maliyetlerini önemli ölçüde etkilemektedir. Kalıp sisteminin tasarımı sürecinde pragmatik bir yaklaşım izlenmesi, üretim maliyetlerinin düşürülmesi ve betonarme yapı elemanlarının projeye uygun imal edilmesi açısından önem taşımaktadır [3]. Beton yüzeyi ile doğrudan temas halinde olması ve beton yüzeyinin bu yüzeydeki bozuklukları aynı şekilde yansıtması bakımından kalıp yüzey hareketleri önemli görülmektedir. Beton yüzeyinde dalgalanma veya yorgan deseni; kalıp yüzeyinin yüksek rutubet içeriği, yüzey kaplamasının yetersiz kalınlığı, yetersiz desteklenmesi ve çok yüksek beton basıncı gibi birçok nedenden dolayı ortaya çıkabilir [4]. Bu çalışmanın amacı, kendiliğinden yerleşen betonlarda döküm hızı ve donatı yoğunluğunun kalıp yanal basıncı üzerine etkilerini araştırmaktır. Çalışmada, 3 farklı donatı durumu, 3 farklı beton döküm hızı ve 2 farklı beton

167 2 birim ağırlığı kullanılmıştır. Kalıbın yerden 0,2 m, 1,2 m ve 2,2 m yüksekliklerde oluşan yanal basınçları tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar referans numunede oluşan kalıp yanal basınçları ile karşılaştırılarak döküm hızı, donatı yoğunluğu ve betonun tiksotropik davranışının kalıp yanal basıncı üzerindeki etkileri araştırılmıştır.

168 3 2. LİTERATÜR Günümüzde inşaat sektöründe en çok kullanılan yapı malzemesi betondur. Bütün dünyada betonun 20. yüzyılda olduğu gibi 21. yüzyılda da bu özelliğini sürdüreceği düşünülmektedir. Geleneksel betonun yanı sıra, bilimsel çalışmaların artması ve teknolojinin gelişmesi sonucunda farklı ihtiyaçları karşılayabilen birçok beton çeşidi üretilmiştir. Bunlar arasında hafif beton, lifli beton, vakumlu beton, ön gerilmeli beton, hazır beton gibi betonlar sayılabilir. Bu betonlar arasında yer alan diğer bir beton çeşidi ise kendiliğinden yerleşen beton (KYB) dur. KYB, döküm işlemi sırasında herhangi bir vibrasyon gerektirmeksizin kalıbın köşelerini ve donatının boşluklarını dolduran akıcı kıvamlı bir betondur [5]. KYB, literatürde değişik isimler altında tanımlanmaktadır. Genellikle kendiliğinden sıkışan beton (Self-Compacting Concrete-SCC) ismi kullanılmaktadır. Diğer isimler ise kendiliğinden düzeyleşebilen beton (Self- Levelling Concrete-SCC) ve kendiliğinden çöken beton (Self-Consolidating Concrete-SCC) dur. Türkiye de genellikle kendiliğinden yerleşen beton (KYB) terimi kullanılmaktadır [6,7]. KYB ler yüksek işlenebilirlikleri sayesinde herhangi bir vibrasyon gerektirmeksizin kendi ağırlığı ile istenilen yere boşluksuz yerleşebilen, bu işlem sırasında ve sonrasında terleme ve segregasyon gibi problemlere neden olmayan betonlardır. İlk olarak 1980 lerin sonuna doğru Japonya da H.Okamura tarafından geliştirilmiştir [8]. KYB, vibrasyon gerektirmediği için gürültü kirliliğinin ortadan kaldırılması, işçiliğin azaltılması, daha hızlı üretime olanak sağlamasının yanında iri agrega hacminin sınırlandırılması, en büyük agrega dane boyutunun azaltılması ve etkin bir süperakışkanlaştırıcı kullanılmasıyla akıcılık kazanıp sık donatılar arasından geçerek dar kesitlerde çalışma imkânı ve istenilen kalıpta boşluksuz beton üretimi sağlamaktadır [9].

169 4 Sınırlandırılmış iri agrega miktarı, azaltılmış en büyük agrega çapı, mikrofiller kullanılarak artırılmış toplam ince malzeme miktarı, viskozite arttırıcı katkı kullanılarak arttırılmış segregasyon direnci KYB lerin bileşim özellikleridir. Bileşimlerinde kullanılan süperakışkanlaştırıcı katkı ile düşük su/çimento oranında hem yüksek dayanıma hem de üstün durabiliteye sahip olması nedeniyle KYB ler yüksek performanslı betonlar sınıfına girmektedir [10]. Nan Su, Kung-Chung Hsu, His-Wen Chai (2001) tarafından yapılan KYB için basit bir karışım metodu isimli deneysel çalışmada, ilk olarak agregadaki gerekli oranların tanımlanması yapılmış ve agreganın boşluklarını dolduran bağlayıcıların birleştirme özellikleri ve betonun akıcılık özellikleri incelenmiştir [11]. Şahmaran, Yaman ve Tokyay (2004) tarafından yapılan çalışmada, yüksek hacimli uçucu kül kullanarak KYB üretimi gerçekleştirilmiştir. Yayılma testi sonunda betonun yayılma çapı 730 ile 800 mm, 50 cm yayılma genişliğine ulaşma süresi ise 2 ile 4 sn arasında değişmektedir. Yayılma testi sonunda bütün karışımların KYB özelliği gösterdiği gözlenmiştir. V-Hunisi testi sonunda elde edilen akma sürelerinde, KYB standartlarına göre karışım viskozitelerinin yüksek olduğu gözlenmiştir. Sertleşmiş KYB ler üzerinde yapılan basınç dayanım deneyi sonuçlarına göre, 28 günlük basınç dayanımları 30 Mpa ile 46 MPa arasında değişmektedir. Uçucu kül miktarı toplam bağlayıcı miktarının ağırlıkça %50 sine kadar olan karışımlarda ilk günlerdeki basınç dayanımı farkı kapanmaktadır[12]. KYB, kendi ağırlığı ile sık donatılı dar ve derin kesitlere yerleşebilen, iç veya dış vibrasyon gerektirmeksizin kendiliğinden sıkışabilen, bu özelliklerini sağlarken ayrışma ve terleme gibi problemler yaratmayarak, kohezyonunu (stabilitesini) koruyabilen, çok akıcı kıvamlı özel bir beton türüdür. Vibrasyon gerektirmediği için gürültü kirliliğinin ortadan kaldırılması, işçiliğin azaltılması, daha hızlı üretime olanak sağlamasının yanında iri agrega hacminin

170 5 sınırlandırılması, en büyük agrega dane boyutunun azaltılması ve etkin bir süperakışkanlaştırıcı kullanılmasıyla akıcılık kazanıp sık donatılar arasından geçerek dar kesitlerde çalışma imkânı ve istenilen kalıpta boşluksuz beton üretimi sağlamaktadır [9]. Felekoğlu ve Baradan ın (2004) KYB lerin mekanik özellikleri ile ilgili yaptıkları deneylerde, KYB tasarımında sabit bir çimento dozajında akışkanlaştırıcı katkı miktarı arttırılıp karışım suyu azaltıldıkça, yayılma değeri belirli sınırlar arasında tutulurken viskozitenin hızla arttığını belirlenmiştir. Sabit bir çimento dozajı ve agrega gradasyonunda, su/toz oranı artışıyla aynı anda katkı dozajının azaltılması, taze betonun donatılar arasından geçiş yeteneğini arttırmaktadır. Üretilen KYB lerin çekme dayanımları aynı dayanım sınıfındaki normal betonlara kıyasla %3 ile %17 arasında değişen mertebelerde daha yüksek olmuştur. Ancak KYB lerin elastisite modülünde normal betonlara kıyasla önemli bir farklılık gözlenmemiştir. L-kutusu karot deneyleri ile KYB nin yatay yönde akışında ayrışma meydana gelip gelmediği belirlenebilir[13]. Wennenzhong Zhu, Peter J.M. Bartos (2002) tarafından yapılan çalışmada KYB nin yayılma özelliği incelenmiştir. Bu çalışma yayılma özelliği, geçirgenlik, su emme, yayılma gücü vb.ile beton dayanıklılık özelliklerinin yaygın olarak kullanılmalarını içermektedir. Aynı mukavemet derecelerine sahip geleneksel vibrasyon referanslı beton ile KYB karışımlarının farklı bölgelerdeki yayılma özelliklerinin karşılaştırılması ile ilgili deneysel bir çalışmayı kapsamaktadır. KYB karışımlarının karakteristik küp basınç dayanımları 40 ve 60 MPa olarak tasarımı yapılmış, ancak ilave olarak toz malzeme veya herhangi bir dolgu gereci kullanılmadığı belirtilmiştir[14]. Gürdal ve Yüceer e göre KYB üretimi, titizlik gerektirmekte ve çok sıkı denetleme işlemlerini zorunlu kılmaktadır. KYB nin her türlü karmaşık kalıplarda, vibrasyonun mümkün olmadığı durumlarda, dar ve sık donatılı kesitlerde kullanımı inşaat teknolojisi açısından çok büyük bir kolaylıktır.

171 6 KYB nin geliştirilmesi amacıyla hafif agregalı KYB, çelik tel donatılı KYB, polipropilen lif donatılı KYB üzerinde çalışmalar devam etmektedir [15]. Sağlam, Parlak, Doğan ve Özkul (2004) un KYB ve katkı-çimento uyumu adlı çalışmalarında, yayılma hızlarını tespit etmek amacıyla değişik çimento türleriyle deneyler yapmışlardır. Denenen numunelerin bir günlük dayanımlarının hem çimento, hem de katkı cinsinden etkilendiği, ayrıca bazı çimento ve katkıların birlikte kullanılmaları durumunda büyük miktarda hava sürüklendiği ve bunun da dayanımları etkilediği belirlenmiştir. Bu nedenle taze beton özellikleri ve dayanımları açısından çimento-katkı etkileşmesinin önemli olduğu ve uygulamaya geçmeden önce çimento-katkı uyum deneylerinin yapılması gerektiği sonucuna varılmıştır[16]. Genel olarak beton kusurları, betonarme elemanların yüzeyinde ve iç kısımlarında meydana gelmektedir. Çoğu zaman beton iç kısımlarında oluşan kusurların görünüşleri beton yüzeyine de yansımaktadır. Beton kusurlarının yüzeyde oluşanları ile iç kısımlarda oluştuğu halde yansıyanları üzerinde daha çok durulmaktadır. Bu durumda yüzeyde görülmeyen kusurlar ihmal edilmektedir [17]. KYB kullanımı 1980 yılının sonlarına doğru Japonya da sıkıştırmanın pratik olmadığı, kısıtlanmış yerlerde betonun yerleştirilmesi ve sık donatılı elemanların dökümü için kabul görmüştür. Japonya da 1983 yılından itibaren usta işçilerin sayısındaki azalma ile beton yapıların dayanıklılığı problemi büyük bir ilgi odağı haline gelmiş ve bu konuda çözüme yönelik araştırmaların başlamasına neden olmuştur. Gelecekte dayanıklı yapılar garanti etmek için KYB nin geliştirilmesi şart olmuş ve farklı inşaat alanlarında kullanmanın yararlarını görmek için dünyada değişik araştırmalar yapılmıştır. KYB nin avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir[18]. Daha hızlı üretim, İşçilikte azalma, Daha iyi yüzey bitişi,

172 7 Kolay yerleştirme, Dayanıklılıkta artış, Tasarımda özgürlük, Daha dar kesitlerle çalışma imkanı, Gürültü seviyesinde (vibrasyonda) azalma, Daha iyi çalışma ortamı, Konu ile ilgili yapılan araştırma sonuçlarına bakıldığında, KYB nin kalıba yaptığı beton yanal basınç değerlerinin hesaplanmasıyla ilgili önerilen formüllerde kalıp yüzey farklılığı ve betonarme eleman içerisindeki donatı miktarı gibi faktörlerin göz ardı edildiği görülmüştür. KYB nin özellikle sık donatılı betonarme eleman imalatlarda kullanıldığı düşünülürse, KYB nin kalıp yüzeyine yaptığı yanal basınç değerlerinin hesaplanmasında donatı miktarı ve kalıp yüzey farklılığı gibi önemli iki faktörün de göz önünde bulundurulması gerektiği değerlendirilmektedir. Ayrıca beton birim hacim ağırlığının da kalıp yanal basıncı üzerinde direk bir etkisi bulunmaktadır. Taze beton, düşey kalıp yüzeylerine yanal basınç uygular. Beton hidrostatik basıncı olarak adlandırılan bu basıncın şiddetini birçok faktör etkimektedir. Bu faktörler genelde beton döküm hızı ve betonun akışkanlığı ile doğrudan ilgili görülmektedir [19]. Beton döküm sürecinde sızıntının kontrol edilmesi ve önlenmesi önemlidir. Kalıp elemanlarının (kanat, panel gibi.) bağlanması için bulon deliklerinin delinmesinde dikkatli olunmalı, mümkün olduğu kadar delik delinmesinden kaçınılmalıdır. Ayrıca kalıp yüzey ek yerlerinin oluşturulmasına özen gösterilmelidir. Ek yerlerinden sızıntıların oluşumu ile değişik beton yüzey kusurları meydana gelir [20]. Betonarme yapı elemanı kalıp yüzeylerinin oluşturulmasında genel olarak; masif kereste(tahta), kontrplak (plywood), metal plastik malzemelerin kullanılmakta olduğu bilinmektedir [21].

173 8 Betonarme yapı üretim sistemi içerisinde önemli bir yere sahip olan kalıp, kendisini taşıyabilecek hale gelinceye kadar betonu desteklemek, betona şekil vermek, betonda istenilen yüzey düzgünlüğünü sağlamak gibi temel fonksiyonlara sahiptir [17]. Kalıp, bu temel fonksiyonlarının yanı sıra beton yüzeyinin performansı açısından büyük önem taşımaktadır. Betonarme kalıp yüzey malzemesi türü, tasarım hataları ve kalıp yağlarının yanlış kullanımından dolayı, kalıplanan beton yüzeylerinde beton kabuğun (pas payı) fiziksel ve mekanik özelliklerini etkileyen yüzey kusurlarının meydana geldiği bilinmektedir [22]. Kontrplak, kalıp yüzey astarı altında ve doğrudan kalıp yüzey malzemesi olarak en fazla kullanılan yüzey malzemesi durumundadır. Pürüzsüz bir brüt beton yüzeyi kaplanmış ve kaplanmamış kontrplak kullanımı ile elde edilebilir. Kaplanmış kontrplak kullanımı durumunda ahşabın dokusunun betona yansıması önlenmiş olur. Eğer kontrplak doğrudan yüzey malzemesi olarak kullanılacaksa tam boy kontrplak tabakalarının kullanımı sağlanmaya çalışılmalı ve ek yerleri iyi birleştirilmelidir [19]. Beton ile doğrudan temas halinde bulunduğu için kalıp yüzeyini oluşturan malzeme çok önemli olmaktadır. Kullanılan malzemelerin çoğu absorbsiyon özelliğine sahip olup, hava, su ve hatta bir miktar çimento absorbe edebilirler. Kalıbın absorbsiyonu nedeniyle beton karışım elemanlarından herhangi birisinin beton karışımından uzaklaşması fiziksel özelliklerde değişime neden olacaktır. İlk bakışta renk değişikliği olarak görülen fiziksel değişimde, eğer renk tamamen üniform ise önemli görülmeyebilir. Fakat bunun gerçekleşmesi çoğu zaman mümkün olmaz. Kalıp yüzeyinin hava absorbe etmesi beton içerisindeki hava boşluklarını azaltabilir [23]. Betonun kalıba yapışması beton yüzeyinin kalitesini önemli ölçüde etkiler. Sertleşen betonun kalıp yüzeyine yapışma direnci: aşağıdaki parametrelere bağlıdır [24]. Bunlar;

174 9 Kalıp yüzey malzemesi, Kalıp ayırıcılar, Kalıp yüzey pürüzlülüğü, Beton tip ve kalitesi, Sıkıştırma şekli-zamanı, Kür şartlarıdır. Kalıp ayırıcı maddeler betondan kalıbın kolayca hasarsız bir şekilde alınmasını sağlayan metal ve ahşap yüzeylere uygulanan kimyasallardır. Bu kimyasallar yağların yanı sıra, kürleme bileşikleri, mum ve reçinelerden oluşabilir. Beton ile temas, güneş ışınlarına maruz kalma ve su ile işleme tabi tutulma durumlarına göre değişik kullanım ömrü gösterirler. Kalıp ayırıcı maddeler sıklıkla ahşap veya metal kalıp yüzeylerinden beton yüzeylerine transfer olarak beton içerisine penetre olurlar. Penetrasyonun derinliği ve genişlemesi penetrasyonu kontrol eden faktörlerin değişik olmasından dolayı önceden kestirilemez [25]. Kalıp yüzeylerine etkiyen yanal basınçlar beton ağırlığına bağlı olarak değişmektedir. Beton ağırlığının kalıptan gelen basınca direkt etkisi vardır, çünkü bir akışkanın herhangi bir noktasındaki hidrostatik basınç, akışkanın ağırlığı tarafından oluşturulmaktadır. Taze beton, katı taneler ile suyun karıştırılmasından meydana gelen yarı akışkan bir malzemedir. Ancak betonun bir süre sonra katılaşmaya başlaması ile yarı akışkanlığının belli bir zaman sınırı bulunmaktadır [19]. Beton kalıbın içine dökülmeye başladığında yüksekliği de artacaktır. Betonun kalıp içindeki ortalama yükselme oranı yerleştirme hızı olarak adlandırılmaktadır. Beton kalıba yerleştirildikçe, herhangi bir noktadaki yanal basınç, bu nokta üzerindeki beton derinliği yükseldikçe artmaktadır. Kalıbın içine beton döküm işlemi tamamlandıktan bir süre sonra betonun sertleşmesiyle bu noktadaki beton kendi kendini taşımaya başlar ve artık

175 10 kalıpta yanal basınç meydana getirmez. Yerleştirme hızı, yanal basınç üzerine birinci dereceden etkilidir ve maksimum yanal basınç yerleştirme hızı ile doğru orantılıdır. Yanal basıncın üst limiti ise tam akışkan basınca eşit olmaktadır[19]. Yerleştirme anındaki beton sıcaklığı, beton basıncı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Çünkü sıcaklık betonun olgunlaşma (sertleşme) zamanını etkiler. Düşük sıcaklıklarda betonun sertleşmesi daha uzun zaman alır. Dolayısıyla betonun katılaşması daha uzun zaman alacağı için katılaşmadan önce daha fazla derinlikte beton yerleştirilebilir. Akışkan kıvamdaki betonun üst seviyesi ne kadar yüksekse o kadar yüksek yanal basınç artışına neden olmaktadır. Soğuk havalarda veya uçucu kül vb. katkılar kullanılarak beton yerleştirilecekse, kalıp tasarlanırken bu faktörler göz önünde bulundurulmalıdır [19] Kendiliğinden Yerleşen Beton ve Özellikleri Beton üretimi düşünülürken hemen dayanıklılık özelliği dikkate alınmayabilir. Dayanıklılık, beton sertleştikten sonra hatta bazen uzun bir süre geçince kullanıma bağlı olarak kendini gösteren bir özelliktir. Bu nedenle betonun dayanıklılığı; mukavemet ve ekonomi gibi, iyi beton yapımında beton işçiliğini de dikkate alınmasını gerektiren bir problemdir. Gerekli dayanıklılığa sahip olmayan beton, iyi bir beton olamaz. Genel kaide, dayanıklı bir beton elde etmek için düşük su/çimento oranı ile beton yapmak, iyi seçilmiş sağlam agrega kullanmak, betonu yerleştirirken iyi işçilik ve uygun inşaat yöntemleri ile kaliteli, yoğun beton elde etmek, dökülen betonu yeterince kür etmektir [26]. KYB, konulduğu kalıba sık donatılar arasından da geçerek kendiliğinden yerleşebilen, sıkıştırmak için iç veya dış vibrasyon uygulanmayan betonlar olarak tanımlanmaktadır. Kendiliğinden yerleşen veya yayılan betonla kullanıldığında bir kalıp içerisine herhangi bir vibrasyon yapılmaksızın tamamıyla sıkışarak yerleşme sağlanır. Donatının etrafını tamamen sarar ve

176 11 beton içerisinde çok düşük oranda boşluk kalacağı için (porozitesi düşük) düzgün bir yüzey elde edilebilir. Su/Çimento oranının azaltılmasıyla betonun basınç dayanımında artış olacağı 1897 (Feret) den beri bilinmektedir. Bugün bazı akışkanlaştırıcılar aracılığıyla su/çimento oranını 0,20 değerine indirmek olasıdır. Yapılan çalışmalarda, akışkanlaştırıcılar kullanılarak çimento hamurunun boşluk oranının %5 lere inmesi halinde mukavemetinin 200 MPa kadar çıktığı görülmüştür [27] Kendiliğinden Yerleşen Beton Bileşimi KYB lerde yüksek akışkanlığın sağlanabilmesi için yeni nesil yüksek akışkanlaştırıcı katkılar kullanılmaktadır. Bu tür kimyasal katkı maddeleri sayesinde betonda kullanılan su miktarı azalmasına rağmen yüksek akışkanlıkta betonlar üretilmektedir. Betonun üretiminde kullanılan su miktarının azaltılması nedeniyle betonun dayanımı artmaktadır. KYB üretiminde yüksek akışkanlaştırıcı katkı maddeleri kullanıldığı için yüksek çökme değerleri elde edilmektedir. Bu nedenle, taşıma ve yerleştirme esnasında ayrışma ve terleme problemleri ortaya çıkabilmektedir. Taşıma, yerleştirme işlemlerinde ayrışma ve terleme riskini ortadan kaldırmak, bu betonların yeterli kohezyona sahip olması ile mümkündür. Bu nedenle, KYB lerin karışım hesabı özel dikkat gerektirmektedir. Yüksek akışkanlaştırıcı katkı kullanımıyla ortaya çıkabilecek ayrışma problemini önlemek amacıyla iri agrega miktarını azaltarak, ince agrega miktarını %4-5 civarında arttırmak bugüne kadar yaygın olarak kullanılan bir yöntem olmuştur. Bu nedenle ince agrega miktarının arttırılması ve en büyük agrega boyutunun azaltılması ile yeterli kohezyon sağlanırken, çimento miktarı arttığı için hem beton maliyeti hem de beton sıcaklığı artmaktadır [28].Gerekli kohezyonu sağlayabilmenin bir başka yöntemi de viskozite düzenleyici kimyasal katkıların kullanılmasıdır [29].

177 12 KYB inşaat sektöründe henüz yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bunun en önemli nedeni ise KYB maliyetlerinin normal beton maliyetlerine kıyasla daha yüksek olmasıdır. Ancak, KYB kullanımının yapının ömrüne getireceği katkılar, bakım ve onarım harcamalarındaki azalmalar, yapım süresinin kısalması ve işçiliğin azalması, gürültü faktörünün düşürülmesi gibi avantajlar göz önüne alındığında zaman içinde yaygın bir şekilde kullanılması beklenmektedir. KYB ile ilgili çalışmalar artarak devam etmektedir. Tokyay ve arkadaşlarının yaptığı Karışım parametrelerinin kendiliğinden yerleşen betonun taze özellikleri üzerindeki etkilerinin belirlenmesi konulu çalışmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir; Bir deney tasarım tekniği olan Merkezi kompozit tasarım yöntemi kullanılarak KYB nin yayılma çapı, V-hunisi akma süresi, L-kutusu yükseklik oranı ve ayrışma oranı ile ilgili istatistiksel modeller elde edilmiştir. Bu modeller kullanılarak ileride üretilmesi düşünülen KYB lerin üretiminden önce taze özelliklerinin belirli bir güven aralığında tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Su-bağlayıcı oranının KYB nin akıcılığı ve dar kesitlerden geçebilme yeteneği üzerinde kurulan modellerdeki parametrelerle karşılaştırıldığında en etkili parametre olduğu görülmüştür. Bu çalışmada kullanılan uçucu kül KYB nin akıcılığını, dar kesitlerden geçebilme yeteneğini ve ayrışma direncini arttırmıştır. Ayrıca uçucu külün kendiliğinden yerleşebilme özelliklerini elde etmek için gerekli süper akışkanlaştırıcı miktarını azaltmada kullanılabileceği ve böylece KYB nin kimyasal katkı kullanımı nedeniyle ortaya çıkan yüksek maliyetinin azaltılabileceği sonucuna varılmıştır. Polikarboksilik eter bazlı süper akışkanlaştırıcı katkı, beton karışımlarının akıcılığını ve dar kesitlerden geçebilme yeteneğini arttırmıştır. Öte yandan, özellikle düşük oranlarda uçucu kül kullanımı durumunda ise beton karışımlarının ayrışma direncini azaltmıştır.

178 13 Sentetik polimer esaslı viskozite düzenleyici katkı ayrışma oranını önemli ölçüde azaltmış ancak akıcılık ve dar kesitlerden geçme yeteneği üzerinde olumsuz etkilere yol açmıştır [30]. Erdoğdu vd. İşlenebilirliği iyileştirmede süper akışkanlaştırıcı kullanımı adlı çalışmalarında ise aşağıdaki sonuçları elde etmişlerdir; Betonun işlenebilirlik kaybı üzerinde karıştırma süresi, beton sıcaklığı ve karışımdaki çimento miktarı önemli rol oynamaktadır. Betonda mevcut su miktarında meydana gelen bu azalma betonun başlangıç çökme değerinin karıştırma süresine bağlı olarak azalmasına neden olan temel faktörlerin başında gelmektedir. Karıştırma süresinin uzamasıyla betonda meydana gelen çökme kaybının temel nedeni çimentonun hidratasyonun ilerlemesine ve buharlaşma nedeniyle karışım suyunda zamanla meydana gelen azalmaya bağlanabilir. Uçucu kül ilaveli betonlarda uzun süre karıştırma sonundaki çökme kaybı uçucu kül taneciklerinin küresel olmaları nedeniyle nispeten az olmaktadır. Mineral katkısız ve uçucu kül ikameli betonlarda toplam bağlayıcı miktarında değişme olmadığı için agrega taneleri arasındaki sürtünme artışına bağlı olarak çökme kayıpları da artmıştır. KYB lerde silis dumanı kullanılması durumunda çok ince taneciklerden oluştuğu için zamanla oluşan çökme kaybı uçucu küllü betonlardakine kıyasla bir miktar daha azdır. Çökme kaybı betonun işlenebilirliğini olumsuz yönde etkilemektedir. Dolayısıyla betonun yerleştirilmesi, sıkılanması ve yüzeyinin düzeltilmesi oldukça güçleşmektedir. Bu nedenle şantiyede betonun işlene bilirliğinin iyileştirilmesi (retempering) kaçınılmaz hale gelmektedir. Kıvam iyileştirmesinin su ile yapılması durumunda betonun dayanımında ciddi azalmalar meydana gelmektedir. Kıvam iyileştirmesinin süper akışkanlaştırıcı katkı ile yapılması durumunda betonun efektif su/çimento oranında herhangi bir değişme meydana

179 14 gelmeyeceği için betonun hedeflenen dayanımında bir azalma söz konusu olmamaktadır. Karıştırma süresine bağlı olarak meydana gelen çökme kaybının telafisi için gereksinim duyulan akışkanlaştırıcı katkı maddesi miktarı değişmektedir. Kıvam iyileştirmede kullanılan akışkanlaştırıcı katkı maddesi miktarı 25 kg uçucu kül ikameli mineral katkısız betonlarda en yüksek değeri alırken, %30 uçucu kül ilaveli betonda en düşük değeri almıştır [31]. Güneyisi ve vd. Uçucu kül ve metakaolin içeren kendiliğinden yerleşen harçlar konulu çalışmalarında aşağıdaki sonuçları elde etmişlerdir; Mineral katkıların portland çimentosu ile ikili ve üçlü kullanımının Kendiliğinden Yerleşen Harçlar (KYH) ların taze özelliklerini önemli ölçüde etkilediği görülmüştür. Üçlü sistemli KYH larda daha olumlu deney sonuçları elde edilmiştir. KYH karışımlarında serbest yayılma cm arasında tutulmuşsa da mineral katkıların yüksek oranda kullanıldığı harçlarda V-hunisi akma süresi EFNARC sınırlarını sağlamamıştır. KYH larda uçucu kül priz başlama ve bitiş süresini önemli ölçüde uzatmıştır. Benzer davranış genel olarak Mineral Katkı (MK) lı harçlarda da görülse de MK nin priz alma süresine etkisi Uçucu Kül (UK) e göre daha düşük mertebelerde kalmıştır. Viskozite deney sonuçlarına göre, ikili sistemlerde MK içeren KYH ların viskozitesi kontrol karışıma göre daha yüksektir. Buna karşın, UK içeren KYH larda viskozite değerleri kontrol harca göre bir azalma eğilimi göstermektedir. Üçlü sistemlerde de benzer bir davranış görülmüştür. Ancak, MK ve UK ün birlikte kullanımı ile MK nin viskozite üzerindeki olumsuz etkisini azaltılmıştır [32]. Topçu ve arkadaşları tarafından yapılan Kendiliğinden yerleşen betonda mineral katkıların taze beton özelliklerine etkilerinin araştırılması konulu

180 15 çalışmalarında farklı türdeki ince malzemelerin kimyasal katkı gereksinimleri üzerindeki etkisi araştırılmış olup aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. Her bir ince malzemenin yüzeyinin su filmiyle kaplanması için gerekli olan su/toz oranı farklıdır. Bu farklılık dikkate alınmadığında işlenebilirlik büyük ölçüde kaybolmaktadır. Su/toz oranı en yüksek olan ince malzemenin tuğla tozu olduğu; en düşük malzemenin de kireçtaşı tozu olduğu görülmüştür. Sabit su/toz oranında kimyasal katkı oranı arttıkça tüm harçların işlenebilirliği de artmıştır. Bazı ince malzemelerin sahip oldukları su/toz oranı (βp) değerinin altında bir değerde harç üretildiğinde, kimyasal katkının etkisi yüksek oranlarda görülmüştür [33]. Kendiliğinden yerleşen beton tasarımında özellikle ince malzeme seçiminde, ince malzemenin öncelikle βp değerinin belirlenerek bu oranda veya üzerindeki su/toz oranlarının tercih edilmesi başarılı bir beton tasarımının göstergesi olacaktır. İnce malzeme türü katkı ihtiyacını önemli derecede etkilemektedir [33] Agrega Betonda kullanılan agregalar doğal ve yapay agregalar olarak tanımlanmaktadır. Doğal agrega, mekanik işlem dışında herhangi bir işlemden geçirilmemiş olan ve mineral kaynaklardan elde edilen agregadır. Oluşumları sırasında gözenekli bir yapı kazanmış bulunan, volkanik tüf, pomza (bims), sünger taşı, lav cürufu, diyatomit vb. kırılmış veya kırılmamış agregalardır. Doğal hafif agregalar volkanik kökenli veya volkanik kökenli olmayan hafif agregalar olarak sınıflandırılmaktadırlar. Volkanik kökenli olan agregalar, lavın volkandan aşağı inerken havayla temasından dolayı aniden soğuması sonucu matlaşır. Bu nedenle kristalize bir yapıya sahip olmayıp, yapıları düzensizdir. Bu tip hafif agregalar amorf veya camsı bir yapıya sahiptirler [34].

181 16 Yapay agrega, ısıl işlem veya değişik endüstriyel işlem sonucunda elde edilen mineral kökenli agregadır. Yapay agregalar, genleşme özelliği olan malzemelerin ısıl işlemden geçirilmesi sonucu üretilen agregalardır. Vermikulit, perlit, arduvaz, seyl, kil gibi agregalar yapay agregalara örnek olarak verilmektedir [34]. Geleneksel betonda kullanılan ince ve iri agregalar KYB de de kullanılabilir, ancak en büyük agrega boyutu, geleneksel betondakinden daha küçüktür ve genellikle 20 mm nin altındadır. KYB de tane boyutları uygulama yapılacak yere göre değişmektedir. Ayrıca geleneksel betondan farklı olarak KYB de kum oranı artmış, buna karşın iri agrega miktarı azalmıştır. KYB de kullanılacak agregaların özellikleri, agrega standartlarına uygun olmalıdır(ts EN 12620).Agrega içinde bulunan ve tane boyutu 0,125 mm nin altında olan agregalar tasarımda ince agrega miktarına katılmalıdır [35]. KYB lerin üretiminde agrega boyutu olarak EFNARC (2002) tarafından 20 mm tane çapı üzerindeki agregaların kullanılmaması öngörülmekteyse de bu konuda kesin bir rakam verilmemiştir. Ancak KYB özelliği gereği akışkanlığını ve sık donatılar arasından geçebilme yeteneğini gösterebilmesi gereklidir. Bunun için en uygun agrega tane boyutunun 16 mm olduğu yapılan çalışmalardan anlaşılmaktadır. Ayrıca geleneksel betondan farklı olarak kum oranı da arttırılmakta, buna karşılık iri agrega miktarı azaltılmaktadır [36]. KYB nin işlenebilirliği üzerinde agrega boyutu ve türü önemli rol oynamaktadır. KYB üretiminde kullanılacak agrega, minerolojik köken açısından normal betonda kullanılabilecek özellikte olmalıdır. KYB lerde iri agrega olarak kırma kireçtaşı agregası kullanılabilir. Doğal kum, kırma kuma göre işlenebilirlik açısından daha avantajlıdır. Aynı şekilde iri agrega olarak dere çakılı kullanılması ise iç sürtünmeyi azalttığı için akışkanlığı arttırır [37]. KYB yeterli akıcılığa ve aynı zamanda ayrışmaya karşı dirence sahip olduğunda etkili bir işlev görür. Ancak dar geçişler ve çok sık donatı söz

182 17 konusu olduğunda, ekstra bir ihtiyaç daha doğmaktadır ki, bu da kaba agregaların blokajlanmasıdır[34]. Mükemmel doldurma yeteneğine ve ayrışma direncine sahip olan bir KYB de bile aşağıdaki durumlarda blokaj riski söz konusudur: Agrega en büyük dane çapı çok büyükse, İri agregaların içeriği çok yüksekse, Uygun geçiş yeteneği için aşağıdaki kriterler alınmalıdır: Uygun geçiş yeteneği için kohezyonu arttırmak, Düşük su/bağlayıcı oranı, Viskoziteyi arttırmak, Uygun agrega kullanımı, Düşük kaba agrega hacmi, Düşük en büyük dane çaplı agregadır. KYB dizaynında agrega etkisini incelemek için yapılan çalışmada iri agrega olarak %501 no'lu kırmataş, ince agrega olarak da %25 tabii kum ve %25 kırma kum kullanılmıştır. Agregaların fiziksel özellikleri ve elek analizi sonuçları Çizelge 2.1. de verilmiştir [38].

183 18 Çizelge 2.1. Agrega özellikleri Elek göz açıklığı Elekten Geçen (%) 0,25 0, Su Emme (%) Özgül Ağırlık (gr/cm³) Doğal kum ,2 2,64 Kırma kum ,4 2,7 Kırma taş no: ,5 2,71 Karışım Karışımdaki iri agrega toplamının %50 civarında olması, KYB de olası kilitlenme riskini azaltacaktır Çimento Geleneksel betonda kullanılan Normal Portland Çimentoları, KYB üretiminde de kullanılabilir. Ancak bazı çimentolarla, KYB üretimi daha başarılı olabilmektedir. Bu konuda yapılan bir çalışmada traslı çimento 32,5 ve puzolanik çimento 32,5 çimentolarının kendiliğinden yerleşen beton katkılarının ilk kuşak türleri ile uyumsuzluk gösterdiği görülmüştür [39,40]. KYB de kullanılacak çimento TS EN197-1 deki standartlara uygun olmalıdır. Bünyesinde Al 2 O 3 miktarı %10 un üzerinde olan çimentoların çalışma süresinin kısalmasına neden olduğu belirtilmiştir[41]. Ayrıca, KYB nin 3 yılsonundaki karbonatlaşma miktarı geleneksel betona göre daha az olmaktadır. KYB de kılcal, basınçlı su ve hızlı klor geçirimliliği geleneksel betona göre daha düşük olmaktadır. KYB geçirimsiz ve dayanıklılığı yüksek özel bir betondur. Düşük su/bağlayıcı oranı ve karışımda

184 19 kullanılan diğer malzemelerin bu sonucun ortaya çıkmasında etkili olduğu ifade edilmektedir [42] Karışım suyu Betonun hazırlanmasında kullanılan karışım ve bakım suyu şehir şebekesinden alınan içme suyu niteliğine sahip TS EN 1008 e uygun olup, karma ve bakım suyu, genel anlamda içilebilir su olarak ifade edilmektedir [43] Uçucu kül Uçucu kül, termik santrallerin en önemli atık maddesi, taş kömürü, toz linyit kömürün yanması ile meydana gelen ve baca gazlarıyla sürüklenen çok ince kül parçacıklarıdır. Bunlar, elektrostatik yöntemle elektrofilitrelerde ve siklonlarda yakalanmakta böylece baca gazlarıyla atmosfere çıkması önlenmektedir. Genellikle uçucu küller, küresel yapıda olmakta ve çapları mikron (µm) arasında değişmektedir. Termik santrallerden atık madde olarak elde edilen uçucu külün toplanmasıyla sağlanacak yararlar üç ana grupta toplanır. Bunlar: Çimento üretiminde kullanılmasıyla üreticiye ve kullanıcıya sağladığı yararlar, Çevreye sağladığı yararlar (çevre kirliliğinin engellenmesi), Ekonomiye sağladığı yararlar [44]. Genel olarak uçucu kül; zemin ıslahı, atık suların arıtılmasında absorban olarak, cam endüstrisi, yapı endüstrisi, yapı malzemesi üretiminde, çimento üretiminde (hammadde, klinkere ilave veya çimento ilave), beton (normal, hafif, enjeksiyon ve gaz beton) üretiminde, çeşitli tuğla üretiminde ve yol stabilize malzemesi gibi amaçlarda kullanılmaktadır. Uçucu külün betona sağladığı yararları ve sakıncaları Çizelge 2.2. de verilmiştir [44].

185 20 Çizelge 2.2. Uçucu Külün betona kazandırdığı teknik özellikler [ 44]. Betonun Özelliği Taze betonun su ihtiyacı Taze betonda tane ayrışmasını Taze betonun işlenebilirliğini Taze betonun priz süresini Taze betonda kusma ve terlemeyi Taze betonun hidratasyonunu Sertleşmiş betonun erken dayanımlarını Betonun 90 gün ve daha sonraki dayanımını Sertleşmiş betonun su geçirgenliğini Sertleşmiş betonun donma- çözülme direncini Sülfat direncini Sıcak havada beton dökümünü Etkisi Azaltır Azaltır Artırır Uzatır Azaltır Azaltır Azaltır Artırır Azaltır Azaltır Artırır Kolaylaştırır KYB lerin kohezyonu sağlamak, karışımda çimento miktarını azaltmak ve atık malzemeleri değerlendirerek daha ekonomik KYB üretebilmek için, çeşitli katkı maddeleri kullanılmaktadır. Yüksek maliyeti azaltma ve kendiliğinden yerleşen beton özelliklerini elde etmenin bir başka yolu ise beton karışımlarında ilave mineral katkı kullanımıdır. Bu konu ile ilgili birçok araştırma mevcuttur ve geçmişte yüksek oranda (%70 e varan ) uçucu kül kullanılarak kendiliğinden yerleşen beton üretimi gerçekleştirilebilmiştir [45, 46, 47 ]. Ülkemizde 2014 yılı itibariyle yaklaşık olarak yılda 15 milyon ton atık madde olarak uçucu kül elde edilmektedir. Uçucu külün inşaat alanında en yaygın kullanım yeri betondur. Uçucu küllü betonun su geçirgenliği, kül yüzdesi ile ters orantılıdır. Yeterli kür ile uçucu küllü betonun permeabilitesinde meydana gelen azalmanın nedenini; istenilen işlenebilirliğini daha az su ile sağlanması ve boşlukların jel

186 21 oluşturması nedeniyle kapanmasından ileri geldiği belirtilmektedir. Uçucu küller, beton karışımında üç ayrı yöntemde kullanılır. Bunlar; Çimentonun belli oranda azaltılarak yerine uçucu kül kullanılması, İnce agrega belirli oranlarda azaltılarak uçucu kül kullanılması, Hem ince agrega hem de çimentonun belirli oranlarda azaltılarak yerine uçucu kül kullanılmasıdır [32]. Uçucu külün bir bağlayıcı ile birlikte katkı maddesi olarak kullanılması sonucunda puzolanik özelliğinden dolayı mukavemeti arttırdığı ve maliyeti de önemli ölçüde azalttığı saptanmıştır [32] Mineral katkılar Mineral katkı, betonun bazı özelliklerini iyileştirmek veya betona özel nitelikler kazandırmak amacıyla kullanılan ince öğütülmüş bir malzemedir. Avrupa KYB şartnamesinde, inorganik iki tip mineral katkı tarif edilmiştir. Bunlar, Tip- 1 (inert kabul edilebilir mineral katkılar) ve Tip-2(Puzolanik veya gizli hidrolik çimento benzeri etki gösteren mineral katkılar) olarak sınıflandırılmaktadır. Tasarıma bağlı olarak aşağıdaki mineral katkılardan biri veya bir kaçı KYB için kullanılabilir. Mineral katkı olarak kullanılan filler tozu,ts EN ye uygun olmalıdır. İnce kırma taş, dolomit veya granit tozu, tasarımda gereksinim duyulan 0,125 mm den küçük ince malzeme miktarını sağlamak için kullanılabilir. Dolomit alkali, karbonat reaksiyonuna neden olacağı için risklidir. Uçucu Kül, puzolanik özellikli olup ince inorganik bir malzemedir ve TS EN 450 e uygun olmalıdır [45]. KYB nin özelliklerini geliştirmek için mineral katkılar kullanılabilir. Mineral katkıları kullanmadan önce mutlaka standarda uygunluğu kontrol edilmelidir. Mineral katkı olarak KYB de kullanılacak silis dumanı, TS EN standardına uygun olmalıdır. Mineral katkılar betonun mekanik özelliklerini

187 22 arttıracağı gibi, kimyasallara da dirençli hale getirerek, beton dayanıklılığına olumlu yönde etki eder [46, 47,48]. KYB de bağlayıcı olarak çimento ile yer değiştirmeli uçucu kül,cüruf çimentosu ve bunlarla birlikte viskozite düzenleyici katkı (VDK) kullanımı araştırılmış ve sonuçta uçucu kül kullanımının KYB de maliyeti azaltırken aynı zamanda betonun mekanik performansına olumlu etkisi olduğu görülmüştür [49] Hava sürükleyici katkı Hava sürükleyici katkı betonu, donma-çözülmeye karşı dayanıklı hale getirmek için kullanılabilir. Eğer hava sürükleyici katkı kullanılacaksa TS EN standardına uygun olmalıdır [37] Süperakışkanlaştırıcı katkı KYB katkıları ilk olarak Japonya da sualtı uygulamaları için geliştirilmiştir. Kendiliğinden yerleşen beton üretiminde kullanılan kimyasal katkılar, öncelikle süperakışkanlaştırıcı ve Viskozite Düzenleyici Katkılar (VDK) olmak üzere birkaç değişik katkının bileşiminden oluşmaktadır. Süperakışkanlaştırıcı katkılar, yüksek akıcılık sağlanması ve su/bağlayıcı oranının düşürülmesini sağlamak amacı ile kullanılır. VDK lar ise terleme ve çökelme gibi ayrışmaları azaltarak betonun homojenliğinin sağlanması ve kayma eşiğinin (beton için akma torku) düşürülmesi için kullanılır [50]. Özellikle yeni nesil katkılar; betonun, yüksek akıcılık, yüksek ayrışma direnci ve yüksek doldurma kapasitesi gibi özelliklerini arttırır. Yüksek oranda su kesici özelliğe sahip ve molekül ağırlığı yüksek olan bir kimyasal katkı kullanılabilir. Bu amaçla polikarboksilat veya naftalin esaslı polimerler yaygın olarak kullanılan katkılardır [41].

188 23 Uzun polimer zincirlerine sahip olan yeni kuşak süperakışkanlaştıcılar, ince taneciklerin yüzeyinde birikerek (adsorbe olarak), elektriksel itki ve sterik etki yolu ile çimento tanelerinin dağıtılmasını sağlarlar [51,52]. Geleneksel süperakışkanlaştırıcılar, sülfone naftalin formaldehit veya sülfone melamin formaldehit esaslı iken, yeni kuşak süperakışkanlaştırıcılar ise ana zincirinde karboksilik grubunun yan zincir olarak bağlandığı kopolimerlerdir [53]. Katkıların betonda yaratacağı etkiler birçok faktöre bağlı olup bunlardan bazıları aşağıda ifade edilmiştir [54]. Bunlar; Çimento kompozisyonu ve inceliği gibi özellikleri Betonun çimento içeriği, Agreganın gradasyonu, Betonun karışım oranları, Betonda kullanılan diğer katkılar, Karıştırıcının türü ve karışım süresi, Katkının betona eklenme yöntemi, Betonun sıcaklığı, Kür koşulları gibi çok sayıda faktöre bağlıdır. Yüksek performanslı beton üretiminde iki ana hedef, su/bağlayıcı oranını olabildiğince azaltmak ve betonu ayrışma ve boşluk olmadan kolayca yerine yerleştirmektir. Bu iki istek klasik beton teknolojisinde en önemli çelişkidir. Ancak süperakışkanlaştırıcıların bulunması ile bu çelişki ortadan kalkmıştır [55]. Süperakışkanlaştırıcıları diğer katkılardan ayıran en önemli özelliği çok fonksiyonlu iyileştirme sağlamasıdır. Sabit bir işlenebilme değerinde, süperakışkanlaştırıcı su azaltıcı olarak kullanılması durumunda, su/çimento

189 24 oranının azalmasıyla kapiler boşluk ve geçirimlilik azalır. Böylece dayanım ve dayanıklılıkta artış sağlanır [56]. Süperakışkanlaştırıcı katkılar, kimyasal kökenlerine bağlı olarak dört ana sınıfa ayrılır: Polinaftalin sülfonatlar (sülfone naftalin formaldehit kondensesi-snf), Polimelamin sülfonatlar (sülfone melamin formaldehit kondensesi- (SMF), Modifiye lignosülfonatlar (MLS), Poliakrilat ve polikarboksilatlar (PK) [54]. Süperakışkanlaştırıcı katkı, KYB nin çalışma süresinin ayarlanmasındaki asıl bileşendir. KYB de kullanılacak katkı, TS EN ye uygun olmalıdır [37]. KYB de kimyasal katkı olarak, erken dayanım kaybı oluşturmayacak (geciktirici özellikli olmayan) ve aynı zamanda, betona en az bir saat çalışma süresi özelliği katabilen bir katkı seçilmelidir. KYB tasarımında kullanılacak katkının miktarı belirlenirken ince malzeme (toz) miktarı dikkate alınmalıdır. Kullanılan ince malzemenin miktarı ve minerolojisindeki değişimler, ayrışma, kusma ve dayanımında düşüklük gibi olumsuzluklara neden olabilirler [49]. KYB lerde yüksek akışkanlığın sağlanabilmesi için yeni nesil yüksek akışkanlaştırıcı katkılar kullanılmaktadır. Bu tür kimyasal katkı maddeleri sayesinde betonda kullanılan su miktarı azaltılıp, yüksek akışkan betonlar üretilmektedir. Betonun üretiminde kullanılan su miktarının azalması nedeniyle betonun dayanımı artmaktadır. KYB üretiminde yüksek akışkanlaştırıcı katkı maddelerinin kullanılarak yüksek çökme değerlerine sahip olmasından dolayı, taşıma ve yerleştirme esnasında ayrışma ve terleme problemleri ortaya çıkabilmektedir. Taşıma, yerleştirme işlemlerinde ayrışma ve terleme riskini ortadan kaldırmak, bu betonların yeterli kohezyona sahip olması ile mümkündür. Bu nedenle, KYB lerin karışım hesabı özel

190 25 dikkat gerektirmektedir. Yüksek akışkanlaştırıcı katkı kullanılmasıyla ortaya çıkabilecek ayrışma problemini önlemek amacıyla iri agrega miktarını azaltarak, ince agrega miktarını %4-5 civarında arttırmak bugüne kadar yaygın olarak kullanılan bir yöntem olmuştur. Öte yandan ince agrega miktarının arttırılması ve en büyük agrega boyutunun azaltılması ile yeterli kohezyon sağlanırken, çimento miktarının artmasına, dolayısıyla hem maliyetin hem de beton sıcaklığının yükselmesine neden olmaktadır [44].Ancak Yüksek akışkanlaştırıcı katkılar da maliyeti önemli ölçüde arttırmaktadır [52]. Ayrışmaya karşı yüksek direnç, yerleşebilme ve sıkışabilme özellikleri, viskozite düzenleyici katkı veya ince malzeme ve bazen her ikisinin birlikte kullanımı ile sağlanır. Çimento dahil olmak üzere ince malzeme (90µm den küçük) miktarı ayrışma direncinin artırılması için belirli bir sınırdan yüksek seçilir [52]. En büyük agrega tane boyutu ile ince/iri agrega oranı KYB için diğer önemli parametrelerdir [45] Reoloji Kendiliğinden yerleşen betonun özel reolojik gereksinimlerinden dolayı hem hidratasyon ısısı nedeniyle çimento miktarını düzenlemek hem de viskoziteyi düzenleyerek akışkanlığı sağlayıp işlenebilirliği düzenlemek için ince malzeme kullanılmaktadır. Bu malzemeler genellikle kırmataş tozu, uçucu kül, silis dumanı, öğütülmüş yüksek fırın cürufu ve öğütülmüş cam tozu gibi malzemelerdir [49]. Betonun reolojisini tanımlamada esas parametreler eşik kayma gerilmesi ve plastik viskozitedir. Eşik kayma gerilmesi, bir malzemenin akışa geçebilmesi (hareket edebilmesi) için gerekli minimum gerilmedir. Bir süspansiyon için bu değer kayma gerilmesi-deformasyon hızı grafiğindeki doğrunun gerilme

191 26 eksenini kestiği noktaya eşitliği Şekil 2.1. de ifade edilir. Plastik viskozite ise bu doğrunun eğimine eşittir. Genel olarak bu doğru denklemine uyan sıvıya Bingham Sıvısı denir. Taze beton için en uygun model olan Bingham Modeli aşağıdaki denklemle ifade edilir [57]. F/A = τ = τ 0 + μγ (4,1) (2.1) Burada; F kayma gerilmesini oluşturan kesme kuvveti, A kayma gerilmesine maruz kalan alan, τ kayma gerilmesi, τ 0 eşik kayma gerilmesi, μ plastik viskozite ve γ deformasyon hızıdır Beton Yanal Basıncı Beton yanal basıncı üzerine yapılmış araştırmalar 1874 yılında Ernest Mccullough kalıbın yüzeyinde bulunan 2,2 cm lik tahtanın kırılmasına kadar geçen zamanda bu tahtadaki deformasyonun ölçülmesi ile ilgili bir seri deney yapmıştır [58] yılında Shunk tarafından betonun basıncının kalıp üstündeki etkisini farklı sıcaklıklarda gözlemleyen daha geniş deneyler yapmıştır. Bu deneyler sırasında bir silindir ve dengeleyici ağırlıklardan meydana gelen deri pistondan oluşan bir ölçüm aleti kullanılmıştır. Shunk pistonu ölçekli bir kirişe bağlayarak yanal basınçları ölçerek, oluşan basıncın sıvı basıncına eşit olduğunu görmüştür. Bir süre sonra bu basıncın betonun katı bir cisim gibi davranmaya başlamasından dolayı sıvı basıncından az olduğunu tespit etmiştir. Bu yüzden kalıp üzerinde beton basıncını tahmin etmeye yönelik tavsiye ettiği metot beton basıncının zamana bağlı olarak P max= C+150/R miktarından daha az olduğunu öneriyordu. Bu formülde R:beton döküm hızı, C: ise beton karışımının sıcaklığına bağlı olan bir katsayıdır. Her ne kadar basınç zamana bağlı olarak azalsa da bu metotla kaydedilen basınçlar hala çok yüksekti ve maksimum hidrostatik basınca yaklaşmaktaydı.

192 ten 1915 e kadar olan periyotta, McDaniel ve Garver iki seri araştırma yaparak, taze betonun kolon kalıbının yüzeylerinde oluşturduğu basıncı incelediler. Testler iki boyutlu kolon kalıpları kullanılarak yapıldı ve kalıp yüzeyinde 5 farklı noktada diyafram yük ölçerler kullanılarak basınçlar ölçülmüştür. Yine de test şartları gözle görünür oranda değişmekteydi ve aynı kolon kalıbı üzerinde farklı iki testin sonuçları arasında bile yakın karşılaştırmalar yapmak zordu. Testler taze betonu yanal basıncı hakkında belirli kurallar ortaya koymak için yeterince açıklayıcı değildi. Fakat bu testler yanal basıncın maksimum bir noktaya kadar sıvı basıncı ile beraber arttığını ve bu noktadan sonra basıncın neredeyse sabit kaldığını gösterdi. Daha sonraki araştırmalar için bu çoğu zaman kullanılan bir kabul olarak kaldı [59] yılında US. Bureau of Public Roads tarafından pek çok deney gerçekleştirilmiştir. Kullanılan kalıplar cm yatay kesitli ve 30 cm yükseklikteydi. Yanal basınçlar istinat yapılarındaki toprak basıncını ölçmede kullanılan hücreler ile ölçüldü. Sonuçlar geniş bir aralıkta değişmekteydi. Aynı yıl Smith (1920), basınç üzerinde etkili olan altı faktörü belirlemiştir [60]. Bunlar: Beton döküm hızı, Kalıpların boyutu, Beton yoğunluğu, Betondaki çimento miktarı, Beton sıcaklığı ve çimentonun sertleşme zamanı, Agreganın özellikleridir [59]. Betonun sıvı halden katı hale geçmesi sırasındaki davranışının modellenmesi oldukça zor bir problemdir yılında ilk defa Passwell buna yönelik çalışmalar gerçekleştirmiştir. Passwell hidrostatik bir kural belirledi ve yerleştirme sırasında geçen zamana bağlı eksponensiyel bir ifade önererek, yanal basıncı formülü ile hesaplanabileceğini belirtmiştir.

193 28 Formülde; A tablolarda verilen deneysel bir değer, w: betonun özkütlesi, h: yerleştirme yüksekliğidir [60] ların başında yeni konsolidasyon tekniği olan vibrasyon, mühendislerin ve müteahhitlerin dikkatini çekmiştir. Betonun konsolidasyonunda vibrasyonun yeni bir teknik olduğunu ve kalıpların dizaynında yeni bir etken olacağını belirtmiştir. Farklı örneklerdeki konsolidasyon metotlarının etkilerini karşılaştırmak için aynı beton karışım oranlarını kullanmıştır. Ayrıca, kolonlarda kalıbın alt tarafındaki betonun yüksek slumplı olmasa da, kalıp dolmadan önce sıvı gibi hareket ettiğini göstermiştir. Betonda vibrasyon devam ettiği süre içerisinde düşük slumplı betonlarda bile akışkanlık korunmaktadır. Sonuç olarak konsolidasyon metodunun betonun akışkanlığında önemli bir etken olduğunu ve beton akışkanlığının da kalıp dizaynında önemli olduğunu belirtmiştir [60]. Betonun hazırlanmasında hidratasyonu sağlamak ve karışımın işlenebilirliğini artırmak amacı ile kullanılan suyun, özellikle pompa ile dökülecek betonlarda oldukça yüksek oranlara ulaştığı bilinmektedir. Beton içerisine bu şekilde katılan su taze betonun yanal basıncını büyük oranda artırmaktadır. Özellikle duvar ve kolon gibi düşey betonarme elemanların betonun kalıba yerleştirilmesi sürecinde akıcı kıvamı sağlamak için betona katılan fazla suyun kalıp dışına atılmasıyla, taze betonun kalıp yüzeylerine yapmış olduğu yanal basınç miktarının azaltılabileceği bilinmektedir [59] yılında Roby çimentonun ve su miktarının kalıp üzerindeki etkisini ortaya çıkarmıştır. Roby, normal hızda yerleştirme sırasında, katkılı betonun normal betona göre yaklaşık %40-60 civarında daha yüksek basınç meydana getirdiğini, zayıf karşımın %10-15 civarında daha az basınç oluşturduğunu, kuru karışımın yaklaşık olarak %20-25 daha az basınç oluşturduğunu ve hava sıcaklığı arttıkça yanal basıncın azaldığını ortaya koymuştur [56].

194 yılında, White ve Paaswell yatay toprak basıncı teorisini baz alarak elastisiteyi kullanarak ilk ciddi araştırmayı yaptılar. Sonuçlarını zemin ve beton yanal basıncı adlı kitapta yayınladılar. White ve Paaswell ilave yükten kaynaklanan yanal basıncın hesaplanmasında temel elastisite kanunlarını ve Boussinesq formülünü kullanarak maximum basıncın P=0,52.w.H.t 0 formülü ile bulunabileceğini ifade etmişlerdir [56]. Formülde, w =betonun ağırlığı, H =yerleştirme hızı, t 0 =betonun sertleşme zamanını ifade etmektedir lara kadar beton kalıplarının dizaynı, betonun bir akışkan gibi hareket ettiği derinliğe bağlı hidrostatik bir basınç oluşturduğu kabulüne dayanmaktaydı.1947 yılında Macklin, betonun sıvı hareketi ile alakalı hipotezin doğal birçok testten çıkarıldığını fakat doğru olmadığını belirtti. Kalıp yüzey tahtası ve destek kirişlerindeki deformasyonları ölçerek elde ettiği sonuçlara göre; beton karışımındaki çimento miktarını göz ardı ederek taze betonun kalıplar üzerinde oluşturduğu yanal basıncı belirleyen exponsiyel biçimli deneysel bir formül elde etmiştir. Formülde; P=yanal basınç (psf) R=yerleştirme hızı (ft/hr), ifade etmektedir. ( ) (2.2) Macklin tarafından önerilmiş olan formül iki düzenlemeye tabii tutuldu. İlk olarak eğer vibrasyon betonun konsolidasyonu için kullanılacak ise 300 psf basınç döküm hızından bağımsız olarak bulunan basınca eklenmelidir. İkinci olarak değer karışım oranları 1:2:4ise deneysel düzeltme faktörü kullanılması önerilmiştir.

195 lere kadar çoğu araştırmada hidrolik ve pnomatik basınç hücreleri konsolidasyon metotlarını ölçüm ve gözlemlemek için kullanılmıştır yılında Rodin; taze betonun kalıp üzerindeki yanal basıncın deneysel sonuçlarını gözden geçirmiştir. Farklı faktörlerin relatif etkilerini analiz ederek iki denklem önermiştir; H ( ) ( ) (2.3) (2.4) Formülde; P max =maksimum beton basıncı (psf) H max =maksimum basınçta betonun yüksekliği (ft) R=Beton döküm hızını (ft/hr), ifade etmektedir. Rodin, taze betonun meydana getirdiği basıncı etkiyen faktörleri de aşağıdaki gibi özetlemiştir. Bunlar; Kalıpta beton dolum hızı, Beton yerleştirme metodu (elle veya vibratörle), Karışım oranları ve kıvam, Beton sıcaklığı, Betonun sertleşme hızı, Kalıp boyut ve şekli, Rodin, betonun granüler bir malzemeye benzediğini kabul ederek Terzaghi (1943)tarafından bulunan kemerleşme etkisi adında bir teori uygulamıştır. Rodin özel durumlar dışında davranışın neden hidrostatik olmadığını rasyonel bir şekilde açıklamaya çalışmıştır. Kemerleşme etkisinin ve betonla kalıp arasındaki sürtünmenin yanal basınç dağılımını belirli bir şekilde etkilediğini kabul etmiştir. Rodin, kemerleşme etkisinin aşağıdaki faktörlere bağlı olarak değiştiğini ifade etmiştir. Bunlar;

196 31 Kalıbın kendisinde meydana gelen akma ve deformasyon, Kalıbın genişliğinin yerleştirme beton yüksekliğine oranı, Rodin, genişliğin yüksekliğe olan oranı ne kadar küçükse kemerleşme etkisinin de o kadar büyük olduğunu ifade etmiştir. Ayrıca kalıpta meydana gelen basınç değerinin genel şeklini belirleyen beş fiziksel faktörü de aşağıdaki gibi sıralamıştır. Bunlar; 1-Agrega tarafından meydana getirilen kemerleşme etkisi, 2-Çimentonun sertleşme hızı, 3-Çimentonun büzülmesi, 4-Beton yüksekliğinin artması ile birlikte kalıbın relatif rijitliği, 5-Beton yerleştirme yöntemidir yılında Schjödt; kalıp basınç analizinde boşluk sıvı basıncını tanımladı ve temel zemin mekaniği tanımlarını kullanarak kalıp basınçlarını tahmin edecek teorik bir model geliştirdi. Su miktarı ve karışımdaki boşluklar teorik olarak boşluk sıvı basıncının hesaplanmasında kullanılabilir. Çalışmasında betonu boşluk suyu basıncı olan ve içsel sürtünmeli bir granüler malzeme olarak modellemiş ancak kohezyonu göz ardı etmiştir. Schjödt modelinde aşağıdaki değişkenler yer almıştır; Kalıbın kesiti, Vibrasyon derinliği, Kalıbın geçirimliliği, Boşluk sıvı basıncı, Yerleştirme hızı, Oturma zamanı, Kalıbın pürüzsüzlüğü, Betonun ağırlığı, Betonun işlenebilirliği. Schjödt yanal basınç için betonla kalıp arasındaki sürtünmeli ve sürtünmesiz bir rasyonel analiz önererek dar duvar ve kolon kalıplarında, betonun

197 32 kalıptaki sürtünmesinin baskın bir etkisi olduğunu ifade etmiştir. Schjödt betonda kalıbın sürtünmesi ile maksimum basıncın bulunabilmesi için aşağıdaki formülü önermiştir; γ γ 2.5) Sürtünmesiz durumlarda (geniş bir duvar veya bir kolon için) ise maksimum yanal basıncı tahmin etmeye yönelik olarak aşağıdaki ifadeyi önermiştir. γ γ γ (2.6) Schödt 1959 yılında vibrasyonlu beton için ise basitleştirilmiş olan aşağıdaki formülü önermiştir. ).V t (2.7) Formüllerde; P=yanal basınç (psf) =beton karışımının birim ağırlığı (pcf) =suyun birim ağırlığı (pcf) K =boşluk sıvı basıncının beton yüksekliğine bağlı bir fonksiyonun katsayısı =zamana bağlı betonun iç sürtünmesinin fonksiyonu h=üst noktadan basıncın hesaplandığı noktaya kadar olan derinlik (ft) h s =prizini almış betondan sonraki yükselen beton derinliği (ft) h t =vibrasyonun etkilediği derinlik (ft) A=exponsiyonel fonksiyon K=exponsiyonel fonksiyon V=yerleştirme hızı (ft/hr) t=betonun oturma zamanını (dak.) ifade etmektedir ye kadar betonun sertleşmesi ile zamana bağlı olarak betonun plastisitesindeki değişimin ilişkisini araştıran sınırlı sayıda araştırma

198 33 yapılmıştır te Ricovard betonun plastisitesi hakkında yaptığı araştırmasının sonuçlarını yayınlamıştır. Araştırma sonuçlarında kalıp üzerinde meydana gelen yanal basıncı etkileyen özellikleri şu şekilde açıklamıştır [60]. Betonun kohezyonu ve içsel sürtünme açısı, Betonun sıkıştırma metodu, Betonarme çeliğinin kayma sürtünme açısı, Kalıbın yatay kesitinin boyutlarıdır. Bu çalışmada, kalıp yüzeyleri drenaj astarlarıyla kaplandığında betonun kalıp yanal basıncı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yüzey malzemesi olarak yedi farklı malzeme kullanılmıştır. Üç kalıp yüzeyinde drenaj yapılarak geotekstil kalıp astarları uygulanmıştır. Diğer kalıplar ise referans olarak kullanılmıştır. Deney sonuçları ACI-347 nin önermiş olduğu hesaplarda bulunan yanal basınç değerleriyle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, kalıp yüzey farklılığının beton yanal basıncında %40 oranında azaldığı belirlenmiştir [60]. Geleneksel beton kullanılan kalıplarda, kalıp yüzey malzemesinin beton yanal basıncı üzerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, farklı yüzey özelliklerine sahip 4 adet duvar kalıbı hazırlanmış ve C20 betonu dökülerek yanal basınç değerleri ölçülmüştür. Elde edilen deney sonuçları, ACI-347 nin önermiş olduğu hesaplamalarda bulunan yanal basınç değerleriyle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, kalıp yüzey farklılığının beton yanal basıncı üzerinde etkisinin olduğu ve hesaplamalarda ayrı bir parametre olarak göz önüne alınması gerektiği sonucuna varılmıştır [61]. Beton yanal basıncının tahmininde Amerika, İngiltere, Kanada ve Almanya da yapılan araştırmalar sonucunda bulunan hesap yöntemleri kullanılmaktadır.

199 Beton yanal basıncını hesaplama yöntemleri Düşey kalıp yüzeylerinde (perde duvar, kolon gibi düşey konumdaki betonarme yapı elemanlarının kalıplarında) betonun hidrostatik basıncı en etkin kalıp tasarım faktörü olarak görülmektedir. Elde edilen literatür bilgilerine göre kalıp tasarımında kullanılan hesaplama yöntemlerinde, beton yoğunluğu, beton karışım elemanları ve beton kıvamı gibi faktörlerin genel faktörler olarak alındığı görülmektedir. Ancak yoğunluk ve kıvam bakımından diğer beton türlerinden farklı bir yapıya sahip olan KYB nin, sık donatılı betonarme elemanlarda kullanıldığında ortaya çıkacak olan yanal basınç etkilerinin neler olduğu tam olarak bilinmemektedir. Bu nedenle kalıpta taze KYB döküm hızının, betonarme elemanlardaki donatı oranının ve taze beton yoğunluğunun da kalıba etkisi belirlenmelidir. ACI 347r-03 göre beton yanal basıncı ACI ya göre taze beton basınçlarının hesabında beton döküm hızı ve taze beton sıcaklığı göz önüne alınmaktadır. ACI komitesi kalıbın, kalıba gelen tüm hidrostatik yanal basınca göre tasarlanmasını tavsiye etmektedir. ACI ya göre yanal basınç hesabında; yüksekliği 120 cm den daha küçük olan bir perde kalıbına normal vibrasyon ile yerleştirilmiş ve içerisinde herhangi bir katkı olmayan çimento ile üretilmiş ve en büyük çökme değeri 10 cm olan, 23,54 kn/m³ birim ağırlığına sahip beton esas alınmaktadır [54]. ACI tarafından duvarlarda meydana gelen yanal basıncın hesabı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmaktadır. Buna göre duvarlar için yanal basınç; (2.8) T=Beton sıcaklığı ( C) R= Beton döküm hızı (m/h) Cc=Birim ağırlık katsayısı (Çizelge 2.3)

200 35 Cw=Kimyasal katsayı (Çizelge 2.4) Çizelge 2.3. ACI metodu için Cc Kimyasal katsayı değerleri [54] Beton özellikleri Tip I ve Tip III çimentoları, katkı maddesi kullanmayan Tip I ve Tip III çimentoları ile katkı maddesi, priz geciktirici kullanılan Tip I ve Tip III çimentoları ile priz geciktirici kullanılan Diğer Tip çimentolar veya karışımında % 70 ten az öğütülmüş yüksek fırın cürufu(ggbfs) yada % 40 pülvarize yakıt külü (pfa) içermeyen katkılar kullanılan Diğer Tip çimentolar veya karışımında % 70 ten az ggbfs yada % 40 pfa içeren bir katkı ile priz geciktirici kullanılan Diğer Tip çimentolar veya karışımında %70 ten az ggbfs yada %40 pfa ile bir priz geciktirici kullanılan Karışımında % 70 ten fazla ggbfs veya % 40 tan fazla pfa içeren C C 1,0 1,2 1,4 Çizelge 2.4.ACI metodu için Cw kimyasal katsayı değerleri [54] Betonun birim ağırlığı (Kn/m 3 ) C w 2,24-2,40 arasında 1,00 2,24 > küçük ise 0,5 [1+(w/145)], ancak >0,80 2,40 < büyük ise w/145 Gardner e göre beton yanal basıncı Gardner ayrıntılı deneysel çalışmalarının sonucunda taze beton yanal basıncının hesaplamasına yönelik formüller geliştirmiştir. Gardner formülünün geçerliliği kalıp yüksekliği h 1,0 m, d 100 mm, vibratörün gücü1-2,5 HP, vibrasyon süresi 0-5 dak, betonun sıcaklığı T=8-29 ºC, 28 günlük silindir basınç dayanımı MPa, çökme değeri mm, beton döküm hızı R=1,5-2-6,6m/h, katkı maddesi olarak süperakışkanlaştırıcı kullanılması durumunda Şekil2.8. de verilmiştir [64].

201 36 Şekil 2.1. Gardner 1986 da deneysel olarak ölçülen taze beton yanal basınç değerleri [63]. Gardner tarafından kalıp tasarımında kullanılmak üzere geliştirilen formüller aşağıda verilmiştir [62]. P mak 24.h i 3000HP d d R 18 T h (kpa) (2.9) Kalıp tasarımı için Gardner formülü [66]; P mak 24. h i 3000HP d 400. R d T h (kpa) (2.10) Kalıp tasarımı için Gardner formülü (67); 0.5 d 400R 100 pmak 24. hi T (2.11) 24. h Gardner tarafından önerilen formüllerde; Pmax : Maksimum yanal basınç, kpa h 0 : Maksimum yanal basıncın oluşturduğu yükseklik, m

202 37 h : Kalıbın yüksekliği, m h i R : Vibratörün batma derinliği, m : Beton dökme hızı, m/h T : Beton sıcaklığı, ºC Β : Uçucu kül veya cüruf miktarı (ağırlıkça yüzde) Δ : Çökme miktarı, mm Normal betonlar için taze beton yanal basıncı; hi= 1 m, d= 300 mm, T= 15 C, β= 0, = 75 mm için; (2.12) p mak R (kpa) (2.13) Gardner metodunda beton döküm hızı ve kalıp yanal basıncına ait değerler Çizelge 2.5. de verilmiştir. Çizelge 2.5. Gardner metodu için beton döküm hızı ve kalıp yanal basıncı [65] R(m/h) Pmak(kPa) Gardner (1986) a taze beton yanal basıncının dağılım diyagramı Şekil 2.2. de verilmiştir.

203 38 h h o hidrostatik basınç h = A.R n o Pmax Pmak : Maksimum yanal basınç, kpa h o : Maksimum yanal basıncın oluşturduğu yükseklik, m H : Kalıbın yüksekliği, m Hi : Vibratörün batma derinliği, m A, n : Ampirik faktörler, Rodin e göre A: 1,63 n=0,33 D: En küçük kalıp boyutu, mm R: Beton döküm hızı, m/h T: Betonun sıcaklığı, ºC B: Uçucu kül veya cüruf miktarı (yüzde olarak ağırlıkça ) Δ: Çökme miktarı, mm Şekil 2.2. Gardner (1986) a göre taze beton yanal basıncı dağılım diyagramı[65] DIN e göre beton yanal basıncı DIN de taze beton basınçlarının hesabında beton sınıfları, betonlama hızı, beton birim ağırlığı, priz süresi, vibrasyon durumu göz önüne alınmıştır. Taze beton basınçlarının kalıp yüksekliği boyunca dağılımı Şekil 2.3. de verilmiştir. Hb= w.vb Hs Pb Şekil 2.3. DIN e göre taze beton basınç dağılımı [66]

204 39 Pb maksimum basınç değeri ve h s hidrostatik basınç yüksekliği beton sınıflarına ve V b betonlama hızına bağlı olarak Şekil daki diyagramdan alınabilir. Diyagramda verilen şartlardan birinin veya birkaçının değişmesi durumunda P b ve h s değerleri Çizelge 2.7., Çizelge 2.8., ve Çizelge 2.9. dan alınan katsayılar yardımıyla düzeltilmektedir. DIN de beton karışımları dört tipte sınıflandırılmıştır. Bunlar K1 katı veya kuru beton, K2 plastik beton, K3 yumuşak beton ve K4 akıcı betondur. Beton yanal basıncı hesaplamak için hazırlanan formüllerde; beton yoğunluğu; 25 kn/m 3, sertleşme süresi; 5 saat, geçirimsiz kalıp, iç vibratörle yerleştirilmiş beton ve beton sıcaklığı;15 o C olarak kabul edilmiştir. Buna göre beton yanal basıncını hesaplamak için; K1 için P max = 5.V+ 21 (V=beton döküm hızı m/h) K2 için P max = 10.V+ 19 K3 için P max = 17.V+ 17 formülleri önerilmektedir. Çizelge 2.6.Betonda priz gecikme katsayısı [66] Saat olarak priz gecikme süresi Beton sınıfı 5 15 K1 1,15 1,45 K2 1,25 1,80 K3 1,40 2,15 K4 1,40 2,15 K1 betonları için DIN e göre maksimum taze beton basınç değerleri Çizelge 2.7. de verilmiştir.

205 40 Çizelge 2.7. K 1 Beton Tipi için DIN e göre maksimum taze beton basınçları[71] K2 Beton tipi Vb (m/h) Pb (kpa) Pb (kpa) Pb (kpa) Pb (kpa) Sıcaklık 20 0 h s (m) 15 0 h s (m) 10 0 h s (m) 5 0 h s (m) 0,5 20,4 0, ,96 27,6 1,10 31,2 1,25 1,0 24,7 0, ,16 33,4 1,33 37,7 1,51 1,5 28,9 1, ,36 39,1 1,56 44,2 1,77 2,0 33,2 1, ,56 44,9 1,79 50,7 2,03 2,5 37,4 1, ,76 50,6 2,02 57,2 2,29 3,0 41,7 1, ,96 56,4 2,25 63,7 2,55 3,5 45,9 1, ,16 62,1 2,48 70,2 2,81 4,0 50,2 2, ,36 67,9 2,71 76,7 3,07 4,5 54,4 2, ,56 73,6 2,96 83,2 3,33 5,0 58,7 2, ,76 79,4 3,2 89,2 3,59 5,5 62,9 2, ,96 85,1 3,40 96,2 3,85 6,0 67,2 2,6 79 3,16 90,9 3,63 102,7 4,11 6,5 71,4 2, ,36 96,6 3,86 109,2 4,37 7,0 75,7 3, ,56 102,4 4,09 115,7 4,63 K3 Beton tipi için DIN e göre maksimum taze beton basınç değerleri Çizelge 2.8. de verilmiştir.

206 41 Çizelge 2.8.K3 Beton tipi için DIN e göre maksimum taze beton basınçları [71] Vb (m/h) K3 Beton tipi Pb (kpa) Pb (kpa) Pb (kpa) Pb (kpa) Sıcaklık 20 0 h s 15 0 h s 10 0 h s 5 0 h s 0,5 21,3 0, ,00 28,8 1,15 32,5 1,30 1,0 27,2 1, ,28 36,8 1,47 41,6 1,66 1,5 33,2 1, ,56 44,9 1,79 50,7 2,03 2,0 39,1 1, ,84 59,2 2,12 59,8 2,39 2,5 45,0 1, ,12 61,0 2,44 68,9 2,76 3,0 51,0 2, ,40 69,0 2,76 78,0 3,12 3,5 57,0 2, ,68 77,1 3,08 87,1 3,48 4,0 62,9 2, ,96 85,1 3,40 96,2 3,85 4,5 68,9 2, ,24 93,2 3,73 105,3 4,21 DIN e göre beton tipi ve betonlama hızına bağlı olarak maksimum taze beton yanal basınçları kolon ve perde için Şekil 2.4. de verilmiştir [71] Şekil 2.4. DIN e göre maksimum taze beton basınç diyagramı

207 42 Betonların birim hacim ağırlıklarına göre düzeltme faktörleri Çizelge 2.9. da verilmiştir. Çizelge 2.9. Beton birim ağırlıklarına göre düzeltme faktörleri [71] Yb (kn/m 3 ) α Yb (kn/m 3 ) Düzeltme faktörü (A) 10 0, , , , , , , , , , , , , ,60 Ciria report 1082 e göre beton yanal basıncı (U.K.) İngiliz yapı endüstrisi araştırma ve danışma birliği (CIRIA) nın yayınladığı raporda daha önceki çalışmaların üzerine, beton teknolojisindeki gelişmeler ve birçok faktör göz önünde bulundurularak taze betonun yanal basıncını etkileyen faktörler yeniden düzenlenmiş olup bu faktörler Şekil 2.5. de verilmiştir [70]. Şekil 2.5. CIRIA 108 göre taze beton yanal basıncını etkileyen faktörler [66]

208 43 CIRIA, tasarımda kullanılacak maksimum kalıp basıncını hesaplamada kullanılmak üzere iki formül geliştirmiştir. Bu rapora göre kalıplarda maksimum beton yanal basıncının hesaplanmasında aşağıdaki ifadeler kullanılmaktadır. b max D C1 R C2.K H C R (2.14) p 1 C 1 R H yanal basınç hesaplamasında (2.15) p bmax D.h (2.16) Formülünün kullanımı önerilmektedir. Formülde; P max =beton yanal basıncı, kn/m 2 C 1 = Kalıp büyüklüğüne bağlı olan katsayı [ 0.5 m.h ] (Çizelge 6) 0.5 C 2 = çimento cinsi ve katkı maddelerine bağlı katsayısı [ m ] D = beton birim hacim ağırlığı, (kn/m 3 ) H = kalıp yüksekliği, (m) h = betonlama yüksekliği, (m) K = sıcaklık katsayısı K 2 36 (2.17) T 16 R=beton döküm hızı (m/h), T = taze beton sıcaklığı ( C),olarak verilmektedir. Geliştirilen formüllere göre tasarımda kullanılacak olan yanal basınç değerleri Çizelge da verilmiştir.

209 44 Çizelge Ciria report 1082 ye göre tasarım için yanal basınç değerleri [66] Perde duvarlarda C 1 = 1,0* Kolonlarda C 1 = 1,5** Beton Karışım özellikleri C 2 katsayısı OPC, RHPC veya SRPC olmayan katkılar 0,3 OPC, RHPC veya SRPC ile birlikte katkı, priz geciktirici 0,3 OPC, RHPC veya SRPC ile birlikte katkı, priz geciktirici 0,45 LHPBFC, PBFC, PPFAC veya karışında %70 ten az ggbfs yada %40 pfa içermeyen katkılar LHPBFC, PBFC, PPFAC veya karışında %70 ten az ggbfs yada %40 pfa içeren herhangi bir katkı ile priz geciktirici* LHBFC, PBFC, PPFAC veya karışımında %70 ten az ggbfs yada %40 pfa ile bir priz geciktirici 0,45 0,45 0,6 Karışımında %70 ten fazla ggbfs veya %40 tan fazla pfa içeren 0,6 *duvar kalıbının en az bir doğrultudaki uzunluğunun 2 m den büyük olduğu durumlarda ** kolon kalıbının her iki doğrultuda boyutunun 2m den büyük olduğu durumlarda Çizelge da gösterilen sembollerin açılımları aşağıda ifade edilmiştir. OPC RHPC :Portland çimentosu : Hızlı sertleşen portland çimentosu LHPBFC : Düşük ısılı yüksek fırın portland çimentosu PBFC : Yüksek fırın portland çimentosu PPFAC : Uçucu kül portland çimentosu SRPC ggbfs pfa : Sülfata dayanıklı portland çimentosu : Öğütülmüş yüksek fırın cürufu : Toz halinde uçucu kül LHBFC:Düşük ısılı Portland çimentosu CSA S269.3 e göre beton yanal basıncı (Kanada) Kanada Standardında, maksimum yanal basıncı tahmin etmede etkin faktörlerin; yerleştirme hızı, beton sıcaklığı, katkı maddeleri, kalıbın deformasyonu, beton sertleşme süresini etkileyen ilave bağlayıcı ve katkı

210 45 maddeleri olduğu belirtilmektedir. Kolon kalıplarının tasarımında, kontrol edilebilir bir beton döküm hızında dökülmesi tavsiye edilmedikçe, tüm beton yanal basıncına göre yapılmasını önermektedir. TipI veya Tip III çimento kullanılan ve maksimum çökmesi 100 mm olan, iç vibrasyonla yerleştirilen beton kullanılan duvar kalıplarında tasarım için; Gardner (1985) in yaptığı çalışmalara dayanan formül geliştirilmiştir. P [ { } ( ( )) ( )] (2.18) Formülde; Pmak: Maksimum yanal basınç limiti (kpa), hi : Vibratörün batma derinliği (minimum 1 m) d R T : Kalıbın minimum ölçüsü (cm) : Beton yerleştirme hızı (m/h) : Beton sıcaklığı (ºC) β: Beton içerisindeki uçucu kül ve cüruf içeriğinin yüzdesi (%) Slump: Betonun çökme miktarı (mm) h : Beton yerleştirme yüksekliğini (m) ifade etmektedir. Çizelge CSA-S269.3 nın Duvar kalınlıkları için önermiş olduğu maksimum beton yanal basınçları [67] Beton döküm hızı (m/h) Yanal basınç limiti (kpa) Beton Sıcaklığı (ºC) 5 C 10 C 15 C 20 C 25 C 30 C 1,0¹ ,5¹ ,0¹ ,5¹ ,0¹ ,5² ,0² 144** ,5² ,0² ,5² ,0²

211 46 *Minimum basınç limiti =48 kpa **Maksimum basınç limiti =144 kpa Yanal basınç hesaplanmasında ACI 347 duvar kalınlıklarında kullanılan R için (2.19) Yanal basınç hesaplamasında ACI 347 kolon kalıplarında kullanılan R> için (2.20) 2.5. KYB de Yanal Basınçla İlgili Çalışmalar KYB inşaat sektöründe kullanılmaya başlamasıyla birlikte normal betona oranla içinde bulunan katkı vb nedenlerden dolayı kalıp üzerinde etkilerinin farklı olduğu bilinmektedir. Bu nedenle çeşitli çalışmalar yapılmıştır. KYB lerde kalıp yanal basıncının hesaplanması ile ilgili çalışmalar artarak devam etmektedir. Bu konuda yapılan bazı çalışmalar aşağıda başlıklar halinde sunulmuştur KYB lerde yanal basınç hesaplama Çeşitli zamanlarda yapılan çalışmalarda diğer bazı değişkenlerin de yanal basınç üzerinde etkili olduğu belirtilmiştir. Bunlar; betonun kıvamı, donatının yerleştirilme şekli ve miktarı, çevre sıcaklığı, boşluk suyu basıncı, maksimum agrega boyu, yerleştirme yöntemi, çimento tipi, yerleştirme derinliği, kalıbın yüzey düzgünlüğü ve geçirimliliğidir. Ancak genel beton uygulamalarında bu değişkenlerin etkileme düzeyleri çoğunlukla küçük olduğu için ihmal edilebilir düzeydedirler. Uçucu kül ve diğer puzolanların düşük ortam-çevre sıcaklıklarında çimento ile yer değiştirilmesinde veya priz geciktirici katkıların kullanılmasında yanal basınçlar üzerinde gözden kaçırılmaması gereken önemli etkileri olur. Benzer şekilde süper akışkanlaştırıcı katkıların etkileri ve priz geciktiricilerin etkileri de göz önüne alınmalıdır [68].

212 Roussel ve Ovarlez e göre beton yanal basıncı Roussel ve Ovarlez yaptıkları deneysel çalışmalarını; 10 m yükseklik, 5,44 m genişlik ve 0,20 m kalınlığında kalıp üzerinde yapmışlardır. Beton birim ağırlığı olarak 2,265 kg/m 3 almışlardır. Kalıp üzerinde yerden yükseklikleri 0,55 m, 1,95 m ve 3,36 m olan bölgelere yük hücreleri yerleştirilmektedir. Uygulamada pratik bir model önerilmiştir. Modelde, maksimum basıncın zamanla değişiminin(en azından erken yaşta) doğrusal olduğu varsayılmıştır[68]. Döküm zamanı bakımından son basınç ile kayma gerilmesinin karşılaştırılması Şekil 2.6. da verilmiştir. Şekil 2.6. Döküm zamanı bakımından maksimum basıncın karşılaştırılması [68] Grafiğe göre 70.dakikadan sonra kalıpta yanal basıncın azaldığı görülmektedir. Bu nedenle BT-RHEOM ile ölçülen son basınç değeri maksimum basınç olarak ifade edilmiştir.

213 Khayat ve Assaad a göre beton yanal basıncı Khayat ve Assaad KYB de kalıp yanal basıncını etkileyen önemli faktörleri belirlemek için çalışma yapmışlardır. Çalışmada elde ettikleri model denklemler K 0, agöre denklem 2.20 de ifade edilmiştir [70]. K 0 (%) =-0,047A b1 +105,8 (R 2 =0,89) (2.21) K 0 :nisbi basınç Çökme alanlarının farklı karışım oranları için K 0 değerlerinin betona etkisi Şekil 2.7. de verilmiştir. Şekil 2.7. Çökme alanlarının farklı karışım oranları için K 0 değerlerinin betona etkisi [69] Döküm hızı ve K 0 katsayısı değerleri Çizelge 2.12 de verilmiştir. Çizelge Beton döküm hızı ve K 0 katsayıları [69] Döküm hızı R (m/h) K 0 (%)eşitliğinden ,1 0 2,3 3,6 4,7 6,1 7,3 8,0 9,6

214 Graubner ve Proske e göre beton yanal basıncı (2005A) Graubner ve Proske [2005A] Janssen tarafından geliştirilen bir silo teorisi ile KYB yanal basınç tahmini üzerine bir model oluşturdular. 4,30 m x 0,30 m x 0,30 m boyutunda kolonda M1 0,30 m,m2 1,30 m,m3 2,30 m ve M4 3,30 m yüksekliklerde kalıp yanal basıncını ölçebilmek için noktaları oluşturulmuştur. Ölçüm sonuçlarına göre modelin oluşturulması için izlenmesi gereken formüller sırasıyla belirtilmiştir [72]. Denge denklemi A. +.A.dh=A.( +d. )+ w. U.dh (2.22) Basınç oranı (t)= h/ v (2.23) Sürtünme katsayısı µ(t)= / h (2.24) dh=dt. (2.25) Diferansiyel denklemi ( ). =. (2.26) Düşey basınç ( (2.27) Yatay basınç σ h= σ ν. (t) (2.28) KYB de kalıp yanal basıncının Graubner ve Proske e göre dağılımı Şekil 2.8 de verilmiştir.

215 50 Şekil 2.8. Kolonda basınç hesabı için deneysel çalışma [72] Graubner ve Proske, 2005A tarafından geliştirilen silo teorisi ile kalıp yanal basıncının hesaplanması Şekil 2.9. da verilmiştir.

216 51 Şekil 2.9. Kalıp yanal basıncının dağılımı [73] Basınç oranı ( ) ve sürtünme katsayısı ( µ elde edilen formüllerden hesaplanır. = 1-0,18(t/t E ) 2 9,14(t/t E ) 3 +7,84(t/t E ) 4-1,79(t/t E ) 5 (2.29) 2 µ = 0,23(t/t E ) 1,093(t/t E ) 2 +1,72(t/t E ) 3 +0,002(t/t E ) 4-0,636(t/t E ) 5 (2.30) 2 Graubner ve Proske, 2005B e göre beton döküm hızına bağlı olarak kalıp yanal basıncında oluşan değişim Şekil da verilmiştir [73].

217 52 Şekil Döküm hızının kalıp yanal basıncına etkisi [73] German/European Standart DIN 18218:2009 göre beton yanal basıncı DIN 18218:2009 German/European standardına göre taze beton basıncının hesaplanması için düşey kalıp üzerinde yüksek işlenebilir betonları içermektedir [67]. P max =γ c C 2 K t (0.48 R+0.74) (2.31) Formülde; P max =maksimum yanal basınç, kpa; γ c = Betonun birim ağırlığı, kg/m 3 C 2 =İlave katsayı, K t =Sıcaklık katsayısı =(145-3T)/100 R =Döküm hızı, m/h T =Beton sıcaklığı, C

218 53 3. MALZEME VE YÖNTEMLER 3.1. Malzemeler Kendiliğinden yerleşen betonun (KYB) farklı birim ağırlık, betonda farklı donatı yoğunluğu ve farklı döküm hızlarında kalıp yanal basıncının incelenmesi amacıyla yapılan bu araştırmada kullanılan malzemeler genel olarak aşağıda belirtilmiştir. Bunlar; Agrega Çimento Katkı Su Uçucu kül Kontrplak (plywood) 18 mm, İnşaat çeliği Kalıp örneklerinin üretiminde kalıp yüzey malzemesi olarak; plywood kullanılmıştır. Hazırlanan kalıpların içine EFNARC 2005 (The European Guidelines for Self-Compacting Concrete Specification, Production and Use ) standardına uygun olarak üretilen C30 sınıfı KYB dökülmüştür Agrega Beton üretiminde Düzce ili sınırları içerisindeki Fındıklı Aksu mevkiinden temin edilen kırma taş agregası kullanılmıştır. Kullanılan agreganın maksimum tane çapı 16 mm dir. Yıkanmış olarak temin edilen agreganın kimyasal ve fiziksel özellikleri üretici firmadan temin edilmiştir. Agregaya ait fiziksel özellikler Çizelge 3.1. de, kimyasal özellikleri de Çizelge 3.2. de verilmiştir[74]..

219 54 Çizelge 3.1. Agregaların kimyasal özellikleri Kimyasal Analiz Özellik kırma agrega (%) Kızdırma kaybı 37,39 SiO 2 11,91 Al 2 O 3 1,22 Fe 2 O 3 0,53 Cao 47,47 MgO 0,41 SO 3 0,16 Na 2 O 0,20 K 2 O 0,51 Cl 0,0108 Suda çözünebilen SO 3 0,010 Suda çözünebilen Cl 0,0001 Toplam 0,03 Çizelge 3.2. Agregaların fiziksel özellikleri Fiziksel özellikler Deney adı İnce Agrega İri Agrega Özgül ağırlık, (gr/cm 3 ) 2,65 2,70 Su emme oranı,(%) 3,14 1,67 Gevşek birim ağırlık, (gr/cm 3 ) 1,57 1,64 Sıkışık birim ağırlık,(gr/cm 3 ) 1,88 1,76 Bu çalışmada betonun hazırlanmasında kullanılan agregaların tane çapının belirlenmesi amacıyla elek analizleri yapılmış ve agreganın granülometri eğrileri Şekil 3.1. de verilmiştir[75,76].

220 55 Şekil 3.1.Betonda kullanılan agregaya ait granülometri eğrileri(dmax=16 mm) Çimento Beton üretiminde TS EN standardına uygun Bolu Çimento fabrikasından temin edilen CEM I 42,5 R Portland çimentosu kullanılmıştır. Çimentonun, üretici firmadan alınan kimyasal özellikleri Çizelge 3.3. de, fiziksel ve mekanik özellikleri de Çizelge 3.4. de verilmiştir[77,78]. Çizelge 3.3 CEM I 42,5 R çimentosunun kimyasal özellikleri Kimyasal Özellikler Malzeme adı Oran (%) SiO 2 18,48 Al 2 O 3 0,41 Fe 2 O 3 4,03 CaO 63,79 MgO 1,26 SO 3 2,98 Na 2 O 0,14 K 2 O 0,69 Toplam Alkali 0,59 Cl 0,02 Kızdırma kaybı 4,06 Çözünmeyen kalıntı 0,41 S.CaO 1,20 Çizelge 3.4. CEM I 42,5 R çimentosunun fiziksel ve mekanik özellikleri[84]

221 56 Fiziksel özellikler Özgül ağırlık (gr/cm 3 ) 3,14 Su ihtiyacı (%) 29,6 Priz başlangıcı (sa/dk) 01:00 Priz sonu (sa/dk) 02:10 Le chatelier (mm) 1,7 Özgül yüzey (cm 2 /gr) 3972 Elek üstü 45µ (%) 4,48 Basınç dayanımı (Mpa) 3. gün 25,6 28. gün 52,5 Eğilmede çekme dayanımı 28. gün 8, Katkı Bu çalışmada, akışkanlaştırıcı olarak yüksek performanslı hiperakışkanlaştırıcı katkı kullanılmıştır. Kullanılan kimyasal katkının, üretici firmadan alınan teknik özellikleri Çizelge 3.5. de verilmiştir. Çizelge 3.5. Kullanılan kimyasal katkıların teknik özellikleri Teknik özellikleri Yoğunluk (gr/cm³) (20º) 1,07 Klor % (EN ) <0,1 Viskozite - Görünüm Homojenite Kimyasal İçeriği Açık kahve, sıvı Homojen Modifiye karboksilat esaslı sentetik polimer Üretilen betonda, TS EN standardı ile ASTM C Tip F Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Poz No:04.613/1-A3 euygun yüksek performanslı

222 57 hiperakışkanlaştırıcı beton katkısı (YPHBK) kullanılmıştır [79,80]. Katkının, üretici firmadan alınan bazı özellikleri Çizelge 3.6. da verilmiştir. Çizelge 3.6. Yüksek Performanslı hiperakışkanlaştırıcı beton katkısının bazı özellikleri Kimyasal İçeriği Polikarboksilat esaslı Görünüm/Renk Açık kahverengi sıvı Yoğunluk 1,06± 0,02 kg/l ph Değeri 5,0 ± 1 Klor içeriği % (TS EN ) < %0,1 Alkali içeriği % (TS EN ) < %5 Donma noktası -5 C Su KYB nin üretiminde içme suyu niteliğine sahip TS EN 1008 e uygun su kullanılmış olup beton karışımları, S/Ç oranı 0,33 ve 0,38 olacak şekilde hazırlanmıştır[81]. Suyun, üretici firmadan alınan fiziksel ve kimyasal özellikleri Çizelge 3.7. de verilmiştir.

223 58 Çizelge 3.7. Betonda kullanılan beton karma suyuna ait özellikler Özellik TS EN 1008 istenen değer Numune Özellikleri Sıvı ve katı yağlar yok yok Renk - normal Askıda katı madde Maks. 4 ml Yok Koku Yok Yok Asitler (ph) 4.0 7,7 Organik Madde Yok Yok Öngerilmeli beton veya şerbette azami klor muhtevası (mg/l) İçerisinde, donatı veya diğer metal bulunmayan Maks.500 Maks.1000 Betonda azami klor muhtevası(mg/l) Maks ,2 SO 4mg/L Maks ,0 Na2Omg/L - 10,0 K 3O mg/l - 0,2 Na 2O eşdeğeri cinsinden toplam Maks ,1 alkali Damıtık su ile (dak) Priz Başı Numune ile (dak.) Min. 60 dak. 185 Sapma oranı(%) Maks Damıtık su ile (dak.) Priz sonu Numune ile dak Sapma oranı(%) - 3,0 7 günlük Basınç dayanımı Damıtık su ile (N/mm 2 ) Numune (N/mm 2 ) ,4 Oran (%) Min , Uçucu kül Beton üretiminde; Zonguldak Çatalağzı Termik Santralinde üretilen TS EN 197-1, ASTM C 618, TS 639 ve TS EN standartlarındaki koşullara uygun olan F tipi uçucu kül kullanılmıştır [82]. Kullanılan uçucu külün yoğunluğu 2,12 gr/cm 3 tür. Uçucu külün, üretici firmadan alınan kimyasal analiz sonuçları Çizelge 3.8. de verilmiştir.

224 59 Çizelge 3.8. Çatalağzı uçucu külünün kimyasal analiz sonuçları Madde Birim UK-101 Rutubet % 0,17 Analiz ve testlerin Yapıldığı Standartlar TS EN (Betonda kullanılan Uçucu Kül) Limit değerler(87) Kızdırma Kaybı % 2,65 TS EN [83] Kat. A:<5,0 Kat. B:2,0-7,0 Kat. C:4,0-9,0 Serbest CaO Reaktif CaO Cl Sülfürik Anhidrit (SO 3 ) % 0,00 TS EN [89] <2,5 % 1,46 TS EN [83] <10,0 % 0,01 TS EN [83] <0,10 % 0,41 TS EN [83] <3,0 SiO 2+ Al 2 O 3+ Fe 2 O 3 % 88,00 TS EN [83] >70,0 Reaktif SiO 2 % 41,36 TS EN [83] >25 Alkaliler (Na 2 O eşdeğeri ) MgO % 2,77 TS EN [83] <5 % 1,93 TS EN [83] <4 P 2 O 5 ppm 8,06 TS EN 450-1[88] < Kontrplak (Plywood) Kalıp örneklerinin üretiminde kalıp yüzey malzemesi olarak; suya dayanıklı ve 18 mm kalınlığında, DIN ve EN standartlarına uygun kontrplak (plywood) kullanılmıştır. Kontrplak, üretici firmadan alınan teknik özellikleri Çizelge 3.9. da verilmiştir.

225 60 Çizelge 3.9. Kontrplak a (Plywood) ait teknik özellikler Ağaç türü Yoğunluk (kg/m 3 ) Bükülme Direnci (N/mm 2 ) Kopma direnci (N/mm 2 ) Kesme Direnci (N/mm 2 ) Basınç Direnci (N/mm 2 ) Huş(Birch) ,8-14, İnşaat çeliği Betonda kalıp içerisinde bulunan donatının kalıp yanal basıncına etkisini araştırmak amacıyla TS 500 de belirtilen beton kesit alanının minimum boyuna donatı oranı olarak %1 ve maksimum boyuna donatı oranı olarak %4 seçilmiştir[83]. Kalıba donatı olarak yerleştirilen inşaat çelikleri TS 708 e uygun nervürlü inşaat çeliği kullanılmıştır Yöntemler Uçucu kül katkılı KYB lerin taze beton deneyleri ve kalıplara beton döküm işlemleri Düzce Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğitimi Bölümü Beton ve Yapı Mekaniği laboratuarlarında yapılmıştır. Betonun hazırlanması ve laboratuara taşınması ise Düzce Yiğitler Beton firması tarafından yapılmıştır Kendiliğinden yerleşen beton deneyleri Bu çalışmada kullanılan C30 sınıfı KYB nin karışım hesapları laboratuar ortamında EFNARC standardına uygun olarak yapılmıştır. KYB nin karışım hesabında mineral katkı olarak çimento ağırlığının %43 ü ve %57 si oranlarında TS EN standardına uygun uçucu kül kullanılmıştır. Üretilen KYB nin karışım hesabı ile genel özellikleri 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 için ayrı ayrı verilmiştir. Çalışmada 2300 kg/m 3 birim ağırlığına sahip KYB

226 61 üretilebilmesi için karışım hesabı yapılmış ve elde edilen karışım oranları Çizelge de verilmiştir [84]. Çizelge kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin karışım hesapları Malzeme adı Malzemenin cinsi Ağırlık(kg) Hacim(dm 3 ) İnce agrega ,79 İri agrega ,37 234,21 Çimento CEM I 42,5 R ,46 Mineral katkı Uçucu kül ,34 Kimyasal katkı Hiperakışkanlaştırıcı 5,63 5,2 Su Şebeke suyu Toplam Çalışmada 2400 kg/m 3 birim ağırlığına sahip KYB üretilebilmesi için karışım hesabı yapılmış ve elde edilen karışım oranları Çizelge de verilmiştir. Çizelge kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin karışım hesapları Malzeme adı Malzemenin cinsi Ağırlık (kg) Hacim (dm 3 ) İnce agrega ,79 İri agrega ,65 245,05 Çimento CEM I 42,5 R ,47 Mineral katkı Uçucu kül ,75 Kimyasal katkı Hiperakışkanlaştırıcı 5,35 4,94 Su Şebeke suyu Toplam Taze betonun birim ağırlığını belirleyebilmek için 3,0dm 3 hacminde silindirik kap kullanılmıştır. Taze harç bu kap içerisine sıkıştırma işlemi yapılmadan dökülerek tartılmış ve kabın darası toplam ağırlıktan düşüldükten sonra tartılan harç ağırlığı silindirik kabın hacmine bölünerek taze betonun birim

227 62 ağırlığı belirlenmiştir. Deneyler sonucunda belirlenmiş olan taze beton birim ağırlıkları Çizelge de verilmiştir. Çizelge 3.12 Taze betonun birim ağırlıkları KYB türü Tartılan ağırlık(gr) Hacim(dm 3 ) Birim ağırlık(gr/dm 3 ) ,6 Çökme-yayılma deneyi Çökme-yayılma deneyi geleneksel çökme hunisi (Abrams konisi) ile gerçekleştirilmiştir. Düşey yükseklikten çok yatay yayılma mesafesi ölçülür. Yayılma tablası düz bir yüzeye yerleştirildikten sonra yüzeyi nemlendirilmiştir. Çökme hunisine herhangi bir zorlama ve sıkıştırma yapmadan tek bir işlemle beton doldurulduktan sonra huni; yatay konumda duran tablaya dik olarak yukarı doğru kaldırılmıştır. Tabla üzerinde yayılan taze beton 500 mm çaplı daireye ulaştığı anda kronometre durdurulmuştur. Betonun yayılma hareketi durduktan sonra, yayılan betonun çapı, birbirine dik olarak iki noktadan ölçülmüş ve ölçülen çapların aritmetik ortalaması alınarak taze betonun yayılma çapı tespit edilmiştir. EN taslağı ile KYB ler için sınıflandırmalar getirilmiştir. Çökme yayılma mm arasında ise SF1, mm arasında ise SF2, mm arasında ise SF3 ile sınıflandırılmaktadır. EN taslağında T 500 süresi için de sınıflandırma getirilmiştir. T 500 süresi2 sn den daha az ise VS1, eşit veya büyük ise VS2 olarak belirlenmiştir [85].

228 63 V- hunisi deneyi KYB nin dar bir kesitten kendi ağırlığı ile geçebilme yeteneğini belirlemek amacı ile yapılan bir deneydir. Akış hızının belirlenmesi ve gözlem yapılması sureti ile KYB nin viskozitesi hakkında bilgi veren bu deney yönteminde, belirli aralıklarla belirlenen akış sürelerinin kullanılması sonucu ayrışma direnci belirlenmiştir. V hunisinin yüzeyleri nemlendirildikten sonra üst yüzeye kadar beton sıkıştırma işlemi yapılmadan doldurulmuştur. V şeklindeki dikdörtgen kesitli huninin en alt kesitinde betonun akışına izin veren kapağın açılması ile beton V hunisinden akmaya başlamış olup kapak açıldığı anda kronometre çalıştırılmış, üstten bakıldığında ışığın görüldüğü ana kadar geçen süre ölçülerek kayıt altına alınmıştır. Deney TS EN standardına uygun yapılmıştır [86]. V hunisi deneyinde kullanılan aparat Şekil 3.2. de verilmiştir. Şekil 3.2. EFNARC 2005 e uygun V hunisi deney aparatı

229 64 L kutusu deneyi L kutusu deneyi, KYB nin, donatılar arasından ve dar açıklıklardan, ayrışma veya blokajlanma olmaksızın akarak geçme yeterliliğinin belirlenebilmesi için yapılmıştır. L kutusu deneyi, TS EN a uygun olarak 20±2 C laboratuar koşullarında yapılmıştır [87]. L kutusu iki çubuklu ve üç çubuklu olmak üzere iki çeşittir. Üç çeşit çubuklu deney, daha sık donatıyı temsil etmektedir. L kutusu deneyi için hazırlanmış olan KYB herhangi bir sıkıştırma olmadan doldurulduktan sonra alt bölümde çubukların olduğu kısımdaki kapak açılarak betonun ikinci yatay bölüme geçişine izin verilmiştir. Deney sonucunda düşey bölüm içerisindeki (H 1 ) ve yatay bölüm sonundaki (H 2 ) beton yükseklileri ölçülmüş ve H 2 /H 1 oranı belirlenmiştir. Elekte ayrışma deneyi Elekte ayrışma deneyi, KYB nin ayrışmaya karşı direncinin belirlenmesi için yapılmıştır. KYB den 5mm göz açıklıklı kare elek yüzeyini örtecek miktarda numune alındıktan sonra 15 dakika bekletilmiş ve elek üzerine döküldükten iki dakika sonra elekten geçen malzeme ile elek üzerinde kalan malzeme ayrı ayrı tartılarak kaydedilmiştir. Elekten geçen malzeme ağırlığının elek üzerinde kalan malzemenin kütlesine oranı ayrışma oranı olarak hesaplanmıştır. Ayrıca 15 dakika elek üzerinde bekleme süresinin sonunda, numune kabının kapağı açılmış ve taze beton üzerinde görülebilir herhangi bir terleme suyu bulunmamıştır. Deney TS EN standardına uygun yapılmıştır [88]. J-halkası deneyi J halkası deneyi, KYB nin, donatılar arasından ve diğer engeller arasındaki dar açıklıklardan, ayrışma veya blokajlanma olmaksızın akarak geçme yeterliliğinin belirlenebilmesi için yapılmıştır. Deneyin amacı L kutusu ile benzer özellikler taşır. EN taslağında J halkası deneyi ile ilgili

230 65 sınıflandırma yapılmıştır. 12 çubuklu J halkasında PJ değeri 10 a eşit veya küçük ise PJ1, 16 çubuklu J halkasında PJ değeri 10 a eşit veya küçükse PJ2 olarak sınıflandırılır. J halkası deneyi geniş ve dar çubuk aralıklı olarak iki şekilde yapılabilmektedir. Bu çalışmada, dar çubuk aralıklı J halkası kullanılmıştır. Deneyde huni betonla doldurulmadan önce, etrafına düzgün aralıklarla düşey olarak yerleştirilmiş düz çubuklar bulunan J halkası yerleştirilmiş ve çökme yayılma deneyindeki işlemler aynen tekrarlanmıştır. Bu deney EN standardına uygun olarak yapılmıştır [89] Betonda priz süresinin penetrasyon yöntemi ile tayini Taze betonun priz süresinin bulunabilmesine dair şimdiye kadar önerilmiş çok sayıda deney yöntemi bulunmaktadır. Bunlardan bazıları, betonun kıvamındaki değişikliği, betona gönderilen titreşimin dalga hızını, terlemeyi, hidratasyon ısısı değişikliğini, hacim değişikliğini ve penetrasyona karşı betonun direncini ölçmeyi esas alan değişik deney yöntemleridir[88]. Bunlar arasında en çok kabul gören yöntem, taze betonun penetrasyona karşı direncinin ölçülmesidir. Betonda priz süresinin penetrasyon direncinin ölçülmesi yöntemi ile tayini yöntemi TS 2987 ve ASTM C 403/C 403 M-08 standartlarına uygun yapılmıştır [90,91]. Deney, her bir seriden 3 farklı numune üzerinde laboratuar ortamında (20±2 C) yapılmıştır. Regresyon analizi sonucu aşağıda verilen eşitlik elde edilmiştir. Log (PD) = a+b Log (t) PD :Penetrasyon direnci, t :Geçen süre a ve b Regresyon sabitleridir.

231 66 Deney sonucu elde edilen değerler Çizelge de verilmiştir. Çizelge 3.13 Penetrasyon direnci değerleri. Numune adı Penetrasyon Direnci (Mpa) Sertleşme süreleri (dk) 1.Numune 2. Numune 3. Numune Ortalama ,5 137,4 139,2 137, ,6 230,8 228,7 230, ,5 131,6 130,5 130, ,6 218,2 218,9 219, Kalıp kurulumu Laboratuar ortamında kalıp yanal basıncının ölçülmesi amacıyla 100cm genişlik, 300cm yükseklik ve 20 cm kalınlığında beton dökümüne uygun 3 adet kontrplak (plywood) yüzeyli panel kalıp hazırlanmıştır. Kalıp yüzeylerinden birisi destek elemanları ile sabitlenerek, diğer yüzeyin alt kısmına rulmanlar yerleştirilmiştir. Kalıpta oluşan beton yanal basınçlarının ölçülmesi amacıyla bu çalışmada, 5 ton ve 10 ton kapasiteli kalibrasyonları kontrol edilmiş ± 0,1 N hassasiyetli yük hücreleri kullanılmıştır. Yük hücreleri bağlantı elemanları yardımıyla kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte 2 adet 10 ton kapasiteli yük hücresi, 120 cm yükseklikte 2 adet 10 ton kapasiteli yük hücresi ve 220 cm yükseklikte 2 adet 5 ton kapasiteli yük hücresi kullanılmıştır (Şekil 3.3.).

232 67 Yük hücresi için kuþaklar I 20 Kiriþleri Yük hücresi Beton Kontrplak (Plywood) Kuþaklama 5 ton yük hücresi 10 ton yük hücresi Beton 10 ton yük hücresi A Nokta Detayi... Şekil 3.3. Hazırlanmış olan kolon kalıp planı ve kesitleri Yanal basınç ölçümünde kullanılan yük hücreleri kullanılan kalıp yüzey malzemesi olarak 18 mm kalınlığında film kaplı kontrplak (plywood) kullanılmıştır. Kalıbın yük hücresinin olduğu taraf hareketli olup alt noktasında 2 adet rulman yerleştirilmiştir. Bu kısmın hareketli olmasında amaç; kalıp yüzeyine gelen yükün ankraj çubuğu yardımıyla yük hücresine aktarılmasını sağlamaktır. Kalıp yanal basınçlarının ölçülmesi amacıyla kurulan kalıplar ve deney düzenekleri Şekil 3.4. de verilmiştir.

233 68 Şekil3.4. Hazırlanmış olan kalıp düşey kesitine ait A nokta detayı Donatıların hazırlanması Deneysel çalışmada, beton içerisine donatı olarak 2007 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY) şartlarına göre beton kesit alanının minimum %1 i ve maksimum %4 ü oranında olacak şekilde TS 708 e uygun (beton çelik çubuklar) nervürlü inşaat çeliği kullanılmıştır [92, 93]. Beton yanal basıncı üzerinde donatı yoğunluğunun etkisinin araştırılması amacıyla her bir kalıp türü için TS 500 (Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları) standardına uygun olarak minimum ve maksimum oranda kolon donatısı hazırlanmıştır. Ayrıca donatıların kalıp planına uygun yerleşimi için m 2 ye 4 adet 2,5 cm lik paspayı aparatı kullanılmıştır. Hazırlanan donatıların oranları ve donatı planları Şekil 3.5. de verilmiştir.

234 69 Şekil 3.5.Kalıp içerisine yerleştirilen en kesitteki boyuna donatı oranları Çalışmada kullanılan betonarme çelik çubukların fiziksel ve mekanik özellikleri TS 708 e uygun olarak yapılan deneylerle belirlenmiştir. Deney sonucu bulunan değerler Çizelge de verilmiştir [93].

235 70 Çizelge Çelik çubuklara ait deney sonuçları Deney sonucu bulunan değerler No Anma Çapı (mm) Çap (mm) Akma (N/ mm 2 ) Çekme (N/ mm 2 ) Çekme / Akma Rm/Re Kopma Uzaması (%) Kütle (kg/m) ,54 32,0 0, ,23 24,0 0, ,21 27,5 0, ,27 31,5 1, ,23 28,0 1, ,21 30,0 1,210 Çalışmada kullanılan ϕ 8 ve ϕ 14 betonarme çelik çubukların fiziksel ve mekanik özelliklerinin TS 708 de belirtilen değerlere uygun olduğu tespit edilmiştir Kalıp örneklerine beton dökümü Transmikser ile getirilen beton, 100x100x70 cm ebatlarında alt kısmında 10 cm çapında çelik boru bulunan 0,70 m 3 hacmindeki harç kovasına konulmuş, harç kovasından da plastik hortum yardımıyla kalıp içine tabaka kalınlığı 60 cm olarak beş tabaka şeklinde dökülmüştür. Döküm işleminde her tabaka üzerinde 60 cm yüksekliği sabit kalmak kaydıyla beton dökülmesine özen gösterilmiştir. Döküm işleminde 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 birim ağırlıklarına sahip iki farklı beton kullanılmıştır. Her bir beton birim ağırlığı için 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h olmak üzere kalıplara beton dökümü yapılmıştır. Aynı şekilde 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip beton için de 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h olmak üzere kalıplara beton döküm yapılmıştır. Her bir kalıp serisinin dökümü gerçekleştirildikten sonra kalıp içinde sertleşen betonlar vinç yardımıyla çıkarılarak kalıplar plywood kalıp yağı ile yağlanmış ve beton dökümüne hazır hale getirilmiştir. Toplamda 18 adet kalıba beton dökümü gerçekleştirilmiştir. Beton dökümünden önce kalıp içine yerleştirilmiş olan betonun döküldüğü andan itibaren başlayarak kalıplar sökülene kadar geçen

236 71 sürede 1 sn aralıklarla veri kaydedici (data logger) aracılığıyla bilgisayar ortamına aktarılmıştır. KYB karışımlarının basınç dayanımlarının belirlenmesi için taze beton olarak her bir karışımdan 6 adet150 mm lik küp numuneler alınmıştır. Beton basınç deneyleri 7. ve 28.gün için ± 0,1 kn hassasiyette, 2000 kn kapasiteli basınç pres cihazı kullanılarak yapılmıştır. Kalıplara beton döküm işlemi Şekil 3.6. da gösterilmiştir. Şekil 3.6.Kalıplara beton dökümü Kalıplarda KYB den dolayı oluşan yanal basınçlar beton birim ağırlığı, beton döküm hızı ve donatı oranına bağlı olarak değişiklik gösterdiği için kalıplara dökülen betonlar bu özelliklerine göre isimlendirilmiş olup kısa adlarını ifade eden kod numaraları verilmiştir. Kod numaralarının anlamları Şekil 3.7. de gösterilmiştir.

237 72 Beton birim ağırlığı Döküm hızı Donatı oranı (%) Şekil 3.7. Çalışmada kalıplara dökülen betonlar için verilen kodlar Çalışmada kalıplara beton döküm aşamasında her bir döküm serisinde referans numune alınmış olup altı farklı döküm işlemine ait Çizelge 3.16 da verilmiştir. Çizelge Kalıplara beton döküm aşamasının deneysel planı Beton birim ağırlığı (kg/m 3 ) Beton döküm hızı (m/h) Donatı oranı (%) ,5 Referans (donatısız) , , Referans (donatısız) Referans (donatısız) ,5 Referans (donatısız) , , Referans (donatısız) Referans (donatısız)

238 73 Kalıplara dökülecek betonlara ait özellikler, donatı oranı, beton döküm hızı ve beton birim ağırlıklarına göre kod numaralarıyla birlikte Çizelge de verilmiştir. Çizelge Kalıplara dökülen betonun özellikleri ile döküm hızları KYB Donatı oranı % (beton kesit alanı) Beton döküm hızı 4 (m/h) 2 (m/h) 1,5 (m/h) %0 %1 %4 %0 %1 %4 %0 %1 %4 Beton birim ağırlığı kg/m 3 Beton birim ağırlığı kg/m 3 Beton döküm işlemleri tamamlandıktan sonra, betonun iç sıcaklığı ve laboratuar ortam sıcaklıkları ayrı ayrı ölçülerek kaydedilmiştir Yanal basınç ölçümü Kalıp yanal basınçları ile donatı oranları ve beton döküm hızının kalıp yanal basıncı üzerine olan etkileri incelenmiştir. Kalıp yanal basınçları; donatı oranına göre referans (donatısız), %1 ve %4 donatı, beton döküm hızlarına göre 1,5 m/h, 2 m/h ve 4 m/h, beton birim ağırlığına göre ise 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 şartları için ayrı ayrı ölçülmüştür. Kalıp üzerine yerleştirilen yük hücreleri aracılığıyla ölçülen yanal basınçlar 1 sn aralıklarla TestLAB Basic, Genel Amaçlı Statik Veri Toplama Yazılımı ile bilgisayar ortamına aktarılarak kaydedilmiştir. Deneysel çalışmada, kalıp yanal basının belirlenmesi ve deney düzeneğine yük hücrelerinin yerleştirilmesi işlemlerinde 2005 yılında Graubner ve Proske tarafından geliştirilen silo teorisi referans alınmıştır.

239 74 Kalıp yanal basınçlarının okunması ve bu değerlerin bilgisayar ortamına aktarılması için kurulan deney düzeneği Şekil 3.8. de verilmiştir. 1. Kalip 2. Kalip 3. Kalip Yük hücresi Yük hücresi Yük hücresi Veri toplama Ünitesi Bilgisayar Şekil 3.8. Kalıp yanal basıncı verilerinin toplandığı deney düzeneği

240 75 4. BULGULAR VE TARTIŞMA 4.1. Beton (KYB) Özellikleri Laboratuar ortamında elde edilen KYB lerin birim ağırlıkları2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 olacak şekilde hazırlanmıştır. Hazırlanan KYB nin bazı özellikleri KYB nin birim ağırlıklarına göre 2300 kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 için ayrı ayrı Çizelge 4.1. ve Çizelge 4.2. de verilmiştir. Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin bazı özellikleri Deney yöntemi Ölçülen özellik Birim Çökme-Yayılma deneyi TS EN Çökme-yayılma mm sn Sınır değer En küçük En büyük SF1 SF2 ( ) ( ) VS1 VS2 2 sn Deneysel sonuçlar 740 mm 5 sn V Hunisi Deneyi- TS EN Geçiş yeteneğini incelemek sn VF1 9< VF VF1 8 sn L- Kutusu deneyi TS EN Geçme yeterliliğinin değerlendirilmesi oran PL1 0,80 PL2 0,80 PL2 0,82 Elekte Ayrışma Deneyi-TS EN Ayrışmaya karşı direncin değerlendirilmesi oran SR1 20 SR2 15 SR2 16 J-Halkası Deneyi EN geçme yeteneği % PJ1 10 PJ2 10 % 10 Birim ağırlığı 2300 kg/m 3 olarak üretilen ve üç farklı zamanda hazırlanan KYB nin standartlara uygun olduğu belirlenmiştir.

241 76 Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin bazı özellikleri Deney Yöntemi Ölçülen Özellik Birim Çökme-Yayılma deneyi TS EN Çökme-yayılma V Hunisi Deneyi- TS EN Geçiş yeteneğini incelemek mm sn sn En küçük SF1 ( ) VS1 (2) VF1 9< Sınır Değer En büyük SF2 ( ) VS2 VF Deneysel Sonuçlar SF3 760 mm 5 sn VF1 8 sn L- Kutusu deneyi TS EN Elekte Ayrışma Deneyi-TS EN Geçme yeterliliğinin değerlendirilmesi Ayrışmaya karşı direncin değerlendirilmesi oran oran PL1 0,80 SR1 20 PL2 0,80 SR2 15 PL2: 0,83 SR2 2 J-Halkası Deneyi EN Geçme yeteneği PJ1 10 PJ2 10 PJ2: 10 Birim ağırlığı 2400 kg/m 3 olarak üretilen ve üç farklı zamanda hazırlanan KYB nin standartlara uygun olduğu belirlenmiştir. KYB nin dökümü sırasında beton ve hava sıcaklıkları da ölçülerek sonuçları Çizelge 4.3. de verilmiştir. Çizelge 4.3 Döküm sırasındaki beton ve hava sıcaklıkları Döküm sırası Ölçüm zamanı Hava sıcaklıkları ( C) Beton Sıcaklığı( C) 1. Döküm Döküm öncesi 26,15 25,61 Döküm sonrası 24,30 24,10 2. Döküm Döküm öncesi 23,10 25,97 Döküm sonrası 22,80 27,00 3. Döküm Döküm öncesi 19,60 23,90 Döküm sonrası 21,10 25,70 4. Döküm Döküm öncesi 19,20 20,19 Döküm sonrası 19,70 21,51 5. Döküm Döküm öncesi 27,30 23,70 Döküm sonrası 27,40 23,92 6. Döküm Döküm öncesi 18,60 21,71 Döküm sonrası 19,20 22,98

242 77 Hazırlanıp kalıplara dökülen betonun 7. ve 28 günlük basınç dayanımlarının belirlenmesi amacıyla taze betondan numuneler alınmış ve gerekli kür işlemleri yapıldıktan sonra bu numuneler kırılarak 7. ve 28 günlük basınç dayanımları belirlenmiş olup sonuçları Çizelge 4.4.ve Çizelge 4.5. de verilmiştir. Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin basınç dayanımları Numune No Basınç Dayanımları (Mpa) 7. günlük 28. günlük 1 25,59 35, ,56 37, ,03 36, ,52 38, ,30 36, ,24 37,78 Ortalama 26,23 37,13 Çizelge kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB nin basınç dayanımları Numune No Basınç Dayanımları (Mpa) 7.günlük 28. günlük 1 29,71 41, ,36 42, ,83 40, ,39 38, ,32 41, ,81 39,59 Ortalama 28,90 40, kg/m 3 ve 2400 kg/m 3 birim ağırlıklarına sahip KYB lerin7 günlük basınç dayanım sonuçlarına bakıldığında aralarında yaklaşık 2,67 Mpa lık fark olduğu buna karşın 28 günlük sonuçlarda ise yaklaşık 3,74 Mpa fark olduğu görülmektedir. Tüm sonuçlar bir bütün olarak değerlendirildiğinde 7. ve 28

243 78 gün için ortalama basınç dayanımları açısından 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin 2400 kg/m 3 birim ağırlıktaki KYB den nispeten daha az basınç dayanımına sahip olduğu belirlenmiştir KYB lerde Priz Sürelerinin Penetrasyon Direnci ile Belirlenmesi KYB lerde priz süreleri 2400 kg/m 3 ve2300 kg/m 3 birim ağırlıklar için ayrı ayrı olmak üzere 3 er numune hazırlanarak penetrasyon direnci yöntemi ile belirlenmiştir kg/m 3 birim ağırlığındaki KYB nin priz süresinin belirlenmesi 2400 kg/m 3 birim ağırlığındaki KYB nin priz süreleri belirlenmiş ve bu sürelerde ölçülen penetrasyon değerleri, penetrasyon iğnesinin alanına bölünerek penetrasyon dirençleri hesaplanmıştır. Hesaplanan penetrasyon dirençleri ve geçen zaman Şekil 4.1. de gösterilmiştir. Şekil kg/m 3 birim ağırlıktaki betonunpriz süresi değerleri Şekil 4.1 de gösterilen grafikten priz başlangıcının 131. dakika priz bitişinin ise 219. dakika olduğu görülmektedir. Deneyin başlangıcından itibaren

244 79 zamana bağlı olarak çizilen penetrasyon dirençlerinin yaklaşık 195. dakikaya kadar az bir eğimle lineer bir artış gösterdiği buna karşılık yaklaşık 195. dakika ile 200. dakikalar arasında ani ve keskin bir yükseliş gösterdği,200. dakikadan sonra ise eğimin aşırı yükseldiği ve bu bölgede eğimin lineer olarak arttığı görülmektedir. Deney sonuçlarından faydalanılarak penetrasyon direnci değerlerinin zamana bağlı olarak tahmin edilebilmesi amacıyla regresyon analizi yapılmıştır. Regresyon analizi sonucunda elde edilen penetrasyon direnci tahmin modelinin korelasyon katsayısı %95 güven aralığında R 2 =0,97 olarak belirlenmiştir. Deney sonuçlarına bağlı olarak elde edilen penetrasyon direnci tahmin denklem modeli 4.1. deverilmiştir. y=0,00002x 3-0,0067x 2 +0,5193x Denklemde; (4.1) y: penetrayon direnci (MPa) x:geçen süre (dakika) kg/m 3 birim ağırlığındaki KYB nin priz süresinin belirlenmesi 2300 kg/m 3 birim ağırlığındaki KYB nin priz süreleri belirlenmiş ve bu sürelerde ölçülen penetrasyon değerleri, penetrasyon iğnesinin alanına bölünerek penetrasyon dirençleri hesaplanmıştır. Hesaplanan penetrasyon dirençleri ve geçen zaman Şekil 4.2. de gösterilmiştir. Şekil kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun priz süresi değerleri

245 80 Şekil 4.2 de gösterilen grafikten priz başlangıcının 138. dakika priz bitişinin ise 230. dakika olduğu görülmektedir. Deneyin başlangıcından itibaren zamana bağlı olarak çizilen penetrasyon dirençlerinin yaklaşık 205. dakikaya kadar az bir eğimle lineer bir artış gösterdiği buna karşılık yaklaşık 205. dakika ile 210. dakika arasında ani ve keskin bir yükseliş gösterdği, 210. dakikadan sonra ise eğimin aşırı yükseldiği ve bu bölgede eğimin lineer olarak arttığı görülmektedir. Deney sonuçlarından faydalanılarak penetrasyon direnci değerlerinin zamana bağlı olarak tahmin edilebilmesi amacıyla regresyon analizi yapılmıştır. Regresyon analizi sonucunda elde edilen penetrasyon direnci tahmin modelinin korelasyon katsayısı %95 güven aralığında R 2 =0,99 olarak belirlenmiştir. Deney sonuçlarına bağlı olarak elde edilen penetrayon direnci tahmin modeldenklemi 4.2. de verilmiştir. y=8e-06x 3-0,002x 2 +0,1435x (4.2) R 2 = 0,9906 bulunmuştur. 4.3.Kalıpta Yanal BasınçBulguları Kalıba etkiyen beton yanal basınçları kalıp yüzeyinde 6 farklı noktada yük hücreleri yardımı ile ölçülen kalıp yanal yükleri kn cinsinden okunarak bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Üretilen 18 adet kolon için ölçülen kalıp yanal basınçları ile ilgili sonuçlar alt başlıklar halinde verilmiştir Referans (donatısız) 2300 kg/m 3 basıncı birim ağırlıktaki betonun yanal 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.3. de gösterilmiştir.

246 81 Şekil Referans (donatısız)kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2340 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 49,14 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 31,29 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 11,01 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.3. incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45.dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve priz bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıç ve priz bitiş süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve

247 dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.4. de gösterilmiştir. Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2320 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 32,71 kn/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 20,81 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç8,50 kn/m olarak belirlenmiştir kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.4. incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği

248 83 bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.5. de gösterilmiştir. Şekil Referans (donatısız) kalıptayanal basınç-zaman grafiği 2310 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 30,14 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 17,87 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal

249 84 basınç7,98kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.5. incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür % 1 Donatılı 2300 kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun yanal basıncı 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.6. da gösterilmiştir.

250 85 Şekil %1 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2341 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 41,05 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 26,07 kn/m, h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,22 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.6. incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı

251 86 da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.7. de gösterilmiştir. Şekil % 1 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2321 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 26,12kN/m, h=120 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 15,42kN/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 6,43kN/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.7. incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği

252 87 bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.8. de gösterilmiştir. Şekil %1 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2311 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 22,41 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 12,93 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç

253 88 5,97kN/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.8. incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür % 4 Donatılı 2300 kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun yanal basıncı 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil 4.9. da gösterilmiştir.

254 89 Şekil %4 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2342 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 12,72 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 8,17 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 3,27kN/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil 4.9. incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış

255 90 gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil da gösterilmiştir. Şekil %4 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2322 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,56 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 6,36 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 3,21 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal

256 91 basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil %4 donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği

257 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 8,79 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 5,94 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 2,46kN/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 138. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 138. dakika, priz bitişi ise 230. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.2). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 210. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 230. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür Referans (donatısız) 2400 kg/m 3 birim ağırlıktakibetonun yanal basıncı 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, beton döküm hızı 4 m/h ve referans (donatısız) 2440 olan kalıpta yerden itibaren 20cm, 120cm,220cm yüksekliklere yerleştirilen yük ölçerler yardımıyla yanal basınçlar ayrı ayrı ölçülmüş ve zamana bağlı yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir.

258 93 Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2440 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 52,27 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 34,18 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 12,46 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir

259 94 eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süresi ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil Referans (donatısız) kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2420 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 36,48 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 23,15 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,25 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal

260 95 basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların referans (donatısız) kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil Referans (donatısız)kalıpta yanal basınç-zaman grafiği

261 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 31,62 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 20,25 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 8,11 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür %1 Donatılı 2400 kg/m 3 birim ağırlıktaki betonun yanal basıncı 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir.

262 97 Şekil %1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2441 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 45,60 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 29,69 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 10,65 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış

263 98 gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil da gösterilmiştir. Şekil %1 Donatılı kalıptayanal basınç-zaman grafiği 2421 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 29,19 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 19,76 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 7,14 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak

264 99 azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 1 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil %1 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği

265 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cmyükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 23,61 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 14,63 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 6,12 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir(bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür %4 Donatılı 2400 kg/m 3 beton yanal basıncı 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir.

266 101 Şekil %4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2442 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 13,64 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 8,63 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 3,83 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 45. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 45. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 45. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz

267 102 bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil d1 gösterilmiştir. Şekil %4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği 2422 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,86 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 6,61 kn/m ve h=220 cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 3,18 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 90. dakikaya

268 103 kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 90. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 90. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların % 4 donatılı kalıpta yanal basınçları beton yüksekliği ve zamana bağlı olarak Şekil de gösterilmiştir. Şekil %4 Donatılı kalıpta yanal basınç-zaman grafiği

269 kodlu kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 9,13 kn/m, h=120cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 5,81 kn/m ve h=220cm yükseklikte ölçülen maksimum yanal basınç 2,98 kn/m olarak ölçülmüştür kg/m 3 birim ağırlığa sahip KYB nin priz başlangıç zamanı 131. dk olarak belirlenmiştir (Bölüm ). Şekil incelendiğinde yaklaşık 120. dakikaya kadar kalıp üzerinde üç farklı yükseklikte (h=20, 120 ve 220 cm) kalıp yanal basıncının dik bir eğimle lineer olarak arttığı ve 120. dakika da maksimum değerine ulaştığı ancak 120. dakikadan sonra az bir eğimle lineer olarak azaldığı bu azalmanın yaklaşık dakika aralığına kadar devam ettiği bu zaman aralığından sonra ise tekrar eğimin değiştiği ve çok az bir eğimle azalarak devam ettiği ve bu azalmanın dakika aralığına kadar devam ettiği görülmektedir. Bu durum priz başlangıç ve bitiş deneyi ile de çok büyük bir uyum içinde olup, priz direncinin ölçülmesi deneyinde priz başlangıcı 131. dakika, priz bitişi ise 219. dakika olarak belirlenmiştir (Bölüm 4.2.1). Diğer taraftan priz süresinin tayini deneyinde priz başlangıcı ve priz bitişi süreleri arasında yaklaşık dakikaya kadar grafiğin az bir eğimle lineer olarak arttığı, dakikalar arasında ani bir artış gösterdiği ve 200. Dakikadan sonra çok dik bir eğimle artarak 220. dakikayı da içine alacak şekilde lineer bir artışla devam etmiştir. Bu açıdan da bakıldığında hem priz başlangıcı hem de priz bitiş süreleri ile kalıp yanal basıncı arasında çok iyi bir uyum olduğu görülmüştür kg/m 3 betonun 20 cm yükseklikte beton yanal basıncı 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, kalıp üzerinde yerden 20cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir.

270 Yanal basınç (kn/m 2 ) ,14 41,05 32,71 26,12 Referans %1 donatı % 4 donatı 30,14 22, ,72 9,56 8, m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 49,14 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 41,05 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 12,72 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 32,71 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 26,12 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 9,56 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 30,14 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 22,41 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 8,79 kn/m 2 bulunmuştur.

271 Yanal basınç (kn/m 2 ) kg/m 3 betonun 120 cm yükseklikte beton yanal basıncı 2300 kg /m 3 birim ağırlığa sahip betonlarınkalıp üzerinde yerden 120cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir Referans 31,29 %1 donatı 26,07 % 4 donatı 20,84 17,87 15,42 12,93 8,17 6,36 5,94 4 m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde yerden h=120cm yükseklikte kalıp yanal basınç- döküm hızı grafiği 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 31,29 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 26,07 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 8,17 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 20,84 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 15,42 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 6,36 kn/m 2 bulunmuştur.

272 Yanal basınç (kn/m 2 ) kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 17,87 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 12,93kN/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 5,94kN/m 2 bulunmuştur kg/m 3 betonun 220 cm yükseklikte beton yanal basıncı 2300 kg /m 3 Birim ağırlığa sahip betonların,1,5 m/h, 2 m/h, 4 m/h döküm hızlarında, referans (donatısız), %1 ve %4 donatı oranları içinkalıp üzerinde yerden 220cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir ,77 11,53 10,63 9,98 Referans %1 donatı % 4 donatı 10 8,04 7, ,09 3,21 3, m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=220cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 13,77 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç

273 108 11,53 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 4,09 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 10,63 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 8,04 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 3,21 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 9,98 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 7,46 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 3,08 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 betonun 20 cm yükseklikte beton yanal basıncı 2400 kg /m 3 birim ağırlığa sahipbetonların kalıp üzerinde yerden20cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir.

274 Yanal basınç (kn/m 2 ) 109 Referans ,27 45,60 36,48 29,19 %1 donatı % 4 donatı 31,62 23, ,64 9,86 9, m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=20cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 52,27 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 45,60 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 13,64 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=20 cm teki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 36,48 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 29,19 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 9,86 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5m/h döküm hızı vekalıp üzerinde yerden h=20cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 31,62 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 23,61kN/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 9,13 kn/m 2 bulunmuştur.

275 Yanal basınç (kn/m 2 ) kg/m 3 betonun 120 cm yükseklikte beton yanal basıncı Betonda 2400 kg /m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde 120cm yükseklikteölçülen yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir ,18 29,69 Referans %1 donatı % 4 donatı ,15 19,76 20, , ,63 6,61 5, m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=120cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans ( donatısız) numunede maksimum yanal basınç 34,18 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 29,69 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 8,63 kn/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 23,15 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 19,76 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 6,61 kn/m 2 bulunmuştur.

276 Yanal basınç (kn/m 2 ) kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=120 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 20,25 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 14,63 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 5,81kN/m 2 bulunmuştur kg/m 3 betonun 220 cm yükseklikte beton yanal basıncı Betonda 2400 kg /m 3 birim ağırlığa sahip betonlarınkalıp üzerinde 220cm yükseklikte ölçülen yanal basınç bulguları Şekil da verilmiştir ,58 Referans %1 donatı 13,31 11,56 % 4 donatı 10,14 8,92 7,65 4,79 3,98 3,73 4 m/h 2 m/h 1,5 m/h Döküm hızı-donatı oranı Şekil kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların kalıp üzerinde h=220cm yükseklikte yanal basınç- döküm hızı grafiği 2400 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 4 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 15,58 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 13,31 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 4,79 kn/m 2 bulunmuştur.

277 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 2 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 11,56 kn/m 2,%1 donatıda maksimum yanal basınç 8,92 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 3,98kN/m 2 bulunmuştur kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların, 1,5 m/h döküm hızı ve kalıp üzerinde yerden h=220 cm yükseklikteki referans (donatısız) numunede maksimum yanal basınç 10,14 kn/m 2, %1 donatıda maksimum yanal basınç 7,65 kn/m 2 ve %4 donatıda ise maksimum yanal basınç 3,73 kn/m 2 bulunmuştur Deney Sonuçları ve Teorik Metotlarla Hesaplanan Kalıp Yanal Basınçlarının Karşılaştırılması Yapılan bu çalışmada, kalıp yanal basıncı yerden itibaren 20 cm, 120 cm ve 220 cm yüksekliklere yerleştirilen yük ölçerlerle tespit edilmiştir. Ölçülen kalıp yanal basınçlarının yerden itibaren 20 cm yükseklikte maksimum değerlerde olduğu görülmüştür. Bu nedenle, deneyler sonucu yerden itibaren 20 cm yükseklikte ölçülen kalıp yanal basınçları ile normal betonlar için düzenlenen ACI 347, Ciria ve CSA-269,3 formüllerine göre teorik olarak hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları karşılaştırılmıştır Referans (donatısız) kalıpta 20cm yükseklikte kalıp yanal basınç bulguları Referans (donatısız)kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel sonuçlar ve teorik hesap olarak bulunan yanal basınç bulguları Çizelge 4.7. de verilmiştir.

278 113 Çizelge 4.6. Referans (donatısız) kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel ve teorik olarak bulunan yanal basınç bulguları Deney Kodu Deney sonucu bulunan kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ACI 347 e göre Hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) Ciria ya göre Hesaplanan Maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) CSA e göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ,27 49,82 50,26 58, ,48 31,92 35,74 34, ,62 25,55 31,67 33, ,14 57,06 49,45 57, ,71 34,19 34,25 35, ,14 31,84 29,09 31, % 1 Donatılı kalıpta 20cm yükseklikte kalıp yanal basınç bulguları %1 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel sonuçlar ve teorik hesaplanan yanal basınç bulguları Çizelge 4.8. de verilmiştir. Çizelge 4.7. %1 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte yanal basınç bulguları Deney Kodu Deney sonucu bulunan kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ACI 347 e göre Hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) Ciria ya göre Hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) CSA e göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ,60 49,82 50,26 58, ,19 31,92 35,74 34, ,61 25,55 31,67 33, ,05 57,06 49,45 57, ,12 34,19 34,25 35, ,41 31,84 29,09 31,09

279 % 4 Donatılı kalıpta 20cm yükseklikte kalıp yanal basınç bulguları %4 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte deneysel sonuçlar ve teorik hesaplanan yanal basınç bulguları Çizelge 4.9. da verilmiştir. Çizelge 4.8. %4 Donatılı kalıp üzerinde yerden 20 cm yükseklikte yanal basınç bulguları Deney kodu Deney sonucu bulunan kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ACI 347 e göre Betonda hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) Ciria ya göre Hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) CSA e göre hesaplanan maksimum kalıp yanal basınçları (kn/m 2 ) ,06 49,82 50,26 58, ,86 31,92 35,74 34, ,13 25,55 31,67 33, ,72 57,06 49,45 57, ,56 34,19 34,25 35, ,79 31,84 29,09 31, kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların döküm hızına bağlı yanal basınç bulguları 2300 kg/m 3 birim ağırlığa sahip betonların farklı döküm hızları ve referans (donatısız),%1ve %4 donatılı betonlarda oluşan yanal basınç bulguları Şekil de verilmiştir.

280 115 Şekil kg/m 3 basınç grafiği birim ağırlığa sahip betonların döküm hızı-yanal Beton döküm hızına bağlı olarak 1 nolu grafik olan 4 m/h döküm hızına sahip referans kalıpta maksimum yanal basınç 49,14 kn/m 2, 2 nolu grafik olan 4 m/h döküm hızına sahip % 1 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 41,05 kn/m 2, 3 nolu grafik olan 2 m/h döküm hızına sahip referans kalıpta maksimum yanal basınç 32,71 kn/m 2, 4 nolu grafik olan 1,5 m/h döküm hızına sahip referans kalıpta maksimum yanal basınç 30,14 kn/m 2, 5 nolu grafik olan 2 m/h döküm hızına sahip %1 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 26,12 kn/m 2, 6 nolu grafik olan 1,5 m/h döküm hızına sahip %1 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 22,41 kn/m 2, 7 nolu grafik olan 4 m/h döküm hızına sahip %4 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 12,72 kn/m 2, 8 nolu grafik olan 2 m/h döküm hızına sahip %4 donatılı kalıpta maksimum yanal basınç 9,56 kn/m 2,