Doç. Dr. Halit YAZICI

Transkript

1 Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü ÖZEL BETONLAR KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON Doç. Dr. Halit YAZICI

2 Kendiliğinden Yerleşen Beton (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. Klasik beton dizaynından farklı olarak kendiliğinden yerleşen betonda; kimyasal katkı, viskozite arttırıcı katkı ve çok miktarda inert veya puzolanik mineral katkının tümünün veya bir kısmının kullanılması ihtiyacı doğmaktadır

3 ĐSĐMLENDĐRME 1- KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN, YÜZEYLENEN BETON (SELF LEVELLING CONCRETE-SLC) 2- KENDĐLĐĞĐNDEN SIKIŞAN BETON (SELF COMPACTING CONCRETE-SCC) 3- KENDĐLĐĞĐNDEN ÇÖKEN (OTURAN) BETON (SELF CONSOLIDATING CONCRETE-SCC) TANIM HERHANGĐ BĐR DIŞ ETKĐYE GEREK DUYULMADAN KENDĐ AĞIRLIĞI ĐLE SIK DONATILI, DAR VE DERĐN KESĐTLERE, SIKIŞARAK YERLEŞEBĐLEN VE BU ESNADA AYRIŞMAYA DĐRENÇ GÖSTEREN BETONDUR.

4 Avrupadaki ilk prototip üretimi (1998)

5 TARĐHÇE TOKYO ÜNĐVERSĐTESĐNDE ĐLK ÇALIŞMALARIN BAŞLANGICI (OKAMURA, OZAWA, MAEKAWA) TOKYO ÜNĐVERSĐTESĐNDE ĐLK PROTOTĐP TAMAMLANDI sonrası - KYB ÜRETEN VE KONU ÜZERĐNDE ÇALIŞAN ÜLKELER: JAPONYA, ĐSVEÇ, HOLLANDA, FRANSA, ABD, KANADA, ALMANYA KYB ĐÇĐN ĐLK YEREL STANDART HAZIRLANDI. (JAPONYA) ABD de KYB nin Yayılması

6 KYB ye NEDEN GEREK DUYULDU? 1. SAHA ŞARTLARINDA YETERLĐ SIKIŞTIRMANIN SAĞLANAMAMASI - KALĐTESĐZ ĐŞÇĐLĐK

7 SIK DONATILI, KARMAŞIK GEOMETRĐLĐ KESĐTLER

8

9 NORMAL BETONLA ÜRETĐLMĐŞ PERDE KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETONLA ÜRETĐLMĐŞ PERDE Yeterli akıcılıkta ve ayrışmaya dirençli

10 KYB a NEDEN GEREK DUYULDU? 2. TAŞIYICI SĐSTEMĐN GETĐRDĐĞĐ KALIP PROBLEMLERĐ KYB kalıba pompalanabilir

11 POMPALANABĐLĐRLĐK Çeperler *PSÖDOPLASTĐK DAVRANIŞ Pompa içi geçiş simülasyonu

12

13 Hız işçilik

14 Pürüzsüz Kalıp yüzeyi

15 KULLANIM ALANLARI *PREFABRĐKE BETON VE BETONARME ELEMAN ÜRETEN FABRĐKALARDA

16

17 AVANTAJ VE DEZAVANTAJLAR AVANTAJLAR *ĐNŞAAT SÜRESĐNDE KISALMA SAĞLAR. *ĐŞÇĐLĐK MALĐYETĐNĐ AZALTIR. * BETON KALĐTESĐNDE (DAYANIM VE DAYANIKLILIK) ARTIŞ * SIVA GEREKTĐRMEZ. * Vibrasyon işini ortadan kaldırır. Prefabrike üretimde Buhar kürü ihtiyacını azaltır. DEZAVANTAJLAR * KALIPTA HĐDROSTATĐK BASINÇ ETKĐSĐ (SAĞLAM KALIP) * KATKI VE KARIŞIM MALĐYETĐ * STANDART ÜRETĐM YÖNTEMĐ VE STANDART DENEYLERĐN YOKLUĞU * FARKLI BETON TĐPLERĐYLE UYUMUNUN BELĐRSĐZLĐĞĐ

18 KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON ÜRETĐMĐNDE MALZEME SEÇĐMĐ *Normal beton üretiminde kullanılabilirlik şartlarını sağlayan, ayrıca; * ÇĐMENTO C3A<%8-10 * Đri agrega Dmax<20mm

19 KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON Karışım Dizaynı 1.Đri agrega hacmi toplam hacmin %50 sinden fazla olmayacak. En büyük tane boyutu<16mm 2. Kum (ince agrega) hacmi harç hacminin %40 ından fazla olmayacak. 3. Polikarboksilat bazlı bir kimyasal katkı kullanılmalıdır. 4. Viskoziteyi ayarlamak amacıyla ya viskozite arttırıcı kimyasal katkı ya da filler (uçucu kül, silis dumanı, kireçtaşı veya granit tozu, yüksek fırın curufu) tipi malzeme kullanılmalıdır. 5. Karışım suyunun hiçbir zaman 200kg/m 3 ü aşmaması gereklidir.

20 SÜPERAKIŞKANLAŞTIRICI KATKI - 1. ve 2. nesil HĐPERAKIŞKANLAŞTIRICI KATKI - 3.nesil NAFTALEN VE MELAMĐN SÜLFONAT FORMALDEHĐT BAZLI POLĐKARBOKSĐLĐK ASĐT BAZLI ÇĐMENTO TANECĐKLERĐ ÜZERĐNE YAPIŞARAK ELEKTRĐKSEL ĐTKĐ YARATIR: MÜKEMMEL DĐSPERSĐYON ELEKTRĐKSEL ĐTKĐYE EK OLARAK POLĐMER ZĐNCĐRLERĐ ÇĐMENTO TANECĐKLERĐ ARASINDA FĐZĐKSEL ĐTKĐ DE YARATIR: UZUN SÜRE ĐŞLENEBĐLĐRLĐĞĐNĐ KORUR.

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

22 VĐSKOZĐTE ARTTIRICI KATKILAR SENTETĐK POLĐMERLER Poliakrilat YARI SENTETĐK POLĐMER TÜREVLERĐ DOĞAL POLĐMER BAZLILAR Selüloz Zamk, reçine, sakız...

23 MĐNERAL KATKILARIN VĐSKOZĐTEYE ETKĐSĐ MĐNERAL KATKI UÇUCU KÜL SĐLĐS DUMANI Taş tozu HAMUR HACMĐ ARTIŞI KÜRESEL ŞEKĐL TERLEME ve SEGREGASYON AZALTICI ETKĐ

24 FĐLTRE SĐSTEMĐ ERKOÇ MĐKRONĐZE

25 TAZE BETON REOLOJĐSĐ BETON KOMPOZĐT MALZEME 3 TAZE BETON KATI PARÇACIKLARIN (AGREGA) VĐSKOZ BĐR SIVI (ÇĐMENTO HAMURU) ĐÇĐNDE YÜZDÜĞÜ SÜSPANSĐYON VĐSKOZĐTE AKIŞKANLARIN AKMAYA GÖSTERDĐĞĐ DĐRENÇ VĐSKOZĐTE VĐSKOZĐTE AKIŞKANLIK ÖRN: BAL AKIŞKANLIK ÖRN: SU VĐSKOZĐTENĐN KAYNAĞI AKIŞKAN MOLEKÜLLERĐ ARASINDAKĐ ETKĐLEŞĐM VE KOHEZYON

26 KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEBĐLĐRLĐK DENEYLERĐ τ το eşik kayma gerilmesi µ plastik viskozite γ PARAMETRE EŞĐK KAYMA DĐRENCĐ SĐMGELEDĐĞĐ ÖZELLĐK HARCIN HAREKETE GEÇMESĐ ĐÇĐN GEREKLĐ MĐN. KUVVET PLASTĐK VĐSKOZĐTE AKICILIK

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

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

29 AYNI EŞĐK KAYMA DĐRENCĐ FARKLI VĐSKOZĐTE d d τ I I II µ I II AKMA SÜRELERĐ το µ II TI > TII γ FARKLI EŞĐK KAYMA DĐRENCĐ AYNI VĐSKOZĐTE I d AKMA SÜRELERĐ II D τ το Ι το ΙΙ µ µ I II TI = TII γ d < D

30 DOLDURMA KABĐLĐYETĐ ÖLÇEN DENEYLER DENEY ÖLÇÜLEN DIŞ ETKĐ U tipi L tipi yükseklik farkı gözlem Kendi ağırlığı

31 U-BOX DENEYĐ

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

33 ĐKĐ PARAMETRE ÖLÇEN DENEYLER VĐSKOZĐMETRE VEYA REOMETRELER I. TATTERSAL ın GELĐŞTĐRDĐĞĐ REOMETRE II. TEK EKSENLĐ SĐLĐNDĐR TAKIMI (DIŞ SĐLĐNDĐR HAREKETLĐ, ĐÇ SABĐT) HIZ KONTROL PANELĐ BASINÇ GÖSTERGESĐ I

34 KYB OPTĐMĐZASYONU SIKIŞTIRMA ĐÇĐN ENERJĐŞART DÜŞÜK EŞĐK KAYMA GERĐLMESĐ VĐSKOZĐTE ARTTIRICI KATKI ĐLAVESĐ YÜKSEK VĐSKOZĐTE TIKANMA RĐSKĐ MĐNERAL KATKI veya TAŞ TOZU ĐLAVESĐ OPTĐMUM VĐSKOZĐTE HĐPER AKIŞKANLAŞTIRICI ĐLAVESĐ SU ĐLAVESĐ DÜŞÜK VĐSKOZĐTE AYRIŞMA RĐSKĐ

35 KYB OPTĐMĐZASYONU BAŞARISIZLIKLA SONUÇLANAN DENEMELER NORMAL BETON SU ĐLAVESĐ AYRIŞMA KAPĐLER BOŞLUK ARTIŞI DÜŞÜK DAYANIM VE DAYANIKLILIK SÜPERAKIŞKANLAŞTIRICI ĐLAVESĐ (NAFTALEN VE MELAMĐN SÜLFONAT FORMALDEHĐT BAZLI) Su azaltarak Su azaltmadan UYGUN SIKIŞTIRMA ENERJĐSĐNE ĐHTĐYAÇ AYRIŞMA HIZLI ĐŞLENEBĐLĐRLĐK KAYBI

36

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

38 GELENEKSEL BETON KYB

39 Ayrışmanın gözlemle sınıflandırıldığı deney

40

41 3. KARIŞIMIN HAZIRLANMASI (katkı ilavesi) S/Ç= 0,40 S/T= 0,29 %1,9 katkı ilavesi (toz ağırlığı)

42 Viskoz ortam agregaların çökelmesini engelliyor.

43 Yüzey görünümü standart C30 a göre çok üstün yukarıda görülen küpün 7 günlük basınç dayanımı 50 MPa olup çimento dozajı 330 kg/m 3 tür.

44 Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü ÖZEL BETONLAR KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON Doç. Dr. Halit YAZICI