SU ve YAPI KİMYASALLARI

Transkript

1 SU ve YAPI KİMYASALLARI Betonda su; Betonla ilgili işlemlerde, suyun değişik işlevleri vardır; Karışım suyu; çimento ve agregayla birlikte karılarak beton üretimi sağlamak için kullanılan sudur. Kür suyu; yerine yerleştirilmiş olan betonun yüzeyini ıslak tutarak içerisindeki suyun buharlaşmasını önlemek, böylece betonun içerisinde kimyasal reaksiyonların gelişebilmesi için yeterli miktarda suyun bulunabilmesini sağlamak için kullanılır. Yıkama suyu; beton karışımına girecek agregaların yıkanmasını ve betonun karılma işlemi tamamlandıktan sonra betonyerin temizlenmesini sağlamak için kullanılan sudur. Bu işlevlerden özellikle beton karışımının hazırlanmasında kullanılacak suyun uygun kalitede olması, beton özelliklerini olumsuz etkileyebilecek yabancı maddeleri içermemesi gerekir.

2 Beton malzemelerinin karılmasında kullanılan karışım suyunun iki önemli görevi vardır. Çimento ile birleşerek hidratasyonun (çimento ve su arasındaki kimyasal reaksiyonların) yer almasını sağlamak Betonun karılma işleminde agrega ve çimento tanelerinin yüzeyini ıslatarak üretilen taze beton karışımında istenilen işlenebilmeyi (segregasyon olmadan, betonun kolayca karılabilirliğini, yerleştirebilirliğini, sıkıştırabilirliğini ve yüzeyinin düzeltilebilirliğini) sağlamak. Beton üretiminde kullanılacak karışım suyunun kalitesi ve miktarı betonun özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Suyun içerisinde istenmeyen miktarda yabancı maddelerin yer alması durumunda, çimento ve su arasındaki kimyasal reaksiyonların hızı ve hidratasyonu etkiler. Buna bağlı olarak taze betonun priz süresi, sertleşmiş betonun dayanımını etkiler.

3 Beton karışımında kullanılan sular ve içerdikleri yabancı maddeler; TS EN 1008 nolu Türk standartı beton yapımında kullanılabilen suları şu şekilde sınıflandırmaktadır; İçilebilen sular Beton endüstrisindeki işlemlerden geri kazanılan sular Yeraltı kaynaklarından çıkan sular Doğal yüzey suları ve endüstriyel atık suları Deniz suyu ve göl suyu Suların içerisinde bulunabilecek yabancı maddeler kil, silt, yosunlu madde, şeker, kalsiyum, magnezyum, sodyum, klorür, sülfat, değişik türdeki tuzlar, asit ve yağlardır.

4 Karışım suyunun içerisinde bulunabilecek kil, silt ve taşunu gibi maddelerin oranının %0.2 den fazla olması durumunda taze betonun işlenebilmesi azalmaktadır. Karışım suyunda bir miktar humusun (çürümüş yaprak ve diğer bitkisel maddelerden oluşan katkılar) bulunması durumunda bu maddenin içerdiği tannik asit taze betonun priz sürelerini geciktirmekte ve sertleşmiş betonun basınç dayanımını azaltmaktadır. Karışım suyunda bulunacak şeker miktarı çimentonun priz süresini etkilemektedir. O nedenle sudaki şeker miktarının %0.05 den fazla olması istenmemektedir. Karışım suyu olarak kullanılan yosunlu sular betonun içerisine çok büyük miktarda hava sürüklenmesine ve beton dayanımının düşük olmasına yol açmaktadır. Suyun içerisinde fazla miktarda fosfat, arsenat, borat gibi tuzların bulunması durumunda taze betonun prisi gecikmekte, sertleşmiş betonun dayanımı azalmaktadır.

5 Beton karışımında deniz suyu kullanılmasının beton özelliklerine etkisi; Deniz suları değişik türlerde ve miktarlarda yabancı madde içermektedir. Deniz suyundaki tuzların yaklaşık %78 ini sodyum klorür, %10 kadarını magnezyum klorür oluşturmaktadır. Beton karışımında deniz suyu kullanılması, betonun prizini hızlandırmakta ve hatta ilk günlerdeki dayanımını biraz arttırmaktadır. (bu durum sudaki klorürlerden kaynaklanmaktadır. ) Betonun nihai dayanımını %10-%20 kadar azalma olmaktadır. Deniz suyu betonarme yapılarda betonun içerisindeki demir donatıların korozyonunu arttırır. Ön gerilmeli betonların yapımında kesinlikle deniz suyu kullanılmamalıdır. Deniz suyu kullanımında betonda daha çok çiçeklenme göstermekte, beton yüzeyinin görünümü bozulmakta ve betonun dayanıklılığı azalmaktadır.

6 Sert su; Yer yüzeyinin altında çok büyük miktarda kalker mevcuttur. Öte yandan, havadaki kükürt dioksitin yeryüzü sularında çözünmesi ile bu sular bir miktar asit içerir duruma gelmektedir. İçerisinde önemli miktarda kalsiyum ve magnezyum iyonları bulunduran sular sert sular olarak bilinmektedir. Bu sular halk arasında kireçli sular olarak da anılmaktadır. Sert sular sabunla kullanıldığı takdirde kolay köpük yaratmayan sulardır. Bu tür sulara sert denilmesinin nedeni sabun harcandığı halde fazla köpük elde edilmemesi ve derinin yumuşaklığına yol açmamasıdır. Sonuç olarak fazla miktarda kalsiyum ve magnezyum iyonları içeren sular çimento hamurunun priz süresini etkileyebilmektedir.

7 Beton karışımında kullanılmaya uygun kalitedeki su; Su içilebilirse, beton karışımında kullanılmaya uygun sudur. TS EN 1008 nolu Türk standartında içilebilen sular beton yapımına uygun kabul edilebilmektedir. Bu sularda deney yapmaya gerek duyulmaz. Kaliteli su betonun prizine, dayanımına, dayanıklılığına ve görünümüne olumsuz etki yapabilecek türde ve miktarda yabancı maddeler içermeyen sudur. ASTM standartlarına göre beton malzemelerinin karışımında kullanılacak suyun kalitesi hakkında sınır değeler belirtilmektedir. Organik maddeler en çok %0.02 İnorganik maddeler en çok %0.30 Kükürt anhidriti en çok %0.04 Alkali klorid en çok %0.10 ph değeri 6-9

8 Beton katkı maddelerinin tanımı ve sınıflandırılması; Beton karışımını oluşturmak üzere kullanılan temel malzemelerin (çimento, agrega, su) karılma işleminden hemen önce veya karılma işlemi esnasında beton karışımının içerisine katılan malzemeye beton katkı maddesi denilmektedir. TS EN Türk standartında katkı maddeleri çimentonun %5 inden fazla olmaması gerektiği belirtilmektedir. Beton katkı maddeleri, betonun bazı özelliklerini değiştirerek performansını arttırabilmek veya betonun daha ekonomik olmasını sağlayabilmek için kullanılmaktadır. Katkı maddelerinin sınıflandırılması Kimyasal katkı maddeleri Hava sürükleyici katkı maddeleri İnce taneli mineral katkı maddeleri Değişik tiplerdeki diğer katkı maddeler

9 1-Kimyasal katkı maddeleri; Beton teknolojisinde kimyasal katkı maddeleri su içerisinde erime özelliği gösteren katkı maddeleri olarak tanımlanmaktadır. Bu katkı malzemeleri; Betonun karışım suyu ihtiyacını azaltan katkılardır Taze betonun priz almasını geciktiren katkılardır Taze betonun priz almasını hızlandıran katkılardır 2-Hava sürükleyici katkı maddeleri; Beton karışımı içerisine katıldıklarında, çimento hamurunun içerisinde birbiriyle bağlantısı olmayan çok küçük ve kararlı hava kabarcıkları oluşturan katkı maddeleridir. Hava sürükleyici katkı maddelerinin tümü su içerisinde erime gösteren türde değildir. Hava sürükleyici katkı maddeleri betonun dona karşı dayanıklılığını arttırmak amacıyla kullanılmaktadır.

10 3-İnce taneli mineral katkı maddeleri; Mineral katkı maddeleri uçucu kül, silis sumanı, tras, granüle yüksek fırın cürufu gibi puzolanik özellikli maddelerdir. Betonda kullanılacak mineral katkı maddelerinin mutlaka çok ince taneli durumda olmaları gerekmektedir. İnce taneli mineral katkılar, betonun işlenebilmesini dayanımını, dayanıklılığını ve ekonomikliğini arttırmak amacıyla kullanılmaktadır. Mineral katkı maddeleri betondaki çimento ağırlığının yaklaşık %10-%50 sine denk gelen miktarlarda kullanılmaktadırlar. 4-Değişik tipteki diğer katkı maddeleri; Korozyon önleyici katkılar, nem önleyici katkılar, su geçirgenliğini azaltan katkılar, renklendirici katkılar vb

11 Katkı maddelerinden etkilenen betonun özellikleri; Beton katkı maddeleri taze betonun işlenebilme, kıvam, su ihtiyacı, priz süreleri gibi özelliklerini istendik yönde değiştirmek, betonun terlemesini azaltmak için kullanılırlar. Katkı maddeleri taze betonun özelliklerini, başta dayanım ve dayanıklılık olmak üzere, sertleşmiş betonun tüm özelliklerini ve ekonomikliğini etkilemektedir. Katkı maddeleri kullanılarak gerek ilk günlerde ve gerekse nihai olarak daha yüksek beton dayanımı elde edilebilmektedir. Katkı maddeleri kullanılarak sertleşmiş betonun çevreden veya ortamdan kaynaklanan yıpratıcı etkenlere karşı (donmaçözülme, aşınma, alkali agrega reaksiyonu, sülfat hücumlarına, korozyon) daha dayanıklı olabilmesi sağlanmaktadır.

12 Tanımlar; Segregasyon (ayrışma); Taze betonun içerisinde yer alan iri agrega ile çimento harcının ayrı ayrı bölgeler oluşturacak şekilde kümelenmesi ve böylece, beton içerisindeki malzemelerin homojen dağılımının bozulmasına segregasyon veya ayrışma denir. İşlenebilme; Taze betonun segregasyon göstermeden kolayca karılabilme, yerleştirilebilme, sıkıştırılabilme ve yüzeyinin düzeltilebilme özeliklerinin tümü işlenebilme olarak adlandırılır. Kıvam; Taze betonun sahip olduğu ıslaklık derecesine kıvam denir. Terleme; Taze betonun içerisindeki suyun yukarıya doğru, beton yüzeyine çıkma eğilimine terleme denir.

13 Katkı Mad. Kullanımında Dikkat Edilmesi Gerekenler Katkı maddesi, kötü bir beton karışımının veya kötü bir uygulamanın neden olduğu eksiklikleri gidermeye yeterli değildir. Katkı maddesi beton karışımında yer alan malzeme türlerinin ve miktarlarının doğru seçilmemiş olmasından veya betona uygulanacak taşıma, yerleştirme, sıkıştırma, kür gibi işlemlerin uygun tarzda yapılmamış olmasından kaynaklanan eksiklikleri ortadan kaldırmamaktadır. Katkı maddesi standartlarda belirtilmiş olan değerlere uygun olmalıdır. Katkı maddesi hakkında üretici tarafından belirtilmiş olan hükümlere dikkat edilmelidir. Örneğin; Katkı maddesinin beton performansı üzerindeki ana etkisi Katkı mad. beton performansına yararlı veya zararlı yan etkileri Katkı mad. fiziksel özellikleri ve içerdiği aktif mad. Oranları Katkı mad. Beton karışımına nasıl katılacağı Katkı mad. Nasıl ve ne kadar süreyle saklanabileceği vb

14 Katkı maddesinin ne dozda kullanılması gerektiğine dair üretici tarafından belirtilen değer, şantiyedeki malzemelerle ve şantiye koşullarında yapılacak betonlar üzerinde denenmeli yeterli olup olmadığı kontrol edilmelidir. Katkı maddesinin betona katılmasına dair güvenilir yöntemlerin belirlenmesi gerekmektedir. Katkı maddesinin etkisi betonun içerisinde yer alacak malzemelerin tipine ve miktarına göre değişiklik gösterebilmektedir. Katkı maddesinin beton performansına yapacağı etki şu faktörlere bağlıdır; Çimentonun kompozisyonuna, Agrega gradasyonu ve agreganın zararlı madde içerip içermediği, Beton karışımındaki malzemelerin oranı, Başka bir katkı maddesinin beton içerisinde yer alıp almadığı, Betonun karılma süresi, Katkı mad. betonun içerisine katılmasında takibedilen yöntem Betonun sıcaklığı ve kür koşulları.

15 Su azaltıcı katkı maddeleri (akışkanlaştırıcılar); Normal miktarda su azaltıcı katkı mad. (akışkanlaştırıcılar) Yüksek miktarda su azaltıcı katkı mad. (süper akışkanlaştırıcı) Su azaltıcı ve priz geciktirici katkı maddeleri Su azaltıcı ve priz hızlandırıcı katkı maddeleri Yüksek miktarda su azaltıcı ve priz geciktirici katkı maddeleri Akışkanlaştırıcılar; Karışım suyunda katkı maddesinin yol açtığı azalmanın miktarı %12 den az olduğu takdirde durum gerçekleşir. %5-%11 kadar su azaltmaktadırlar. Süper akışkanlaştırıcılar; karışım suyunda katkı maddesinin yol açtığı azalmanın miktarı en az %12 olduğu takdirde durum olur. Bazı katkı maddeleri hem sabit bir kıvam için gerekli su miktarını %5-11 kadar azaltmakta, hem de taze betonun priz süresini uzatabilmektedir. Bu iki işlevi yerine getiren katkı maddelerine su azaltıcı ve priz geciktirici katkı maddeleri denir. Sabit bir kıvam için gerekli su miktarını %5-11 kadar azaltan ve aynı zamanda beton prizini daha çabuk olmasını sağlayan katkı maddelerine su azaltıcı priz hızlandırıcı katkı mad. denir.