BETON. Sakarya Üniversitesi

Transkript

1 BETON Sakarya Üniversitesi

2 BETON Çimento, agrega (kum, çakıl), su ve gerektiğinde katkı maddeleri karıştırılarak elde edilen, başlangıçta plastik kıvamda ve daha sonra piriz olayı sonucu sertleşen ve tekrar yumuşamayan yapı malzemesine beton denir.

3 BETON Taze beton Betonun, karıştırma işlemi tamamlandıktan sonra, seçilen metotla sıkıştırılabilir haldeki durumu. Sertleşmiş beton Katılaşmış durumdaki, belirli seviyede dayanım kazanmış beton.

4 Tarihçe Betonun ilk bulunuşu 18. yüzyılın sonlarına kadar uzanmaktadır. Çimentoya ilk patent 1824 yılında alınmıştır. İlk betonarme bina 1852 yılında yapılmıştır. Betonla ilgili ilk şartnameler ise, 1905 ve 1906 yıllarında ABD ve Almanya da çıkarılmıştır. Türkiye de ise ilk betonarme yapı 1918 yılında inşa edilmiştir. (İstanbul/Laleli Carewne Plaza Otel)

5 Tarihçe Fakat Betonun asıl gelişimi II. dünya savaşından sonraki yıllara rastlamaktadır. Halen günümüzde de hızla devam eden betonun geliştirilmesiyle ilgili çalışmalarda betonun dayanımı, kalitesi, uzun süredeki davranışı, döküm tekniği, bakım tekniği, ekonomi, estetik, olumsuz şartlarda beton dökümü, katkılarla özelliklerini geliştirme vb. konularda çalışmalar yapılmaktadır.

6 KALİTELİ BETON 1. Taze haldeyken kolay işlenebilirlik, 2. Sertleştiğinde yüksek dayanım ve dayanıklılıkta olması. Yani; iyi işlenebilen, sıkışmaya imkan veren taşınma ve yerleştirme esnasında ayrışmayan, sertleştiğinde yüksek dayanım ve dayanıklılık gösteren beton kaliteli betondur. O halde kötü betonu nasıl tanımlarız.

7 KÖTÜ BETON Karışımına giren malzemeler karıştırıldığında sulu, Petekli bir görünümü olan, Homojen olmayan, Oldukça boşluklu yapıya sahip olan, Testlerde düşük dayanım gösteren ve Zaman içinde dayanıklılığı az olan bir malzemedir. Çok ilginç olan bir şey vardır ki iyi veya kötü beton üretmek için kullanılan malzemelerin aynı olmasıdır.

8 TAZE BETONDAN BEKLENEN ANA NİTELİKLER İşlenebilir olmalı Taze beton sıcaklığı kontrol edilmeli Agreganın en büyük boyutu donatı durumuna uygun olmalı Beton hacim sabitliğine sahip olmalı Rötre (Büzülme) ve şişme sınırlı olmalı

9 SERTLEŞMİŞ BETONDAN BEKLENEN ANA NİTELİKLER Projede öngörülen dayanımı güvenle sağlamalı Dış etkilere dayanıklı olmalı Temas edeceği sularda ve havada mevcut kimyasallara dayanabilmeli Donma-çözülme etkilerine dayanmalı Islanma-kuruma etkilerine dayanmalı Kendi içindeki (çimento ile agrega arasında) reaksiyonlardan zarar görmemeli

10 BETONUN ÜSTÜNLÜKLERİ Hazırlanması kolaydır. Döküldüğü kalıbın şeklini alır. İstenilen boyutta tek parça yapılabilir. Yangın, su, darbe vb. dış etkilere diğer yapı malzemelerine göre daha dayanıklıdır. Sertleştikten sonra mukavemeti yüksektir. Betonda fare böcek vb. haşereler yaşayamaz. Yapım süreleri kısadır.

11 BETONUN MAHSURLARI Diğer yapı malzemelerine (Ahşap, çelik v.b.) göre birim ağırlığı fazladır. Yıkılmaları zordur. Ayrıca yıkımdan sonra malzemeler tekrar kullanılmaz. Oysa ahşap ve çelik yapılar yıkılsalar da malzemeleri tekrar kullanılabilir. Betona ek yapılması oldukça güçtür. Ses ısı ve rutubeti geçirir.

12 Beton Üretim Safhaları Kullanılacak malzemenin tespiti ve deneyleri Karışım hesaplarının yapılması Malzeme temini Betonun hazırlanması Taşınması Yerleştirme Bakım

13 BETONUN ANA BİLEŞENLERİ Su Agrega Çimento Katkı maddeleri (Gerektiğinde)

14 ÇİMENTO Su ile karıştırıldığında, hidratasyon reaksiyonları ve işlemleriyle priz alarak sertleşebilen bir hamur meydana getiren ve sertleştikten sonra dayanım ve kararlılığını su içerisinde bile sürdürebilen öğütülmüş inorganik bağlayıcılara çimento denir.

15 ÇİMENTO ÜRETİMİ Yaklaşık %70 kalker (CaCO 3 ), %30 kil (Al 2 O 3, SiO 2, Fe 2 O 3 ) karışımı C de pişirilir ve, erken priz yapmasını önlemek için % 2 ~ 6 oranında jips (alçı taşı) (CaSO 4-2H 2 O) ilave edilerek çimento elde edilir.

16 ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ Priz Süresi: Çimentonun prizi su ile reaksiyona girmesi sonucu başlayan katılaşma olayıdır. Standartlara göre priz başlangıcı, 1 saatten az ve 10 saatten çok olmamalıdır. Daha erken veya geç priz alması istenirse katkı maddeleri kullanılabilir. Çimento sıcaklığı artarsa priz hızlanır. Sıcaklık düşerse priz süresi uzar, fazla su kullanma priz süresinin uzamasına sebep olur.

17 ÇİMENTOLARDA PİRİZ

18 ÇİMENTOLARDA PİRİZ Çimentonun veya bir bağlayıcı maddenin dayanım kazanması üç olayın birbirini izlemesi sonunda meydana gelmektedir. 1. Hidratasyon olayı: Çimentoyu oluşturan maddelerin su ile yaptığı kimyasal reaksiyondur. 2. Katılaşma olayı: Priz yapma 3. Sertleşme olayı: Dayanım kazanma şeklinde mekanik bir olaydır.

19 AGREGALAR Betonda kullanıma uygun kum, çakıl, kırmataş, curuf gibi çeşitli büyüklükteki taneli malzemelere agrega denir.

20 AGREGALAR Agregalar, doğal, yapay veya daha önce yapıda kullanılmış malzemelerden tekrar kazanım yoluyla elde edilmiş olabilir. Agregaların özellikleri kendisinden yapılan betonun özelliklerine de aynen yansır. Yani kendi özellikleri iyi olan agrega ile yapılan betonun özellikleri de iyi olur.

21 AGREGALAR Agregalar bağlayıcılar yardımıyla beton yapımında kullanılırlar ve betonun yaklaşık %70-75 ini oluştururlar.

22 AGREGALARDA ARANILAN ÖZELLİKLER Agregalar, sert, sağlam aşınmaya dayanıklı su etkisiyle yumuşamayan ve dağılmayan, donmaya karşı dayanıklı olmalıdır. Çimento bileşenleriyle zararlı bileşikler meydana getirmemeli ve donatının korozyona karşı korunmasını tehlikeye düşürmemelidir. Tane büyüklükleri ve dağılımı kullanım amacına uygun olmalıdır.

23 AGREGALARDA ARANILAN ÖZELLİKLER Agregaların şekilleri ve yüzey dokusu iyi olmalıdır. Çakıllarda ana kaya az boşluklu olmalıdır. Çakıllarda yabancı madde oranı olarak; toprak % 5, kömür % 1, Silt, %1, Kil; iri agregada % 0,25, ince agregada % 5, den fazla olmamalıdır.

24 Agregalarda Granülometri (Tane Büyüklüğü Dağılım) Yığın içindeki agregada değişik büyüklükte taneler vardır. Biz granülometri yoluyla bu tanelerin yığın içindeki oranlarını belirleriz. Agrega tanelerinin oranları betonun özelliklerine önemli bir derecede etkir. Bu yüzden granülometriyi tespit ereriz, standartlarla karşılaştırırız. Şayet uygun değilse çeşitli yöntemlerle granülometriyi uygun hale getiririz.

25 Agregalarda Granülometri (Tane Büyüklüğü Dağılım)

26 BETON SUYU Çimentonun hidratasyon yapabilmesi için beton üretiminde mutlaka su kullanmak gerekir. Çimentonun hidratasyonu için gerekli su, çimento ağırlığının yaklaşık dörtte biri kadardır. Ancak suyun beton bileşiminde bir görevi daha vardır. Betona akıcılık kazandırmak. Bu nedenle beton bileşimine çimentonun hidratasyonu için gerekenin 2-3 katı su konmaktadır.

27 BETON SUYU Su, betonda yoğurma suyu ve temas suyu olarak iki temel rol oynar. Suyun betondaki görevi; Agrega nemini ayarlamak ve agrega yüzeyini ıslatmak, dolayısı ile komposite değerini yükseltmektir, Hidratasyonu sağlamak.

28 YOĞURMA SUYU Beton yapımında karışıma katılan yoğurma suyu: çimentonun hidratasyonunu sağlar, kum ve çakıl tanelerini ıslatır, Karışımın işlenebilirliğini temin eder.

29 YOĞURMA SUYU Ancak; agrega yüzeylerini ıslatacak ve çimentonun hidratasyonunu sağlayacak miktardan fazla su kullanılması halinde, kompositenin ve mukavemetin azaldığı görülmektedir. Suyun bu gerekli miktardan az olmasının da mukavemeti düşüreceği tabidir. Bunun için en büyük mukavemeti veren su miktarına Optimum Su Miktarı denir. Bu miktardan az veya çok kullanılmasının mukavemete etkileri yapılan deneylerle tespit edilmiştir.

30 YOĞURMA SUYU MİKTARI Optimum değere göre su miktarı % 10 eksik olması % 20 eksik olması % 20 fazla olması % 30 fazla olması % 100 fazla olması Mukavemetteki Azalma % 10 % 60 % 30 % 50 % 80

31 YOĞURMA SUYU MİKTARI Tatbikatta çimento miktarı sabit alındığına göre mukavemetin büyük olması su miktarının az olmasına bağlıdır. Bunu sağlamak için de; Optimum su miktarından fazla su kullanmamak, Optimum su miktarının az olmasını temin etmek, gerekir.

32 YOĞURMA SUYU MİKTARI Uygulamada genellikle betonun yerleştirmesini kolaylaştırmak için fazla miktarda su kullanmak yönüne gidilir. Az su kullanılması nadir olduğundan genellikle su miktarı arttıkça mukavemetin azaldığı kabul edilir. Zaten betonun basınç mukavemetini en çok etkileyen su/çimento oranıdır. Bu sebeple belirli amaçlar için kullanılacak olan beton karışımlarının hesaplanmasında bu oran önemli bir faktör olarak yer alır.

33 YOĞURMA SUYU MİKTARI TS802 de çizelge halinde su/çimento (W/C) oranının basınç mukavemeti üzerindeki etkisi verilmiştir. Su/Çimento Dayınım Kg/cm 2 0,40 0,50 0,55 0,65 0,70 0,80 0,90 1,

34 YOĞURMA SUYUNUN ÖZELLİKLERİ Fazla kirli olmayan herhangi bir su betonda yoğurma suyu olarak kullanılabilir. Beton üretiminde kullanılan en uygun su içilebilir nitelikte olan sulardır. Yani içinde organik maddeler, kil, silt gibi ince taneler, asit ve alkaliler, kanalizasyon artıkları bulunmamalıdır.

35 YOĞURMA SUYUNUN ÖZELLİKLERİ Tuzlu suların beton elemanların yüzeylerinde kristalleşmesi sonucu ıslaklıklar, çiçeklenmeler meydana gelebildiği gibi, betonarme elemanlarda donatının korozyonu ihtimali vardır. Bu nedenle betonarme betonlarında deniz suyu kullanmaktan kaçınmalıdır.

36 YOĞURMA SUYUNUN ÖZELLİKLERİ Suyun kalitesinden şüphe edildiğinde su tahlil edilebileceği gibi, bu su ile üretilen çimento hamuru ve harçların özellikleri (priz süresi, hacım sabitliği, mukavemet) kalitesine güvenilir bir su kullanılarak üretilmiş çimento hamuru ve harçların özellikleriyle karşılaştırılabilir.

37 YOĞURMA SUYUNUN ÖZELLİKLERİ Beton karma suyunda en tehlikeli faktör SO4- iyonlarının bulunmasıdır. SO4- iyonları daha ziyade MgSO4 şeklinde mevcut olup bu tuz, prizden önce çimentonun serbest kireciyle birleşerek jips ve Mg(OH)2 meydana getirir. Bu sebepten ötürü % 1 den fazla MgSO4 bulunan sular yoğurma suyu olarak kullanılmamalıdır.

38 YOĞURMA SUYU % 3 ten fazla NaCl bulunan sulardan beton mukavemetine etki ettiği ve azalttığı için beton karma suyu olarak kullanılmamalıdır. Deniz suyunun zararlı olması nedeniyle kullanılması uygun görülmemekle beraber tuz miktarı limitin altında olması halinde kullanılmasında bir sakınca yoktur. %3,5 tuz ihtiva eden deniz suyu donatısız betonda kullanılabilir.

39 YOĞURMA SUYU Bataklık suları da mecbur kalınca kullanılabilir, ancak bu sular tatlı sulara nazaran %10 kadar mukavemet düşüklüğüne neden olur. Karma suyunda bulunabilecek diğer maddeler; yağlar, şeker ve alkollerdir. Şeker, çimentonun serbest kireciyle birleşerek kalsiyum sakkarat teşkil eder ki, bu madde betonun sertleşmesine mani olur. Bu sebepten az miktarda dahi olsa şeker ihtiva eden sular beton yoğurma suyu olarak kullanılmamalıdır.

40 YOĞURMA SUYU Bütün bunlardan başka suların yapacağı tesir betonun cinsine ve kullanılacağı yere göre değişir. Bu bakımdan suyun sadece kimyasal analizi beton üzerine etkisi hakkında kati hüküm vermez. Beton üzerinde mukavemet deneylerinin yapılması uygundur. Sonuç olarak, %1 den fazla SO 4, %3 ten fazla NaCl, organik madde, yağ, şeker, alkol ihtiva eden sular beton yoğurma suyu olarak kullanılmamalıdır.

41 TEMAS SUYU Sertleşmiş beton büyük bir mekanik mukavemete sahiptir ve dış zorlamadan ziyade zararlı maddelerin kimyasal tesiri ile tahrip olur. Temas suyunun kimyasal etkisi aşağıdaki faktörlere bağlıdır. Suda mevcut zararlı maddelerin konsantrasyonu, Betonun bünyesi ve bileşimindeki unsurların oranı, Kullanılan çimento ve agrega tipi, Suyun betonla temas müddeti ve temas sahası.

42 TEMAS SUYU TEDBİRLERİ Bu hususlar göz önüne alınarak beton imalinde bazı tedbirler alınabilir. Betonun bozulma hızı, temas sathıyla orantılı olduğundan sıkı bünyeli bir beton hazırlamakla temas suyunun zararlı tesirleri azaltılabilir. Bu hal için betona tras ilavesi uygun bir çözüm olabilir. Betonun sudaki zararlı kimyevi maddelerle bozulması, daha ziyade çimentonun sertleşmesi sırasında meydana gelen serbest kirece bağlıdır. Bu bakımdan düşük CaO muhtevalı kireçler uygun sonuç verirler. Zira CaO muhtevasının artması serbest kirecin artmasına sebep olur. Bu nedenle yüksek fırın curuflu çimentolar ve traslı çimentolar normal portland çimentolarına tercih edilir.

43 TEMAS SUYU TEDBİRLERİ Yağmur suyu, kondanse sular gibi yumuşak sular da beton temas suyu olarak zararlıdırlar. Zira bunlar beton içindeki kireci çözeceklerinden betonu tahrip ederler. Sert ve orta sert suların zararlı etkileri ise; ihtiva ettikleri sülfat, magnezyum, klorür, nitrat, amonyum vs. miktarlarına bağlı olarak değişir.

44 TEMAS SUYU TEDBİRLERİ Asit karakterli temas suları da betonun bağlayıcı maddelerinin çözünmesine ve beton iskeletinin ortaya çıkmasına sebep olurlar. PH değeri 7 ile 6 arasında olan sular hissedilir derecede, 6 dan küçük olanlar ise betona çok şiddetli tesir ederler. Ayrıca nebati ve hayvani yağlar betonun kireci tarafından parçalandığından serbest hale geçen yağ asitleri kireçle gevşek tuzlar teşkil ederler. İnce yağlar betona nüfus ederek mukavemetinin düşmesine sebep olurlar. Bu bakımdan yağlı sular temas suyu olarak kullanılmamalıdır.

45 TEMAS SUYU TEDBİRLERİ Bataklık suları ise, bitkilerin parçalanmasından meydana gelen humus ve bataklıktaki prit in değişmesiyle meydana gelen FeSO 4 dolayısıyla zararlıdır. Zira FeSO 4 Betona yine sülfat etkisi yapar. Sülfatlar kireçle, hidrate olmuş C 3 A ile kalsiyum sülfat alüminatları meydana getirirler. Beyaz iğneler halinde olan bu kristaller önemli hacim genişliğine sebep olarak betonun tahrip olmasına, parçalanmasına yol açarlar. C 3 A miktarı düşük olan çimentolarla, traslı, cüruflu çimentolar bu maksatla kullanılabilirler.

46 Beton Katkı Maddeleri Betonun birtakım özelliklerini iyileştirmek amacıyla beton içerisindeki çimento miktarı baz alarak belli oranlarda katılan organik veya inorganik kökenli kimyasallar katkı maddesi olarak adlandırılırlar. Katkı maddeleri çoğunlukla beton karışım suyuna katılır. Gereğinden fazla kullanıldığında aksi etkiler oluşturabileceği gibi yine gereğinden az kullanıldığı taktirde hiç bir faydası olmayabilir.

47 BETON KATKILARI Mineral katkı Betonun bazı özelliklerini iyileştirmek veya betona özel nitelikler kazandırmak amacıyla kullanılan ince öğütülmüş malzeme. Kimyasal katkı Taze veya sertleşmiş betonun bazı özelliklerini değiştirmek üzere, karıştırma işlemi esnasında betona, çimento kütlesine oranla az miktarlarda ilâve edilen malzeme.

48 KİMYASAL BETON KATKILARI Betonun taze ve/veya sertleşmiş haldeki özelliklerini değiştirmek için karıştırma işlemi sırasında betona, çimento kütlesinin % 5 ini geçmemek üzere, katılan organik veya inorganik kökenli kimyasallar katkı maddesi olarak adlandırılırlar.

49 Kimyasal Katkı Maddeleri Su azaltıcı/akışkanlaştırıcı katkı Yüksek oranda su azaltıcı/süper akışkanlaştırıcı Su tutucu katkı Hava sürükleyici katkı Priz hızlandırıcı katkı Sertleşmeyi hızlandırıcı katkı Priz geciktirici katkı Su geçirimsizlik katkısı Priz geciktirici/su azaltıcı/akışkanlaştırıcı katkı Priz geciktirici/yüksek akışkanlaştırıcı oranda su azaltıcı/süper Priz hızlandırıcı/su azaltıcı/akışkanlaştırıcı katkı

50 MİNERAL KATKILAR PUZOLANLAR UÇUCU KÜL YÜKSEK FIRIN CÜRUFU SİLİS DUMANI TRAS DİĞERLERİ TAŞ UNU

51 Puzolanlar Puzolanlar, kendi başlarına bağlayıcılık değeri olmayan veya çok az bağlayıcılık gösterebilen, fakat ince taneli durumda olduklarında ve sulu ortamda kalsiyum hidroksit ile birleştirildiklerinde hidrolik bağlayıcılık özelliğine sahip olan silisli veya silis ve alüminli malzemeler olarak tanımlanmaktadır. Puzolanlar, silis veya silis-alumin kökenli malzemelerdir.

52 Puzolanlar

53 MİNERAL KATKILAR Betonda katkı maddesi olarak kullanılan mineral malzemelerin mutlaka ince taneli durumda olmaları gerekmektedir. Uçucu kül ve silis dumanı gibi malzemeler, yan ürün olarak elde edildikleri halleriyle, ince taneli malzemelerdir. Öte yandan, volkanik tüf, granüle yüksek fırın cürufu, pişirilmiş kil gibi bazı malzemelerin beton katkı maddesi olarak kullanılabilmeleri için, öğütülmeleri ve tanelerinin inceliğinin en az portland çimentosu tanelerine getirilmeleri gerekmektedir.

54 MİNERAL KATKILAR Mineral katkı maddesi kullanarak aşağıda sıralanan amaçlardan birisine veya birden fazlasına ulaşabilmek mümkün olabilmektedir. (1) Taze betonun işlenebilmesini arttırmak (2) Betonun belirli bir veya birkaç özelliğini geliştirmek, örneğin; Terlemeyi azaltmak Hidratasyon ısısını azaltmak Su geçirgenliğini azaltmak Nihai dayanımı artırmak Sülfatlara karşı dayanıklılığı arttırmak (3) Daha ekonomik bir beton elde etmek Taş unu dışında, betonda ince taneli mineral katkı maddesi olarak kullanılan malzemelerin hemen hemen tümü puzolanik özelikli malzemelerdir.

55 Basınç Dayanımlarına Göre Betonlar 1. Düşük dayanımlı betonlar: Basınç dayanımları 20 N/mm2 nın altında olan betonlar. 2. Normal dayanımlı betonlar: Basınç dayanımları N/mm2 olan betonlar. 3. Yüksek dayanımlı betonlar: Basınç dayanımları 40 N/mm2 dan fazla olan betonlar.

56 BETON BASINÇ DAYANIM Betonun basınç dayanımı, eksenel basınç yükü etkisi altındaki betonun kırılmamak için gösterebileceği direnme kabiliyeti olarak tanımlanabilir. Basınç dayanımı beton kalitesinin bir ölçüsüdür ve sınıflandırma bu kaliteye göre yapılır. Çünkü bunu etkileyen faktörler genellikle diğer bütün mekanik özelliklerini de aynı şekilde etkiler.

57 TS EN 206 YA GÖRE BETON BASINÇ DAYANIM SINIFLARI

58 Beton Mukavemetine Etkiyen Faktörler

59 Beton Çeşitleri Curuf Betonu : Sünger Taşı Betonu : Su etkisiyle sertleşmiş volkan cürufunun çakıl yerine beton içerisinde kullanılmasıyla elde edilen, hafif, boşluklu, ses ve ısıyı geçirmeyen betondur. Tuğla Kırığı Betonu : Yıkıntı enkazından çıkarılan tuğlaların, belirli büyüklüklerde kırılarak dolgu, tesviye ve biriket imalinde kullanılan betonlardır.

60 Beton Çeşitleri Gaz Betonu : Çok sulu yapılan betona sertleşmeden önce alüminyum ve karpit katılarak büyük boşlukların elde edildiği betondur. Odun Betonu : Testere ve rende talaşının çimentoyla karıştırılmasıyla elde edilen, ses ve ısı geçirmeyen betondur.

61 Beton Çeşitleri Mikroskopik Hava Kabarcıklı Beton : Özel maddeler katılarak beton içine homojen olarak yayılmış 0,15 0,25 mm. çaplı küresel hava kabarcıkları bulunan, beton hacminin % 2 6 sını boşluklu olarak oluşturan betondur. Bu kabarcıklar harcın işlenirliğini artırır, geçirimlilik ve kapilariteyi azaltır, donmaya karşı direnci artırır. Daha az rötre yapar, dış etkilere daha dayanıklıdır. Betonun mukavemeti de azalmakla birlikte işlenebilme kolaylığı sağlandığından kum ve su azaltılarak direnç kaybı kısmen telafi edilmiş olur. Yapılmasının sebebi betonun donma ve zararlı etkilere direncinin artırılmasıdır.

62 Beton Çeşitleri Havası Alınmış Vakum Betonu : Kalıplı veya kalıpsız dökülen, normal beton yüzeylerine, döküm yapılır yapılmaz veya biraz sonra vakum uygulanan betonlar olup, betondaki su ve hava kabarcıkları alınmış olur. Normal olarak hava kabarcıkları beton yüzünde boşluklar oluşturur. Alınan su miktarı; karışım oranlarına ve vakum uygulanan alana bağlıdır. Böyle bir işlemde 15 cm. kalınlığındaki bir betondan %20 oranında su çıkarılabilir. Böylece mukavemette bir artış olacağından 1 saat sonra yan, 24 saat sonra bütün kalıpların sökülmesi mümkündür.

63 Beton Çeşitleri Ön Gerilmeli Beton : Beton dökülmeden önce gerilme yerlerine yüksek kaliteli çelik yerleştirilir, sıkıştırılır, küre tabi tutulur. Beton yeterli mukavemeti aldıktan sonra betonarmenin yükü gevşetilir ve çeliklerin uçları kesilir. Böylece çelik ve beton birbirleriyle yapışırken, çeliğin başlangıçtaki çekme gerilmesi betonda yeterli mukavemet sağlamış olur. Betonun çekme mukavemeti çok azdır. Bu nedenle birçok hesaplarda sadece basınca çalıştırılır. Özellikle çekmeye maruz kalacak yüksek kaliteli çeliklerle, yapıda uğrayacağı gerilmeler önceden verilerek hazırlık yapılır. Böylece kesitlerde küçültmeler yapılabilir.

64 Beton Çeşitleri Boşluklu Betonlar : Kanal kaplamaları etrafındaki borularda, drenaj işlerinde kullanılır. Betonda boşluğun elde edilebilmesi için agrega granülometrisi kompakt bir beton yerine boşluklu olacak şekilde ayarlanır. Yani küçük tanelerin büyük tane boşluklarını tam doldurmalarına engel olunarak hazırlanan betonlardır.

65 Beton Çeşitleri Çelik Elyaflı Beton: Çelik elyaflı beton, beton pompaları tarafından pompalanabilir bir beton türüdür. Çelik liflerin miksere ilave edilmesi bu liflerin beton içine eşit bir şekilde dağıtılmasını sağlayacak bir yükleme ünitesi vasıtasıyla yapılmalıdır. Çelik lifler nedeniyle ortaya çıkan ve kirpi pozisyonu olarak adlandırılan bu durumdan kaçınmak gerekir.

66 Beton Çeşitleri Ağır Beton: Ağır betonlar özellikle zararlı ışınlara karşı bir perde oluşturmak amacıyla kullanılan, birim ağırlıkları kg/m3 ola betonlardır. Kullanım yerleri arasında nükleer reaktörler yani atom santralları, hastanelerin ışın tedavisi yapılan bölümleri gösterilebilir. Eğer yeterli yer varsa aynı koruyucu etki beton elemanın kalınlığı fazla tutularak, normal betonla da sağlanabilir. Kesitler kalın tutulamıyorsa ağır metal filizlerinin (limonit, hematit) agrega olarak kullanıldığı ağır betonlar kullanılır. Çok özel durumlarda demir veya kurşundan yapılmış agregalardan yararlanılır. Bu tür betonların zararlı ışınlara karşı bir perde oluşturmasının yanı sıra yeterli mukavemete sahip olmaları gibi bir görevi daha vardır. Ayrıca korunma sağlanacak ışınların türlerine (, x,, vb.) göre betondan başka fonksiyonlar da, örneğin ısı iletkenliği, beklenebilir.

67 Beton Çeşitleri Hafif Beton: Hafif betonlar mukavemetin yanı sıra hafiflik, ısı izolasyonu gibi özelliklerin de arandığı yerlerde kullanılan birim ağırlıkları kg/m3 olan betonlardır. Kullanım yerleri arasında konut, okul, ofis binaları, köprü tabliyeleri sayılabilir. Hafif betonlar aynı zamanda boşluk oranı yüksek olan betonlardır. Hafif betonlarda birim ağırlık azaldıkça mukavemet ve ısıl iletkenlik azalır. Birim ağırlıkları 800 kg/m3 ün üzerindeki betonlar genellikle yük taşıyıcı özelliklere de sahiptir. Hafif betonların ısıl iletkenliği düşük olmakla birlikte boşluklarda toplanacak nemden etkilenir. O nedenle bu betonların dışa açık yüzleri sıvanarak veya başka bir şekilde kaplanarak korunur..

68 Beton Çeşitleri Kütle Betonu : Baraj, liman, mendirek ve rıhtım blokları gibi büyük kütleli elemanlardaki betona kütle betonu denir. Büyük boyutlu kalıpların kullanılmasından ötürü çeper etkisi görülmez. Agreganın en büyük tane boyutu bu nedenle 15 cm ye kadar çıkabilir. Betonun kalıba yerleştirilmesi nisbeten kolay olduğundan kuru kıvamlı beton kullanılır ve dolayısıyla su miktarı düşüktür. Kütle betonunda en büyük sorun hidratasyon ısısından dolayı sıcaklığın yükselmesidir. Beton hacminin büyük olması ve betonun ısıyı iyi iletmemesi nedeniyle kütlenin özellikle iç kısımlarında sıcaklık önemli ölçüde yükselebilir. Beton sıcaklığını zamanla kaybederken genleşme farklılıklarından dolayı çatlayabilir.

69 Beton Çeşitleri Püskürtme Beton: Püskürtme beton püskürtülerek yerleştirilen ve aynı zamanda püskürtme etkisiyle sıkılanan betondur. Çimento, agrega, su ile karıştırıldıktan sonra basınçlı hava ile istenilen yüzeye püskürtülebildiği gibi sadece çimento ve agregadan oluşan kuru karışım hava basıncıyla püskürtme tabancasından çıkacağı son anda, suyla havada da birleşebilir. İlk yönteme ıslak karışım, ikincisine kuru karışım yöntemi denir. Beton püskürtüldüğü yüzeye yüksek hızla çarparak yapışır ve kendinden önce püskürtülen tabakaları da sıkıştırırır. Bu kolaylık nedeniyle düşey yüzeyler, tavan ve döşemeler kolaylıkla beton kaplanabilir. Püskürtme betonun uygulama alanları olarak yüzme havuzu, tünel kaplamaları, hasarlı yapıların onarımı, yapıların takviyesi gibi işler sayılabilir.

70 Beton Çeşitleri Sualtı Betonu: Su altı betonu, su altında kalan kalıplara dökülen betondur. Su altında, havadaki kadar iyi kalitede beton dökülememektedir. Bu nedenle su altı betonlarının mukavemeti nadiren 250 kgf/cm2 nin üstüne çıkar. Beton dökülürken dikkat edilecek nokta betondaki çimentonun suya karışıp uzaklaşmamasıdır. Bunun için ilk koşul beton dökülecek kalıp içinde su hareketi ya hiç olmamalı veya çok çok yavaş olmalıdır. (3 m/dak).

71 Beton Çeşitleri Sualtı Betonu dökme işi için kullanılan belli başlı iki yöntem bulunmaktadır. Tremie yöntemi diye bilinen birinci yöntemde beton su içine dikine daldırılan ve kalıp dibine kadar inen bir boru içinden dökülmektedir. Borunun alt ucundan çıkan beton kalıp içinde yükselirken kalıptaki suyu da iterek boşaltmaktadır. Dökülen beton alttan geldiğinden suyla temas etmemekte, suyla temas eden ve dolayısıyla bozulma ihtimali bulunan kısım sadece kalıp içindeki betonun en üst tabakası olmaktadır. İkinci yöntemde beton, alttan kapaklı özel kovalara yerleştirilmekte, kovanın üstü ise bir örtü ile örtüldükten sonra kova su içine yavaşça indirilmektedir. Kova dibe oturunca kapaklar açılmakta ve kova yavaşça yukarı çekilerek beton dibe bırakılmaktadır.

72 Beton Çeşitleri Polimerli Betonlar: Polimerli beton, bileşiminde bir polimer veya sentetik reçine bulunan betonlara verilen genel bir addır. Bunlar üçe ayrılır. 1. Polimer katkılı betonlar : Burada betonda ana bağlayıcı madde çimentodur. Bileşime ayrıca polimer diye adlandırılan organik esaslı katkılar katılarak beton özelliklerinde bazı iyileştirmeler sağlanmaktadır. Bileşime polimer yerine monomer katıldığı ve polimerizasyon işleminin beton kürüyle birlikte geliştiği uygulamalar da vardır.

73 Beton Çeşitleri 2. Polimer emdirilmiş betonlar : Burada kürünü tamamlamış betona monomer karışımı emdirilmekte ve sonra bunun beton içinde polimerleşerek sertleşmesi sağlanmaktadır. 3. Polimer betonu : Bu betonlarda çimento bulunmaz. Bağlayıcı olarak bir polimer kullanılır. Bununla hazırlanan karışım kalıba döküldükten sonra uygun bir yöntemle polimerleşme ve sertleşme sağlanır.

74 Beton Çeşitleri Polimer katkılı betonlara örnek olarak PVA, lateks katkılı sıva harçları gösterilebilir. Burada kullanılan bu katkılar harca esneklik, tozlanmama, duvara iyi tutunma gibi özellikler kazandırmaktadır. Diğer iki tür polimerli betona örnek olarak da suni mermer ve hazır sıvalar gösterilebilir. Boşlukları sentetik reçineyle dolu veya bağlayıcı olarak sentetik reçine kullanılmış bu betonlar büyük kalıplara dökülmekte, sertleştikten sonra dilimlenerek levha halinde satılmaktadır. Sentetik reçinenin çimentoya oranla çok daha sağlam, kimyasal etkilere dayanıklı ve parlak görünümlü olması bu malzemeyi cazip kılmaktadır.

75 Beton Çeşitleri Harçlar: Harçlar, içinde sadece ince agrega olan, iri agrega bulunmayan bir betondur. Harçlar bileşimlerine göre: çimento harcı, kireç harcı, melez harç, katkılı harç, polimer harcı diye sınıflandırılabilir.

76 Beton Çeşitleri Çimento harcı, kireç harcı ve melez (çimento-kireç karışımı) harç en yaygın olarak bilinen ve kullanılan harç türleridir. Bunlarda kum hacmi / bağlayıcı hacmi oranı genellikle 3 olmakla birlikte bu oranın ye çıktığı zayıf harçlar da kullanım alanı bulmaktadır. Bunların içinde en kuvvetlisi çimento harcı, en zayıfı ise kireç harcıdır. Buna karşılık sertleşmiş çimento harcı çok sert bir malzeme olduğu halde sertleşmiş kireç harcı oldukça esnektir.

77 Beton Çeşitleri Katkılı harç, bileşiminde kum ve çimentoya ek olarak bazı puzolanik maddeler bulunan harçtır. Polimer harcı bağlayıcı olarak bir sentetik reçine kullanılan harçtır. Bunlara iyi bir örnek piyasada satılan hazır sıvalardır. Bu sıvalarda bağlayıcı olarak akrilik esaslı maddeler kullanılmaktadır.

78 Beton Çeşitleri Harçlar, kullanılma amaçlarına göre duvarcılık harçları, sıva harçları, şaplar ve enjeksiyon harçları diye sınıflandırılabilir : Duvarcılık harçları, tuğla ve yapı taşlarının birbirine tutturulmasında kullanılan, bunlar arasında kuvvet naklini mümkün kılan harçlardır. Bunlarda aranacak mukavemet duvarın yük taşıyıp taşımadığına bağlıdır. Sıva harçları, duvarlara, güzel bir görünüm sağlamak veya çeşitli etkilerden korumak amacıyla kaplanmasında kullanılan harçlardır. Genellikle iki tabaka halinde uygulanır. Kireçli harçlar havadan CO2 alarak sertleştiğinden tabakalar ince yapılır ve birinci tabaka sertleşmeden ikincisi uygulanmaz.

79 Beton Çeşitleri Şaplar, sadece çimento kullanılarak üretilen harçlardır. Bunlar daha çok su geçirimsizliği istenen yerlerde bir döşeme veya duvar kaplaması olarak kullanılırlar. Enjeksiyon harçları, ard gerilmeli beton yapılarda kablo kanallarının doldurulması, zeminlerin taşıma gücünün artırılması, su yapılarında sızıntıların önlenmesi amacıyla kullanılan su, çimento ve çok ince mineral tozunun karışımından oluşur. Bulamaç kıvamındadır. Ayrışmayı önlemek amacıyla bileşimine bazı kalınlaştırıcı katkılar katılabilir. Bileşime katılabilecek ince mineral malzemelere örnek olarak betonit, uçucu kül gösterilebilir.

80 Beton Çeşitleri Mimari Beton: Bazı beton yapı elemanlarının yüzeyleri mimari amaçlarla sıva veya benzeri bir malzemeyle kaplanmadan bırakılır. Bu betonlara bundan ötürü çıplak beton veya brüt beton da denmektedir. Doğal olarak, bu durumda bırakılan bir elemandaki betonun önce güzel bir görünüm olmak üzere bazı özelliklere sahip olması gerekir. Bu ise bunların üretiminin normal betonlara oranla daha pahalı olması anlamına gelir.

81 Beton Çeşitleri Mimari betonlar yüzey özelliklerine göre iki gruba ayrılırlar: işlenmemiş yüzeyli, işlenmiş yüzeyli. İşlenmemiş yüzeyli betonlarda beton, kalıbın izlerini taşır. O nedenle kalıp özellikleri bu tür betonlar için çok önemlidir. Kalıp yüzeylerine profilli desenler yaparak yüzeyi kabartma desenli betonlar üretilebilmektedir. İşlenmiş yüzeyli betonlarda, beton yüzeyinin görünümü kalıp alındıktan sonra yıkama, fırçalama, taraklama gibi işlemlerle değiştirilmektedir. Örneğin yüzeydeki çimento harcı yıkanarak iri agrega açığa çıkarılabilir.

82 Beton Çeşitleri Enjeksiyon Betonu: Normal beton dökümü için kum, çakıl, çimento ve su beraberce karıştırılıp hazırlanmış kalıp içine yerleştirilir. Halbuki enjeksiyon betonu veya kolloidal beton olarak adlandırılan bu tip betonların döküm tekniği farklıdır. Minimum büyüklüğü 37,5 mm (1½ ) olan ve maksimum boyutu için cinsine göre seçilen agregalar kalıbın içine önceden yerleştirilirler. Hususi karıştırıcılarda hazırlanan çimento kum harcı kalıbın içine yerleştirilmiş enjeksiyon boruları vasıtasıyla alttan yukarıya doğru yükselecek şekilde agrega arası boşluklara enjeksiyonla doldurulur.

83 Beton Çeşitleri Bu sayede gayet mukavim ve geçirimsiz bir kütle betonu elde edilir. Bu beton kolloidal beton adını alır. Kullanılan harca da kolloidal harç denir. Bu metotun, normal betona nazaran sahip olduğu avantajlar aşağıda belirtilmiştir. Yukarıda belirtilen boyutta ve dayanıklı agrega kullanılabilir; gradasyon uygunluğu gereksizdir. 1 m3 betonda kullanılan kum ve çimento miktarı, normal betona nazaran ortalama olarak % 20 daha azdır, buna mukabil çakıl miktarı % arasında değişen fazlalık gösterir. Döküm sırasında hava ve çevre şartlarından etkilenmez. Tesisler daha küçük ve portatiftir.

84 Beton Çeşitleri Aynı su/çimento oranına sahip normal betonla aynı mukavemeti verir. Basınçla aşağıdan yukarıya doğru yerleştiği için ilave sıkıştırma gereksizdir. Genellikle katkı kullanılmaz. Su altı ve su üstünde imal edilen betonlar arasında kalite farkı yoktur. Kollaidal harç sudan iki misli ağır olduğu için yerleşme sırasında suyla rahatlıkla yer değiştirir.

85 Beton Çeşitleri Suda erimediği ve dağılmadığı için su altında mükemmel döküm yapılabilir. Çeşitli etkenlerin tesiriyle meydana gelen büzülme veya genişleme normal betona nazaran çok azdır. İşgücü, emek, malzeme ve eleman temini bakımından en ekonomik çözümü verir.