OLUMSUZ HAVA KOŞULLARINDA

Transkript

1 BETON

2 OLUMSUZ HAVA KOŞULLARINDA BETON DÖKÜMÜD Olumsuz hava koşullar ulları,, beton dökümüd sırasında, sağanak anak halinde yağış ğış, şiddetli rüzgar, r aşırı soğuk ve don, aşıa şırı sıcaklık k yükselmesinin y bulunduğu u süredeki s hava durumudur. Aşırı soğuk hava, beton dökümüd sırasında ortalama sıcakls caklığın ard arda üç gün n süreyle s +5 oc nin altına düştüğüd süredeki hava durumudur. Aşırı sıcak hava, beton dökümüd sırasında ortalama sıcakls caklığın ard arda üç gün n süreyle s +30 oc nin üstünde bulunduğu u süredeki s hava durumudur.

3 Soğuk Havalarda Beton Yapımı,, DökümüD ve Bakımı Sonbaharda en düşük d k günlg nlük k sıcakls caklığın n 0 o C nin altına indiği i ilk don gününden g nden sonra ortalama sıcakls caklığın ard arda bir günden g fazla süre s ile +5 o C nin altına düşmesi d halinde beton yerleştirildikten sonra en az 24 saat dona karşı korunmalıdır. r. 1. Betonun genç yaşta donma ve çözülmesi önlenmelidir. Yeni dökülen d betonda, çimentonun hidratasyonunda su kullanıld ldığından, priz ve sertleşme ilerledikçe e hidrat suyu olarak bağlanmam lanmamış serbest su miktarı azalır. Bu nedenle, betonun yaklaşı şık k olarak 40 kg/cm2 lik bir basınç mukavemetine erişmesi halinde, su miktarı da don sebebi ile bir zarar meydana getirebilecek seviyenin altına inmiş olur. Đyi hazırlanm rlanmış bir beton +10 oc sıcaklıkta, kta, bu mukavemet değerine erine 3 günde g erişir. ir.

4 Soğuk Havalarda Beton Yapımı,, DökümüD ve Bakımı 2. Hidratasyon ısısı yüksek çimento kullanılmal lmalıdır. 3. Çimento hariç,, malzeme ısıtılabilir. 4. Don beklenen havada beton dökülmemelid 5. Yüksek çimento dozu düşük d k S/Ç oranı tercih edilmelidir. 6. Dökümü yapılacak yer ile dökülen d beton arası sıcaklık k farkı olmamalıdır.

5 Sıcak Havalarda Beton Yapımı,, DökümüD ve Bakımı sıcaklığının n yükselmesi, y hidratasyonun fazla hızlanmasına, na, betonun karışı ışım m suyu ihtiyacının artmasına, mukavemetin azalmasına ve buharlaşman manın n artması sonucu ile de daha büyük b hacim değişikliklerine ikliklerine sebep olduğundan undan bu olaylar ile bunların çeşitli sakıncal ncalı sonuçlar ları alınacak uygun tedbirlerle önlenmelidir. Sıcak havada beton dökümüd için, in, beton dökülmeden önce, dökümüd sırasında ve beton döküldükten sonra yapılmas lması gerekenler olmak üzere bir sınıflands flandırmaya gidilebilir.

6 Beton Dökülmeden D Önce Yapılmas lması Gerekenler : Agrega : Agrega sıcakls caklığının n düşürülmesi d konusunda çeşitli yollar uygulanabilir. MümkM mkün olduğu u taktirde agreganın n doğrudan güneg neş ışınlar nlarından ndan korunarak, fazla ısınması önlenmelidir. Beton karışı ışımının n hazırlanmas rlanmasından ndan evvel agrega yığıy ığınlarının ıslatılması yolu ile de bu soğutma sağlanabilir. Özellikle havanın n nispi neminin düşük d k olduğu u hallerde bu metot daha etkilidir. Ancak, ıslatma sırass rasında ayrış ışmaya sebep olabilecek yüksek y basınçlı su kullanılmamal lmamalı ve her küme üniform bir şekilde ıslatılmalıdır. Đri agreganın ısıyı fazla tutmaması nedeniyle kullanılmadan lmadan hemen önce ıslatılması yeterlidir.

7 Beton Dökülmeden D Önce Yapılmas lması Gerekenler : Karışı ışım m Suyu : Karışı ışım m sıcakls caklığı üzerine en fazla etkiyi karışı ışım m suyu sıcakls caklığı yaptığı ığından yapım yerinde bu husus özellikle göz g önünde nde bulundurulmalı ve tedbirler buna göre g alınmal nmalıdır. Şantiyede karışı ışım m suyunun geçti tiği boru şebekesi ile suyun depolandığı tankların n toprağa a gömülmesi, g yalıtılmas lması ve açıkta a olanların n beyaza boyanması gibi tedbirler ile karışı ışım m suyunun ısınması önlenmeli ve serin tutulmalıdır. Gerekirse, karışı ışım m suyuna parçalanm alanmış buz katılmal lmalıdır.

8 Beton Dökülmeden D Önce Yapılmas lması Gerekenler : Çimento : Đşletmeden elde edilen çimento genellikle sıcakts caktır. Ancak yeterince stokta beklerse ve taşı şıma esnasında nda çimento bu yüksek sıcakls caklıktan ktan kurtulur. Bu nedenle çimento sıcakls caklığının n karışı ışım m sıcakls caklığı üzerine etkisi az olur. Fakat bir tedbir olarak çimento sıcakls caklığı sınırlandırılmalı ve en çok 75 o C olmalıdır.

9 Beton Dökülmeden D Önce Yapılmas lması Gerekenler : Kimyasal Katkı Maddeleri : Sıcak havalarda beton dökümünde, sertleşmeyi geciktirecek ve karışı ışım m suyu isteğini ini azaltacak katkı maddeleri kullanılmal lmalıdır. Çimento hidratasyonunun hızı,, sıcakls caklığın n yükseliy kselişine ine paralel olarak artar. Bu nedenle betonun karışı ışım m anı ile dökümüd ve yerleştirilmesi arasında yeterli bir zaman aralığı ığının bırakılması gerekir. Bu amaçla çimento hidratasyonunu geciktirici katkı maddelerinden yararlanılabilir. labilir. Bazı katkı maddeleri sıcakls caklığın n hızlandh zlandırıcı etkisini giderdikleri gibi, betonun karışı ışım m suyu ihtiyacını da azaltırlar. Bu gibi katkılar, beton mukavemetinin gelişmesine zararlı olmadıklar kları taktirde kullanılabilirler. labilirler. Mevcut şartlarda yapılm lmış deneylerin olumlu sonuçlar ları olmadan hiçbir katkı maddesi kullanılmamal lmamalıdır. Kullanıld ldıkları taktirde TS3452 ye (Beton Kimyasal Katkı Maddeleri-Priz Süresini S Ayarlayan ve Karışı ışım m Suyunu Azaltan) uygun olan katkı maddeleri seçilmelidir.

10 Beton döküldd ldükten sonra yapılmas lması gerekenler Karış ıştırma ve yerleştirme işlemi i arasında geçen en süre olabildiği i kadar kısaltk saltılmalıdır. Beton sıcakls caklığını kontrol etme işlemi i yanında nda sıcak s havalarda yerleştirme kolaylıklar kları sağlanmal lanmalı ve sıcaklığı düşük k tutacak tedbirler alınmal nmalıdır. Betonyerler, oluklar, döküm d m bantları ve kalıplar pların güneş ışınlar nları altında olmamaları sağlanmal lanmalıdır. Bu donanımlar boyanacaksa beyaz boya ile boyanmaları tercih edilmelidir. Beton yerleştirilmeden önce kalıplar, teçhizat, alt yapı ve bunun yanında nda beton dökülen d alanın n etrafı iyice ıslatılmalı,, bu şekilde çevre sıcakls caklığının düşmesi, nispi nem miktarının n artması sağlanmal lanmalıdır.

11 Beton döküldd ldükten sonra yapılmas lması gerekenler Yerleştirme işlemi i normal hava şartlarına oranla daha çok sayıda personel tarafından yapılmal lmalı ve en kısa k zamanda tamamlanmalıdır. Yüzeyler, buharlaşma ile su kaybına karşı şı,, su geçirmez örtüler ile örtülmelidir. Sıcaklığın çok yüksek y değerlere erlere çıkması halinde beton dökümü işlemi geceleyin veya güneg neş batma sıralars ralarında yapılmal lmalıdır. Bu şekilde dökülen d beton gece ani sıcakls caklık düşmelerine karşı korunmalı ve sıcakls caklık k düşmeleri d dökümden önce iyice incelenmelidir. Çimento dozajı mümkün n olduğunca unca düşük d k tutulmalı ve hidratasyon ısısı düşük çimento kullanılmas lması yoluna gidilmelidir.

12 SERTLEŞMĐŞ BETON ÖZELLĐKLERĐ Sertleşmi miş betonda aranacak beton özellikleri: 1.dayan dayanım 2.dayan dayanıklılık 3.Büzülme & sünmes betonun dayanımı bu özelliklerin en önemlilerindendir.

13 BETONUN BASINÇ DAYANIMI Betonun tüm t m mekanik özellikleri arasında en önemli ve değeri eri en büyük b k olanı basınç dayanımıdır. Betonun çekme dayanımı ise oldukça a düşük d k olup, yaklaşı şık k olarak basınç dayanımının n %10 u u mertebesindedir. Ancak, betonarme hesabında betonun çekme dayanımı dikkate alınmaz ve betonun sadece basınca çalıştığıığı kabul edilir.

14 BETONUN BASINÇ DAYANIMI Betonarme yapılar, kesit içindeki i indeki basınç gerilmelerinin beton, çekme gerilmelerinin ise çelik tarafından taşı şındığı,, bu iki malzemenin ortaklaşa çalışma ilkesine göre g düzenlenir. d Basınç dayanımı betonun tüm t m olumlu nitelikleriyle paralellik gösterir. g Yüksek Y basınç dayanımına na sahip bir betonun; kompasitesi fazladır, serttir, geçirimsizdir, dışd etkilere karşı dayanıkl klıdır r ve aşınması zordur. Bu nedenle basınç dayanımını saptamak suretiyle betonun kalitesini genel olarak değerlendirmek erlendirmek mümkm mkündür.

15 BETONUN BASINÇ DAYANIMI Betonun tanımlanmas mlanması ve sınıflands flandırılması basınç dayanımına na göre g yapılır. Basınç dayanımı,, TS 3068 e e göre g hazırlanan, çapı 15 cm ve yüksekliy ksekliği 30 cm olan standart silindir deney numunelerinin 28 gün g n sonunda, TS 3114 e e uygun biçimde imde denenmesiyle elde edilir. Betonun karakteristik basınç dayanımı fck,, denenecek silindirlerden elde edilecek basınç dayanımlar mlarının n bu değerden erden düşük d olma olasılığı ığı belirli bir oran (genellikle %10) olan değerdir. erdir.

16 BETONUN BASINÇ DAYANIMI

17 BETONUN BASINÇ DAYANIMI Gerektiğinde inde basınç dayanımı,, küp k deneylerinden de elde edilebilir. Böyle B durumlarda, karakteristik basınç dayanımı fck, geçerlili erliliği i deneylerle kanıtlanm tlanmış katsayılarla dönüştürülür. r. Boyutları 15 cm olan küp k p için i in fck değerleri erleri aşağıa ğıdaki çizelgede verilmiştir. Boyutları 15 cm den farklı küp p numunelerinden elde edilen basınç dayanımlar mları gereken düzeltme yapılarak dikkate alınmal nmalıdır.

18 BETONUN BASINÇ DAYANIMI ve ETKĐLEYEN FAKTÖRLER TS 3068 : Beton deneyleri Deney Numuneleri Bölüm m 2 : Dayanım m Deneyleri için in Deney Numunelerinim Yapımı ve KürüK TS 3114 : Beton Deney Numunelerinin Basınç Dayanımı Tayini Betonarme yapılar ların n tasarım m ve yapım kurallarını veren TS 500 standardına na göre, g beton sınıflars fları aşağıdaki şekilde tanımlanmaktad mlanmaktadır. C16, C18, C20 ve C25 normal beton, diğerleri yüksek y dayanıml mlı beton olarak tanımlan mlanır.

19 DAYANIM SINIFLARI (TS EN 206-1)

20 Beton SınıflarS fları ve Dayanımlar mları Beton Sınıfı Karakteristik Basınç Dayanımı, f ck Eşdeğer Küp (15 cm) Basınç Dayanımı Karakteristik Eksenel Çekme Dayanımı, f ctk 28 Günlük Elastisite Modülü E c C C C C C C C C C

21 BETONUN BASINÇ DAYANIMI Beton numunelerin hazırlanmas rlanması ve denenmesi işlemi şartnamelere bağlanm lanmıştır. Đyi bir şekilde yağlanan beton kalıplar plarına, taze beton, üç kademede serbest düşürülerek d doldurulur. Her kademe, ucu yuvarlatılm lmış,, 16 mm lik çelik çubuk ile 25 defa şişlenir. Kalıbın üstü tesviye edilir. Beton numunelerinin aşıa şırı sıcaktan, soğuktan ve sarsınt ntıdan etkilenmemesine dikkat edilmelidir. Bir gün g n sonra kalıptan çıkarılan numuneler, 20 oc sıcaklıktaki ktaki suyun içerisinde i kırılacağı güne kadar bekletilir. KırılacaK lacağı gün sudan çıkarılan numuneler kurulanır r ve basınç deneyine tabi tutulur.

22 BETON BASINÇ DAYANIMI

23 BASINÇ DAYANIMI Başlıksız küp numune Başlıklı silindirik numune

24 BETONUN BASINÇ DAYANIMI Beton zamana bağlı şekil değişimi imi gösteren g bir malzeme olduğundan, undan, yükleme y hızıh önemlidir. Yavaş yüklenen numunelerin dayanımlar mlarının, n, hızlı yüklenen numunelerin dayanımlar mlarından daha düşük d çıktığı görülmüştür. Bu nedenle, yükleme hızında h standartlaşmaya gidilmesi gerekmektedir. Türk T şartnamelerinde bu hız h yaklaşı şık k olarak saniyede kg/cm2 olarak verilmektedir.

25 BASINÇ DAYANIMI - Başlıklar

26 BETONUN BASINÇ DAYANIMI Aynı malzemelerle yapılm lmış,, aynı koşullarda saklanmış betonun değişik ik yaşlardaki basınç dayanımlar mları büyük ölçüde çimento tipine bağlıdır. Örneğin traslı çimento kullanılarak larak üretilen bir betonun 7 günlg nlük k dayanımı,, 28 günlük k dayanımının n yaklaşı şık k %65 i i kadardır. r. Buna karşı şılık, yüksek y dayanıml mlı çimento kullanılarak larak aynı agregalarla aynı koşullarda üretilen bir betonun 7 günlg nlük k dayanımı 28 günlük k dayanımının n yaklaşı şık k %80 i i kadardır. r.

27 BETONUN BASINÇ DAYANIMI Laboratuarda, standart numuneler üzerinde yapılan basınç deneylerinden elde edilen beton basınç dayanımlar mları ile şantiyedeki betonun basınç dayanımlar mlarının n eşit e olmayacağı açıktır. Yapıda; çevre, kür k r ve sıkışs ıştırma koşullar ulları farklıdır. r. Standart numuneler üzerinde yapılan deneyler daha çok beton karışı ışımının, n, üretiminin kalite kontrolüdür. r. Kuşkulu durumların n ortaya çıkması halinde yapılardaki beton kalitesinin yerinde incelenmesi gerekir. Yapılardaki beton kalitesinin kontrolü tahribatlı ve tahribatsız z olmak üzere iki yolla gerçekle ekleştirilir.

28 BETONUN BASINÇ DAYANIMI En güvenilir g deney yöntemi; y yapı elemanlarından ndan karot adı verilen silindir şeklinde numuneler çıkarıp, bunları tek eksenli basınç deneyine tabi tutmaktır. En sağlıkl klı sonuçlar ları veren bu deney yöntemine, y yapı elemanında nda tahribat yaptığı ığından ve yapımı zahmetli olduğundan undan ancak zorunluluk halinde başvurulur. Ayrıca, karot numunenin alınaca nacağı yerin belirlenmesi uzmanlık k gerektirir.

29 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Günümüzde en çok kullanılan, lan, tahribatsız z ve çabuk sonuçlar vermesi nedeniyle tercih edilen deney yöntemi y ise beton çekici (tabancası) deneyidir. Ernst Schmidt tarafından bulunan bu aygıtlar betonun yüzey y sertliği i değerinden erinden yararlanarak, basınç dayanımı değerini erini verirler. Deney sonuçlar larının n güvenilirlik g derecesi; beton tabancasının kalibrasyonu,, deney yerinin seçimi, beton yüzeyi y ile içi bünyesinin farklılığı ığı gibi bir takım m faktörlere bağlıdır. Ancak bunlar sertleşmi miş betonu tahrip etmeden, basınç dayanımı ve üniformluğu u hakkında iyi bir fikir verdiklerinden çok yararlı olabilmektedir.

30 DĐREK ÇEKME DAYANIMI

31 YARMA ÇEKME DAYANIMI Yaklaşık karakteristik çekme dayanımının 1.5 katıdır.

32 σ st = 2P πdl P: Uygulanan basınç yükü D: Örnek çapı Yarma çekme dayanımı l: Örnek uzunluğu Diğer çekme deneylerine göre g daha üniform sonuçlar verir ve gerçekle ekleştirimi basittir.

33 Eğilme DAYANIMI Eğilme dayanımı prizmatik kiriş örneğinde saptanır.

34

35 P d c I = bd3 12 M=Pl/4 b σ = M c I = (Pl/4) (d/2) bd 3 /12 = 3 2 Pl bd 2 P/2 P/2 σ = (Pl/6) (d/2) bd 3 /12 = Pl bd 2 M=Pl/6

36 BETON BASINÇ DAYANIMI BAĞINTILARI Bu bağı ğıntıların n en önemlileri aşağıa ğıda verilmiştir. Hemen hemen bütün b n bağı ğıntılarda su/çimento ilişkisi dayanımı etkileyen esas değişken olarak alınm nmıştır. Bu bağı ğıntılarda kolaylık k olması açısından; betona giren bileşenler enler çimento, su, kum, iri agrega, hava boşlu luğu u sırass rasıyla, C, S, U ve H harfleri ile simgelenecektir. Değerler erler ağıa ğırlık k cinsinden ise büyük, mutlak hacim cinsinden ise küçük üçük harfler kullanılacakt lacaktır. Bağı ğıntılarda fc betonun basınç dayanımını simgelemektedir.

37 Graf Formülü f c = f K cc G C S 2 fcc : çimentonun standart mukavemeti (PÇ 32.5 için i in fcc=32.5 N/mm2) KG : 4 10 arasında beton yaşı şından bağı ğımsız z bir katsayı. Beton yaşı şının n etkisi fcc ile dikkate alınır.

38 Bolomey Formülü f c C = K k B S+ h KB : deneysel parametre, ortalama olarak; 7 gün g n için i in 15 N/mm2, 28 gün g n için i in 19 N/mm2 alınabilir. k : arasında bir katsayı değerini erini almak yeterlidir. h: hava boşlu luğunun unun su ile dolu olduğu u varsayılır. r. Örneğin, betonda 15 dm3 boşluk varsa h=15 kg yazılır.

39 Feret Formülü f c = K F c c + s+ h 2 KF : N/mm2 arasında bir katsayı,, ortalama olarak; 7 gün g n için i in 150 N/mm2, 28 gün g n için i in 180 N/mm2 alınabilir.

40 Abrams Formülü f = c B A 1.5S/C A, B : ön n deneylerle bulunan katsayılar

41 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler 1.) Çimento ile ilgili faktörler 2.) Su miktarı 3.) Betonun kompasitesi (sıkılığı ığı) 4.) Dış etkiler - kür r koşullar ulları 5.) Deney koşullar ulları - numune şekli ve boyutları

42 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Çimento ile Đlgili Faktörler Çimento dayanımını kaybettiği i zaman betonun da dayanımı sona erer. Çünk nkü çimentonun dayanımı agrega dayanımından ndan daha düşüktd ktür. Çimento betonun dayanımını iki şekilde etkiler. a.) Çimentonun dozajı : Çimento dozajının n artması ile çimento hamurunun hacmi artar. Bu şekilde beton kesitinde herhangi bir zorlama altında, çimento hamurunda oluşan gerilmeler daha düşük d k değerlerde erlerde kalır. Bu durum betonun daha yüksek y dayanım kazanmasına na neden olur. Ancak çimento miktarının artması rötrenin artmasına neden olacağı ğından, çimento dozajı belirli bir değeri eri geçtikten sonra özellikle betonun çekme dayanımı azalmaktadır.

43 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Çimento ile Đlgili Faktörler rler :Çimento dozajı, agreganın n granülometrik bileşimi imi ile yakından ilgilidir. Eğer E agrega karışı ışımında ince taneler çoğunluktaysa, kaplanması gereken özgül l yüzey y daha fazla olacağı ğından çimento dozajı da fazla olmalıdır. Buna göre, g agreganın n en büyük b k boyutu D büyüdükçe, b D nin büyümesine bağlı olarak dozaj azalacaktır. Çimento dozajı için in önerilen en az değer er aşağıa ğıdaki şekilde hesaplanabilir. C = min D

44 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Çimento tipi : Dayanımı yüksek olan çimentolarla üretilen betonların n dayanımlar mları da yüksektir. y Ayrıca çimentoların n hidratasyon hızlarh zlarına bağlı olarak, betonların n da dayanımlar mları zamanla artar. Su Miktarı : Beton üretiminde kullanılan lan yoğurma suyunun iki işlevi i vardır. r. Bağlay layıcı maddelerin hidratasyon yapmasını sağlar. Agrega tanelerini ıslatarak, betonun işlenebilme i özelliğine ine sahip olmasını sağlar.

45 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Beton üretiminde kullanılacak lacak su optimum miktarda olmalıdır. Su miktarının n optimum değerden erden daha az olması halinde, hidratasyonun sağlıkl klı bir şekilde gelişememesi ememesi ve işlenebilirlii lenebilirliğin in azalması nedenleriyle, daha fazla olması halinde ise, betonda fazla boşluk oluşaca acağından beton mukavemeti düşecektir. d

46 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Su miktarının n beton dayanımına na etkisi Suyun en uygun değerden sapması %20 eksik %10 eksik %20 fazla %30 fazla %100 fazla Dayanımda azalma %60 %10 %30 %50 %80

47 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Hidratasyon için i in gerekli su çimento ağıa ğırlığının %14 ü kadardır. r. Hidrate çimento taneleri arasında kalacak jel suyu da hesaba katılırsa, gerekli su, ancak %25 değerine erine varmaktadır. r. Ancak bu değer er işlenebilme gereği i yüzünden y betona katılan ek su nedeniyle, su/çimento oranı nadiren %40 ın n altına düşer. Uygulamada su/çimento oranı çoğunlukla %50 ile %65 arasında alınır. Hidratasyon ve jel yapı için in gerekli suyun üstündeki fazla su beton sertleştikten tikten sonra buharlaşarak, arak, beton içinde, i inde, çoğunluğu u kılcal k olan boşluklar lukların n oluşmas masına neden olur. Bu boşluklar nedeniyle betonun basınç dayanımı düşer.

48 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler su/çimento oranının n düşmesi d ile beton dayanımı artar, bu oranın n artması ile beton dayanımı azalır. Ancak, suyun azlığı nedeniyle beton yeterince sıkıştırılamadığı taktirde, düşük d k su/çimento oranlarında nda da beton dayanımında nda düşme d görülebilir. g Vibrasyon El ile sıkıştırma Basınç Dayanımı Tam sıkışmış beton Yeterli sıkışmamış beton Su/Çimento oranı

49 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Betonun yüksek y bir basınç dayanımına na sahip olabilmesi, su/çimento oranının n kritik değerleri; erleri; yerleştirme araçlar larının n kabiliyeti, betonun kıvamk vamı, katkı maddesi eklenmesi, en büyük b k agrega tane boyutu (D) gibi çeşitli şartlara bağlıdır. D=31.5 mm için i in ve betonun yerleştirilmesinde vibratörler rler kullanılmas lması halinde, yüksek y dayanıml mlı beton elde edilmesi için i in su/çimento oranının n 0.5 ten küçük üçük olması istenir.

50 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Betonun Kompasitesi (sıkılığı ığı): Kompasitenin düşük d k olması betondaki boşluklar lukların n (bu boşluklar su ve hava ile doludur) fazla olması demektir. Boşluk oranının (porozitenin)) büyük b k olması,, betonun elastisite modülünün n ve dayanımının n düşmesine d neden olur. Ayrıca betondaki boşluklar çoğunlukla iri agrega ile çimento hamuru arasında oluşur. ur. Bu durum çimento hamuru ile agrega taneleri arasındaki aderansı azaltır r ve dayanımın n daha da düşmesine d yol açar. a ar.

51 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Dış Etkiler - Kür r Koşullar ulları: Kür koşullar ulları,, sıcakls caklık k etkisi ve rutubet olarak düşünülebilir. d SıcaklS caklık derecesinin ve rutubet oranının yüksekliği, i, hidratasyonu hızlandh zlandırması nedeniyle, betonun dayanım m kazanma hızını artırır. r.

52 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Sıcaklık k : Rutubeti yüksek y tutmak, hatta ortamı doygun rutubette tutmak kaydıyla yla sıcaklık k 60 oc nin üzerine çıkarılarak (70 oc-90 oc) ) dayanım m kazanma hızıh artırılabilir. Bu işleme; ısıl l işlem, i atmosfer basınc ncında nda buhar kürü, etüvleme gibi adlar verilmektedir. Bu yöntemlerde beton çok kısa k sürede s (1-2 2 gün) g istenen dayanıma ulaşı şır. Prefabrike beton yapı elemanlarının üretiminde bu yöntemlerden y yararlanılır. r.

53 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Rutubet : Bağı ğıl l nem %50 nin altına düştüğünde d betondaki su buharlaşmaya başlar. Bu durumda hidratasyon için i in gerekli su kalmayabilir. Özellikle taze betonlarda hidratasyonun gelişimi imi çok hızlh zlı olduğundan undan su kaybı daha önem taşı şır. Buharlaşman manın n fazlalığı ığı,, erken rötreyi (plastik rötre) önemli ölçüde artırır r ve çatlaklı bir yapının oluşmas masına neden olur. Yetersiz hidratasyon yapmış ve çatlak bir betonun mekanik özellikleri de zayıf f olur. Bu nedenlerle standartlar, rutubet ve sıcakls caklık k faktörlerini dikkate alarak, numune örneklerinin deney gününe g ne kadar 20 oc sıcaklıkta, kta, su içinde i inde saklanmasını öngörmüştür. r.

54 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Deney Koşullar ulları - Numune Şekli ve Boyutları Numune şekli ve boyutları basınç dayanımlar mlarını önemli şekilde etkilemektedir. Daha güvenilir g sonuçlar vermesi nedeniyle silindir numunelerin kullanımı tercih edilmektedir. Standart küp k p (kenar uzunluğu u 20 cm) ile standart silindir (15 cm çapında, 30 cm yüksekliy ksekliğinde) inde) dayanımlar mları arasındaki ilişkiyi kurabilmek amacıyla yapılan çalışmalar sonucu, aynı karışı ışımdan hazırlanm rlanmış numunelerin silindir dayanımlar mlarının, n, küp k dayanımlar mlarının n yaklaşı şık k %80-%85 %85 i i kadar olduğu saptanmış ıştır. Ancak, yüksek y kaliteli betonlar için i in bu oran %90-%95 %95 mertebesindedir.

55 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Değişik ik şekil ve boyuttaki numunelerin basınç dayanımlar mlarının n standart 20 cm kenar uzunluklu küp k şeklindeki deney numunesine göre değişimi imi ve silindir numuneler için i in narinlik (yükseklik/ kseklik/çap) etkisinin basınç dayanımına na etkisi aşağıa ğıdaki çizelgede verilmiştir. Çizelgede, silindirler için, i in, Amerikan (ASTM) ve Đngiliz (BS) standartlarında verilen dayanım m düzeltme d katsayılar ları görülmektedir. Teknik literatüre re ve ASTM standardına na göre g silindir numuneler için i in yükseklik/ y kseklik/çap oranının 0.95 e e düşmesi d halinde deney yapılamaz.

56 Boyut ve Şekil Etkisi Basınç Dayanımı Đlişkisi Boyut Etkisi Küp kenarı (cm) Bağıl dayanım(%) Şekil plak küp Prizma Şekil Etkisi Narinlik(h/a) Bağıl dayanım(%)

57 Narinlik Etkisi Basınç Dayanımı Đlişkisi h/d Dayanım Düzeltme Katsayısı ASTM C42-68 e göre BS e göre Silindir Narinlik Etkisi

58 Beton bileşimi imi ve dayanımı arasındaki ilişkiyi etkileyen faktörler Boyutun dayanıma etkisi, büyük b k numunelerde çatlak ve benzeri kusurların n daha fazla olma olasılığı ığıdır. Şeklin dayanıma etkisi ise, narin numunelerin yanal şekil değiştirmesinin daha kolay olması sonucudur. Kurallarına uygun olarak yapılm lmış bir tek eksenli basınç deneyinde beton, kuvvet yönünde y nde gelişen en düşey d çatlakların n oluşmas ması sonucu kırılır. k r. Pres tablası ile numune arasındaki sürtünme yanal genişlemeyi engeller, basık numunelerde bu engelleme daha çok olduğundan undan dayanım m daha yüksek y çıkar.

59 BETONDA KARIŞIM IM HESAPLARI Beton karışı ışım m hesabı,, istenen kıvam, k işlenebilme, i dayanım, dayanıkl klılık, k, hacim sabitliği i ve diğer aranan özelliklere sahip en ekonomik betonu elde edebilmek amacıyla gerekli agrega, çimento, su, hava ve gerektiğinde inde katkı maddesi miktarlarını tespit edebilmek için i in yapılan hesaptır. 1 m3 betonu oluşturacak çimento, agrega ve su miktarının n doğru olarak saptanması gerekir. Beton, işlenebilme özelliğini ini yerine getirmek koşuluyla, agrega çapını mümkün n olan en büyük b k değerde erde alarak, en fazla miktarda iri agrega ve en az miktarda ince agrega kullanarak kompasitesi yüksek olacak şekilde üretilmelidir.

60 BETONDA KARIŞIM IM HESAPLARI Beton karışı ışımının n saptanmasında nda iki aşama a ama vardır. r. Birinci aşamada a amada beton bileşimlerinin imlerinin miktarları teorik yollardan veya tablolardan yararlanarak hesaplanır. Đkinci aşamada, a amada, saptanan değerlerle erlerle örnek betonlar üretilir. Taze betonun işlenebilirlii lenebilirliği, i, sertleşmi miş betonun istenen dayanımı sağlay layıp sağlamad lamadığı kontrol edilir. Đstenen sonuç elde edilmemişse gerekli düzeltmeler d yapılır ve üretim için i in kesin değerler erler bulunur.

61 Slamp seçimi

62 KARIŞIM IM TASARIMINDA ĐŞLEMLER 2. Maksimum agrega seçimi Kalıbın en küçük boyutunun 1/5 i Döşeme derinliğinin 1/3 ü Donatı arası mesafenin ¾ i Dmax < 40mm

63 Su hava miktarı

64 Su hava miktarı

65 Su çimento oranı seçimi

66 Su çimento oranı seçimi

67 BETON KARIŞIM IM HESABI 5. Su miktarı bellidir.seçilen ilen su/çimento oranına na göre g çimento miktarı bulunur. 6. Kaba agrega miktarı

68 BETON KARIŞIM IM HESABI 7. Hava çimento, su, kaba agrega bilinmektedir. Đnce agreganın n hesabı yapılmal lmalıdır.

69 BETONDA KARIŞIM IM HESAPLARI Beton karışı ışımının n saptanmasında nda iki aşama a ama vardır. r. Birinci aşamada a amada beton bileşimlerinin imlerinin miktarları teorik yollardan veya tablolardan yararlanarak hesaplanır. Đkinci aşamada, a amada, saptanan değerlerle erlerle örnek betonlar üretilir. Taze betonun işlenebilirlii lenebilirliği, i, sertleşmi miş betonun istenen dayanımı sağlay layıp sağlamad lamadığı kontrol edilir. Đstenen sonuç elde edilmemişse gerekli düzeltmeler d yapılır ve üretim için i in kesin değerler erler bulunur.

70 Örnek: Slump mm D max 25 mm f c,28 = 25 MPa Çimento birim ağıa ğırlığı = 3.15 Hava katkısız z beton Suya doygun birim ağırlık Su emme Toplam nem miktarı Kuru doygun birim ağırlık Đncelik modülü Kaba agrega % 2.0% 1600 kg/m 3 Đnce % 5.0% 2.6

71 1. Verilen Slump mm dir 2. D max 25 mm dir 3. Su ve hava miktarı Slump ve D max su=193 kg/m 3 Hava 1.5%

72 4. Su/ çimento oranı su / çimento=0.61

73 5. Çimento miktarı su = 193 kg/m 3 ve su/çimento=0.61 çimento=193 / 0.61 = 316 kg/m 3

74 6. Kaba agrega miktarı (hacimce) D max ve incelik modülü V K.A =0.69 m 3 Kuru W K.A. = 1600*0.69 = 1104 kg/m 3 Suya doygun W K.A. = 1104*( ) = 1110 kg/m 3

75 7. Đnce agrega ve diğer bileşenlerin enlerin hacimce miktarı. V su = *1000 V çimento = *1000 V k.agg. = *1000 = m3 = m3 = m3 V hava = m 3 (1.5%*1) V = M Sp.Gr.*ρ w ΣV = m 3 V i.agg = = m 3 W i.agg = 0.278*2.62*1000 = 728 kg/m 3

76 Hesaplanan karışı ışım Suya doygun olarak

77 8. Agregalardaki nem W kuru = W doygun * (1-a) W nemli = W kuru / (1-m) Kaba agregalarda: = 17 Đnce agregalarda : = kg fazla Gerçek su miktarı: = 145 kg

78 Karışı ışım m hesabı özeti