Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESĐ II DERSĐ BETON TEKNOLOJĐSĐ AGREGA

Transkript

1 Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESĐ II DERSĐ BETON TEKNOLOJĐSĐ AGREGA 1

2 AGREGA DENEYLERĐ Elek analizi Agreganın n incelik modülü tayini Agreganın n sıkışıs ışık, gevşek ek birim hacim ağıa ğırlığının n bulunması Şekilsiz agreganın n birim hacim ağıa ğırlığı (Parafin ile) Agreganın n su muhtevasının n bulunması İnce agregada yabancı organik madde bulunması Agreganın n 63 µm m elekten geçen en kısmk smının n bulunması Agreganın özgül l ağıa ğırlığının n bulunması Los Angeles deneyi ile kaba agrega aşıa şınma kaybının n bulunması

3 AGREGA DENEYLERĐ Agregadaki hafif malzeme yüzdesinin y bulunması (Özgül l AğıA ğırlığı 2 den az olan) Kusurlu malzeme yüzdesi y tayini Klorür r miktarı tayini Sülfat miktarı tayini Dona dayanıkl klılık Elastisite modülünün n bulunması Alkali-Agrega Agrega Reaktivite Deneyi Agregada kuruma çekmesi tayini

4 AGREGA GRANÜLOMETR LOMETRİ TANE DAĞILIMI Çimentonun beton karışı ışımı içindeki indeki en pahalı bileşen en olması nedeniyle, gerekli işlenebilirlik, i dayanım m ve kalıcılık özelliklerinin sağlanmas lanması koşulu ile karışı ışımdaki çimento hamuru gereksiniminin en aza indirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle, karışı ışımda kullanılacak lacak agreganın granülometrisi lometrisi,, başka bir deyişle tane boyutu dağı ğılımı, işlenebilir bir beton için i in gerekli olan çimento hamuru ihtiyacının n belirlenmesi açısından a da önemli bir karakteristiktir.

5 AGREGA GRANÜLOMETR LOMETRİ TANE DAĞILIMI Çimento hamuru miktarı, agrega taneleri arasındaki doldurulması gereken boşluk miktarı ve çimento hamuru ile sarılmas lması gereken agrega toplam yüzey y alanı ile doğrudan ilgilidir.

6 AGREGA DENEYLERĐ GRANÜLOMETR LOMETRİ TANE DAĞILIMI tek boyutlu Sürekli gradasyon D max ın küçültülmesi kesikli gradasyon yalnız iri agrega gradasyonu

7 AGREGA DENEYLERĐ GRANÜLOMETR LOMETRİ TANE DAĞILIMI YALNIZCA İRİ GRADASYON

8 GRANÜLOMETR LOMETRİ AGREGA Granülometri bileşimi, imi, agrega içinde i inde boyutları belirli limitler içinde i inde kalan tanelerin ne oranlarda olduğunu unu açıklar. a Bu amaçla, kullanılmadan lmadan önce agreganın granülometrik bileşiminin iminin elek analizi deneyi ile saptanıp, p, belirli sınırlar s içinde i inde kalıp, kalmadığı kontrol edilmelidir. Bir agrega tanesinin geçebildi ebildiği i en küçük üçük k eleğin delik çapı veya kenar uzunluğu u o tanenin çapı olarak adlandırılır. r.

9 AGREGA GRANÜLOMETRİ AGREGANIN SINIFLANDIRILMASI 70mm 31.5mm BALAST 31.5mm 4mm ĐRĐ AGREGA 4mm 60µ µ ĐNCE AGREGA 60µ µ 2µ µ SĐLT 2µ µ ALTI KĐL

10 AGREGA DENEYLERĐ ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMY NTEMİ AGREGA YIĞINININ ORTA BÖLGESĐ TESPĐT EDĐLĐR. BU BÖLGENĐN DEĞĐŞĐK YERLERĐNDEN ÖRNEK ALINIR

11 AGREGA DENEYLERĐ ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMY NTEMİ AGREGA YIĞINININ ORTA BÖLGESĐ TESPĐT EDĐLĐR. BU BÖLGENĐN DEĞĐŞĐK YERLERĐNDEN ÖRNEK ALINIR ALINAN ÖRNEK BĐR YÜZEYE BOŞALTILIR. OLUŞAN YIĞIN YAKLAŞIK SĐLĐNDĐR HALE GETĐRĐLĐR.

12 AGREGA DENEYLERĐ ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMY NTEMİ ÖRNEK YAKLAŞIK DÖRDE BÖLÜNÜR. ĐKĐ ÇEYREK PARÇA ALINARAK YENĐ BĐR KARIŞIM YAPILIR. YENĐ OLUŞTURULAN YIĞIN DA DÖRDE BÖLÜNÜP KARŞILIKLI ĐKĐ PARÇASI ALINARAK DENEY YAPMAK ÜZERE KARIŞTIRILIR..

13 AGREGA DENEYLERĐ ÖRNEK ALMA : BÖLGEB LGEÇ

14 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Örnek alınan yığıy ığını temsil ettiği i varsayılan malzeme 105±2 C C sıcakls caklıktaki ktaki etüvde 24 saat bekletilerek kurutulur.

15 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Etüvden kuru malzeme değişik ik elek açıkla klığı olan eleklerin üzerine boşalt altılarak, larak, sarsma uygulanır. Elle Otomatik eleme

16 AGREGA DENEYLERĐ ELEK TİPLERT PLERİ Dairesel delikli 1.25a d Kare gözlg zlü TSE nin eski agrega şartnamelerinde hem dairesel delikli hem de kare gözlg zlü eleklere yer verilmiştir. Yeni şartnamelerde ise elek açıkla klıkları kare gözlü olarak saptanmış ıştır

17 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ ELEK SERİLER LERİ Agrega Elek Serileri Kare gözlü (TS 130) Elek Açıklığı (mm) Kare gözlü elekler (ASTM C136) Elek No Elek açıklığı (mm) Kaba agrega ¾ ½ 3/ Đnce agrega ,

18 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ NORMAL BETONDA KULLANILAN ELEK SERİLER LERİ D max =32 mm Agrega Elek Serileri Kare gözlü Elek Açıklığı (mm) Elek altı

19 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Eleklerde sarsma işlemi i tamamlandıktan sonra her elek üzerinde ve elek altında kalan kısımlar ayrı ayrı tartılır. r.

20 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Elekte kalan ağıa ğırlıklar bir çizelge üzerine yazılır. Elek No (mm) Elek altı Elek üstünde kalan ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı ağırlık (g) = = = = = = = = 6900

21 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Elek No (mm) Elek üstünde kalan ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) Elek altı (2018/6900) 100=29.2 (3445/6900) 100=49.9 (4394/6900) 100=63.7 (5290/6900) 100=76.4 (5882/6900) 100=85.2 (6404/6900) 100=92.8 (6715/6900) 100=97.3 (6900/6900) 100=100

22 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Elek No (mm) Elek üstünde kalan ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) Elekten geçen yığışımlı p (%) Elek altı = = = = = = = = =0

23 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Elek No (mm) Elek üstünde kalan ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) Elekten geçen yığışımlı p (%) Elek altı

24 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Elek No (mm) Elek altı Elekten geçen yığışımlı p (%) Yatay eksende elek no Düşey eksende elekten geçen en yığışıy ığışımlı yüzdeler olacak şekilde grafik çizilir.

25 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Elek No (mm) Elekten geçen yığışımlı p (%) Elek altı Elekten geçen (%) Elek açıklığı (mm)

26 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ mm den küçük üçük çaplı malzemelerin oranı %36.3 tür. Diğer bir deyişle malzemenin %36.3 ü ince agrega, %63.7 si iri agregadır. r. Elekten geçen (%) Elek açıklığı (mm) 70.8

27 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ Granülometri eğrisi p = 100 yatay doğrusuna yakın ise, agregada fazla miktarda ince tane bulunmaktadır. Eğrinin yatay eksene yaklaşmas ması durumunda ise, agregada fazla miktarda iri agrega bulunduğu u anlaşı şılır. Elekten geçen (%) Daha ince Elek açıklığı (mm) Daha Kalın

28 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ ÇOK ĐNCE TANELER FAZLA ÖZGÜL YÜZEY FAZLA SU DÜŞÜK DAYANIM + DAYANIKLILIK ÇOK ĐRĐ TANELER ĐŞLENEBĐLME ZORLUĞU BOŞLUKLU YAPI DÜŞÜK DAYANIM + DAYANIKLILIK HEPSĐ AYNI BOYUTLU TANELER BOŞLUKLU YAPI DÜŞÜK DAYANIM + DAYANIKLILIK

29 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ Taze betonun karış ıştırılması,, taşı şınması,, yerine serilmesi ve sıkışs ıştırılması işlemleri boyunca, iri ve ince tanelerin segregasyonuna neden olmayarak, istenilen işlenebilmenin i ve yoğunlu unluğun elde edilmesini sağlayacak olan agrega tane boyutu dağı ğılımıdır. İdeal tane dağı ğılımının n nasıl l olması gerektiği i konusundaki çalışmalar yaklaşı şık k 150 yıl y önce başlam lamış olup, 1845 te Wright, 1897 de Feret, 1907 de Fuller ve Thomson,, 1930 da Bolomey,, 1938 de Faury gibi ünlü birçok bilim adamı tarafından çeşitli çalışmalar yapılm lmıştır.

30 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ Bu çalışmaların n en dikkate değer er olanı, en fazla sıkılığıs ığı (birim hacim ağıa ğırlığı) sağlad ladığı söylenen Fuller bağı ğıntısıdır: P = 100 d D n P:elekten geçen (%) d: elek boyutu D: agreganın en fazla boyutu n: istenen incelik ve kalınlığa göre ayarlanabilen katsayı

31 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ Fuller bağı ğıntısında nda en fazla birim hacim ağırlık k elde edebilmek için i in n katsayısının 0.5 alınmas nması gerektiği i belirtilmiştir. tir. P = 100 d D agreganın n iyi bir tane dağı ğılımına (gradasyona( gradasyona) ) sahip olup, olmadığı ığına söz s z konusu karışı ışımın n beton içindeki i indeki performansı gözlenerek karar verilir.

32 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ Birçok ülkenin standartlarına na giren bu eğriler, e uygulama kolaylığı yönünden nden tek bir eğri e yerine, eğrilerle sınırlandırılmış bölgeler olarak verilir. Elekten geçen (%) Uygun Granülomteri C 32 B Elek açıklığı (mm) 100 A

33 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ B: İdeal Granülometri C: İncelik SınırıS A: Kalınl nlık k sınırıs A ve B çizgileri arasında kalan bölge b ideal kullanım alanını göstermektedir. Elekten geçen (%) B ve C çizgileri arasındaki bölgede kalan malzemenin ince kalmasına rağmen kullanılabilmesine labilmesine izin verilir Uygun Granülomteri C 32 B Elek açıklığı (mm) 100 A

34 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ D max = 8 mm için i in İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ

35 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ D max = 16 mm için i in İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ

36 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ D max = 32 mm için i in İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ

37 AGREGA DENEYLERĐ ELEK ANALİZİ D max = 63 mm için i in İDEAL GRANÜLOMETR LOMETRİ

38 AGREGA DENEYLERĐ GRANÜLOMETR LOMETRİSİ DÜZGÜN N BETON ÖRNEKLER

39 AGREGA DENEYLERĐ GRANÜLOMETR LOMETRİSİ BOZUK BETON ÖRNEKLER (KİLL LLİ ve İRİ AGREGASIZ, ADERANSI YOK) GÖLCÜK te YIKILMIŞ BAZI YAPILARDAN ALINMIŞ BETON ÖRNEKLERĐ-1999

40 AGREGA DENEYLERĐ GRANÜLOMETR LOMETRİSİ BOZUK BETON ÖRNEKLER (KİLL LLİ ve İRİ AGREGASIZ, ADERANSI YOK) GRANÜLOMETR LOMETRĐSĐ BOZUK, BOŞLUKLU BETON OLMASI GEREKEN MALZEMELER!!!!!!

41 AGREGA DENEYLERĐ GRANÜLOMETR LOMETRĐSĐ BOZUK, BETON OLMASI GEREKEN MALZEMELER!!!!!!

42 AGREGA KARIŞIM GRANÜLOMETRİSİ Genellikle doğada bulunan malzemeler bu granülometri değerlerine uymaz. Ancak biri fazla kalın, diğeri fazla ince iki malzemeyi belirli oranlarda karıştırarak, istenen sınırlarda kalan bir karışım elde edilebilir.

43 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Bazen istenen granülometride karışı ışım m elde edebilmek için, i in, dörtd rt- beş ayrı malzemenin belirli oranlarda karış ıştırılması gerekebilir Kırma kireçta taşı Doğal kum Kırma kireçta taş ı 0-5 Kırma kum

44 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Sorun bu agregaların n hangi oranlarda karış ıştırılacağını bulabilmektir. %? %? %? %? Ancak elek ve malzeme sayılar larının n değişebilmesi ebilmesi nedeniyle, istenen granülometride karışı ışım m elde edilebilmesi için, i in, karışı ışım oranları cebirsel denklemler kurularak çözülemez. Bu oranlar deneme sınama s yöntemiyle y bulunabilir.

45 AGREGA KARIŞIM GRANÜLOMETRİSİ KARIŞACAK MALZEMELER Kırmataş Kırmataş 5-15 Doğal kum 0-5 Kırmataş tozu

46 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ ELEKTEN GEÇEN EN YIĞIŞIMLI IMLI (%) p Elek No (mm) Kırmataş Kırmataş 5-15 Doğal kum 0-5 Kırmataş tozu ,0 13,4 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 100,0 100,0 44,8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 100,0 100,0 100,0 82,1 50,8 29,0 17,5 11,2 100,0 100,0 100,0 96,8 76,8 49,5 30,2 18,4 46

47 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ % KIRMATAŞ Kırmataş

48 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ % KIRMATAŞ Kırmataş

49 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ % KIRMATAŞ Kırmataş tozu

50 AGREGA KARIŞIM GRANÜLOMETRİSİ % Doğal kum Doğal kum

51 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ 3 veya daha fazla agrega karışı ışımı için in en ideal çözüm Excelde deneme yanılma metodudur. 51

52 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Kırmataş %20 Kırmataş 5-15 %20 Doğal Kum %30 Kırmataş tozu %30 Elek No (mm) ELEKTEN GEÇEN EN YIĞIŞIMLI IMLI (%) p Kırmataş ,0 13,4 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Kırmataş ,0 100,0 44,8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Doğal kum ,0 100,0 100,0 82,1 50,8 29,0 17,5 11,2 Kırmataş tozu ,0 100,0 100,0 96,8 76,8 49,5 30,2 18,4 52

53 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ ELEKTEN GEÇEN EN YIĞIŞIMLI IMLI (%) p Elek No (mm) Doğal kum Doğal kum %20 %20 %30 %30 0, , , ,3 100 = 100 ideal 100 kalınlık sınırı 100 İncelik sınırı ,2 13,4 + 0, , ,3 100 = 82, ,2 0,2 + 0,2 44,8 + 0, ,3 100 = 69, ,2 0,2 + 0,2 2,8 + 0,3 82,1 + 0,3 96,8 = 54, ,2 0,2 + 0,2 0,5 + 0,3 50,8 + 0,3 76,8 = 38, ,2 0,2 + 0,2 0,5 + 0,3 29,0 + 0,3 49,5 = 23, ,2 0,2 + 0,2 0,5 + 0,3 17,5 + 0,3 30,2 = 14, ,2 0,2 + 0,2 0,5 + 0,3 11,2 + 0,3 18,4 = 9,

54 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Kırmataş %20 Kırmataş 5-15 %20 Doğal Kum %30 Kırmataş tozu %30 54

55 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Su ihtiyacı ve boşluk miktarı bakımından iri malzeme mümkm mkün n olduğunca unca çok olmalıdır. İri agrega (4 mm den büyük k malzeme) oranı %50-60 olması akılc lcı bir başlang langıç olabilir. 55

56 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ ELEKTEN GEÇEN EN YIĞIŞIMLI IMLI (%) p Elek No (mm) Doğal kum Doğal kum %30 %30 %20 %20 0, , , ,2 100 = 100 ideal 100 kalınlık sınırı 100 İncelik sınırı ,3 13,4 + 0, , ,2 100 = 74, ,3 0,2 + 0,3 44,8 + 0, ,2 100 = 53, ,3 0,2 + 0,3 2,8 + 0,2 82,1 + 0,2 96,8 = 36, ,3 0,2 + 0,3 0,5 + 0,2 50,8 + 0,2 76,8 = 25, ,3 0,2 + 0,3 0,5 + 0,2 29,0 + 0,2 49,5 = 15, ,3 0,2 + 0,3 0,5 + 0,2 17,5 + 0,2 30,2 = 9, ,3 0,2 + 0,3 0,5 + 0,2 11,2 + 0,2 18,4 = 6,

57 AGREGA KARIŞIM IM GRANÜLOMETR LOMETRİSİ Kırmataş %30 Kırmataş 5-15 %30 Doğal Kum %20 Kırmataş tozu %20 Deneme yanılma bilgisayar programları ile daha hızlı yapılabilir. 57

58 İNCELİK K MODÜLÜ Tipik bir elek analizi AGREGA Elek No (mm) Elek üstünde kalan ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı ağırlık (g) Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) Elekten geçen yığışımlı p (%) Elek altı

59 İNCELİK K MODÜLÜ AGREGA Elekten geçen yığışımlı p (%) Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) İncelik modülü= 494.5/100= 4.9 Birbirini izleyen standart elek serisi üzerinde kalan kümülatif malzeme yüzdelerinin toplamının n yüze y bölümü o malzemenin incelik modülü diye adlandırılan karakteristiğini ini oluşturur. 59

60 İNCELİK K MODÜLÜ Elekten geçen yığışımlı p (%) AGREGA Elek üstünde kalan yığışımlı q (%) İncelik modülü= 494.5/100= 4.9 Agregaların n bileşimini imini granülometri eğrilerinden başka gösteren g diğer bir karakteristik de incelik modülüdür. İncelik modülü,, agreganın n inceliği veya kabalığı hakkında genel bir fikir vermesine rağmen, agreganın tane dağı ğılımı hakkında bir bilgi vermemektedir. Farklı gradasyona sahip agregalar aynı incelik modülü değerine erine sahip olabilir. 60

61 İNCELİK K MODÜLÜ AGREGA Taneler inceleştik tikçe e ve boyutları küçük k olan tanelerin miktarı arttıkça a bu karakteristik küçük üçük k değerler erler almaktadır. Malzemede iri tanelerin miktarının n artması ise incelik modülünün büyük k değerler erler almasına neden olur. Karışı ışım m oranlarını deneme sınama s yolu ile ararken incelik modülü değerlerinden erlerinden yararlanılabilir. labilir. İncelik modülü,, aynı kaynaktan sağlanan agregadaki küçük üçük değişkenlikleri tespit için i in kullanılabilir. labilir. Ancak, farklı iki kaynaktan sağlanan agregaların n tane dağı ğılımlarını karşı şılaştırmakta kullanılamaz. lamaz. 61

62 İNCELİK K MODÜLÜ AGREGA Bazı standartlar, betonun karışı ışım m tasarımında incelik modülü ile ilgili bazı kısıtlamalar getirilmiştir. tir. Örneğin, ASTM C33, ince agreganın n incelik modülünde 0.2 den daha fazla oranda değişkenlik olmamasını ister. Daha büyük b k değişkenlikler, işlenebilirlikte i kabul edilemez değişkenliklere neden olduğu u için i in bileşenlerin enlerin oranlanmasında nda yeni bir ayarlanma yapılmas lmasını gerektirir. Bir diğer sınırlamada s ASTM de belirtilen, ince agreganın n incelik modülünün n 2.3 den yüksek y ve 3.1 den düşük d k olmasıdır. 62

63 AGREGA Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Betonun teknik özelliklerini etkileyen en önemli birleşim im parametresi su/çimento oranıdır. r. Su miktarını etkileyen faktör r ise betonun işlenebilir i niteliğe sahip olması gereğidir. Bu nedenle agreganın n mevcut su içerii eriği ve granülometrisi önemlidir. S/Ç= = 0,40 63

64 AGREGA Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Agreganın ıslatma suyunu belirleyen özellikler ise; agregaların mevcut su içerii eriği i ve granülometrisidir lometrisidir. Değişik nem koşullarındaki granit agregası (a) Fırın kurusu (b) Hava kurusu (c) Kuru yüzey doygun (d) Islak Emme kapasitesi Etkili emme Yüzey nemi 64

65 AGREGA Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Tamamen Kuru Taneler Bu durumda agrega tanelerinde hiç su bulunmamaktadır. Böyle B bir durum, agrega örneklerini etüvde C C 'de tutarak elde edilir 65

66 AGREGA Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Kuru Yüzeyli Y Taneler tanelerin yüzeyi y kurudur ancak tanelerin içindeki i indeki boşluklar lukların n bir kısmı su ile doludur 66

67 AGREGA Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Kuru Yüzeyli Y Doygun Taneler Bu durumdaki agregaların n yüzeyleri y kuru, içi boşluklar lukları tamamen su ile doludur. 67

68 AGREGA Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Islak Taneler Bu halde, tanelerin tüm t m boşluklar lukları ve yüzeyi su ile kaplıdır r. 68

69 AGREGA Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Kuru Yüzeyli Y Doygun Taneler Beton üretiminde kullanılacak lacak agrega kuru yüzeyy zey-doygun durumda olmalıdır Eğer taneler kuru veya yarı kuru halde ise kullanılan lan suyun bir kısmk smı taneler tarafından emilecek, betonda gereğinden az miktarda su kalacaktır. Bu sakıncal ncalı durumu ortadan kaldırmak için, i in, agreganın n emebileceği i su miktarını hesaplayıp, p, agregaların n kuru yüzeyy zey-doygun duruma getirilinceye kadar ıslatılması gerekir. 69

70 AGREGA Granülometri Bileşimi imi - Islatma Suyu İlişkisi Kuru Yüzeyli Y Doygun Taneler Malzeme ıslak ise, beton karışı ışım m suyu da betona eklenince gereğinden fazla su kullanılm lmış olacaktır. Bu durum da daha sonra açıklanacaa klanacağı gibi betonun dayanımını büyük ölçüde düşürmektedir. d Bağı ğıl l nemi % 50'nin üzerindeki kapalı ortamlarda saklanan agregalar kuru yüzeyy zey-doygun konumda varsayılabilir. 70

71 Bolomey formülü AGREGA Agrega taneleri üzerinde yeterli kalınl nlıkta bir su tabakası oluşturmak için i in önerilen teorik formüller vardır. r. Bunlardan en önemlisi "Bolomey" Bolomey" " formülüdür. r. e = 3 N.q d 1.d 2 Burada (e) kg cinsinden, d 1 ve d 2 elekleri arasında bulunan, (q) kg agrega için i in gerekli su miktarını vermektedir. Formülde N bir katsayıdır. 71

72 Bolomey formülü AGREGA N değerleri çizelgesi e = 3 N.q d 1.d 2 Beton kıvamı Yuvarlak taneler Köşeli taneler Kuru kıvam Plastik kıvam (Betonarme için) Akıcı kıvam

73 AGREGA Bolomey formülü e = 3 N.q d 1.d 2 Yukarıdaki formülde d 1 ve d 2 yuvarlak delikli eleklerin delik çapları olup, mm cinsinden yerine konulur. Bolomey formülü boyutları 0.2 mm'den küçük k taneler için i in uygulanamaz. Bu grup taneler için i in ağıa ğırlığının n % 23'ü kadar su kullanılmas lması gerekir. Çimento için i in gerekli su miktarı için in de 0.23 değeri eri alınır. 73

74 AGREGA Bolomey formülü e = 3 N.q d 1.d 2 Bu formül l yalnızca agrega yüzeylerini y ıslatmak için in gerekli su miktarını vermektedir. Taneler içindeki i indeki boşluklar lukları dolduracak su, bu miktarın n içinde i inde değildir. 74

75 AGREGA Bolomey formülü e = 3 N.q d 1.d 2 Bolomey formülünden şu u sonuçlar çıkarılabilir: 1) İnce malzeme yüzdesine y bağlı olarak, ıslatma suyu miktarı artmaktadır. r. 2) Köşeli taneleri (kırmata( rmataşları) ) içeren i karışı ışımların, yuvarlak malzemeli karışı ışımlara kıyasla k daha fazla su gereksinimleri vardır. r. Pratik olarak iri agregada ıslatma suyu ağıa ğırlığın n % 1-2'si 1 ince agregalarda % 5-9'u 5 arasında bir değer er alınabilir 75

76 AGREGA incelik modülü-su formülü Islatma suyunun hesaplanmasında nda yararlanılan bir diğer bağı ğıntı incelik modülü-su formülüdür. r. TS 706 elek takımına göre g agreganın n incelik modülü "k" hesaplanır. Agrega yığıy ığınını ıslatmak için i in gerekli su miktarı S = α(10 ile bulunur. k) 76

77 AGREGA incelik modülü-su formülü S = α(10 k) α katsayısının n değerleri erleri aşağıa ğıda görüldg ldüğü şekilde alınır. Beton Kıvamı Dere Kumu ve Çakıl Dere Kumu ve Mıcır Deniz Kumu ve Mıcır Kuru Plastik Akıcı Bu formül çimento dahil betonun toplam su gereksinimini verir. 77

78 AGREGA Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi Agreganın n rutubeti denilince ıslak tanelerin, kuru yüzey-doygun durumundaki tanelere göre, g yüzde y cinsinden ağıa ğırlığındaki artışı anlaşı şılır. P 2 ağırlığındaki ıslak taneler, kuru yüzeyy zey-doygun hale getirilince ağıa ğırlığı P 1 oluyorsa, agreganın n rutubeti aşağıdaki bağı ğıntı ile hesaplanır: m = P P P 1 78

79 AGREGA Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi Agreganın n rutubetli olması beton üretiminde iki bakımdan göz g önünde nde tutulmalıdır. Birincisi; betona konulacak su miktarı agregada bulunan su miktarı kadar azaltılmal lmalıdır. Örneğin; 1 m 3 beton yapımında 158 lt su kullanılmas lması gerekiyorsa ve bu betonda kuru yüzey y doygun konumdan % 3 fazla rutubet içeren i 650 kg ince agrega varsa, kullanılacak lacak suyu x 650 =138.5 lt' ' ye düşürmek d gerekir. Aksi halde betonun dayanımı artan su/çimento oranından ndan ötürü azalır. 79

80 AGREGA Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi İkinci önemli faktör, rutubetin hacim kabarmasına neden olmasıdır. KURU NEMLİ Agrega tanelerinin rutubetli olması halinde, taneleri kaplayan su filmi taneciklerin birbirine yaklaşmas masına engel olarak hacim kabarmasına neden olur. Hacim, rutubet miktarının n kritik bir değeri eri (% 5-8) 5 için, i in, en fazla değere ere ulaştıktan sonra ince agregadaki su miktarının artması ile azalmaya başlar. ISLAK Su miktarı fazlalaşı şınca su filmleri birbiri ile birleşir, ir, su taneler arasındaki boşluklarda hareket ederek, hacmin azalmasına neden olur. 80

81 AGREGA Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi İkinci önemli faktör, rutubetin hacim kabarmasına neden olmasıdır. KURU Agrega taneleri tamamen doygun duruma geldiklerinde ise, hacimleri yaklaşı şık k olarak kuru durumdaki ile aynıdır. NEMLİ ISLAK 40 Kumda nem ile hacim artışı (%) ince iri Ağı ğırlıkça yüzey nemi (%) 81

82 AGREGA Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi 40 Kumda nem ile hacim artışı (%) ince iri Ağı ğırlıkça yüzey nemi (%) İnce agrega uygulamada kamyon hacmi üzerinden satın n alınır. Eğer alınan ince agregada % 5 oranında nda rutubet mevcut ise, ince agreganın görünen hacmi gerçek ek hacminden yaklaşı şık k % 30 fazladır. Bu durumda, % 30 fazla para ödenmiş olacaktır. Ayrıca, beton malzemesi görünen g hacim cinsinden ölçülerek kullanılıyorsa, katılan ince agrega gereğinden az olacak ve betonda çimento dozajı artacaktır 82

83 AGREGA Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi 40 Kumda nem ile hacim artışı (%) ince iri Ağı ğırlıkça yüzey nemi (%) İri agregalarda, serbest sudan kaynaklanan hacim artışı önemsiz mertebelerdedir. Çünk nkü yüzeydeki su filmi tabakasının kalınl nlığı agrega tanesi ile kıyaslandığında çok küçük üçüktür. Beton üretiminde kullanılan lan agregaların n miktarları,, hacim yerine ağıa ğırlık cinsinden saptanıp, p, beton üretilirse bu sakınca ortadan kalkar. Bu nedenle, beton üretiminde malzemelerin ölçüm m işlemi i ağıa ğırlıkça a yapılmal lmalıdır. 83

84 Agregaların Porozitesi AGREGA Agrega tanelerinde bulunan boşluklar lukların n oranının ve kuru yüzeyy zey-doygun konuma gelinceye kadar emdiği i su miktarının n bilinmesinde yarar vardır. r. Bu amaçla agrega taneleri üzerinde su emme deneyi yapılır. Agreganın porozitesi, permeabilitesi ve su emmesi, agrega ve çimento arasındaki aderansı, betonun donma-çö çözülme dayanıkl klılığını, agreganın n kimyasal stabilitesini ve aşıa şınma dayanıkl klılığını etkilediği i için i in önemlidir. 84

85 AGREGA İri Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi İri agrega tanelerinden bir miktar malzeme alınarak 24 saat su içinde i inde bırakb rakılır. r. Sudan çıkarılan tanelerin içindeki i indeki boşluklar su ile dolduğu u gibi aynı zamanda yüzeylerinde y de bir su filmi bulunur. Bir havlu ile iri agrega tanelerinin yüzeyindeki y su kurulanır r ve malzeme kuru yüzeyy zey-doygun hale getirilir. Bu durumdaki tanelerden P 1 ağırlığında malzeme alınarak etüvde kurutulur. Kurutulan malzemenin P 0 ağırlığı bulunur. 85

86 AGREGA İri Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi Buna göre g agreganın n su emme miktarı; (P1 P P 0 0 ) Agreganın n porozitesi P ise şu şekilde hesaplanır: p = P P P δ Burada δ tamamen kuru agreganın özgül ağırlığıdır. 86

87 AGREGA İri Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi İri agrega tanelerinin porozitesinin küçük olması bu tanelerin dayanımlar mlarının n yüksek y değerler erler almasına neden olabilir. Bu yüzden y beton üretiminde kullanılacak lacak olan agregalarda porozitesinin belirli bir değerden erden büyük b k olmaması (örneğin % 5 - % 10) istenir. 87

88 AGREGA İri Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi Bazı kayaçlar ların porozitesi Kaya grubu Kuvarsit Kireçtaşı Granit Porozite (%)

89 AGREGA İnce Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi Kum: 4 mm ile 63 µm İnce agrega veya kumlarda, 24 saat su içinde inde tutulan tanelerin çok küçük üçük olması nedeniyle, kuru yüzeyy zey-doygun hale getirilmeleri havlu ile kurutma yoluyla yapılamaz. 89

90 AGREGA İnce Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi Kurutma işlemi i malzemeyi bir küvet k içinde inde ısıtmak ve sıcak s hava sevkedip, karış ıştırmak suretiyle yapılır. 90

91 AGREGA İnce Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi Tanelerin kuru yüzey y doygun durumda olup olmadıklar klarını anlamak için, i in, 73 mm yüksekliğinde inde ve 38 ve 89 mm çaplarında üst ve alt tabanlı bir kesik koni kullanılır. 91

92 AGREGA İnce Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi Kurutma işlemi i sırass rasında zaman zaman bu koni ince agrega ile doldurulur. 92

93 AGREGA İnce Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi Doldurulan koni yukarıya ya doğru kaldırılır. r. Koni kaldırılınca, ince agrega koni şeklinden belirli derecede ayrış ışmaya başlad ladığı zaman, ince agreganın n kuru yüzeyy zey-doygun hale dönüştüğüd kabul edilir. 93

94 AGREGA İnce Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi İnce agreganın n su emme ve porozite değerlerinin erlerinin hesabı aynen iri agregada olduğu u gibi yapılır. 94

95 AGREGA İnce Agregaların n Su emmesi ve Porozitesi Malzemeyi kuru yüzeyy zey-doygun konuma getirmek için i in farklı yöntemler vardır. r. Bunlardan biri merkezkaç kuvveti etkisi ile yüzeydeki suyu atan, bir eksen etrafında hızla dönen d silindir bir kaba sahip cihazı kullanmaktadır. Su emme kapasitesi iri agregalar için i in % 0.2 ile % 4, ince agrega için i in %0.2 ile % 2 arasında değişir ir 95