YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

Transkript

1 TANIM YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON Concrete kelimesi Latinceden concretus (grow together) ) kelimesinden gelmektedir. Türkçeye ise Beton kelimesi Fransızcadan gelmektedir. Agrega, çimento, su ve gerektiğinde inde bazı katkı maddelerinin birlikte karılmas lmasıyla elde edilen bir yapı malzemesidir. BETONDAN BEKLENEN ÖZELLİKER Düşük Birim Ağırlık Yüksek Mukavemet Yüksek Kırılma Tokluğu Yüksek Çarpma Dayanımı TİPİK DEĞERLER Basınç (Basma) Dayanımı Eğilme Dayanımı Çekme Dayanımı Elastisite Modülü Poisson Oranı Isısal Genleşme Katsayısı Rötre Yoğunluk Ağır Beton Normal Beton Hafif Beton 35 MPa 6 MPa 3 MPa MPa 0,2 10x10-6 / 0 C %0,05-0,1 >2800 kg/m kg/m kg/m KURALI Betonun Gerilme Altındaki Davranışı Beton İçerisinde Hacimsel Olarak; %10 ÇİMENTO, %20 SU ve HAVA, %30 KUM, %40 ÇAKIL bulunmaktadır. 1

2 ÇİMENTO ÇİMENTO BİLEŞENLERİ İsim Oksit Bileşimi Kısaltma Tricalcium Silicate Dicalcium Silicate Tricalcium Aluminate Tetracalicum Aluminoferrit 3CaO.SiO 2 2CaO.SiO 2 3CaO.Al 2 O 3 4CaO.Al 2 O 3.Fe 2 O 3 C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF ÇİMENTO BİLEŞENLERİ KARMA OKSİTLERİN ÖZELLİKLERİ ANA OKSİTLER ( % ) CaO SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 60 ~ ~ 25 3 ~ ~ 6 KARMA OKSİTLER ( % ) C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF Karma Oksitlerin Özellikleri: C3S: Hızlı sertleşir, temelde priz başlangıç süresini ve erken yaş dayanımını etkiler. C2S: Sertleşme yavaş olup bir haftadan sonraki dayanımlarda etkilidir. C3A: Erken yaşlardaki dayanıma etkisi azdır. Klinkere katılan alçı taşı C3A nın hidratasyonunu kontrol altına alır. C3A yüzdesi düşük çimento sülfat etkisine dayanıklıdır. C4AF: Dayanım kazanımı az, hidratasyonu hızlıdır. Renk verir. ÇİMENTO BİLEŞENLERİNİN ZAMANA GÖRE DAYANIM KAZANMASI ÇİMENTO ÇEŞİTLERİ PORTLAND ÇİMENTO, BEYAZ PORTLAND ÇİMENTO KATKILI ÇİMENTO, TRASLI ÇİMENTO, KOMPOZE ÇİMENTO, PORTLAND KOMPOZE ÇİMENTO PORTLAND CÜRUFLU ÇİMENTO. 2

3 AGREGA AGREGALARIN DAYANIMI Kum, çakıl, kırmatak rmataş gibi malzemelerin genel adı agregadır. r. Beton içinde i inde hacimsel olarak %60-75 civarında yer işgal eder. Agregalar tane boyutlarına göre g ince (kum, kırma k kum.. gibi) ve kaba (çak( akıl, kırmatak rmataş... gibi) agregalar olarak ikiye ayrılır. r. Agregalarda aranan en önemli özellikler şunlardır; r; Sert, dayanıkl klı ve boşluksuz olmaları, Zayıf f taneler içermemeleri i (deniz kabuğu, u, odun, kömür... gibi) Basınca ve aşıa şınmaya mukavemetli olmaları, Toz, toprak ve betona zarar verebilecek maddeler içermemeleri, Yassı ve uzun taneler içermemeleri, i Çimentoyla zararlı reaksiyonlara girmemeleridir. AGREGA DANE BOYUTU AGREGA DENEYLERİ YAPI CİNSC NSİ Betonarme Yol ve Hava Meydanları Baraj AGREGA SINIFI (mm) 16 ~ ~ ~ 250 AGREGA DENEYLERİ Elek analizi, Agrega tane şekli, Aşınma dayanımı, Agregada nem durumu, Agreganın özgül ağırlığı, Agregaların fiziksel etkenlere karşı direnci, Alkali silika reaksiyonu ELEK ANALİZİ Bu deney agregaların sınıflandırılmasını sağlar. Kare Delikli Elekler; TS 130 D ( mm ) = { 125, 90, 63, 31.5, 16, 8, 4, 2, 1, 0.5, 0.25 } TS 706 EN12620 D ( mm ) = { 63, 31.5,., 0.5, 0.25 } ASTM C136 D ( mm ) = { 125, 100, 90, 75, 63, 50, 37.5, 25, 19, 12.5, 9.52, 4.75, 2.38, 1.19, 0.595, 0.297, } 3

4 AGREGA DANE ŞEKLİ BETON Taze Beton Özellikleri İşlenebilirliğin Ölçümü İşlenebilme ve Kıvam, Taze betonun kolayca karılabilmesi, ayrışma yapmadan taşınabilmesi,yerleştirilebilmesi, sıkıştırılabilmesi ve yüzeyinin düzeltilebilmesi gibi özelliklerin tümüne işlenebilme denir. Taze beton karışımının ıslaklık derecesine yani betonun ne ölçüde ıslak veya kuru olduğunu tanımlayan özelliğe de kıvam denir. Slump Deneyi: Slump deneyi ASTM C e göre şu şekilde yapılır; Şekildeki slump aletinin içerisine taze beton 3 tabaka halinde ve her tabaka serildikten sonra 25 defa şişlenerek yerleştirilir, Alet dikkatli bir biçimde çıkarılıp ters çevrilerek çökme değeri okunur. İşlenebilme İşlenebilmeyi Etkileyen Faktörler İşlenebilirlik Derecesi Slump (mm) Sıkıştırma Faktörü Çimento miktarı, Çimento özellikleri, Kuru Kuru-Plastik Plastik Karma suyu miktarı, Agrega gradasyonu ve D max, Beton yapımında kullanılan kimyasal ve mineral katkılar. Akıcı

5 Segregasyon Segregasyon Nedenleri Taze beton içerisinde yer alan iri agrega ile çimento harcının herhangi bir nedenle ayrışma göstermesine Segregasyon denir. Malzeme oranları ve özellikleri, Malzemelerin yeterince karılıp karılmaması, Betonun taşıma, yerleştirme ve sıkıştırma işlemlerinin uygun tarzda yapılmaması. Diğer Özellikler Sertleşmiş Beton Özellikleri Priz süresi, Birim Ağırlık, Üniformite, Terleme. Basınç (Basma) Dayanımı, Çekme ve Eğilme Dayanımı, Yorulma Dayanımı, Büzülme (=Rötre), Sünme, Su Emme ve Geçirimlilik, Dayanıklılık (=Durabilite). Basınç (Basma) Dayanımı Silinidir Numunelerde Kırılma Şekilleri Eksenel basınç yükü etkisi altındaki betonun gösterebileceği direnme kabiliyetine Basınç Dayanımı denir. ASTM C39 TS EN

6 Kırılma Şekli (Makaslama) Basınç Dayanımı Genel olarak betonun çekme dayanımı betonun kalitesine göre basınç dayanımının %7 ile %17 si arasındadır, Yapı tasarımında çoğunlukla basınç dayanımı değerleri kullanılır, Doğrudan çekme, yarmada çekme ve eğilmede çekme olmak üzere üç şekilde tayin edilir. Betonun doğrudan çekme dayanımını bulmak için standart bir deney yöntemi yoktur, Bu deneyi yapabilmek için özel başlık düzenleri ve numuneler hazırlanmalıdır. Eğilmede Çekme Dayanımı; 3 nokta eğilme ve 4 nokta eğilme deneyleri ile tayin edilir, Basmada Çekme Dayanımı; 6

7 Betonun Yorulma Dayanımı Maksimum statik gerilme değerinin altındaki gerilme değerinin tekrar tekrar uygulanmaları sonucu malzemede yer alan kırılma olayına yorulma denir. Betonda belirli bir yorulma sınırı yoktur. Betona tekrarlı olarak uygulanan gerilme değeri küçüldükçe, malzemenin kırılmasına yol açacak yük tekrar sayısı çok fazla artmaktadır. Genel olarak betonun yorulma sınırı 10 milyon yük tekrarına karşılık gelir. Betonun Yorulma Dayanımı Betonun yorulma özelliği ile ilgili çalışmalar 1903 yılında Van Ormun ile başlamıştır, Betonun doğrudan çekme dayanımının elde edilmesi çok güç olduğundan, betonun yorulma dayanımı yarma gerilmesi altında ölçülebilmektedir. 7