Doç. Dr. Ali KOÇAK
Beton; kum, çakıl, su, çimento ve diğer kimyasal katkı maddelerinden oluşan bir bileşimdir. Bu maddeler birbirleriyle uygun oranlarda karıştırıldığı zaman kalıplara dökülebilir ve bu kalıpların şeklini alır. Çimentonun hidratasyonu sonucunda da beton sertleşerek birçok amaç için kullanılır. Kullanılış amacına göre çok çeşitli tiple rde beton elde etmek mümkündür.
Agrega İri (4-16) Katkı Kimyasal (akışkanlaştırıcı, Çimento İnce (0-4) Filler Su viskozite arttırıcı vb.) Mineral (puzolanik veya filler) Vibrasyon BETON
Elekten geçen, % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Kalker 500 doz çimentolu Kalker 400 doz çimentolu Kalker 300 doz çimentolu A16 B16 C16 0.25 0.5 1 2 4 8 16 Elek çapı, mm
Çimento miktarının hesaplanması Su/Çimento
Taze beton: çimento, su ve agrega gibi beton malzemelerinin belli oranda karıştırılmasıyla oluşan plastik, yarı akışkan betondur. Taze betonda su ve çimento hidretasyonu sonucu beton sertleşerek mukavemet kazanır İşlenebilirlik,ayrışma, kıvam segregasyon
Çimentonun hidratasyona uğraması ile taze beton sertleşmeye başlar. Bu reaksiyon ve sertleşme gittikçe yavaşlayarak yıllarca devam eden bir olaydır. Ancak reaksiyonun en şiddetli ve hızlı safhası ilk 7 ve 28 gün içinde yer alır. Taze beton bu donemden sonra bir yapı malzemesi olarak kullanılabilir. Sertleşmiş betonda istenen başlıca özellikler; dayanıklılık ve mukavemettir.
Agrega Deneyleri Elek Analizi; TS 130 (1978) ve TS 3530 EN 933-1 (1999) Birim hacim ağırlık ve su emme deneyleri; ASTM C 127 (2001) ve ASTM C 128 (1997) Sıkışık ve gevşek birim hacim kütle (yığın yoğunlukları) deneyleri; ASTM C 29 (1997) ve TS 3529 (1980) Taze Beton Deneyleri Çökme (Slump) deneyi; ASTM C 143 (2000) ve TS EN 12350-2 (2002) Hava miktarı tayini;ts EN 12350-7(2002) Birim hacim ağırlık deneyi; TS EN 12350-6 (2002) V-Kutusu Deneyi(EFNARC Standartları) L-Kutusu Deneyi (EFNARC Standartları) Sertleşmiş Beton Deneyleri Betonların bakımı ve kürü; TS 3323 (1979) ve TS EN 12390 2 (2002) Basınç mukavemeti tayini; TS EN 12390 4 (2002) ve TS EN 12390-3 (2003) Ultrases geçiş hızı tayini deneyi; ASTM C 597 (1997) Schmidt yüzey sertliğinin belirlenmesi; TS 3260 (1978) Eğilme dayanımı tayini; TS EN 12390 4 (2002) ve TS EN 12390-5 (2002) Yüksek Sıcaklık (20 o C, 100 o C, 200 o C, 400 o C, 600 o C, 800 o C) (TS EN 13820-2004)
Beton gibi çekme dayanımı düşük bir malzemeden taşıyıcı sistemler oluşturmak, zor ve ekonomik olmayan çözümler gerektirir. Belki ilk akla gelen çözüm, eski çağlarda taşın kullanılışına benzer bir biçimde, eleman veya sisteme, kesitlerde yalnız basınç oluşturacak bir form vermektir, kemer veya kubbe gibi.
Ancak bu tür yapı geometrileri birçok durumda fonksiyonel ve ekonomik olmayabilir. Akla gelen ikinci çözüm, çekme gerilmelerinin betonun içine yerleştirilen, çekme dayanımı ve süneklikliği yüksek başka bir malzemece karşılanmasıdır. Bu ikinci çözüm mühendislik açısından çok daha uygun bir çözümdür. Betonda çekme gerilmelerini karşılamak için genelde çelik çubuklar kullanılır. Son yıllarda geliştirilen cam elyaflı çubuklar henüz çelik kadar ekonomik olmamaktadır.
Betonun basınç mukavemeti yüksektir fakat çekme mukavemeti düşüktür ve çekme etkisine karşı kullanılması ekonomik olmaz. Çekmeye karşı zayıflığını ortadan kaldırmak için 19. yy. ın ikinci yarısında çekme mukavemeti yüksek olan çelik ile beton birlikte kullanılmaya başlandı ve böylece demir takviyeli beton yani BETONARME ortaya çıkmış oldu. Çimentoya kum, çakıl ve su karıştırılarak elde edilen betonun çekmeye ve darbe etkilerine dayanıklı olmadığı görülerek, bu malzemenin demir çubuklarla güçlendirilmesi yoluna gidilmiştir. Lambot 1848 de betondan imal ettiği tekneyi karesel bir ağ ile oluşturulan demir çubuklarla güçlendirmeye çalışmıştır.
Beton çeliğin birlikte çalışmasını sağlayan bu olay "kenetleme" veya "aderans" olarak adlandırılır. Betonla çelik arasında hiç bir kimyasal etkileşme yoktur. İki malzemenin yüzeylerinin arasındaki yapışmayı, çelik - çimento yapışmasından doğan bağlayıcı kuvvetlerle yüzeylerin birbirine sürtünmesinden doğan bağlayıcı kuvvetleri sağlar. Çubuk, hasır vb. biçimlerde betona katılan çelik, yüklenmiş taşıyıcıda betonun çekme gücünü aşan gerilmeleri alır, böylece onun taşıma gücünü aşan gerilmeleri artırır, karalılığını sağlar; yapım, işletme ve deney süreçlerinde taşıyıcıya uygulanan en elverişsiz yüklerin betonda oluşturacağı çatlakların, taşıyıcının gücünü ve dayanıklılığını azaltmasına engel olur.
Beton çeliğin çevresini yeterli kalınlıkta sardığında çeliğe havanın etkisini önler. Çeliğin paslanmasını önleyen beton kesitine pas payı denilir.
Betonarme Çeliği Piyasada betonarme demiri veya yuvarlak demir adları ile anılan malzeme aslında demir olmayıp çeliktir. Betonarme çeliklerine betonun iyi yapışabilmesi için yüzeyi mat renkte, az ve temiz paslı olmalıdır. Yüzeyleri yağlı, kirli ve çok paslı olanlar temizlenmeden kullanılamaz
Kesitleri yuvarlaktır, çapları Ø (fi) işareti ile gösterilir. Ø 12 ye kadar olanlar 100 kg lık kangallar halinde, Ø 12 den kalın olanları 12 m boyunda ve firkete seklinde bulunur. Çapları 6 mm den 40 mm ye kadar 2 şer mm aralıkla artar. Çeliklerin üretim ve ulaşımında kolaylık sağlamak amacıyla boyları sınırlandırılmıştır. Betonarmede kullanılan çelik çubukların çaplarına göre en kesit alanları, ağırlıkları ve çevre uzunlukları çizelgeler halinde bellidir.
Halat Çelik Burulmalı Çelik Düğüm veya Profilli Çelik Çift Nervürlü Tek Nervürlü Normal Yuvarlak Çelik