Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

BETONUN BAKIMININ (KÜRLENMESİNİN) ÖNEMİ VE UYGULAMASI Prof. Dr. Kambiz RAMYAR Ege Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "BETONUN BAKIMININ (KÜRLENMESİNİN) ÖNEMİ VE UYGULAMASI Prof. Dr. Kambiz RAMYAR Ege Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü."— Sunum transkripti:

1 BETONUN BAKIMININ (KÜRLENMESİNİN) ÖNEMİ VE UYGULAMASI Prof. Dr. Kambiz RAMYAR Ege Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

2 İÇERİK GİRİŞ o Betondaki boşluklar o Çimento hidratasyonunun zamanla gelişimi BETONUN BAKIMI (KÜRÜ) o Betonun nem içeriğinin önemi o Döküm ve kürleme esnasındaki sıcaklığın önemi KÜR YÖNTEMLERİ o Su kürü o Yüzey kaplama malzemeleri o Hızlandırılmış kür yöntemleri (buhar kürü) İMO GAZİANTEP 2/58

3 GİRİŞ Heterojen ve çok karmaşık yapıya sahip olan betonun mekanik özelikleri, hacim sabitliği ve kalıcılığının mikroyapısına bağlı olduğu bilinmektedir. Ancak betonun mikroyapısı ile özelikleri arasındaki ilişki tam olarak açığa kavuşmamıştır. Kompozit bir malzeme olan beton üç fazdan oluşmaktadır: o Agrega, o Bağlayıcı Hamur o Ara Yüzey İMO GAZİANTEP 3/58

4 İMO GAZİANTEP 4/58

5 Bazı istisnalar dışında, agreganın dayanım ve dayanıklılığı betondan beklenenin üstünde olduğundan, betonun bu özelikleri bağlayıcı hamur ve ara yüzey tarafından kontrol edilmektedir. Bu fazların özelikleri ise içerdikleri boşluklarına (gözeneklerine) bağlıdır İMO GAZİANTEP 5/58

6 İyi sıkışmış bağlayıcı hamurda jel boşlukları ve kapiler boşluklar olmak üzere iki çeşit boşluk bulunmaktadır. Bu boşluklar ve barındırdıkları su; İMO GAZİANTEP 6/58

7 Birbiri ile bağlantılı olan jel boşlukları bağlayıcı hamurun karakteristik özeliğidir. Bağlayıcı hamurun ~%28’ini oluşturan bu boşluklar ortalama 2-3nm büyüklüğündedir. Aşırı küçük bu boşluklardan su kaybı veya bunlara su girişi kolay değildir. Ancak zorlayıcı etkiler altında bu boşluklardan su kaybı ve su girişi, hamurda sırasıyla büzülme veya şişmeye neden olur İMO GAZİANTEP 7/58

8 Kapiler boşluklar su/bağlayıcı oranı ve hidratasyon mertebesine bağlı boşluklardır. Büyüklükleri 10 ile 1000nm arasında değişen ve hamurda rastgele dağılan kapiler boşluklar, betonun dayanımı ve geçirimliliğini (dolayısıyla kalıcılığını) etkiler İMO GAZİANTEP 8/58

9 Genelde betonda beklenen işlenebilmeyi sağlamak için kullanılan karma suyu miktarı, karışımdaki bağlayıcının hidratasyonu için gereken suyun üstündedir. Buna göre, betonda kapiler boşlukların oluşumu kaçınılmazdır. Ancak, 1cm 3 çimentonun hidratasyonu sonucu ~2.14cm 3 hidratasyon ürünü oluştuğundan, kapiler boşlukların hacmi, hidratasyonun gelişmesi ile azalmaktadır. Bağlayıcı hamurun mikroyapısal gelişimi a) karıştırmadan hemen sonra; b) 7 gün sonra; c) 28 gün sonra; ve d) 90 gün sonra İMO GAZİANTEP 9/58

10 Kapiler boşluklar arasındaki bağlantıların kesilmesi için gereken süre S/Ç oranı arttıkça artmaktadır. Örneğin S/Ç oranı o 0.45 olan hamur için bu süre 7 gün, o 0.6 olan hamur için bu süre 6 ay ve o 0.7 olan hamur için bu süre sonsuzdur İMO GAZİANTEP 10/58

11 Çimento hidratasyonu için gereken su ve hidratasyon ürünlerinin hacmi bazı kabuller ile hesaplanabilir. Portland çimentosunun hidratasyonu sırasında kimyasal olarak bağlanan su (bünye suyu) miktarı çimento ağırlığının %23’ü kadardır. S b = 0.23 Ç Burada Ç gram cinsinden çimento ağırlığıdır İMO GAZİANTEP 11/58

12 Hidratasyonun katı ürünlerinin hacmi, çimentonun hacmiyle bünye suyunun %25.4 oranında azaltılmış hacminin toplamıdır. Buna göre Ç gram çimentonun tamamlanmış hidratasyonu sonucu, oluşacak katı ürünlerin hacmi cm 3 cinsinden aşağıdaki gibi hesaplanabilir. V kü = Ç/ Ç (0.23)( ) kuru çimento hacmi bünye suyu hacminin %74.6’sı V kü = Ç( ) = 0.489Ç Çimento hamurunun %28’ini jel boşlukları oluşturur. V j /(V kü + V j ) = V j /(0.489Ç + V j ) = 0.28 V j = 0.19Ç Burada V j jel boşluklarının hacmi, V kü katı hidratasyon ürünlerinin hacmi, Ç ise çimento ağırlığıdır İMO GAZİANTEP 12/58

13 Buna göre tamamen hidrate olmuş çimento hamurunun hacmi (V h ) aşağıdaki gibi olacaktır: V h = V kü + V j = ( )Ç = 0.679Ç Buradan 1cm 3 (3.15g) kuru çimentonun hidratasyonu sonucu oluşacak ürünlerin hacmi V h = 0.679(3.15) = 2.14cm İMO GAZİANTEP 13/58

14 Bünye suyuna ilaveten, hidratasyon için oluşan jel boşluklarının da su ile dolu olması gerektiği bilinmektedir. Bu durumda çimento hamurunun tamamen hidrate olması için gereken su miktarı aşağıdaki gibi hesaplanabilir: S = 0.23Ç Ç = 0.42Ç Böylece çimento hamurunun tamamen hidrate olması için S/Ç oranının yaklaşık 0.42 olması gereği sonucuna varılır. S/Ç oranı bu değerin üstünde olan karışımlarda kapiler boşlukların oluşumu kaçınılmazdır İMO GAZİANTEP 14/58

15 Sayısal Örnek S/Ç oranı olan ve kapalı bir kapta hidrate edilen 126g çimentonun hidratasyon ürünlerinin hacmi aşağıdaki gibidir. Çimentonun yoğunluğu: 3.15g/cm 3 Çimentonun hacmi: 126/3.15 = 40cm 3 Karışım suyu: (126) = 60g = 60cm 3 Karışım hacmi: 40+60= 100cm 3 Hidratasyon derecesi ( α ) %100 olduğu durum için: Bünye suyu: 0.23(126) = 28.98g = 28.98cm 3 Hidratasyonun katı ürünleri: V kü = ( ) = 61.62cm 3 Jel boşluğu: V j / (V j ) = 0.28 → V j = 23.96cm 3 Hidrate çimento hacmi (jel boşlukları dahil): V h = V kü + V j = = 85.58cm 3 Su ile dolu kapiler boşluklar: karışım suyu-(bünye suyu+jel suyu) = 60-( )= 7.06cm 3 Boş kapiler boşluklar: karışım hacmi – (hidrate çimento hacmi+su ile dolu kapiler boşluk) 100 – ( ) = 7.36cm İMO GAZİANTEP 15/58

16 İMO GAZİANTEP 16/58

17 Hidrate hamurun hacimsel oranları: (a) S/Ç oranı sabit (0.5), (b) S/Ç oranı değişken İMO GAZİANTEP 17/58

18 130nm’den küçük kapiler boşlukların karışımın S/Ç oranından bağımsız olduğu, dolayısıyla S/Ç oranının artışı ile iri kapiler boşlukların arttığı vurgulanmalıdır. Aslında hamurun dayanım ve geçirimliliğinin de bu iri kapiler boşluklara bağlı olduğu bilinmektedir. Ayrıca, kapiler boşluklarda bağıl nem %80’in altına düştüğünde hidratasyon hızı kayda değer mertebede azalmaktadır. Buna göre, karışımdan buharlaşma suretiyle veya çimentonun hidratasyonu ile azalan su, beton içindeki bağıl nemi %80’in üstünde tutmak için, telafi edilmelidir. Buradan beton bakımının neden önemli olduğu ortaya çıkmaktadır İMO GAZİANTEP 18/58

19 Betonun Bakımı Betondan beklenen özeliklerin gelişmesi için betonun yerleştirilmesi, sıkıştırılması ve perdahlanması işlemlerinden hemen sonra, yeterli süre uygun nem koşulu ve sıcaklıkta tutulması işlemine “bakım” adı verilmektedir. Bakım işleminin amacı, başlangıçta su ile dolu olan kapiler boşlukların mümkün olduğunca hidratasyon ürünleri ile doldurulmasıdır. Yukarıda vurgulandığı gibi, bu durum, betonun suya doygun veya doyguna mümkün olduğunca yakın tutulması ve uygun sıcaklığın sağlanmasıyla gerçekleşebilir İMO GAZİANTEP 19/58

20 Betonun dayanımı ve dayanıklılığı doğru ve yeterli süreli bakım ile gelişir. Bakım işleminin yetersiz olması durumunda kapiler boşluklar hidratasyon ürünleri ile yeterli mertebede dolamaz. İri ve birbiri ile bağlantılı kapiler boşluklar betonun dayanımı ve dayanıklılığını olumsuz etkiler, yapının servis ömrünü kısaltır ve onarım giderlerini arttırır. Kalıpların sökülmesi zamanı da bakım koşullarına bağlıdır. Yetersiz bakım nedeniyle, dayanımı gereken oranda gelişmeyen betonda kalıp sökülmesi sırasında çatlak, hatta göçme meydana gelmesi karşılaşılan sorunlardandır İMO GAZİANTEP 20/58

21 Betonun Nem İçeriğinin Önemi Çimentonun hidratasyonunun gelişimini sağlayarak, bağlayıcı hamurun gözenekliliğini azaltmak ve kuruma büzülmesi kaynaklı hacim değişikliğini en aza indirmek için betonda en az %80 mertebesinde doygunluğun sağlanması gerekmektedir. Havanın bağıl nemi %80 değerinin üzerinde olduğunda aktif bakım uygulanmasına gerek olmayabilir. Bu durum, rüzgar hızının yüksek olması, hava sıcaklığının yüksek olması ve beton ile ortam sıcaklığının farklı olması gibi etkilerin varlığında geçerli değildir. Bu etkilerin varlığında buharlaşma sonucu kapiler boşluklardaki dougunluk giderek azalır ve sonuçta hidratasyon yavaşlar, hatta durur. Bu yüzden çok nemli ortamlarda bile aktif kür uygulaması gerekebilmektedir İMO GAZİANTEP 21/58

22 Beton içerisindeki suyun buharlaşması o havanın bağıl nemi, o hava sıcaklığı, o beton sıcaklığı, o beton ile hava sıcaklığı arasındaki fark ile o rüzgar hızı gibi faktörlere bağlıdır. Bu nedenle, gündüz suya doygun bir beton, soğuk bir gece sonunda su kaybedebilir. Bu olay, soğuk hava koşullarında beton dökümü esnasında da ortaya çıkabilir. Daha önce vurgulandığı gibi, S/Ç oranı 0.42 ve üstünde olan betonlarda, beton içerisinde hidratasyonun tamamlanması için yeterli su bulunmaktadır. Betonun S/Ç oranı bu değerin altında ise, çimentonun hidratasyonu sonucu oluşan bünyesel kuruma hidratasyonun yavaşlamasına veya durmasına neden olabilir. Buna göre, hidratasyonun devamını sağlamak için dışarıdan betona su takviyesi gerekmektedir İMO GAZİANTEP 22/58

23 Normal ve yüksek dayanımlı betonların 1 yıllık dayanım gelişmesine kür koşullarının etkisini belirlemek için, yapılan bir çalışmada 20°C’de bekletilen numunelerden bir kısmı kirece doygun suda, bir kısmı havada (~%50 bağıl nemde) ve bir kısmı yüzey geçirimsizliği sağlanarak kür edilmiştir. Betonun dayanım seviyesinden bağımsız olarak, 7 günün altındaki yaşlarda dayanımlar arasında kayda değer fark görülmemiştir. Ancak bir yılın sonunda havada bekletilen numunelerin dayanımları, su kürü yapılan numunelere kıyasla %20, yüzeyi kaplanarak geçirimsizlik sağlanan örneklere kıyasla %16 daha düşük çıkmıştır İMO GAZİANTEP 23/58

24 Su kürü kesildiğinde dayanım gelişmesi kısa bir süre (betonun içindeki bağıl nem %80’in altına düşene kadar) devam eder, daha sonra durur. Su kürü yeniden başlatılırsa, dayanım yeniden gelişme gösterir, ancak, oluşan dayanım sürekli su kürü dayanımına erişemez. Bu nedenle, betonun yeterli dayanım, geçirimsizlik ve dayanıklılık kazanana kadar sürekli ıslak tutulması gerekmektedir. Özellikle düşük S/Ç oranına sahip betonlarda erken yaşlarda sürekli kür daha da önemli hale gelmektedir İMO GAZİANTEP 24/58

25 Çimento içeriği yüksek olan ve katkılı çimento içeren betonlar yetersiz kürden daha fazla etkilenmektedir. Bu hassasiyet katkı oranı artışı ile artmaktadır. Buna göre, normal portland çimentosu içeren betonlara en az 7 gün, katkılı çimento veya mineral katkı içeren betonlara ise daha uzun suda kür süreleri önerilmektedir İMO GAZİANTEP 25/58

26 Kür koşulu ve katkı oranının beton geçirimliliğine etkisi İMO GAZİANTEP 26/58

27 Betonun Sıcaklığının Önemi Betonun ilk aşamalardaki sıcaklığı aşağıdaki faktörlerden etkilenmektedir: o ortamın sıcaklığı, o malzemelerin başlangıçtaki sıcaklığı, o çimentonun hidratasyonundan açığa çıkan ısı ve o güneş ışınlarının emilimi. Beton dökümü için en ideal hava sıcaklıkları, çimentonun hidratasyonu için en ideal olan, 10-15°C ’dir. 5°C’nin altında ve 32°C’nin üstünde çimento hidratasyonu istenildiği gibi gelişmediğinden gerekli önlemlerin alınması gerekmektedir İMO GAZİANTEP 27/58

28 Döküm ve sertleşme sırasındaki yüksek sıcaklığın erken dayanımı arttırdığı, nihai dayanımı ise azalttığı bilinmektedir. Yüksek sıcaklıklarda erken dayanımın artması, çimento hamurunun daha hızlı hidrate olmasından kaynaklanmaktadır. Yüksek sıcaklıklarda ileri yaştaki dayanımların azalması, hidratasyon ürünlerinin üniform tarzda dağılmamasından ve hidrate hamurun daha boşluklu yapısından kaynaklanmaktadır İMO GAZİANTEP 28/58

29 ** Farklı sıcaklıklarda kür edilen betonların erken yaşlardaki dayanım farkları bir süre sonra ortadan kalkmaktadır İMO GAZİANTEP 29/58

30 Döküm sıcaklığı da (döküm esnası ve dökümden sonra 2 saat süresindeki sıcaklık) betonun dayanım gelişmesini etkilemektedir. Şekilde 10-46°C’de dökülüp, daha sonra 21°C’de suda kürlenen betonun (S/Ç oranı 0.53, ASTM Tip II çimento içerikli) 180 gün boyunca dayanım gelişmesi gösterilmiştir. Görüldüğü gibi düşük sıcaklıklarda dökülen betonun 7 günden sonraki dayanımları yüksek sıcaklıkta dökülen betonlardan fazladır İMO GAZİANTEP 30/58

31 21°C’de dökülen ve 6 saat boyunca bu sıcaklıkta bekletilen, daha sonra -9 ila 21°C’de kürlenen betonların (S/Ç oranı 0.53) 28 gün boyunca dayanım gelişmesi; Düşük sıcaklıklarda kürlenen betonun daha düşük 28 günlük dayanıma sahip olduğu görülmektedir. Buradan yeterli dayanım kazanması için, soğuk havada dökülen betonun daha uzun sürede uygun sıcaklıkta kür edilmesi gereği anlaşılmaktadır İMO GAZİANTEP 31/58

32 Kür Yöntemleri ve Malzemeleri Hidratasyon reaksiyonlarının gerçekleşmesi için beton içindeki gerekli bağıl nem iki yolla sağlanmaktadır: Su kürü: Çeşitli nedenlerden betondan kaybolan suyu telafi etmek için betona dışarıdan su girişini sağlamak amacıyla, sık sık veya sürekli su uygulamasıdır. Su kürü, beton yüzeyi göllendirerek, beton elemanı tamamıyla suya daldırarak, beton yüzeyine su püskürterek veya suya doygun kaplama malzemeleri kullanarak yapılmaktadır. Yüzeye kaplanan malzemeler kullanılarak: Bu yöntemde, buharlaşma yolu ile betondan su kaybı, yüzeyine geçirimsiz kağıt, plastik kaplama veya membran oluşturan kür malzemeleri uygulanarak önlenmektedir İMO GAZİANTEP 32/58

33 Su Kürü En ideal kür yöntemi olan su kürü, suyun doğrudan betona uygulanmasıdır. Bu yöntem, su sürekli var olduğu ve beton (hasar görecek kadar) kurumadığı sürece yeterlidir. Ancak, ilk günlerde, ara sıra sulama, kuruma- ıslanma etkisi sonucu yüzeyde çatlak oluşumuna ve dayanıklılığın azalmasına neden olur. Bünyesel kurumayı önlemek için su kürünün priz bitişinden hemen sonra başlatılması tavsiye edilmektedir. Ancak, taze betonun S/C oranını arttıracak şekilde betona su girmesi sakıncalıdır. Kür suyunun temiz olması ve betona zarar verecek maddeler içermemesi gerekmektedir. Ayrıca, betonda termal şok etkisi yaratmaması için kür suyu, beton sıcaklığından 10°C’den daha soğuk olmamalıdır İMO GAZİANTEP 33/58

34 Göllendirme veya Daldırma Yöntemiyle Kür Şantiyede nadiren uygulanabilen bu yöntem nem kaybının önlenmesi ve betonda üniform bir sıcaklık sağlanması açısından en etkin su kürü yöntemidir. Yol, döşeme, köprü gibi düz beton yüzeylerinde göllendirme yöntemi uygulanabilir. Son yıllarda, büyük bir işçilik ve su tasarrufu sağlayan, damlama sistemi ile sulama yöntemleri geliştirilmiştir İMO GAZİANTEP 34/58

35 Su Püskürterek Yapılan Kür Hem yatay hem de dikey yüzeylerin küründe kullanılan bu yöntem, ortam sıcaklığının donma sıcaklığından yüksek ve ortam neminin düşük olduğu hallerde uygulanabilmektedir. Sprey şeklinde su püskürtme aralıklı olarak yapılırsa, su uygulanmadığı dönemlerde betonun kuruması ve taze betonda suyun oluşturabileceği erozyon önlenmelidir İMO GAZİANTEP 35/58

36 Islak Kaplamalar Çuval bezi, pamuklu hasır vb. gibi nem tutabilen örtülerin suya doygun hale getirilip beton yüzeyine serilmesi ile uygulanır. Hem yatay hem de dikey yüzeylerde kullanılabilir. Serilen bezin etkinliği 2-3 kat yapılarak arttırılabilir. Kullanılan örtüle,r betona zarar veren veya betonda renk değişimine neden olan maddeler içermemelidir. Toprak, kum, talaş ve kuru ot gibi malzeme de ıslak kaplama olarak kullanılabilir. Bunların en önemli dezavantajı beton yüzeyinde renk değişimine neden olma olasılığının bulunmasıdır İMO GAZİANTEP 36/58

37 Yüzey Kaplama Malzemeleri Bu malzemeler, beton üzerinde zar veya tabaka oluşturarak buharlaşma yoluyla betondan su kaybını azaltır. Böylece betonun kurumasından kaynaklanan zararlar azaltılabilir. Çok kolay uygulanan ve maliyeti düşük olan bu malzeme, daha erken yaşlarda da uygulanabilir. Bu yöntemde bünyesel kurumadan kaynaklı su kaybının telafisi mümkün değildir. Kullanılan plastik malzeme ve su geçirmez kağıtlar, sağlam ve esnek olmalı ve yırtılmaya karşı dayanıklı olmalıdır. Yapının dış kısmında kullanılan malzeme sıcak havalarda beyaz, kış aylarında ise siyah veya gri olmalıdır İMO GAZİANTEP 37/58

38 Beton yüzeyini naylon ile kaplamanın bir örneği; Bu uygulamada kenarlarda ve birleşim noktalarında herhangi bir açıklık, sızıntı ve yırtık örtünün etkinliğini azaltır. Sıvı membran oluşturan bileşenler için de aynı koşullar geçerlidir İMO GAZİANTEP 38/58

39 Sıvı membran oluşturan kür malzemeleri beton yüzeyinin perdahlanmasından hemen sonra fırça veya sprey ekipmanı vasıtasıyla uygulanır. Taze betona olduğu gibi, kalıpları yeni sökülmüş sertleşmiş betona da uygulanabilir. Bu durumda kür malzemesi uygulanmadan önce beton yüzeyi ıslatılmalıdır İMO GAZİANTEP 39/58

40 Kür için kullanılan kimyasallar, üniform bir kalınlıkta ( kg/m 2 ) uygulanmalıdır. Etkili koruma için birbirine dik iki katmanda uygulanması tavsiye edilmektedir. Bu malzemeler, sertleşmiş beton ile taze beton veya harç ve boya gibi diğer yüzey kaplamaların arasındaki aderansı önleyebilir. Bu nedenle, sonradan aderansın gerekli olduğu durumlarda beton üzerine uygulanmamalıdır İMO GAZİANTEP 40/58

41 Kür Süresi ve Sıcaklığı Betonun nem kaybına karşı korunacağı minimum süre aşağıdaki koşullara bağlıdır: o Çevredeki hava durumuna o Çimento tipine o Karışım oranlarına o Hedeflenen dayanıma o Beton elemanın boyutuna o İleride maruz kalınacak koşullara. Bu süre kütle betonlar gibi düşük çimento dozajlı karışımlarda 3 hafta veya daha uzun olabilirken, çimento içeriği yüksek ve özellikle erken dayanımı yüksek çimento içeren karışımlarda bir kaç gün olabilmektedir. Soğuk havalarda, dayanımı yavaş gelişen puzolanlı betonlarda ve donatısız elemanlarda kür süresi daha uzun tutulmalıdır İMO GAZİANTEP 41/58

42 ACI’ya göre, yapısal betonlar 5°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda en az 7 gün veya beton dayanımının %70’ini kazanana kadar (hangisi daha önce gerçekleşirse) kür edilmelidir. Bu oran buz çözücü kimyasallara maruz kalacak betonlarda %100’dür. Aynı standart 5°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda, donatısız puzolanlı kütle betonların kür süresinin 3 haftaya kadar uzatılmasını, yoğun donatılı kütle betonların ise en az 7 gün kür edilmesini tavsiye etmektedir. !!! Daha düşük sıcaklıklarda kür süresi, betonun olgunluğuna göre belirlenmelidir İMO GAZİANTEP 42/58

43 Kalıpların sökülme veya kür işlemini sona erdirme zamanını belirlemek için şantiye ortamında kürlenen numuneler, yapıdan alınan karot numuneler veya tahribatsız deneylerden yararlanılabilir. Donma tehlikesi olan düşük sıcaklıklarda, beton 3.5 MPa basınç dayanımına ulaşana kadar donma etkisinde kalmamalıdır. Bu durumlarda ilave ısıya gereksinim olabilir. Bu, ısıtıcılar vasıtasıyla ve yapıya buhar uygulanarak sağlanabilir. Ancak taze betonun yüzeyi ısıtıcıdan çıkan gazlardan zarar görebilir İMO GAZİANTEP 43/58

44 Donma-çözülme ve agresif kimyasalların etkisi dahil olmak üzere dış çevre etkilerine açık elemanlar için TS EN 206 standardında tavsiye edilen minimum kür süreleri; * Betonun dayanım kazanma hızı 2 günlük basınç dayanımı/28 günlük basınç dayanımı oranına göre belirlenmektedir. Bu oranın 0.5’ten büyük olması durumunda dayanım gelişmesinin “hızlı”, 0.3 ile 0.5 arasında olması durumunda “orta”, 0.15 ile 0.3 arasında olması durumunda ise “yavaş” olduğu kabul edilmektedir. Betonun dayanım kazanma hızı*HızlıOrtaYavaş Beton sıcaklığı (°C) Güneş etkisi yok BN≥% Orta güneş veya orta rüzgar veya BN≥% Güçlü güneş veya aşırı rüzgar veya BN≤% İMO GAZİANTEP 44/58

45 Betonun Olgunluk Kavramı Çimentonun hidratasyonu ve buna bağlı olarak betonun dayanım gelişmesi sıcaklık ve zamandan önemli ölçüde etkilenmektedir. Buradan yola çıkarak, betonun dayanımını sıcaklık ve zamanın bir fonksiyonu olarak ifade etmeye yönelik çok sayıda çalışma yapılmıştır. Sonuçta, kür süresi (t) ve beton sıcaklığının (T) çarpımları olarak çeşitli “olgunluk” denklemleri geliştirilmiştir. Nurse ve Saul, -10°C’nin altında betonun dayanım kazanmasının duracağı varsayımıyla aşağıdaki bağıntıyı önermiştir: M t = Σ t (T+10) M t, t yaşındaki olgunluk, t, zaman (gün veya saat) T, betonun t süresince ortalama sıcaklığı (°C) İMO GAZİANTEP 45/58

46 Aynı olgunlukta olan betonların (karışımları ne olursa olsun) dayanımlarının yaklaşık eşit olacağı varsayılmaktadır. Olgunluk derecesi kavramında ortamın nem oranının dikkate alınmaması bir eksikliktir. Betonun basınç dayanımı- olgunluk derecesi ilişki (%100=23°C’de 28 günde oluşan dayanım) İMO GAZİANTEP 46/58

47 Hızlandırılmış (Buhar) Kür Yöntemleri Buhar kürü ilave ısı gereksinimi olan soğuk havalarda veya betonun erken dayanım kazanması gereken durumlarda iki farklı metotla uygulanabilmektedir. Atmosfer basınçlı buhar kürü : Genellikle prefabrik elemanlarda veya soğuk havalarda yapının etrafı kapatılarak yerinde uygulanan yöntemdir. Yüksek basınçlı (otoklav) buhar kürü: Küçük boyutlu elemanlarda, çok yüksek erken dayanımın gerekli olduğu veya betona birtakım ek özelikler kazandırmak için uygulanan yöntemdir İMO GAZİANTEP 47/58

48 Atmosfer Basınçlı Buhar Kürü Uygulanan buhar, dayanım gelişmesini hızlandırmak için gerekli sıcaklığı ve nemi sağlamaktadır. Genellikle, kalıpların erken alınabilmesi için prefabrik beton elemanlarına uygulanır. 4 aşamadan oluşur İMO GAZİANTEP 48/58

49 En yüksek dayanıma erişebilmek için ön bekleme süresi (2 ila 6 saat) gerekmektedir. Bu süre, sıcaklık artış hızına, maksimum sıcaklığa, elemanın boyut ve sekline, karışımın su içeriğine, kimyasal katkı türü ile içeriğine ve çimento tipine bağlıdır. Yüksek artış hızı ve/veya yüksek maksimum sıcaklık uygulandığında veya sertleşme hızı düşük çimento içeren karışımlarda ön bekleme süresi uzun tutulmalıdır İMO GAZİANTEP 49/58

50 Ön bekletme süresine bağlı olarak, sıcaklık artışı 11 ile 33°C/saat arasında değişebilmektedir. Ancak bu değerin, özellikle büyük hacimli elemanlarda, 22°C/saati aşmaması tavsiye edilmektedir. Bu aşamanın sonunda buhar sıcaklığı maksimum değerine ulaşmaktadır. Maksimum kür sıcaklığı 40 ile 80°C arasında değişebilmektedir. Ancak, optimum kür sıcaklığı 60 ile 75°C arasında değişmektedir İMO GAZİANTEP 50/58

51 Kür sıcaklığının yüksek olması, pahalı olmasına ilaveten, şekilde görüldüğü gibi ileri yaş dayanımları azaltabilmektedir. Ayrıca, 65°C’nin üzerindeki kür sıcaklıkları gecikmiş etrenjit oluşumu riskini de attırmaktadır. Beton, maksimum sıcaklıkta istenen dayanım seviyesine erişene kadar bekletilmelidir. Atmosfer basınçlı buhar küründe max. sıcaklığın dayanım gelişmesine etkisi (Tip II çimento, S/Ç=0.55, ön bekletme uygulanmamış) İMO GAZİANTEP 51/58

52 Son aşama, kontrollü soğutmadır. Küçük elemanlarda hızlı soğutma uygulanabilir. Fakat büyük elemanlarda yüzeysel çatlakların oluşmaması için soğutma hızının 22 ile 33°C/saat arasında olması tavsiye edilmektedir. Atmosfer basıncında yapılan buhar küründe çimentonun hidratasyon ürünlerinde kayda değer değişim olmadığından, bu küre tabi tutulan betonların özelikleri normal sıcaklıklarda kür edilen betonlardan çok farklı değildir. Ancak, buhar kürü uygulanan betonun ileri yaş dayanımının, standart kür uygulanan betonun altında olduğu bilinmektedir. Ayrıca, buhar kürünün beton ve çelik donatı arasındaki aderansı %50’ye varan oranlarda azaltabileceği, bu olumsuz etkinin çimentonun bir bölümü yerine mineral katkı kullanıldığı durumlarda tamamen yok olabileceği, hatta tersine artacağı bilinmektedir İMO GAZİANTEP 52/58

53 Yüksek Basınçlı Buhar Kürü (Otoklav Kürü) Beton sektöründe genellikle (küçük) prefabrik elemanlara uygulanan otoklav kürü, 6 ile 20 atm buhar basıncı altında, 160 ile 210°C sıcaklık aralığında kullanılmaktadır. Bu koşullarda hidratasyon ürünlerinin yapısı değişir ve 100°C’nin altında kür edilen betondan farklı özeliklere sahip ürünler oluşur: İMO GAZİANTEP 53/58

54 Uygulanan kür çevrimi, atmosfer basınçlı buhar kürüne benzerdir. Ön bekleme süresi, karışım oranları ve kür sıcaklığı gibi faktörlere bağlıdır. Sıcaklık ve basınç arttırma hızı, maksimum sıcaklığa yaklaşık 3 saatte ulaşacak şekilde uygulanır. Maksimum sıcaklıkta bekleme süresi de maksimum kür sıcaklığına ve ulaşılmak istenen dayanıma bağlı olup, genellikle 5 ile 8 saat arasında değişmektedir. Bekleme süresinin sonunda, basıncın serbest bırakılması dakikada tamamlanmalıdır. Basıncın hızla serbest bırakılması, nemin ani bir şekilde buharlaşmasını sağlayarak, elemanın kullanım esnasındaki büzülmesini azaltır İMO GAZİANTEP 54/58

55 Sadece normal portland çimentosu içeren sistemler otoklav kürü sonucunda çok düşük dayanımlar gösterir. Basınçlı buhar kürüne maruz kalacak çimento hamurunun molar CaO/SiO 2 oranının düşük (~1) olması gerekmektedir. Bu değer, kullanılan çimentonun kompozisyonuna bağlı olarak %30 ile %40’ı arasında SiO 2 ilavesi ile elde edilebilir. Bu durum, karışıma uygun miktarda ve reaktif formda SiO 2 içeren cüruf, uçucu kül, silis dumanı ve en az çimento inceliğinde silis tozu gibi mineral katkı ilave edilerek sağlanabilir İMO GAZİANTEP 55/58

56 Optimum oranda silis içeren hamurun dayanımı normal kür edilmiş hamurdan önemli oranda yüksektir. Bununla birlikte karışımda gereğinden fazla SiO 2 bulunursa, fazla olan silis filler olarak davranır ve dayanımda azalmaya yol açar. Silisli katkı içeriğinin betonun basınç dayanımına etkisi İMO GAZİANTEP 56/58

57 Otoklav kürü ile üretilen betonlar, normal kür ile üretilenlere göre aşağıdaki üstünlüklere sahiptir: Normal kür ile 28 günde elde edilen dayanımlara 24 saat içinde ulaşılabildiğinden eleman 1 günde kullanılmaya hazır hale gelebilir. Kür sonunda elemanın nem içeriği daha düşük olur. Sünme ve büzülme önemli oranda azalır. Artan dayanım ve azalan geçirimlilik nedeniyle sülfat ve donma-çözülme direnci artar. Çiçeklenme problemi azalır İMO GAZİANTEP 57/58

58 Otoklav kürü ile üretilen betonların, normal kür ile üretilenlere göre dezavantajları: Gevrekliği daha fazladır. Donatı ile aderansı %50 mertebesinde düşüktür. Bazı araştırmacılara göre, nervürlü donatılar kullanıldığında aderans dayanımında azalma oluşmamaktadır İMO GAZİANTEP 58/58

59 İMO GAZİANTEP 59/58


"BETONUN BAKIMININ (KÜRLENMESİNİN) ÖNEMİ VE UYGULAMASI Prof. Dr. Kambiz RAMYAR Ege Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları