Sakarya Üniversitesi İnş. Müh. BETON KARIŞIM HESABI Doç. Dr. Metin İPEK Sakarya Üniversitesi İnş. Müh.

BETON KARISIM HESABI TASARIM İLKELERİ Taze beton kütlesi işlenebilir olmalıdır. Betonun su/çimento (S/Ç) oranı belirli sınırlar içerisinde olmalıdır. Beton kütlesi sertleşdiğinde, istenen dayanımı sağlamalıdır. Beton, yapı elemanının servis süresini ve servis koşullarını etkileyen çevresel etkilere karsı dayanıklı olmalıdır.

BETON KARISIM HESABI KARIŞIM HESABI İÇİN BİLİNMESİ GEREKENLER Yapılan statik, betonarme hesapları sonucu, istenilen beton kalitesi belli olmalıdır.

BETON KARISIM HESABI KARIŞIM HESABI İÇİN BİLİNMESİ GEREKENLER Yapı elemanlarının boyutları, donatıları, donatı aralıkları belli olmalıdır.

BETON KARISIM HESABI KARIŞIM HESABI İÇİN BİLİNMESİ GEREKENLER Beton üretiminde kullanılması istenen malzemelerin özellikleri deneylerle belirlenmiş olmalıdır.

ÖRNEK BETON KARISIM HESABI ÖRNEK BETON KARIŞIM HESABI BİLİNENLER Kars’da betonarme istinat duvar inşaatın için beton üretilecektir. Projede donma-çözülme riski vardır ve yağmur ve donmaya uzun süreli maruz kalacaktır. (Etki sınıfı: XF 3) Projedeki beton sınıfı C25/30’dur. Taşıyıcı eleman en dar boyutu 30 cm’dir. Donatılar arası en küçük aralık 5 cm’dir. Döşeme derinliği 15 cm ve paspayı 4 cm’dir. İki tip kırmataş ve doğal kum kullanılacaktır. Çimento tipi CEM I 42,5’tir. Hava sürekleyici ve Akışkanlaştırıcı katkı kullanılacaktır.

BETON KARISIM HESABI KARIŞIM HESABI İÇİN BİLİNMESİ GEREKENLER Beton üretiminde kullanılması istenen malzemelerin özellikleri deneylerle belirlenmiş olmalıdır. Özellik I. Mıcır II. Mıcır Kum Yoğunluk (gr/cm3) (D.K.Y.) 2,65 2,70 Su emme (%) 0,5 1,0 Döküm günündeki stok nemi (%) 0,2 2,5 Çimento Yoğunluğu 3,15 kg/dm3’tür.

BETON KARISIM HESABI 1. Dmaks Seçimi Dmaks değeri; En dar kesitin 1/5’inden az; 30/5=6 cm=60 mm’den az, Projedeki donatılar arası en küçük temiz açıklığın 3/4'ünden az; 50x3/4= 37,5 mm’den az, Döşeme derinliğinin 1/3’ünde az; 150/3=50 mm’den az, Paspayı tabakasından az; 40 mm az olduğundan Dmaks =32 mm seçilmiştir.

BETON KARISIM HESABI 2. Agrega Granülometrisinin Seçilmesi Dmaks =32 mm’ye göre A-B eğrisi arasında B eğrisine yakın olacak şekilde agrega karışımı ayarlanmalıdır. (TS 802) Bu örnek için I. Kırmataş %23.8, II. Kırmataş %26.5 ve Kum %49,7 olarak karışım oranları bulunmuştur.

3. Su/Çimento Oranının (s/ç) Seçilmesi Dayanıma göre; C25 için hedef basınç dayanımı (fcm) = 31 Mpa (TS 802, Çizelge 5). s/ç= 0,43 (TS 802, Çizelge 6 enterpolasyon = 0,438)

3. Su/Çimento Oranının (s/ç) Seçilmesi Dayanıklılığa göre; Etki sınıfı= XF 3 (TS 206, Çizelge 1).

3. Su/Çimento Oranının (s/ç) Seçilmesi Dayanıklılığa göre; Etki sınıfı= XF 3 (TS 206, Çizelge 1). s/ç= 0,50, C30/37, En az Çimento= 320 kg/m3 En az hava içeriği= %4 (TS 206, Çizelge F.1)

3. Su/Çimento Oranının (s/ç) Seçilmesi Dayanıklılıktan dolayı proje deki beton sınıfı C30/37 olarak değiştirilmiş ve yeniden s/ç hesaplanmıştır. Dayanıma göre; C30 için hedef basınç dayanımı (fcm) = 36 Mpa (TS 802, Çizelge 5). s/ç= 0,39 (TS 802, Çizelge 6 alt sınır)

3. Su/Çimento Oranının (s/ç) Seçilmesi Dayanıma göre; C30 için hedef basınç dayanımı (fcm) = 36 Mpa (TS 802, Çizelge 5). s/ç= 0,39 (TS 802, Çizelge 6) küçük olan seçildi. Dayanıklılığa göre; Etki sınıfı= XF 3 (TS 206, Çizelge 1). s/ç= 0,50, C30/37, En az Çimento= 320 kg/m3 (TS 206, Çizelge F.1)

4. Su Miktarının (s) Seçilmesi Su miktarı TS 802 Şekil 12’e göre Kırmataş agrega ile kimyasal katkı kullanılmadan ve hava sürüklenmiş betonun su miktarı belirlenir. Betonda katkı kullanarak işlenebilirlik seviyesi 15-18 cm olacaktır. Bu nedenle katkısız çökme miktarı 3-6 cm alınır. Su miktarı= 168 kg/m3

5. Çimento Miktarının (s) Seçilmesi Çimento miktarı, s/ç oranı ve su miktarı bulunduktan sonra matematiksel işlem yardımıyla bulunabilir. s/ç= 0,39, Su miktarı= 168 kg/m3 Çimento miktarı= 168/0,39= 430,77 kg/m3

6. Hava Miktarının Seçilmesi Hava miktarı, TS 802 Şekil 13’e göre hava sürüklenmemiş beton için hava miktarı belirlenir. Hava miktarı= %5,6, 1 m3 için 56 dm3

7. Agrega Miktarının Bulunması Agrega miktarı betonu oluşturan çimento, su ve hava miktarlarının yoğunluklarına bölünmesi ve 1000 dm3 (1 m3) çıkarılması ile bulunur. Agrega= 1000-((430,77/3,15)+168+56)=637 dm3 I. Mıcır= 637x0,238(%23,8)x2,65= 401,76 kg/m3 II. Mıcır= 637x0,265(%26,5)x2,65= 447,33 kg/m3 Kum= 637x0,497(%49,7)x2,70= 854,79 kg/m3

8. Katkı Miktarının Belirlenmesi Katkı miktarı, normal betonlar için genellikle çimento ağırlığının %1-1,5 oranında kullanılmaktadır. Katkı üreticisi firmanın talimatlarına uymak daha doğru sonuçlar vermektedir. Katkı için herhangi bir oran belirtilmemişse %1 tercih edilebilir. Çimento miktarı= 430,77 kg/m3 Katkı miktarı= 430,77x0,01=4,31 kg/m3 Akışkanlaştırcı katkıların %80-90 içeriklerinin su olması nedeniyle kullanılan katkı miktarı sudan düşülebilir. Özellikle yüksek dozajda katkı kullanıldığında mutlaka katkı miktarı düşülmelidir. Su= 168-4,31= 163,69 kg/m3

9. Su ve Agrega Miktarının Düzeltilmesi Beton karışım suyu çimentonun kimyasal reaksiyonu ve agregaların yüzeylerinin ıslatılarak işlenebilirlik için kullanılmaktadır. Ancak mevcut haliyle suya doygun olmayan diğer bir değişle kuru olan agregalar karışım suyundan emerek doygun kuru yüzey haline gelmektedir. Bu durumda hesaplanan karışım suyu yetersiz gelecek ve istenilen çökme değerine erişileyemeyecektir. Diğer taraftan agregaların yüzeyinde su bulanabilir bu durumda da karışım suyuna agregalar vasıtasıyla su eklenmiş olacaktır. Bu durumda da karışım suyu fazla gelerek ayrışmaya neden olacaktır.

9. Su ve Agrega Miktarının Düzeltilmesi Sonuç olarak karışım hesaplamalarında agregaların doygun kuru yüzey oldukları kabul edilmektedir. Agreların stok halindeki su içerikleri belirlenmeli ve DKY durumu için su düzeltilmesi yapılmalıdır. I. Mıcır= 401,76x(0,005-0,002)= 1,21 kg/m3 su gerekli II. Mıcır= 447,33x(0,005-0,002)= 1,34 kg/m3 su gerekli Kum= 854,79x(0,025-0,010)= 12,82 kg/m3 su fazla Düzeltilmiş Su= 188,38+1,21+1,34-12,82= 153,42 kg/m3

9. Su ve Agrega Miktarının Düzeltilmesi Agreların stok halindeki su içerikleri belirlenmeli ve DKY durumu için su düzeltilmesi yapılmalıdır. Agregalar mevcut durumları ile tartılarak alındığında ve kuru bir agrega ise su emerek DKY durumuna geldiğinde ağırlığı hesaplanan ağırlıktan fazla olacaktır. Bu nedenle emeceği su miktarı kadar agrega eksiltilmelidir. Agregaların DKY’den daha fazla su içermesi durumunda tersi yapılmalıdır. Düzeltilmiş Agrega Miktarları I. Mıcır= 401,76-1,21= 400,55 kg/m3 II. Mıcır= 447,33-1,34= 446 kg/m3 Kum= 854,79+12,82= 867,61 kg/m3

SONUÇ Sonuç olarak 1 m3 C30 betonu için bileşenler aşağıdadır. Çimento= 430,77 kg/m3 Su= 153,42 kg/m3 Katkı= 4,31 kg/m3 I. Mıcır= 400,55 kg/m3 II. Mıcır= 446 kg/m3 Kum= 867,61 kg/m3 Toplam ağırlık= 2302,66 kg/m3