Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yapı Malzemesi AGREGALAR Doç. Dr. Metin İPEK Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

AGREGALAR Kum, çakıl, kırmataş, curuf gibi çeşitli büyüklükteki taneli malzemelere agrega denir.

Agrega (Kum-Çakıl) : Doğal, yapay veya her iki cins yoğun mineral malzemesinin genellikle 100 mm'ye kadar çeşitli büyüklüklerdeki kırılmamış ve/veya kırılmış tanelerinin bir yığınıdır.

Yuvarlak Köşeli

Birim Ağırlıklarına Göre Sınıflandırma a) Hafif Agregalar: b) Ağır Agregalar: c) Normal Agregalar:

Boyutlarına Göre Sınıflandırma a) İnce agregalar (kum): b) İri agregalar (çakıl ): c) Karışık (Tüvenan) Agregalar:

AGREGALARDA ARANILAN ÖZELLİKLER Agregalar, sert, sağlam aşınmaya dayanıklı su etkisiyle yumuşamayan ve dağılmayan, donmaya karşı dayanıklı olmalıdır. Çimento bileşenleriyle zararlı bileşikler meydana getirmemeli ve donatının korozyona karşı korunmasını tehlikeye düşürmemelidir. Tane büyüklükleri ve dağılımı kullanım amacına uygun olmalıdır. Agregaların şekilleri ve yüzey dokusu iyi olmalıdır.

Gözle Muayene Agregalar bilindiği gibi genel olarak çakıl ve kırma taş olmak üzere iki şekilde bulunurlar. Özellikle kırma taşta bulunan çok keskin köşeli tanelerin fazlalığın betonlarda istenmeyen durumlara sebep olacağı gibi işlenebilirliğine de zararlıdır. Bu durumdaki fazla agregalar mevcutsa ihtiyatlı davranılmalıdır. Ayrıca taneler arasında parlak ve kaygan yüzeyler buluna-bilir. Bu tanelerin çokluğu çimento hamuru ile yapacağı aderansı azaltacağı için gerekli müdahale yapılmalıdır.

Agregalarda Granülometri (Tane Büyüklüğü Dağılım) Agregadaki tane büyüklüğü dağılımına veya Agrega yığınında bulunan tanelerin oranlarına granülometri denir.

Granülometri Agrega tanelerinin oranları betonun özelliklerine önemli bir derecede etkir. Bu yüzden granülometri tespit edilerek, standartlarla karşılaştırılır. Şayet uygun değilse çeşitli yöntemlerle granülometri uygun hale getirilir.

Granülometri

Kaliteli yani, yüksek mukavemetli beton üretebilmek için agrega boyutları çok önemlidir. Agregada en büyük tane miktarı “D” ile gösterilir. Dmax seçiminde çeşitli kriterler vardır. D`yi mümkün oldukça büyük almamız gerekir. Böylece karışıma giren su ve çimento miktarı azalır ve mukavemet artar.

Aynı çapta veya büyüklükte (ince veya kalın) agrega ile doldurulmuş bir kaptaki boşluk hacmi, uygun granülometride karışık boyutlardan oluşan agreganın doldurduğu aynı hacimdeki kabın içindeki boşluklardan daha fazladır.

Boyutları D/2 çaplı kürelerle dolu bir küp ele alalım Vküp=(2D)3=8D3 1Vküre=(4/3)π(D/4)3≈0.065D3 64xVküre=64x0.065D3≈4.2D3 Vboşluk=8D3-4.2D3=3.8D3

Elek Sarsma Makinesi ve Elekler

Eleme ve Tartma

Agrega Elek Analizi Sonuçları

Granülometri eğrisi

Agrega İncelik Modülünün Hesaplanması Elek analizi deneyi sonucu her elek üzerinde kalan agregaların yığılımlı ağırlık yüzdeleri toplanarak yüze (100) bölünmesi ile incelik modülü (İM) bulunur (Tablo da 5.sütuna karşılık gelir). Tablodaki değerlere göre incelik modülü şöyle hesaplanır. İM= 0+20+36+55+74+83+95+98 = 461/100 = 4,61 şeklinde bulunur. İM= Not : En son tepside kalanların toplanmayacağı unutulmamalıdır. TS 802’ye (1985) göre en büyük tane çapı 32 mm olan beton agregası için incelik modülü 3,30 ile 5,48 arasında değişmektedir. İncelik modülü sıfır ile granülometri deneyinde kullanılan elek sayısı arasında değerler alabilir. Yani yukarıdaki örnekte 0 ile 8 arasında olabilir. incelik modülü sonucu şu şekilde yorumlanır. Değer büyükse elekler üzerinde kalan malzeme çoktur. Yani malzeme iridir. Değer küçükse malzemenin çoğu eleklerden geçmiştir. Yani malzeme incedir.

Granülometri eğrilerinin özellikleri Sürekli artan eğrilerdir. Yatay kısımları olabilir (bir elekte hiç malzeme kalmamışsa) fakat azalan kısımları olamaz. Granülometri eğrileri üst sınıra yakınsa daha çok ince, alt sınıra yakınsa daha çok iri malzemeye sahiptir denilir. Farklı iki agreganın granülometrilerini bulup (A) ve (B) şeklinde grafiklerini çizsek, daha sonra bu malzemelerden belirli oranlarda alıp bileşimin granülometrisini bulsak, eğri A ve B eğrileri arasında çıkar. İki eleğin granülometrik değerleri arasındaki fark bu elekler arasındaki malzeme oranını verir.

Granülometrisi Bilinen İki Agreganın Karıştırılmasından Oluşan 3 Granülometrisi Bilinen İki Agreganın Karıştırılmasından Oluşan 3. Agreganın Granülometrisinin Bulunması. Granülometrisi bilinen iki agrega sınıfı karıştırıldığında oluşan agrega yığınının granülometrisi kendini oluşturan iki sınıf agreganın granülometrilerinden hesaplanabilir. Granülometrisi bilinen iki sınıf agrega R ve D olsun ve biz bu karışımdan oluşacak sınıfa “Z” sınıfı diyelim ve “Z” sınıfının granülometrisini hesaplayalım. Karışımdaki “R” agregasının oranı (r /100) ile, “D” agregasının oranı (d/100) ile gösterilirse, Z = [R. (r /100)] + [D. (d/100)] den granülometri bulunur. “R” agregasından % 60 “D” agregasından % 40 oranında kullanarak yeni karışımın granülometrisini hesaplayalım.

“R” incelik modülü = 4,74. “R” den % 60 “D” incelik modülü = 5,86 “R” incelik modülü = 4,74 “R” den % 60 “D” incelik modülü = 5,86 “D”den % 40 ise, “Z” nin incelik modülü Z= [4,74.(60/100)]+ [5,86.(40/100)] Z= 2,844+2,344 = 5,188 şeklinde bulunur.

Granülometri Sınır Eğrilerinin Yorumlanması Granülometri deneyinden sonra Dmax belirlendikten sonra o karışımın Dmax’a göre mukayese edileceği sınır eğrisi sınırlarına bakılır. En büyük tane çapına (Dmax’a) göre sınır eğrileri (8),(16),(31.5) ve (63) mm şeklindedir. A, B, C, diye verilen sınır eğrilerinde B,C arası bölgede çıkan granülometriye kullanılabilir denir. Fakat A, B arası istenilen karışımdır. Yani en uygun granülometriyi verecektir. Karışım sonucu çizilen eğrinin büyük bir kısmı bölge içinde kalırsa karışım yine kullanılabilir. Fakat önemli işlerde bölge dışına çıkan kısım için tedbir alınması tavsiye edilir. Karışımın çizilen eğrisinin bölge değiştirmemesi ani çıkış iniş yapmaması ve sınır eğrilerine paralel gitmesi istenir. Bütün bunlar en az boşluklu betonu elde etmek içindir.