TS 802 Haziran 2009 BETON TASARIMI KARIŞIM HESAPLARI

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır Beton karışım hesabı yapılırken; Betonun döküleceği elemanın boyutları Elemanın maruz kalacağı çevresel etkiler (sülfat ve klorür gibi zararlı kimyasal etkiler, donma-çözülme, ıslanma-kuruma,) Elemanın sahip olması gereken geçirimsizlik, dayanım, dayanıklılık, yoğunluk, işlenebilme, vb. özellikleri göz önünde bulundurulur.

2. Agrega en büyük tane büyüklüğünün seçilmesi En dar kesite ait kalıp genişliğinin 1/5’ini, Döşeme derinliğinin 1/3’ünü, Donatılı betonda en küçük donatı aralığının 3/4’ünü aşmayacak tarzda seçilmelidir. Bunların dışında beton pompa ile iletilecek ve dökülecekse betonda kullanılacak agreganın en büyük tane büyüklüğü pompa borusu iç çapının 1/3’ünü aşmamalıdır. Çizelge 1. Çeşitli yapı elemanları için kullanılacak agrega en büyük tane büyüklükleri

3. Tane büyüklüğü dağılımı (granülometri) seçimi

3. Tane büyüklüğü dağılımı (granülometri) seçimi Pompa ile iletilecek betonda granülometri eğrileri

4. Çevresel etki sınıfları Çizelge 2. Çevresel etki sınıfları

5. Hedef Basınç Dayanımının seçilmesi Çizelge 3. Karışım hesabında esas alınacak hedef basınç dayanımları Hedef Basınç Dayanımının (fcm) Belirlenmesi Standart Sapma Bilinmiyorsa fcm = fck + ∆ fck < 20/25 MPa → ∆ =4 MPa 20/25 ≤ fck ≤ 30/37 MPa → ∆ =6 MPa fck > 30/37 MPa → ∆ =8 MPa Standart Sapma Biliniyorsa fcm = fck + 1,48s s : standart sapma

6. Su / Çimento Oranının (s/ç) Seçilmesi Çevre etkilerine maruz kalacak betonun içinde bulunacağı çevre etki sınıfı seçilmeli ve bu sınıfa uygun en az çimento dozajı, en düşük karakteristik basınç dayanımı ve en büyük s/ç oranı gibi parametreler belirlenmelidir. Çizelge 4. 28 Günlük beton basınç dayanımlarına göre yaklaşık s/ç oranları

7. Su Miktarının Belirlenmesi Şekil 1. Kırmataş agregaların farklı en büyük agrega tane büyüklüğü için kimyasal katkısız, hava sürüklenmemiş (a) ve sürüklenmiş (b) betonun yaklaşık karışım suyu miktarı

8. 1 m3 Beton İçin Malzeme Miktarlarının Hesaplanması Çimento Miktarının Hesaplanması Agrega Miktarının Hesaplanması

9. 1 m3 Beton İçin Malzeme Miktarlarının Hesaplanması Agregalarda Nem Düzeltmesinin Hesaplanması Agregalar beton karışımları yapılırken genellikle DKY durumda değildir ve rutubet durumlarının sürekli belirli aralıklarla belirlenmesi gereklidir. Agregalara ait rutubetler (R) ve su emme (Se) değerleri bilindiği zaman, rutubet düzeltmesi aşağıda verildiği gibi yapılmalıdır.

9. 1 m3 Beton İçin Malzeme Miktarlarının Hesaplanması Agregalarda Nem Düzeltmesinin Hesaplanması

UYGULAMA Kullanılacak Malzemeler En dar boyutu 25 cm, donatısının pas payı 35 mm olan, çok soğuk iklim şartlarında sık sık donma çözülme etkilerine maruz kalabilecek (XF3) bir kolon için, hava sürükleyici katkı kullanarak S3 kıvam sınıfında yapılacak C25/30 sınıfında pompa betonunun karışım hesabının yapılması istenmektedir. Kullanılacak Malzemeler Katkı maddesi olarak %1,5 oranında süper akışkanlaştırıcı ve %0.05 oranında hava sürükleyici katkı kullanılacaktır. Özgül Ağır. ( kg/ dm3 ) Su Emme (%) Rutubet Çimento 3.15 - İri Çakıl (No 2) 2.80 0.5 1.0 İnce Çakıl (No 1) 0.8 1.2 Doğal Kum 2.65 1.5 3.5 Süper Akışkan. 1.15 Hava Sürükleyici 1.01

Tane Büyüklüğü Dağılımı (Granülometri) Seçimi : Beton karışımında kullanılacak agrega karışımının en büyük tane boyutu 32 mm olarak belirlenmiştir. Pompa ile iletilecek beton için verilene referans eğrileri arasında, kullanılabilir bölgede olması için karışım oranları iri çakıl, ince çakıl ve kum için sırasıyla %28, %25 ve %47’dir. Σ%ai=%100 olmak üzere: Pk,d=a1.P1,d+a2.P2,d+a3.P3,d+…

Çevresel Etki Sınıfının Seçimi : Yapı çok soğuk iklim şartlarına ve sık sık donma ve çözülme etkilerine (XF3) maruz kalacağı bilindiğinden ve hava sürükleyici katkı maddesi kullanılması gerektiğinden su/çimento oranı, Çizelge 1‘den en fazla s/ç = 0,50, beton sınıfının en az C30/37, çimento dozajının en az 320 kg/m3 olduğu ve hava içeriğinin en az % 4,0 olması gerektiği belirlenir. Hedef Dayanımın Seçimi : Dayanıklılık özelliği nedeniyle beton sınıfı C30/37 olarak belirlendiği için C25/30 beton sınıfı yerine bir üst beton sınıfı sağlanmak zorundadır. C30/37 sınıfı betonun laboratuvarda hedef dayanımı standart sapma bilinmediği için Çizelge 3’te silindir için ortalama 36 MPa ve küp için ortalama 43 MPa olduğu görülmektedir.

Su / Çimento Oranının Seçimi : Çizelge 4’den silindir hedef dayanımı olan 36 MPa dayanım için hava sürüklenmiş betonun s/ç oranının yaklaşık 0,38 olduğu tespit edilmektedir. Su/çimento oranının bu değeri TS EN 206-1, Çizelge 1’den elde edilen en fazla 0,50 değerinden küçük olduğu için hesap değeri olarak s/ç=0,38 seçilmelidir. Karışım Suyu Miktarının Belirlenmesi: Karışım suyu miktarı agreganın kırmataş olması nedeniyle Şekil 1b’den hava sürüklenmiş betonlar için 190 kg/m3 olarak belirlenebilir. Ancak yüksek oranda su azaltıcı bir süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi kullanılacağı için, ilk tahmin olarak % 15 civarında su azaltması yapılabileceği kabul edildiği takdirde su miktarı yaklaşık 160 kg/m3 olur. Hava sürükleyici katkı maddesinin %0,05 kullanılması durumunda betonda %5,0 hava boşluğu meydana getireceği kabul edilmiştir.

Çimento Miktarı:

Agrega Miktarı:

Agrega ve Karışım Suyu İçin Nem Düzeltme:

Agrega ve Karışım Suyu İçin Nem Düzeltme:

Ön Üretim (25 lt) : Çizelge 4. 25 lt deneme karışımı için hesaplanan miktarlar 25 dm3 deneme karışımı yapıldıktan sonra, istenilen 15 cm çökme değeri için karışıma 250 cm3 su ilave edildiği varsayılsın. Betonun havası ise yaklaşık % 6,0 olarak ölçüldüğü varsayılsın. Bu durumda hava sürükleyici katkı miktarı bir miktar azaltılacaktır. Genelde her %1,0 hava muhtevası azaldığında, karışım suyu miktarı yaklaşık 3 kg/m3 artacaktır. Ayrıca betonun s/ç oranı değişmiştir .

Gerçek Malzeme Miktarları :

Gerçek Malzeme Miktarları : Çizelge 5. 1 m3 beton için hesaplanan yeni miktarlar

Değerlendirme 1. fcm  fck + 4.0 Hedef Dayanımın Kontrolü: Çizelge 5.’te verilen 1 m3 beton için hesaplanan yeni miktarlar ile üretilen beton ile üretilen 3 adet silindir numunede, 28. günde basınç deneyi yapılmış ve deney sonuçları aşağıda verilmiştir. Eleman Kodu Basınç Dayanım (MPa) Değerlendirme 1. fcm  fck + 4.0 2. fcmin  fck – 4.0 1 32.4 Beton sınıfı C30/37 olduğundan Silindir numune için fck:30 Mpa. 34.7  30 + 4.0 = 34 ..Uygun 32.4  30 – 4.0 =26 .. Uygun 2 34.5 3 37.1 fcm : 34.7 MPa fcmin :32.4 MPa