Kendiliğinden Yerleşen Beton ve Özellikleri Yrd. Doç. Dr. Kasım Mermerdaş Hasan Kalyoncu Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

BETON

Beton nedir? Beton en yaygın olarak kullanılan yapı malzemesidir Beton çeşitli bileşenlerden oluşan kompozit bir malzemedir. Bu bileşenler; Agrega Su Çimento Çeşitli kimyasal ve mineral katkı maddeleri

Avantajları Şekil verilebilme Dayanım Ekonomi Dayanıklılık Yangın direnci Yerinde üretilebilme

Dezavantajları Düşük çekme dayanımı Düşük süneklik Zamana bağlı deformasyon “Dayanım/Ağırlık” oranının düşük olması

Bileşenler Çimento Su İnce agrega İri agrega Katkı

Taze Betonun Özellikleri İşlenilebilirlik Kıvam Ayrışma Terleme Priz süresi

Çökme testi (Slump Test) betonun işlenilebilirliğinin ölçüldüğü en yaygın testtir. (TS 2871, ASTM C 143)

Betonun kürü Çimentonun suyla reaksiyona girerek sertleşmesine “hidratasyon” denir. Betonun özellikleri süre geçtikçe uygun koşullarda hidratasyonun sürekliliğinin sağlanması durumunda gelişir. Bu gelişim betonun erken yaşlarında çok hızlı gerçekleşirken ileri yaşlarda oldukça yavaşlar ve servis ömrü boyunca devam eder. Kür, beton hidratasyonunun sürekli bir şekilde gerçekleşmesinin sağlanmasıdır.

Betonun Kürü Hidratasyon sadece suya doygun ortamda devam eder.

Kür metodları Betonun yüzeyine nem sağlayan yöntemler Islak örtülerin kullanılması Su püskürtme Suda bırakma

Kür metodları Betonun örtülerek nemini kaybetmesinin engellenmesi Su geçirmez örtülerin (plastik) örtülerin kaplanması

Kür metodları Isı ve nem sağlanarak betona hızlı dayanım kazandırılan yöntemler Buhar kürü

Sertleşmiş beton özellikleri Dayanım Basınç dayanımı Çekme dayanımı Elastisite modülü

Sertleşmiş beton özellikleri Dayanıklılık Sülfat direnci Korozyon direnci Asitlere karşı direnç Klorür geçirimliliği Karbonatlaşmaya karşı Donma çözünme direnci Alkali silika direnci Aşınma direnci

Betonun dayanımını etkileyen faktörler Malzemelerin tipi ve özellikleri Karışım oranları Döküm koşulları ve sıkıştırma (vibrasyon) Kür koşulları Betonun yaşı Çevresel etkiler

Betonun Dayanımı Basınç dayanımı (Mpa) Test yaşı

Basınç dayanımı sınıfları (TS EN 206-1)

Çekme dayanımı

Kendiliğinden Yerleşen Beton Kendiliğinden Yerleşen Beton; kendi ağırlığı altında istenen yere yayılabilen,iç ve dış vibrasyon gerektirmeksizin ayrışma ve terlemeye bağlı kusurlar göstermeyen iyi sıkışma elde edilebilen, çok akıcı kıvamlı betondur.

KYB tarihçesi Japonya 1980 EFNARC (European Federation of National Associations Representing for Concrete) 2002, Avrupa Ulusal Beton Birlikleri Federasyonu Specifications and Guidelines for Self Compacting Concrete (Kendiliğinden yerleşen beton ile ilgili tanımlamalar ve yönergeler)

KYB kullanım alanları KYB’ların kullanım alanları aşağıdaki gibi özetlenebilir: Güçlendirme projelerinde, Sık donatılı elemanlarda, Estetik kalıp tasarımlarında, Zor ve ulaşılmaz kalıplarda, Vibratör kullanımının imkansız olduğu yerlerde.

KYB Avantajları-1 İnşaatta daha hızlı üretim Şantiyede işçilikte azalma Daha iyi yüzey bitişi Kolay yerleştirme Dayanıklılıkta artış Tasarımda özgürlük

KYB Avantajları-2 Daha dar kesitlerle çalışma imkanı Gürültü seviyesinde (vibrasyonda) azalma Daha iyi çalışma ortamı

KYB Dezavantajları Maliyet Hidrostatik basınç

KYB tasarımı 65-80 cm yayılabilme İşlenilebilirlik (En az 1 saat) Ayrışma ve terleme direnci (kıvamı koruma)

KYB tasarımı Özet olarak Kütlece miktar aralığı (kg/m3) Hacimce miktar aralığı (litre/m3) Toz Malzeme 380-600 Çimento Hamuru 300-380 Su 150-210 İri Agrega 750-1000 270-360 İnce Agrega Genellikle toplam agrega miktarının ağırlıkça %48-55 i Hacimce Su/toz oranı 0,85-1,10 Özet olarak Hacimsel olarak; betonun %50’si harç ve %50’si kaba agregadan oluşmalıdır. %50’lik harç kısmında %30’u çimento, %30’u su ve %40’ı ince agregadan oluşmalıdır.

KYB üretiminde kullanılan Malzemeler Çimento :EN 197-1’e uygun olmalıdır.Al2O3 miktarı %10’nun üzerinde olan çimentolar çalışma süresinin kısalmasına neden olur. TS Agrega : TS EN 12620’ye uygun olmalıdır.[3] Partikül boyutları uygulama yapılacak yere göre değişmekle birlikte, Dmax için genellikle üst limit değer 16 mm’dir.

KYB üretiminde kullanılan Malzemeler Kimyasal Katkı Polikarboksilik eter esaslı Genellikle %0,5-%2,5 arası

KYB üretiminde kullanılan Malzemeler Mineral Katkı Filler Tozu: TS EN 12620’ye uygun olmalıdır.İnce kırma taş,dolamit veya granit tozu, tasarımda ihtiyaç duyulan 0,125 mm’den küçük ince malzeme miktarını sağlamak için kullanılabilir. Dolomit alkali karbonat reaksiyonuna sebep olacağı için risklidir. Eğer kullanılacaksa tasarımda miktarı çok iyi ayarlanmalıdır.

KYB üretiminde kullanılan Malzemeler Uçucu Kül, Silis Dumanı, Yüksek Fırın Curufu

KYB üretiminde kullanılan Malzemeler Renk pigmentleri

KYB üretiminde kullanılan Malzemeler Lif

KYB Deneyleri Yayılma çapı ve süresi (Akışkanlık) Sınıf Yayılma Çapı (mm) SF1 550-650 SF2 660-750 SF3 760-850

KYB Deneyleri L Kutusu deneyi (Geçme yeteneği) 0,8<H2/H1<1,0

KYB Deneyleri V hunisi deneyi 8 sn<Vt<25 sn

KYB Deneyleri Priz başlama ve bitiş deneyi

KYB Deneyleri J halkası (Akışkanlık ve geçme yeteneği) U kutusu (Akışkanlık) Reometre ile plastik viskozite tayini (Viskozite) Eleme yöntemi ile segregasyon direnci

Örnek KYB uygulaması Karışım miktarkları kg/m3 Karışım Kodu Su Çimento UK Mermer Tozu Dere Kumu Kırma kum İri agrega Akışkanlaştırıcı Kontrol- PC 182 520 533 184 953 12.8 5M 494 26 532 951 13.9 10M 468 52 531 183 949 15.1 20M 416 104 528 945 15.8 30UK 364 156 516 178 923 4.5 30UK5M 338 515 921 7.0 30UK10M 312 514 177 919 8.5 30UK20M 260 511 915 10.0

Taze Özelliklerin İncelenmesi Serbest Yayılma: Çökme konisi ile ölçülmüştür. Bütün karışımlarda yayılma çapı 70±4 cm olacak şekilde yeteri miktarda süperakışkanlaştırıcı katılarak elde edilmiştir. T50 yayılma zamanı, KYB’ların yayılma çapı ölçülürken betonun yayılma çapının 50 cm’ye ulaşması için geçen süreyi göstermektedir. V-Hunisi: V-hunisi akma zamanı v-hunisi ile ölçülmüştür. L-kutusu: L-kutusu yükseklik oranı L-kutusu deney düzeneği ölçülmüştür.

Örnek KYB uygulaması Karışım Kodu L-Kutusu H2/H1oranı V-Hunisi akış süresi (sn) T-50 yayılma Yayılma çapı (mm) KONTROL-PC 0,61 11,3 3,8 700 5M 0,60 25,0 3,5 660 10M 0,69 23,2 4,4 680 20M 0,78 25,9 4,5 670 30UK 0,91 11,6 2,9 720 30UK5M 0,84 16,0 2,6 30UK10M 0,86 17,0 690 30UK20M 0,79 17,5 2,5

Örnek KYB uygulaması

Teşekkürler…