Dersin Sorumlusu: Yrd.Doç.Dr. Nurhayat Değirmenci

... konulu sunumlar: "Dersin Sorumlusu: Yrd.Doç.Dr. Nurhayat Değirmenci"— Sunum transkripti:

1 Dersin Sorumlusu: Yrd.Doç.Dr. Nurhayat Değirmenci
ÖZEL BETONLAR Dersin Sorumlusu: Yrd.Doç.Dr. Nurhayat Değirmenci

2 ÖZEL BETONLAR Özellikleri ve üretim teknikleri bakımından normal betonlardan farklı olan betonlara özel beton denir. Bu tip betonlar şu şekilde üretilir. Özellikleri değişik agrega kullanılarak, Katkı maddeleri eklenerek, Bileşimi değiştirerek normal agrega ve çimento kullanarak, Yapım tekniğinde değişiklik yaparak, Bu yöntemlerin bir kısmını aynı zamanda kullanarak.

3 Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte beton endüstrisinde de ilerlemeler olmuş ve beton üretimindeki bu yenilikler beton teknolojisine özel betonlar adı ile girmiştir. Özel betonlar, kullanım yerlerine göre farklı beklentileri karşılamak amacıyla üretilen betonlardır. Ağır beton, taşıyıcı hafif beton, yüksek akıcılığa sahip beton, yalıtım özellikli beton bu farklı özelliklerden bazılarıdır. Betona bu farklı özelikleri kazandırmak elbetteki betonun geleneksel bileşenlerinin haricinde farklı nitelikteki yapı malzemelerini karışıma ilave etmekle olmaktadır. Mineral ve kimyasal katkılarla, farklı tip ve mineralojik kökene sahip agregalar betonun niteliğini değiştiren ana etkenlerden bazılarıdır. Günümüzde bu ilave yapı malzemelerle birlikte geleneksel beton niteliğinde ve daha üstün niteliklere sahip olan taşıyıcı hafif betonlar üretilebilmektedir.

4 Özel Amaçlı Betonlar Ağır betonlar Hafif betonlar Ateşe dayanıklı betonlar

5 Ağır betonlar Ağır betonlar özellikle zararlı ışınlara( radyasyon kalkanı) karşı bir zırh perde oluşturmak amacıyla kullanılan, birim ağırlıkları kg/dm3 arasında olan betonlardır. Kullanım yerleri arasında nükleer reaktörler yani atom santralleri, hastanelerin ışın tedavisi, röntgen filmi alınan oda duvarları bölümleri gösterilebilir. Ağır betonların agregaları ağırdır. Bu agregaların bir kısmı veya tamamı metal agregalardır. Bu agregalar barit (baryum sülfat BaSO4), limonit, magnetit vb. demirli minerallerdir. Yoğunlukları kg/dm3’ ün üstündedir. Bunlarla üretilen betonların yoğunlukları kg/dm3’den yüksek olmaktadır.

6 Ağır beton üretiminde yararlanılan özel agregalar genellikle barit (BaSO4) ve limonit (2Fe2O3H2O), manyetit (Fe3O4) gibi demir cevherleri doğal agregaları veya demir kırıntıları gibi sanayi artıkları olabilmektedir. Bor tuzları nötronların yutulmasında önemli rol oynadığı için betona katılan diğer bir malzeme olmaktadır. Ancak suda eriyen bor tuzlarının mukavemeti düşürmesi nedeniyle suda erimeyeni tercih edilir Ağır beton üretiminde özel bir çimentoya gerek duyulmaz. Agrega granülometrisine beton yerleşmesi sırasında ayrışma olmaması için dikkat edilmesi gerekmektedir.

7 Ağır betonlar ağırlıkları nedeniyle değil, nükleer radyasyona dayanıklılıkları yönünden üretilir. Tüm radyasyonların zırh betonu (ağır beton) tarafından azaltılması sırasında yutulan enerji, ısı enerjisi şeklinde açığa çıkar ve zırh betonu ısınır. Zırhta en büyük sıcaklık tabiî ki zincirleme reaksiyonun olduğu iç yüzeyde olup dışa doğru azalmaktadır. Bu da ısıl gerilmelerin oluşmasına yol açar. Zırh (Ağır) betonunda müsaade edilen basınç gerilmesi mümkün olduğunca düşük tutulmalıdır. Çünkü meydana gelebilecek çatlaklar çok büyük sonuçlar doğurur.

8 Hafif Betonlar Genellikle ısı izolasyonu ve üst yapı yüklerinin azaltılması amacıyla üretilirler. Bunlar üç grupta toplanırlar: Hafif Agregalı Betonlar İnce Tanesiz Betonlar Boşluklu Betonlar

9 Hafif Agregalı Betonlar
Taşıyıcı özelliği olan hafif betonlardır. Termik izolasyonları ve mekanik dayanımları yüksektir. Agregalar doğal (pomza taşı, volkanik tüf, lav, diatome toprağı) yapay (genleştirlmiş şist, kil, arduaz, termik santral külleri genişletilmiş letye ve perlit) olabilir. Yapay agrega çok su emdiği için su/ çimento oranını belirlemek zordur. Yüksek dayanımlı portland çimentosu kullanılır. Dayanımı arttırmak için karışıma kum katılır, ancak birim ağırlık artabilir. Hafif agregalı betonlar vibrasyonla yerleştirilmelidir, üretimde molaksör kullanılır. Betonarme betonu olarak kullanılacaksa betonarme çeliğinin kazeyin ile sıvanarak korozyonu önlenir. Hafif agregalı betonların rötre ve sünmeleri yüksektir.

10 İnce Tanesiz Betonlar Çapları 10–20 mm küresel normal veya hafif agregaların ince bir çimento şerbetiyle bağlanması ile elde edilirler. Her iki yüzleri sıva, plastik kaplama plakası vs. ile örtülerek tavan ve duvar plakları olarak üretilirler. Aksi halde su ve havayı geçirirler. Rötreleri ve kılcal su emmeleri yoktur. Dozajları düşüktür.

11 Boşluklu Betonlar Daha çok duvar prefabrik elemanları, bazen döşeme kiriş elemanları yapımında kullanılırlar. Termik izolasyonları ve rötreleri yüksektir. İki gruba ayrılırlar: Gaz Betonları (ytong,siporex) Agerga olarak silisli kum,bitümlü şist, bağlayıcı olarak çimento veya kireç kullanılır. Oluşan gazın kaçmaması için sertleşme hızlandırılır. Ytongun esası kireç ile alüminyum tozu karıştırılarak hidrojen gazı oluşturulur. Bloklar veya çatılarda kullanılan hafif taşıyıcı plaklar üretilir. Köpük Betonu (Betocel) Hidrolize edilmiş protein köpük malzemesi normal kum veya genişletilmiş şist agregadan oluşur. Köpüğün kaybolmaması için bir stabilizan katkı (silikatlı) gerekir.

12 HAFİF BETONLAR Hafif Betonların Sınıflandırılması Hafif betonların sınıflandırılması, genellikle hem birim ağırlık hem de mukavemet koşuluna göre yapılmaktadır. Yalıtım betonlarından taşıyıcı olanlara kadar bütün hafif betonların özellikle birim ağırlık bakımından sınıflandırılmasında değişik kabuller vardır. Birim ağırlıkları 1840 kg/m3’ü geçmeyen ve 28 günlük silindir basınç dayanımı 17 Mpa’ı aşan betonlar hafif beton sınıfına girerler. Genel olarak hafif betonların birim ağırlıklarının pratik değişim aralığı kg/m3’tür. Birim ağırlıklarına göre hafif betonları üç ayrı gruba ayırmak olasıdır. a) Yalıtım betonları: 300 kg/m3 – 800 kg/m b) Orta mukavemetli hafif betonlar: 800 kg/m3 – 1400 kg/m c) Taşıyıcı hafif betonlar: > 1400 kg/m3

13 Hafif Betonların Normal Betonla Karşılaştırılması
Hafif betonların normal betonlara göre üstünlükleri olduğu gibi, sakıncaları da bulunmaktadır. Bu üstünlük ve sakıncalar aşağıdaki gibi özetlenebilir: Üstünlükleri: Isı iletkenlik katsayıları düşük ve ısı yalıtımları yüksektir. Yapının genel olarak yükü azalacağından yapının kesitlerinin küçültülerek ekonomi sağlanması olasıdır Yapının ağırlığı azalacağından etkiyen olası deprem kuvvetleri azalır. Yangın dayanımı açısından normal betona göre daha güvenlidir. Toplam malzeme ağırlığı azaldığından, betonun kalıba uygulayacağı basınç düşer. Çekme dayanımının basınç dayanımına oranı yüksek olduğundan rötre çatlakları azalır.

14 Sakıncaları Boşluklu bir yapıya sahip oldukları için dayanımları normal betonlara göre daha düşüktür, yüksek dayanım gerektiren yerlerde kullanılamaz. Aşınmaya dayanıksızdırlar. Bazı türleri neme karşı yalıtılmalıdır. Bazı hafif betonlar yüksek poroziteye sahip olduklarından dolayı, donatıları korozyondan koruyucu bir etki sağlayamamaktadır Hafif betonların elastisite modülü düşük değerler alır (yani aynı yük altında fazla deformasyon yaparlar. Sünme ve rötre değerleri normal betondan daha yüksektir,

15 HAFİF BETON ÜRETİMİNDE KULLANILAN HAFİF AGREGALAR
Hafif Agregaların Sınıflandırılması Hafif beton üretiminde en çok başvurulan yöntem, hafif agrega kullanımı ile birim ağırlığı istenen düzeyde tutmaktır. Hafif beton üretiminde kullanılan hafif agregalar üretildikleri malzemenin kaynağına ve kendi birim ağırlıklarına göre sınıflandırlırlar. Üretildikleri malzemenin kaynağına göre hafif agregalar dört sınıfta toplanabilir: Doğal Hafif Agregalar: Pomza taşı, volkanik tüf, volkanik cüruf ve ağaç parçacıkları gibi organik malzemeler. Doğal Malzemeden Üretilen Yapay Hafif Agregalar: Genleştirilmiş kil, genleştirilmiş şist, genleştirilmiş arduvaz, perlit, vermikülit ile stiropor gibi polimer esaslı malzemeler. Endüstriyel Atıklardan Üretilen Hafif Agregalar: Yüksek fırın cürufu, uçucu kül. Endüstriyel Atıkların İşlenmesiyle Üretilen Hafif Agregalar: Genleştirilmiş yüksek fırın cürufu ve kızdırılmış uçucu kül.

16 Ateşe Dayanıklı Betonlar
Baca, amonyak fabrikaları, demir çelik fırınları, hattahaneler, jet motorlarının etkisinde kalan yerlerde beton yüksek sıcaklıklara maruz kalır. Ateşe dayanıklı beton üretiminde ateşe dayanıklı agrega kullanılır. Alüminli çimento kullanılır ancak priz sırasında homojen bir soğutma gerekir. Ayrıca bentonit kili plastikleştirici katkı maddesi olarak kullanılır. Ateşe dayanıklı agregalar bazalt, dolerit, genişletilmiş şist, kil,perlit,silis tuğlası,korendon tuğlası,krom manyezit tuğlası,tantal karbür,zirkonyum karbür dür.

17 Özel Üretim Teknikli Betonlar
Pompa Betonu Pompa betonları basınçlı borular içinde iletirler. Agrega maksimum çapı boru çapının 0.30  0.40 katı kadardır. Yuvarlak agrega seçildiğinde bu çap arttırılabilir. Kırma taş kullanılmasında n kaçınılmalı maksimum tane çapı 20 mm’yi aşmamalıdır. Pompa betonlarından kıvamı akıcıya yakın plastiktir. Beton bileşiminde kum miktarı, çimento inceliği fazladır, uçucu kül gibi puzolanlar kullanılır. Pompa betonlarında akışkanlaştırıcı katkılar kullanılır. Pompa betonlarında rijit çelik, alüminyum alaşımı borular veya helezonlu çelik borular kullanılır. Dirsek sayılarını minimuma indirmelidir. Pompa pistonlu, boru sıkmalı veya kompresörlü olabilir. Pompalar sabit veya kamyonlara monte edilmiş olabilir.

18 Püskürtme Betonu Dış yüzeylere, tavanlara püskürtülerek üretilen bu betonda maksimum tane çapları oldukça küçüktür. Yaş ve kuru olmak üzere iki üretim tarzı vardır. Kuru sistemde agrega, çimento püskürtücü uçta su ile karıştırılır ve basınçlı hava ile püskürtülür. Yaş sistemde beton önceden su ile karıştırılarak püskürtücü uca gelir ve basınçlı hava ile püskürtülür. Püskürtme betonda iri agrega kaybı olur, agregalar geri teper. Geri tepme sonucu oluşan beton dozaj yönünden zengindir. Tünel açma işlerinde püskürtme betondan yararlanılır. Betonun ani sertleşmesi gerekir. ,priz 3 –8 dakika sonra sona erer. Bu nedenle priz hızlandırıcılar (sodyum esaslı, sodyum alüminat gibi) kullanılır. 8 saat sonunda basınç dayanımı 4–7 N/mm2 olur, ileri yaşlarda dayanım düşebilir. Püskürtme beton hasar görmüş betonların onarımında kullanılır. Püskürtme betonu tabaka tabaka (5cm) püskürtülür. Püskürtmeden önce yüzeye hasır çelik veya beton içine ince çelik teller (fibrobeton) konur. Betonun çekme dayanımı yükseltilebilir.

19 Plastik Maddeli Betonlar
Son yıllarda polimerlerin beton teknolojisinde kullanılması önem kazanmıştır. Bunlar PCC veya PPCC (Polymer Cement Concrete veya Polymer Portland Cement Concrete) olarak adlandırılan polimer portland çimento betonları, PC ( polymer Concrete) adı verilen sentetik reçine betonları, PIC (polymer Impregnated Coıncrete ) polimer emdirilmiş betonlardır. Polimerin kullanılma amaçları betonun işlenebilme özelliğini, çekme dayanımını ve aşınma dayanımını arttırmaktır. Ancak basınç dayanımının zamanla azalmamasına dikkat etmelidir. Ayrıca polimerler yüksek dayanımlı beton üretiminde beton katkı maddesi olarak kullanılırlar. Süper akışkanlaştırıcılar adı verilen bu maddeler normal betona çimentonun en fazla %3’ü kadar katılmaktadır. Bunlar melamin formaldehit sülfonat, naftalen formaldehit sülfonat, geliştirilmiş linyosülfanatlardır. Ayrıca süperplastifiyanla birlikte silis dumanı (silica fume) adı verilen bir puzolan da kullanılmaktadır. Plastik Maddeli Betonlar

20 Prepakt Beton Onarım işlerinde, deniz altı beton dökümlerinde kullanılır. Çok iri agregalar kalıp içine yukarıdan borularla düşürülerek imkânı varsa vibrasyonla sıkıştırılarak doldurulur. Kalıplar içine dibe yakın ve önceden yerleştirilmiş 3–5 cm çapında borular vardır. Maksimum tane çapı 2mm olan yüksek dozajlı (500–600 kg/m3) harç bu borulardan enjekte edilerek boşluklar doldurulur. Harcın içine akışkanlaştırıcı bir katkı katılır. Prepakt beton harcında çimento tanelerinin çok iyi bir şekilde dağılmaları, topaklanmamaları gerekir. Bunun için harç özel betoniyerde (cebri karıştırmalı veya çimento tanelerini ezen laminaj sistemli) üretilir. Prepakt betonda iri taneler bir birine değdiğinden rötre ve sünmeye sebep olabilecek harç minimum miktardadır.

21 Silindirle sıkıştırılmış beton (SSB)
Silindirle sıkıştırılmış beton (SSB), sertleşmemiş halde iken slampı sıfır kıvama sahip,toprak ve kaya dolgu elemanları ile serilen ve sıkıştırılan bir betondur.Sertleşmiş SSB‘nin özellikleri ,geleneksel betonun özelliklerine benzerdir. Silindirle sıkıştırılmış beton (SSB), sıkıştırma ekipmanlarını taşıyacak ve onlara dayanacak güçte olan bir karışımdır.Benzer serme yöntemlerinde kullanılan granüler toprak çimentosundan farklıdır.Başlıca farklılık, SSB nin iri taneli agrega içermesi ve geleneksel betona benzer özellikler göstermesidir.SSB hızlı ve daha ekonomik şekilde inşa edilecek barajların tasarımları için yapılan çalışmaların bir sonucu olarak geliştirilmiştir. İkinci Dünya Savaşı sonrasında Avrupa’nın yeniden ve en hızlı şekilde yapılandırılma ihtiyacının ortaya çıkması baraj, liman, karayolu ve hava meydanları inşası ihtiyacına cevap verecek hızlı yapım metotlarının geliştirilmesini sağlamıştır. Bu durum SSB nin geliştirilmesi sağlamıştır.

22 SİLİNDİRLE SIKIŞTIRILMIŞ BETONUN avantaj ve dezavantajlarını sıralamak gerekirse
Hızlı inşa edilebilme imkanı Düşük maliyet Beton Barajlara Göre: % 25 – 40 tasarruf Kaya Dolgu Barajlara Göre: % 0 – 25 tasarruf Toprak Dolgu Barajlara Göre: % 0 – 20 fazla Çift Eğrilikli Beton Barajlara Göre: % tasarruf Dolusavak inşasında daha basit ve ekonomik çözüm, (özellikle basamak tipi dolusavaklar ile). Kaya Dolgu ve Toprak Dolgu Barajlara göre daha dar en kesit ve daha küçük hacim, şekil) Erozyon ve aşınmaya daha yüksek dayanıklılık Atık kabul edilen malzemelerin değerlendirilme şansı. (Uçucu kül, Yüksek fırın cürufu vb. kullanımı)

23 Dezavantajları Uygun temel yeri seçimi,
İnşaat esnasında çok iyi bir zaman planlaması yapılmasını gerektirmesi, Üretimde devamlılık zorunluluğu, Bağlayıcı madde (Çimento, Uçucu Kül vs) temini ve iletimi, gibi konularda bazı güçlükler görülebilir. Silindirle Sıkıştırılmış Beton Baraj inşasında; çimento oranı ve bağlı olarak uçucu kül oranı ile sızdırmazlık özellikleri göz önüne alındığında üç farklı yaklaşımdan bahsetmek mümkündür

24 ÜLKEMİZDE SSB UYGULAMALARI:
Türkiye'de ilk olarak Karakaya Barajı Memba batardosunda uygulanan SSB daha sonra Atatürk, Sır, Berke ve Kürtün (Memba batardosu) barajlarının belirli yapılarında uygulanmıştır. Büyük proje olarak şu anda yapımı devam eden Cindere Barajı ve HES ,Çine Barajı ve HES ve Gümüşhane ili kürtün ilçesi sınırları içinde inşa edilen Akköy I Bendi ve HES inşaatları gövde yapıları SSB olarak projelendirilmiştir.

25 MALZEME ve KARIŞIM ORANLARI
SSB nin üretiminde genellikle agregalar,agregaları bağlamak üzere çimento ve puzolanlardan oluşan bağlayıcı malzemeler ve su kullanılmaktadır.Elde edilen betonun bazı özelliklerini iyileştirmek amacı ile kimyasal katkı maddeleri de kullanılmaktadır. ÇİMENTO :SSB de aranaN en önemli özelliklerden birisi,bu tür betonlardaki hidratasyon ısısının açığa çıkma hızının düşük olmasıdır.O nedenle Silindirle sıkıştırılmış beton üretiminde kullanılacak çimentoların ( beton üretiminde puzolanik katkı maddeleri kullanılmadığı taktirde ) hidratasyon ısısı düşük çimentoların tercih edilmesi gerekmektedir.Bu amaçla Silindirle sıkıştırılmış beton üretimi için en uygun çimento türleri ,traslı çimento,yüksek fırın cürüflu çimento,uçucu küllü çimento ve katkılı çimento türleridir.Portland çimentosu kullanılması durumunda ince öğütülmüş puzolanik malzemelerle birlikte kullanılmalıdır

26 AGREGALAR: Silindirle sıkıştırılmış beton üretiminde kullanılan agrega geniş bir aralıktadır. Agrega türleri olarak tüvenan malzeme kullanılacağı gibi kırma taş ta kullanılabilir. Silindirle sıkıştırılmış beton karışımları % oranında iri agrega ihtiva eder.Pek çok uygulamada maksimum dane çapı 3 inç (75 mm) ile sınırlandırılmıştır.Barajlarda kullanılacak Silindirle sıkıştırılmış beton üretiminde %35-40 oranında ince malzeme ve çok az miktarda çok ince malzeme ihtiva eder.Agregalar sağlam,sert,dayanıklı ve TS 706 veya ASTM C33 deki kriterlere uygun olmalıdır.

27 NAKLİYE VE SERME Silindirle sıkıştırılmış betonun nakli geleneksel betonda olduğundan farklı olarak dolgu malzemesi naklinde kullanılan kamyonlar tarafından Silindirle sıkıştırılmış beton serimi diğer dolgu imalatlarında olduğu gibi maksimum sıkışmayı sağlayacak şekilde (genellikle 30 cm lik tabakalar halinde) yapılır.RCC seriminde tercih edilen teknik, Silindirle sıkıştırılmış beton tabakasının bir yamaçtan diğerine ilerleyerek serilmesi ve sıkıştırılmasıdır.Genellikle serme işlemi memba tarafından mansap tarafına doğru yapılmaktadır. Tabaka sıkıştırılmaya başlanmadan önce serme ekipmanı işini bitirdiğinde düzgün bir yüzey elde edilmiş olmalıdır.Sıkıştırılma işleminden sonra priz almaya başlamış olan Silindirle sıkıştırılmış betonda bozulan yüzeyler varsa tekrar sıkıştırılabilir.

28 SIKIŞTIRMA Serim işlemi tamamlandıktan sonra uygun silindirle(genellikle çift tamburlu titreşimli silindir) sıkıştırma işlemi yapılır.İstenen sıkışma değerinin elde edilmesi gerekli olan geçiş sayısı uygulama alanında sıkışma değerlerinin ölçümü ile belirlenmekle birlikte,en uygun sıkışmanın elde edilmesi için3-6 geçiş yeterlidir.Ancak alınan sıkışma değerleri (en kısa sürede sıkışma değerlerinin elde edilmesi için nükleer aletin kullanılması en uygun yöntemdir) ne göre o tabakadaki geçiş sayısı tespit edilebilir.

29 KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON
Kendiliğinden yerleşen beton (KYB), kendi ağırlığı ile, herhangi bir vibrasyon gerektirmeksizin ve ayrışmaya uğramadan kalıbı doldurabilir KYB’un en yaygın kullanım alanı olarak donatıların çok yoğun olduğu ve vibratörlerin ulaşamadığı elemanların üretimi sayılabilir. Yüksek perdelerin üretiminde ve betonarme yapıların onarım ve güçlendirme işlerinde KYB kullanılmasına başlanmıştır. Son yıllarda ise KYB’un yeni bir kullanım alanı olarak prefabrik sektörü öne çıkmıştır vibratör gereksinimini ortadan kaldırdığı için gürültünün zararlı etkilerinden korunmak olanağını da doğurmuştur. Aynı nedenle yerleşim bölgelerinde, gece üretim yapılması gereken durumlarda KYB kullanılabilir. KYB’un diğer bir yararı işçiliği azaltırken yapım hızını artırmasıdır. Bir yapıda döşeme ve düşey elemanların üretiminin geleneksel betonla üretime göre KYB kullanılması durumunda 1/5 oranında daha kısa sürede gerçekleşebileceği belirtilmiştir

30

31 Geleneksel beton dökümünde vibrasyon, yani yerleştirme ve sıkıştırma işlemi, betonun içindeki hava boşluklarını dışarı atmak, böylece dayanımı ve dayanıklılığı daha yüksek ve aynı zamanda daha düzgün yüzeyli bir beton elde etmek için zorunludur. Vibrasyon uygulanmamış betonların basınç dayanımında, vibrasyon uygulanmış olanlara göre % 30’lara varan düşüşler görülmektedir. Ayrıca sağlıklı vibrasyon yapılmamış beton elemanlarda yüzey bozuklukları görülebilir.

32 Ancak KYB’un tüm inşaatlarda yaygın olarak kullanılmasına henüz geçilememiştir. Bu durumun en önemli nedeni olarak söz konusu betonların maliyetlerinin henüz istenilen düzeylere indirilememiş olması sayılabilir. Ancak dürabiliteye verilecek önemle birlikte, KYB kullanımının yapının ömrüne getireceği katkılar, bakım ve onarım harcamalarındaki azalmalar, yapım süresinin kısalması ve işçiliğin azalması, gürültü faktörünün düşürülmesi gibi avantajlar göz önüne alındığında zaman içinde yaygınlaşması beklenir

33 Özellikle binaların depreme karşı güçlendirilmesi için yapılan güçlendirme projelerinde tüm bu etkenlere dar beton kesitleri ve sık donatı eklenince, vibrasyon uygulaması daha da zahmetli, bazen de olanaksız hale gelir. Oysa kendiliğinden yerleşen beton (KYB), kendi kendine sıkışma yeteneği sayesinde vibrasyon gerektirmez ve tüm olumsuz etkenleri elimine ederek, işçilikten ve zamandan tasarruf sağlar. Ayrıca gürültü probleminin ortadan kalkması, şehir merkezlerinde ve özellikle gece beton dökümlerinde üstünlük sağlar. KYB’ların diğer kullanım alanları aşağıdaki gibi özetlenebilir: Güçlendirme projelerinde, Sık donatılı elemanlarda, Estetik kalıp tasarımlarında, Zor ve ulaşılmaz kalıplarda, Vibratör kullanımının imkansız olduğu yerlerde.

34

35 Kendiliğinden Yerleşen Betonun Özellikleri
KYB’nun üstün davranış özelliklerini sağlayabilmek için yüksek akıcılıkta olması, yüksek ayrışma direnci ve şekil değiştirme yeteneğine sahip olması gereklidir. Yüksek akıcılık, üstün akışkanlaştırıcı kimyasal katkılar (süperakışkanlaştırıcılar) yardımı ile sağlanırken betonun kararlılığı (ayrışma direnci), ince malzeme miktarını yüksek tutmakla ve/veya viskozite artırıcı maddeler kullanarak gerçekleşmektedir. KYB’un sadece doldurma özelliğine sahip olması yetmemekte, aynı zamanda donatılar arasından kolayca geçebilir özellikte olması da gerekmektedir. Betonun kolayca şekil değiştirebilmesi için kayma eşiğinin küçük olması gerekir. Bu özelliğin su miktarını artırarak sağlanması durumunda betonun kararlılığı bozulmakta, yani ayrışma eğilimi ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle ayrışmanın göstergesi olan viskozite özelliği çok küçülmemelidir.

36 KYB’larda yüksek işlenebilirlik
Süperakışkanlaştırıcılarla sağlanırken ayrışmaya (segregasyona) karşı direnç sağlamak ve betonun kararlılığını (stabilitesini) korumak amacıyla viskozite arttırıcı katkı kullanımı ve/veya ince malzeme miktarını arttırılması uygulanan yöntemlerdir. İnce malzeme 0,125 mm den küçük dane çaplı malzeme olarak tanımlanır ve çimento, kırma kum, tabii kum ve bunun yanında mikrofiller malzemeler bu tanıma girer. Mikrofiller malzeme olarak genelde uçucu kül, silis dumanı tercih edilir. Böylece iri agregalar arası mesafe doldurularak içsel sürtünmeler azaltılıp betonun akıcılığının artmasıyla reolojik özellikler olumlu yönde etkilenmektedir

37 Kendiliğiden Yerleşen Beton’un avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
İnşaatta daha hızlı üretim Şantiyede işçilikte azalma Daha iyi yüzey bitişi Kolay yerleştirme Dayanıklılıkta artış Tasarımda özgürlük Daha dar kesitlerle çalışma imkanı Gürültü seviyesinde (vibrasyonda) azalma Daha iyi çalışma ortamı

38

39 Kendiliğinden Yerleşen Beton’dan beklenen özellikler doldurma kabiliyeti,segragasyona direnç ve geçiş􀃺 kabiliyeti özellikleridir. DENEY METODLARI 1. Slump Akış Deneyi 2. V-Funnel Deneyi 3. U-Box Deneyi 4. L-şekilli Akış Deneyi

40 KYB lerin kullanım alanları
1. Zemin ve döşemeler

41 2.Perde betonları

42 3.Onarım

43 4. Prekast elemanlar

44 5. tüneller

45

46 VAKUM BETONU Betondan beklenilen performansı artırmak için taze betonun içerisindeki fazla suyun kontrollü bir şekilde tekrar geri vakum yoluyla alınma işlemi sonucu elde edilen betona vakumlu beton denilmektedir. Betondaki islenebilirlik suyunun azaltılması ile su/çimento oranını da azaltılmaktadır. Vakumlu beton, havaalanı, aşırı yüklere maruz karayolu ve endüstriyel döşeme betonlarında uygulanmaktadır. Vakum suresi beton kalınlığına bağlı olarak değişmektedir. Vakum isi bittikten sonra beton yüzeyi perdahlanarak son sekli verilmektedir.

47 Vakum Betonu: Bu beton genellikle geniş alanlarda (hava alanı, endüstriyel döşeme, akaryakıt istasyonlarında ve karayolu) dökülen taze betona uygulanır. Betonda yeterli yüksek işlenebilirlik ve minimum su/çimento oranının birlikte temin edilmesinin bir yolu da yerleştirme işleminden sonra taze betonun vakum işlemine tabi tutulmasıdır. Taze beton su dolu ve sürekli kanal sistemine sahip olduğu için beton yüzeyine tatbik edilen vakum, betonu belirli derinliğe kadar su çekilmesine imkan verir. Vakum işlemi ile sadece yüzeydeki kabarcıklar alınabilmektedir.

48 Tatbik edilen vakum genellikle 400-650mm civarındadır
Tatbik edilen vakum genellikle mm civarındadır. Bu işlem su miktarının 15-30cm derinlikte %20 oranına kadar düşürüle bilir. Taze betonda, suyun vakum yoluyla çekilmesi betonda oturmaya neden olduğu için beton kalınlığında %3 oranına varan azalmalara neden olur. Çekilen su miktarı zamana bağlı olarak düşer, dakika süreyle vakum uygulanması en ekonomik süre olarak tespit edilmiştir. Yerleştirilmiş betonun, priz başlangıcı öncesi su/çimento oranının vakum yoluyla azaltılması basınç dayanımında önemli sayılabilecek artışa neden olur. Bahsedilen bu çeşitler haricinde özel amaçlar için üretilen betonlar da vardır. Bunlardan kısaca bahsetmek gerekirse:

49 LİFLİ BETONLAR İnşaat Mühendisliği alanında, sağladığı avantajlar bakımından lifli betonların önemi hızla artmaktadır. Lifli beton; Çimento, agrega ve çoğunlukla süreksiz dağılı liflerin su ile karıştırılmasıyla meydana gelen beton olarak tanımlanmaktadır. Beton içerisinde yaygın olarak kullanılan lifler; çelik, polipropilen, karbon ve alkali dirençli cam liflerdir. Lifli betonlarda, bütün lif çeşitlerinde sağlanması gereken en önemli özellik liflerin beton içerisinde homojen olarak dağılması ve bu dağılımın beton karıştırıldıktan sonra da bozulmamasıdır. Üniform bir şekilde dağılan lifler, beton içerisinde oluşan çatlakları önlemekte ve çatlakların beton içerisinde ilerlemesini yavaşlatarak betonu daha dayanıklı hale getirdiği bilinmektedir. Bu özelliğinden dolayı lifli betonun özellikle çekme ve eğilme dayanımını artıran faktörler darbe etkisine karşı dayanımını da artırırlar.

50 Bu nedenle betonarme kazık, yol ve hava alanları, su boruları, genel olarak büyük fabrika inşaatlarının döşeme betonlarında ve prefabrike yapı elemanları üretiminde lifli betonların tercih edilmeleri halinde daha iyi sonuçlar alınacağı bilinmektedir. Genel olarak lifler şu sınıflara ayrılırlar: 1.    Metalik lifler 2.    Polimerik lifler 3.    Mineral lifler 4.    Doğal elde edilen lifler Metalik lifler ya çelik ya da paslanmaz çelikten yapılırlar. Polimerik lifler akrilik, aromid, naylon, polyester , polietilen ve polipropilen lifleri kapsar. Cam lifler en çok kullanılan mineral liflerdir. Ağaç (selülozik), akwara, hint kamışı, hindistan cevizi, keten ve bitkisel lifler, jut, kenevir, şeker kamışı posası gibi organik ve inorganik doğal elde edilen liflerin değişik tipleri, çimento matrisinin güçlendirilmesinde kullanılmaya başlanmıştır.

51 Lifleri tanımlayan en önemli iki öğe; lifin sahip olduğu mekanik özellikler ile onun sayısal bir parametre gibi ifade edilmesini sağlayan biçimsel özelliklerdir. Yani: *        Görünüm oranı (narinlik oranı) *        Geometrik yapısı *        Lifin çekme gerilmesidir. Araştırma konusu olan çelik lifler birbiriden farklı değişik yöntemlerle üretilirler. Genellenecek olursa; *        Soğukta çekilmiş tellerin kesilmesi yöntemi *        Çelik plakların kesilesi yöntemi *        Sıcak çekme yöntemi *        Çelik tellerin öğütülmesi yöntemi

52 Çelik liflerin gözden kaçırılmaması gereken en önemli nitelikleri yüksek ve üniform çekme gerilmesine karşılık düşük uzama özellikleridir. Özellikle çekme ve kesme kuvvetlerine çalışan liflerin beton ile aderansı lifli betonun işlevini olumlu ya da olumsuz yönde etkiler. Dalgalandırılmış ve uçları bükülmüş liflerin çekme kuvvetleri etkisi ile matristen ayrılması düz liflere göre daha zordur. Çelik liflerin yüksek çekme mukavemetleri sayesinde kırılıp kopmaları çok zordur. Fakat bu liflerin yükün belli bir gerilme değerinden sonra matristen sıyrılması lifli betonun performansını olumsuz yönde etkileyen en önemli öğedir. Bu olay harç fazının (matris) yapısı ile ilgili olmakla beraber kullanılan liflerin geometrik yapısıyla da yakından ilgilidir.

53 Çelik lifler ile güçlendirilmiş betonların genel uygulamalarında yüzeyi kaplanmamış çelik lifler kullanılır. Bu tellerin tek sakıncası, özellikle beton vibrasyonlu mastar ile yerleştirilmiyorsa açıkta kalan tellerin paslanarak yüzeyde kırmızı pas lekeleri meydana getirmesidir. Aşırı paslanmanın olabileceği ortamlarda ve ön yapımlı beton elemanlarda galvanizleşmiş liflerin kullanılması daha uygundur. Bu liflerin teknik özellikleri diğerleri ile aynı olup, sadece korozyona karşı daha dirençlidirler.

54 Genellikle beton karışımlarında lif yüzdeleri 0. 50 ile 2
Genellikle beton karışımlarında lif yüzdeleri 0.50 ile 2.50 arasında değişen hacimsel oranlardaki liflerin beton özelliklerine etkisi incelenmiştir. Genellikle beton karışımlarında kullanılan liflerin narinlik oranları 50 ile 100 arasında değişmektedir. Bu oran büyük olduğunda karışım içerisinde topaklanma oluştuğu ve liflerin homojen dağılmadığı gözlenmiştir. Yerleştirme sırasında kullanılan vibrasyon liflerin dönmesine ve belirli yönlerde dizilmelerine neden olmaktadır. Bu durun lifin narinlik oranıyla beraber vibrasyon tipi ve kalıp boyutuna bağlıdır. Bu sebeple lifli betonların yerleştirilmesinde dış vibrasyon iç vibrasyona göre tercih edilmektedir.

55 ÇELİK TEL DONATILI BETONLAR
Çelik telleri betonda kullanmanın başlıca beş yararı vardır. Bunlar; a) Yüksek taşıma kapasitesine sahip sünek beton, b) Donatı korozyonunun oluşmadığı düzgün beton yüzeyinin elde edilmesi, c) Etkin çatlak kontrolü, d) Dayanıklılık, ve e) Donatı işçiliğinde belirgin azalmadır.

56

57

58 Ferrocement Beton: Ferro Cement genellikle sık aralıklarla serilmiş, sürekli nispeten küçük çaplı tel örgülerle donatılmış çimento harçından oluşan ince cidarlı bir betonarme çeşididir. 10mm’den 40mm’ye kadar değişen kalınlıklarda ince paneller veya kesitler şeklinde ve pas payı 2-3 mm olacak şekilde hazırlanabilmektedir. Küçük konutların yapımında en büyük problem çatı malzemesi tayininde çıkmaktadır. Konutun döşeme duvarları yerel malzemelerle inşa edilebilmektedir. Ancak yerel malzemelerle dış etkilere ve depreme dayanıklı ekonomik çatılar yapmak pek mümkün olamamıştır. Yapılan araştırmalarda, ferro cement katlanmış plak ve oluklu levhalar ile ferro cement kabuk çatıların asbestli çimento levhalara oranla daha düşük birim maliyette olduğu ve daha yüksek yük taşıma kapasitesine sahip olduğu görülmüştür. Asbestli çimento levhaların sağlığa zararlı yanı değerlendirilince ferro cement, çatı elemanları daha tercih edilir hale gelmiştir. Bu nedenle diğer malzemelerin aksine kolaylıkla kubbe, kemer, kabuk gibi şekillerde üretilebilmesi sayesinde, uzun açıklıklar geçilebilmekte ve yapı maliyeti düşmektedir.

59 Endüstriyel Zemin Betonları: Bu tip betonların ortak özellikleri yüksek yük taşıma kapasiteleri, çatlak oluşumunu minimize etmeleridir. Ayrıca donatı olarak kullanılan çelik tel veya sentetik lifler, donatı işçiliğini ortadan kaldırdığı için zamandan ve maliyetten tasarruf sağlanır. Endüstriyel zemin betonların uygulama alanlarından en önemlileri; fabrika zeminleri, soğuk hava depoları, şoklama odaları, havaalanı zeminleri, limanlar ve benzin istasyonlarıdır. Renkli Ve Dekoratif Beton: Parke ve karo taşlarının kısa zamanda yerinden oynayarak çirkin görünüm kazanması, su sıçratması gibi olumsuz etkileri ortadan kaldırır. Yaya yolları, otoparklar, ticaret alanları, garaj girişleri, toplu konut alanları, iç dekorasyon ve her türlü çevre düzenleme uygulamalarında kullanılabilir.

60 Grobeton: Mukavemetin önemli olmadığı dolgu, tesviye ve temel altı betonu olarak kullanılır. Grobeton yapımındaki amaç zemin ile temelin irtibatını keserek zeminden gelebilecek su veya zararlı kimyasalların temel betonarmesine zarar vermesini önlemek ve temel altının donatı döşenmesi için gerekli düzlüğe getirmektir. Ayrıca, beton yollarda alt temel tabakasında kullanılabilir.