BETONDA DAYANIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER

... konulu sunumlar: "BETONDA DAYANIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER"— Sunum transkripti:

1 BETONDA DAYANIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER
8/04/2017 BETONDA DAYANIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER Hazırlayan: Prof. Asım YEĞİNOBALI AR-GE Enstitüsü Direktörü Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği TÇMB

2 Beton Basınç Dayanımı Basınç dayanımı betonun en önemli özelliğidir.
Laboratuvarda kolayca ölçülebilir. Betonun bir çok özelliği: — eğilme, çekme, kesme dayanımları, — elastik özellikleri, — büyük ölçüde dayanıklılığı basınç dayanımı ile ilişkilidir. Beton sınıflarının belirlenmesinde ve kalite kontrolunda basınç dayanımı esas alınmaktadır.

3 Bileşen Fazların Etkileri Deney Yöntemi
8/04/2017 Beton Dayanımı Bileşen Fazların Etkileri Deney Yöntemi Sertleşmiş Agrega Arayüzey Hamur TÇMB

4 Sertleşmiş Çimento Hamuru
Dayanım, Gözeneklilik S/Ç Orantısı Çimento özellikleri Hidratasyon derecesi Bakım (rutubet, sıcaklık, süre) Karışım suyu Katkı maddeleri Hava Terleme

5 Agrega (kayaç) Agrega (tane)
Dayanım, Gözeneklilik, Mineraloji Agrega (tane) Şekil Yüzey karakteri Kirlilik En büyük tane boyu Tane boyu dağılımı

6 Agrega - Hamur Arayüzeyi
8/04/2017 Agrega - Hamur Arayüzeyi Dayanım, Gözeneklilik Çimento hamuru bölümündeki faktörler Agrega bölümündeki faktörler Agrega - hamur reaksiyonları TÇMB

7 Deney Yöntemi Numune alınması, hazırlanması Numune özellikleri
Ortam koşulları Yükleme hızı Deney cihazı Operatör Sonuçların değerlendirilmesi

8 Su - Çimento Orantısı (Abrams, 1919)
8/04/2017 Su - Çimento Orantısı (Abrams, 1919) S/Ç fc B A C I II Şekil 2: Betonda S/Ç Orantısı ve Basınç Dayanımı İlişkisi TÇMB

9 Şekil 3: Betonda Kıvam-Basınç Dayanımı İlişkisi (S/Ç=0.6)
Çökme (cm) fc (Mpa) 25- 20- Şekil 3: Betonda Kıvam-Basınç Dayanımı İlişkisi (S/Ç=0.6)

10 Çimento Dayanımı Çizelge 1 Çimento Dayanımı Tayin Metodları
Ağırlıkça Malzeme Karışım Oranları Standard Standard Standard Deney Numarası Çimento Kum Mıcır Su Numunesi Türü EN x40x160 mm (TS) 24) prizmatik ASTM mm C kübik BS mm kübik BS mm Çizelge 1 Çimento Dayanımı Tayin Metodları

11 Çimento Dayanımı - Beton Dayanımı
Diğer bütün faktörler aynı kalmak kaydı ile çimento dayanım sınıfı yükseldikçe beton dayanımı da olumlu olarak etkilenir Bir araştırma sonucu: = (özgül yüzey, m2/kg) (%C3A) = Güvenilir olarak genel bir ilişki kurmak zor

12 ____________________________________________________________
Farklı çimentolarla farklı beton sınıfları elde etmek için Beton karışım hesapları yapmak, Laboratuvarda deneme karışımları ile hesapları kanıtlamak en güvenilir yaklaşımdır. Bir beton santralında uygulanan karışımlardaki su ve çimento miktarı: BS BS BS BS 30 Çimento (kg/m3) KÇ 32,5 Su (kg/m3) ____________________________________________________________ Çimento (kg/m3) PÇ 42,5 Su (kg/m3)

13 Hidratasyon Derecesi - Dayanım Artışı
Çimento hamuru, arayüzey ve dolayısı ile beton dayanımı çimento hidratasyonu devam ettikce artar. Hidratasyonun artış hızı ve tamamlanma derecesi bazı faktörlere bağlıdır: S/Ç orantısı Çimento özellikleri ve türü Betonun yaşı Bakım koşulları (rutubet, sıcaklık, süre)

14 S/Ç Orantısı ve Dayanım Artış Hızı
100 80 60 40 20 Süre - gün S/Ç Şekil 4: Betonda S/Ç Orantısının Dayanım Artışına Etkisi

15 Çimento Türü ve Dayanım Artış Hızı
Çizelge 2 Farklı Çimentolarla Yapılmış Betonlarda Göreceli Dayanım Artışları

16 Çimento İnceliği ve Dayanım Artışı
Tane boyu (mm) Etkilenen dayanım < günlük < günlük < yıllık

17 Bakım (Kür) Amaç: İlgili Faktörler:
Taze beton kalıplara yerleştirildikten sonra yeterli dayanım kazanıncaya kadar çevresinde çimentonun hidratasyonunu devam ettirecek bir ortam sağlamak. İlgili Faktörler: Ortam rutubeti Ortam sıcaklığı Süre

18 Bakım Yöntemleri Karışım Suyunun Buharlaşmasını Önlemek
— Plastik veya bitümlü örtüler kullanmak — Yüzeye kür tabakaları (kimyasallar) uygulamak — Kalıpları geç sökmek Beton Yüzeyini Islak Tutmak — Beton elemanı suya batırmak — Yüzeye sık aralıklarla su püskürtmek — Yüzeyi hasır, çuval gibi su emen örtülerle kaplamak ve örtüleri ıslak tutmak

19 130- 120- 100- 65- 50- 7 28 90 180 Süre (Gün) Göreceli fc Islak bakım
havada Süre (Gün) Şekil 5: Islak Kürde ve Havada Bırakılan Betonlarda Dayanım Artışı

20 Gerekli Bakım Süreleri
Betonun Çimento Beton yüzeyi ortalama sıcaklığı durumu türü 5-10ºC >10ºC 5-25ºC 1) Islak, BN>%80 Bütün güneş ve rüzgardan tipler Özel bir süre yok korunmuş 80(*) 2) Kuru, BN<%50 PÇ, SDÇ t+10 güneşden ve rüzgardan korunmamış Diğerleri(**) t+10 60 3) Kısmen ıslak, PÇ, SDÇ t+10 kısmen güneş ve rüzgardan korunmuş Diğerleri(**) (*) Formül minimum kür süresini gün olarak verirb t=ºC olarak sıcaklık (**) Yavaş dayanım kazanan ve daha düşük dayanım sınıfı çimentolar Çizelge 3 Farklı Çimento ve Kür Koşulları İçin Minimum Kür Süreleri (Gün)

21 Ortam Sıcaklığının Dayanım Artışına Etkileri
Süre (Gün) 40- 35- 30- 25- 20- Şekil 6: Betonlarda İlk Sıcaklığa Göre Dayanım Artışı (İlk 2 saat gösterilen sıcaklıkta, sonra hepsi 21ºC’da) fc (Mpa)

22 40- 30- 20- 10- 7 28 Süre (Gün) fc (Mpa) 45ºC 20ºC 13ºC 5ºC
Şekil 7: Betonda Sıcaklığa Bağlı Dayanım Artışı

23 20ºC 10ºC 0ºC - 9ºC 40- 30- 20- 10- 7 28 Süre (Gün) fc (Mpa)
Şekil 8: Betonlarda Kür Sıcaklığına Göre Dayanım Artışı (İlk 6 saat 21ºC’da, sonra gösterilen sıcaklıklarda)

24 Betonun Zamanla Dayanım Kazanması
(Amerikan Beton Enstitüsü) (Avrupa Beton Birliği) A = S [ 1 - ( 28 )½ ] t S = 0.20, 0.25, 0.38

25 x 30- 20- 10- 200 400 600 800 1000 Olgunluk (ºC gün) fc (Mpa)
Şekil 9: Farklı Sıcaklıklarda Kür Edilmiş Betonlarda Olgunluk-Dayanım İlişkisi Olgunluk (ºC gün) 30- 20- 10- fc (Mpa) x

26 x 30- 20- 10- 50 100 500 1000 Olgunluk ºC gün (log) fc (Mpa)
Şekil 10: Betonda Log Olgunluk-Dayanım İlişkisi

27 Beton Dayanımına Agreganın Etkisi
Agrega (Kayaç) iç yapı özellikleri — Mineraloji — Gözeneklilik — Dayanım Agrega tane özellikleri — Şekil — Yüzey karakteri — Yüzey temizliği — En büyük tane boyu — Granülometri

28 Agrega Mineralojisinin Etkisi
Kür süresi (gün) 60- 55- 50- 45- fc (Mpa) Kalker Kumtaşı Şekil 11: Agrega Mineralojisinin Beton Basınç Dayanımına Etkisi

29 Agrega Tane Şeklinin Etkisi
Agrega Betonun işlenebilmesi Çimento hamuru tanesi için su ihtiyacı ile aderans Yuvarlak, düzgün Daha az Daha zayıf yüzeyli Köşeli, yüzeyi Daha çok Daha kuvvetli pürüzlü

30 Agrega En Büyük Tane Boyunun Etkisi
Agrega en büyük Ara yüzey Toplam su ihtiyacı tane boyu oluşumu Daha büyük Daha fazla kılcal Daha küçük toplam çatlak ve su birikimi, agrega yüzeyi, daha daha büyük S/Ç, daha az su ihtiyacı, daha gözenekli ve zayıf ara küçük S/Ç yüzey Daha küçük Yukarıdaki faktörler Daha büyük toplam ters yönde etki yapar, agrega yüzeyi ve daha kuvvetli ara yüzey su ihtiyacı, S/Ç artar

31 8 16 31,5 En büyük tane boyu (mm) fc
Şekil 12: Agrega En Büyük Tane Boyunun Beton Basınç Dayanımına Etkisi.

32 Diğer Bileşen Etkileri
Karışım suyu katkı maddeleri Hava

33 Deney Yöntemi 1. Numune alınması ve hazırlanması 2. Numune şekli
3. Numune büyüklüğü 4. Numune nem durumu ve sıcaklığı 5. Yükleme hızı 6. Numune sayısı ve sonuçların değerlendirilmesi 7. Ortam koşulları 8. Cihazların kalibrasyonu 9. İnsan faktörü

34 Numune Şekli ve Büyüklüğü
A B h=2d 0.9 h h=d d Şekil 15: Basınç Deneyinde Narinlik Faktörünün Etkisi Boy/çap : Düzeltme faktörü :

35 110- 100- 90- 80- 15 30 45 60 75 Numune Çapı d(cm) Göreceli fc
Şekil 16: Beton Basınç Dayanımlarında Silindir Numune Çapının Etkisi (Narinlik Oranı= 2)

36 Çevrim Faktörleri

37 (prizma) (prizma)

38 TEŞEKKÜRLER....