NANTAI NVERSTES YAPI MALZEMELER BETON 6 HAFTA Mhendislik

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ YAPI MALZEMELERİ BETON (6. HAFTA) Mühendislik Mimarlık Fakültesi mmf. nisantasi. edu. tr NİŞANTAŞI ÜNİVERS İTESİ ©

BETON • Beton, inşaat mühendisliği alanında en önemli yapı malzemelerinden bitanesidir. • Betonu önceden şekil verebildiğimiz bir yapı taşı olarak tanımlayabiliriz.

BETON • Beton, agrega adını verdiğimiz kum, çakıl, mıcır gibi taneli mineral malzemenin, onları yapıştıran çimento ve su ile karıştırılması sonucu meydana gelir. • Beton bileşimi denilince, 1 m 3 yerine yerleştirilmiş taze beton içerisine konan agrega, su, çimento miktarları anlaşılır.

BETON • Beton, yük taşıyan esas taşıyıcı malzemedir. • Çimento + su = Çimento şerbeti(Hamuru) • Çimento + su + kum = Harç • Çimento + su + kum + iri daneli agrega = BETON • İri taneler yükü birbirlerine aktararak taşıyıcı bir iskelet oluştururlar, betonun taşıyıcı malzeme sayılmasında bu iri tanelerin önemli fonksiyonu vardır.

• Harç, sıva işlerinde, duvar örmede kullanılır ve taşıyıcı niteliği genellikle önemli değildir.

BETON • Beton esas olarak iki bileşenli kompozit bir malzemedir.

• Çimento, agrega ve su ilk karıştırıldığında kolayca şekil verilebilen bir malzemedir. Bu durumdaki betona TAZE BETON denir.

• Birkaç saat sonra beton katı hale geçer ve günlerce süren bir süreç sonunda sertliği artar, mukavemet(dayanım) kazanır. • Yeterince mukavemet kazanmış betona SERTLEŞMİŞ BETON denir.

BETON BİLEŞENLERİ

BETON KATKI MADDELERİ • Teknik verilere göre, tam uygulanmayan beton, geçen zaman içinde; – Mukavemet düşüklüğü – Su, rutubet geçirimliliği, – İşlenme güçlüğü gibi sorunlar yaratabilmektedir. Bu vb. sorunlar yaşamamak için beton üretiminde ilaveten katkı malzemesi de kullanılabilir. Kurallarına göre imal edilmeyen bir beton katkı maddesi katılarak iyileştirilemez. Kimyasal katkı maddelerinin yan etkileri olabilir. Betonda bir özelliği yaparken diğer özelliği bozabilir. Katkı maddesinin uyum sağlayıp sağlamadığı deneylerle test edilmelidir.

KATKI MADDELERİNİN KULLANIM AMAÇLARI • Beton harcının akışkanlığını artırmak • Sertleşmesini geciktirmek veya çabuklaştırmak • Betonun geçirimsizliğini sağlamak • Betonda tozlanma ve çiçeklenmeyi önlemek • Harcın suyunu azaltmak • Betonun dona dayanıklılığını artırmak

BETONDAN BEKLENİLEN ÖZELLİKLER • Betondan beklenen üç ana özellik vardır. Bunlar; 1) Basınç Dayanımı 2) İşlenebilirlik 3) Dış Etkilere Karşı Dayanıklılık(Durabilite)

BASINÇ DAYANIMI • Basınç dayanımı, betonda aranan en önemli özelliklerden biridir. • Beton; çekmeye karşı dayanımsız kabul edildiğinden, çekme gerilmelerini karşılamak üzere içerisine çelik donatısı konulur. • Yüksek basınç dayanımlı bir beton doludur, serttir, su geçirmez, dış etkilere dayanır, aşınmaz. • Beton sınıflandırmaları genelde basınç dayanımlarına göre yapılır.

BETON SINIFLARI VE MEKANİK ÖZELLIKLERİ

SU/ÇIMENTO ORANI • Beton dayanımını etkileyen birincil ekten su/çimento oranıdır. • Beton karışımında çimentonun hidratasyonu için gerekli minimum su miktarına karşılık gelen su/çimento oranı %25 -30’dur. • Su/çimento oranının %55’in üzerine çıkmaması istenir. • Betonda su/çimento oranı arttıkça basınç ve diğer dayanımlar da düşer.

İŞLENEBİLİRLİK • İşlenebilirlik, bir taze beton özelliğidir. Taze beton kolay karıştırılmalı, kolay yerleştirilmeli, karışırken, taşınırken ve yerleştirilirken ayrışmamalı, homojenliğini yitirmemelidir.

İŞLENEBİLİRLİK • Betonun işlenebilirlik özelliği slump(çökme) deneyi ile ölçülür. • Taze betonun işlenebilirliğini, su miktarını yükseltmeden, akışkanlaştırıcı, süper akışkanlaştırıcı katkı maddeleri ve vibratör kullanarak arttırma olasıdır.

DIŞ ETKILERE DAYANIKLILIK(DURABILITE) • Betonun dış ortam etkilerine karşı dayanıklılığına durabilite denir. Dış ortam sertleşmiş betonu fiziksel ve kimyasal yönden hasara uğrar. • Fiziksel etkenler arasında donma-çözülme, art arda oluşan ıslanma ve kuruma, trafik araçları ve kum fırtınalarının etkileriyle deniz, göl ve ırmaklarda meydana gelen dalgaların yaptığı aşınmalar sayılabilir. • Kimyasal etkenler arasında; asitli, sülfatlı, klorlu sular ile atmosferik etkiler sayılabilir.

ÇELIK DONATI KOROZYONU

ÇEŞITLI DIŞ ETKENLER SONUCU OLUŞMUŞ BETON HASARLARI

BETONUN TAŞINMASI VE DÖKÜLMESİ • Şantiyede yapılan betonlar ya normal hava koşullarında ya da anormal hava koşullarında dökülür. • Betonun yapım, döküm ve bakımı sırasında içinde bulunduğu ortamın ortalama sıcaklığı +5 ile +30 derece arasında olmak kaydıyla, üç gün üste değişmez ve aşırı yağış ve rüzgar bulunmaz ise normal hava koşulu olarak tanımlanır. Bunun dışındaki koşullar anormal hava koşullarıdır. • Şantiyede yapılan betonlar döküm yerine el arabaları, bantlar, oluklar, düşey vinçler ve beton pompaları ile taşınabilir.

BETONUN TAŞINMASI VE DÖKÜLMESİNDE DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR • Pompa betonlarla yatayda 300 metre uzaklığa, düşeyde 90 metre yüksekliğe kadar pompalama yapılabilir. • Beton yapım yeri ile döküm yeri mesafesi, taşıma araçlarının cinsine bağlı olarak, ayrışmayı en aza indirecek şekilde seçilmelidir. • Taşıma yolu üzerinde sarsıntı engebeleri bulunmamalıdır. • Beton, 1, 5 metreden daha yüksek yerlerden dökülmemelidir.

BETON TAŞINMASIYLA İLGİLİ ÇEŞİTLİ ÖRNEKLER

BETONUN DÖKÜLMESİ

BETONUN SIKIŞTIRILMASI • Vibratör: Danelerin birbirlerine uyguladıkları sürtünmeyi azaltarak, beton içerisindeki boşluğu almak ve betonun boşluksuz olarak yerleştirilmesini sağlayan makinedir. Betonun kıvamına, kullanıldığı yapıya (kolon, kiriş, döşeme) ve bu yapının tipine uygun sıkıştırma yapılabilmesi için çeşitli vibratör tipleri bulunmaktadır. Bunlar; 1) Dahili Vibratörler: Dalgıç vibratör ya da iç vibratörler olarak da bilinir. En yaygın olarak kullanılan vibratör tipidir. Titreşimli uç betona daldırılarak kullanılır.

2) Harici Vibratörler: Dış vibratör ya da kalıp vibratörleri olarak da adlandırılır. Kalıp sistemine takılan bir vibratörün kalıbı titretmesi şeklinde uygulanır. 3) Vibrasyon Masaları 4) Yüzey Vibratörleri: Kompaktörler, beton yüzeyine titreşim uygularlar.

YERLEŞTİRME HATALARI • Vibratör ile yapılan vibrasyon işleminin hiç yapılmaması ya da doğru yapılmaması sonucu ortaya çıkar.

SLUMP DENEYİ • Deneyin Amacı: Betonun kıvam sınıfını belirlemek için yapılan deney aynı zamanda çökme deneyi olarak ta adlandırılmaktadır. • Deneyde Kullanılan Araç ve Gereçler: 1) Çökme Konisi (taban çapı 200 mm, üst yüz çapı 100 mm, yükseklik 300 mm) 2) Şişleme Çubuğu (600 mm uzunluğunda ve 16 mm çapında)

• Deney Aşamaları: • Kalıbın iç yüzeyi ile taban plakası, yüzeyde serbest su kalmayacak şekilde nemlendirilir ve kalıp, yatay konumdaki taban plakası/yüzeyi üzerine yerleştirilir. • Kalıp Betonun doldurulması esnasında, tabana kelepçelenerek veya iki ayak basma parçasına basılarak taban plakası/yüzeyine sıkıca sabitlenir. • 1. Kademe Slump Konisi 3 seferde ve eşit miktarda (1/3) doldurulması gerekir. Her doldurma esnasında 25 defa şişleme yapılarak sıkıştırma yapılır. • 25 şiş darbesi vurulmalı ve yüzeye eşit dağılmalıdır.

• 2. Kademe çökme konisinin 2/3 yüksekliğine kadar doldurulmalıdır. • 2. Kademenin sıkıştırılması da 25 şiş darbesi ile yapılır ve şiş vurma yüksekliği bir önceki kademeye geçecek kadar olmalıdır.

• 3. Kademe doldurulması çökme konisinin üst yüzeyinin üzerinde olmalıdır • 3. Kademenin sıkıştırılması da 25 şiş darbesi ile yapılır ve şiş vurma yüksekliği bir önceki kademeye geçecek kadar olmalıdır.

• Üst başlık çıkartılırken fazla betonun tepsi yüzeyine dökülmemesine dikkat edilir. • Yüzeyindeki fazla beton mastarlama hareketi ile sıyrılır. • Çökme konisini çekme işlemi 2 -5 saniye sürede sabit hızla yapılmalıdır. • Deney kesintisiz olarak 150 sn’de tamamlanmalıdır.

• Çökme konisi ile beton arasında oluşan yükseklik farkı 3 farklı noktadan ölçülerek belirlenir • Bu ölçümlerin ortalaması alınır. • Çökme miktarı (uzunluk olarak) ölçülür. Örneğin; Beton 14 cm. çökmüşse, “Slump 14” denir. Beton ne kadar akışkan ise, slump o kadar fazladır.

KAYNAKLAR 1. Beton, Prof. Dr. Turhan Y. Erdoğan, ODTU Geliştirme Vakfı Yayıncılık, 2003. 2. Yapı Malzemeleri, Prof. Dr. Süheyl Akman, İ. T. Ü. İnş. Fak. Yayını, 1987 3. Yapı Malzemesi II, Prof. Dr. Bülent Baradan, Dokuz Eylül Üniv. Yayınları, 1996. 4. Beton, Türkiye Hazır Beton Birliği, Aralık 1999, İstanbul NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©