View
12
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
ISPARTA YÖRESİNDE ÇIKARILAN VE BETON
ÜRETİMİNDE AGREGA OLARAK KULLANILAN
MALZEMELERİN ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ
Bekir ÇOMAK
YÜKSEK LİSANS TEZİ
YAPI EĞİTİMİ ANABİLİM DALI
ISPARTA - 2007
T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ISPARTA YÖRESİNDE ÇIKARILAN VE BETON ÜRETİMİNDE
AGREGA OLARAK KULLANILAN MALZEMELERİN ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ
Bekir ÇOMAK
YÜKSEK LİSANS TEZİ YAPI EĞİTİMİ ANABİLİM DALI
ISPARTA - 2007
İÇİNDEKİLER Sayfa İÇİNDEKİLER ……………………………………………………………... i ÖZET ……………………………………………………………………….. iii ABSRACT …………………………………………………………..……… iv TEŞEKKÜR …………………………………………...………..………..… v SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ………………………...……… vi ŞEKİLLER DİZİNİ …………………………………………………………. vii ÇİZELGELER DİZİNİ ……………………………………………...……… viii 1. GİRİŞ ……………………………………………………………..……… 1 2. KAYNAK BİLGİSİ ……………………………………………………… 4 3. MATERYAL VE METOT ………………………………………………. 13 3.1. Materyal ………………………………………………………..……… 13 3.1.1. Agrega ………………………………………………………..………. 13 3.1.2. Çimento ………………………………………………………………. 14 3.1.3. Su ……………………………………………………………..……… 15 3.1.4. Çalışmada Kullanılan Araçlar ve Gereçler …………………...……… 15 3.2. Metot …………………………………………………………………… 15 3.2.1. Agrega Örneklerinin Alınması ……………………………….……… 15 3.2.2. Agregada Fiziksel Özelliklerin Tayini ……………………….………. 16 3.2.2.1. Elek Analizi ………………………………………………...………. 16 3.2.2.2. Agregada Gevşek ve Sıkışık Birim Ağırlık Deneyi ……………… 17 3.2.2.3 200 Nolu Elekten Geçen Yıkanabilir Malzeme Miktarı ……………. 17 3.2.2.4. Özgül Ağırlık ve Su Emme ………………………………...………. 17 3.2.2.5 Agrega Parçalanma Direncinin Tayini İçin Los Angeles Metodu……………………………………………………………….……… 18 3.2.2.6 Sodyum Sülfat ile Dayanıklılık Tayini …………………….………. 19 3.2.4. Taze Beton Deneyleri ………………………………………...………. 19 3.2.4.1. Taze Beton Birim Hacim Ağırlık …………………………………... 19 3.2.5. Sertleşmiş Beton Deneyleri ………………………………………….. 20 3.2.5.1. Basınç Dayanımı …………………………………………………… 20 3.2.5.2 Beton Yüzey Sertliği Yolu İle Yaklaşık Basınç Dayanımı …………. 21 3.2.5.3. Betonda Ultrases Hızı İle Ölçüm ………………………………….. 22 3.2.5.4. Özgül Ağırlık, Su Emme …………………………………...………. 22 3.2.5.5. Karışım Oranları …………………………………………………… 22 3.2.5.6. Betonların Üretimi …………………………………………………. 24 4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA ………………………… 26 4.1.1. Elek Analizine İlişkin Sonuçlar ……………………………...……… 26 4.1.2. Agregada Gevşek ve Sıkışık Birim Ağırlık Deneyi ………………….. 27 4.1.3. 200 Nolu Elekten Geçen Yıkanabilir Malzeme Miktarı …………….. 30 4.1.4. Özgül Ağırlık ve Su Emmeye İlişkin Sonuçlar ………………………. 31 4.1.5. Agregalarda Aşınma Dayanımına İlişkin Sonuçlar ………………….. 34 4.1.6. Agregaların Sodyum Sülfata Karşı Dayanıklılığı ……………………. 36 4.2.1. Taze Beton Deneyine İlişkin Sonuçlar ……………………………….. 37 4.3. Sertleşmiş Beton Deneylerine İlişkin Sonuçlar ………………...……… 38 4.3.1. Tek Eksenli Basınç Dayanımı Sonuçları ……………………..……… 38 4.3.2. Yüzey Sertlik Dayanımı ve Ultrases Deney Sonuçları ……….……… 42
ii
4.3.3. Sertleşmiş Betonların Özgül Ağırlıkları ve Emme Sonuçları ……….. 45 5. SONUÇ VE ÖNERİLER ………………………………………………… 50 6. KAYNAKLAR …………………………………………………...……… 53 ÖZGEÇMİŞ ………………………………………………………………… 57
iii
ÖZET
ISPARTA YÖRESİNDE ÇIKARILAN VE BETON ÜRETİMİNDE AGREGA OLARAK KULLANILAN MALZEMELERİN ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ
BEKİR ÇOMAK
Beton, bulunuşundan bu yana uzun zaman geçmiş olmasına rağmen hala güncelliğini koruyan ve gittikçe gelişerek kullanım alanı yaygınlaşan bir yapı malzemesidir. Bunda en büyük etken şekil verebilme kolaylığı, fiziksel ve kimyasal dış etkilere karşı dayanıklılığı, ekonomik oluşu ve üretimindeki kolaylığıdır. Son yıllarda beton teknolojisindeki gelişmelerle birlikte basınç dayanımı 1000 kgf/cm2’nin üstüne çıkabilen, katkı maddeleri ile özellikleri istenen yönde değiştirilebilen, ön germe yöntemi ile büyük açıklıkların geçilmesini sağlayan, çeşitli tekniklerin uygulanmasıyla, ısı, ses ve suya karşı geçirimsiz betonlar üretilmiştir. Teknolojideki bu gelişmelere bağlı olarak betonun kullanım alanları gelişmiş ve kullanım amacına uygun nitelikte beton üretebilme sorununu da beraberinde getirmiştir. Beton; kum, agrega (çakıl), çimento ve su ile gerektiğinde kimyasal ve mineral katkı maddelerinin uygun oranlarda, homojen olarak karıştırılmasıyla elde edilen düşük teknoloji ile üretilebilen ekonomik bir yapı malzemesidir. Betonun yapısında ortalama % 70 oranında mineral yapılı küçük tanelerden oluşan agrega adı verilen malzemesi bulunmaktadır. Betonun birçok önemli özelliği, geniş ölçüde beton üretiminde kullanılan agreganın karakteristiklerine bağlı bulunmaktadır. Beton üretiminde, beton bileşim hesapları yapılırken genellikle agregaların özellikleri göz ardı edilmektedir. Ne yazık ki Isparta ve çevresinde de benzer yanlış uygulamalara sık sık rastlanmaktadır. Oysaki, bilindiği üzere istenilen sınıfta beton üretebilmek için kullanılan agreganın özelliği tüm beton bileşimlerini etkilemektedir. Bu nedenle, yöremizdeki agregaların özelliklerinin farklı beton sınıflarındaki beton bileşimini etkileme biçimlerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında, Isparta bölgesinde bulunan beş farklı agrega ocağından agrega numuneleri alınarak bu numunelere ait agrega yeterlilik deneyleri yapılmış, agregaların fiziksel ve mekanik özellikleri tespit edilmiş, beş farklı agrega ocağının agregaları arasında mukayese yapılmıştır. Bu agrega ocaklarından getirilen agregalar ile laboratuar ortamında betonlar üretilmiştir. Beton üretilirken; su/çimento sabit (0.53) alınmış, elde edilen betonların basınç dayanım değerleri karşılaştırılmıştır. Çalışmada yine su/çimento sabit tutulmuş, çimento miktarı artırılmak sureti ile çimento miktarı değişiminin beton numuneler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Isparta bölgesindeki pomza ile yapılan agrega deneylerinde, pomzanın hafif agrega sınıfına girdiği, birim hacim ağırlık, özgül ağırlık ve su emme değerlerinin diğer dört agrega ocağından alınan numune değerlerinden çok farklı çıktığı görülmüş ve bu agregayı hafif agrega ile karşılaştırma yapmanın uygun olacağı kanaatine varılmıştır. Yapılan agrega ve beton deney değer sonuçlarına göre beton üretimine en uygun değerlerin Atabey agregasına ait olduğu, yine deney sonuçlarına göre diğer agregaların beton üretimi için uygunluğunun sırasıyla Gümüşgün agregası, Güneykent agregası ve Kılıç agregası olduğu görülmüştür. Pomza agregasını ise hafif agregalar ile mukayese etmenin daha doğru olacağı kanaatine varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Normal Beton, Normal Agrega
iv
ABSTRACT
DETERMINATION OF THE MATERIALS EXTRACTED FROM THE
SOILS OF ISPARTA REGION AND USED FOR THE PRODUCTION OF
CONCRETE MATERIALS AS AGGREGATE
BEKİR ÇOMAK
In this thesis study, aggregate samples have been taken from five dissimilar aggregate mines which is located in Isparta region. Following this, aggregate sufficiency experiments have been done belonging to these samples, the physical and mechanical features have been determined and between the aggregates of these five aggregate mines a comparison has been done. With these aggregates brought from the mines, concretes have been produced in the laboratory occasion. In the process of the concrete production water / concrete has stayed stable (0.53) and the concretes’ pressure strength values have been compared. In the experiment water / concrete has been stabilized again and the effect of the change in concrete’s amount on the concrete samples have been searched. In aggregate experiments which has been done with pumice in Isparta region, it has been identified that pumice is a bit interior to aggregate class, unit mass gravity, specific gravitity and water absorption values are different from than the values of taken from the samples of other four aggregate mines and it has been decided that it will be suitable to compare this aggregate with lightweight aggregate. According to the aggregate productions and concrete experiment value results, it has been distinguished that the most suitable values for concrete production belongs to Atabey aggregate. Besides, according to the experiment results it has been identified that the suitability of concrete production of other aggregates by one by is Gümüşgün aggregate, Güneykent aggregate and Kılıç aggregate. And it has been decided that it will be more accurate to compare pumice aggregate with lightweight aggregate.
Keyword : Normal Concrete, Normal Aggregate
v
TEŞEKKÜR
Bu çalışmamın gerçekleşmesinde katkılarından dolayı, aşağıda adı geçen kişi ve kuruluşlara içtenlikle teşekkür ederim.
Öncelikle hayatımın her anında maddi ve manevi desteklerini hiçbir zaman esirgemeyen aileme sonsuz sevgi ve saygılarımı sunar, teşekkürü bir borç bilirim.
Sayın Prof. Dr. Mümin FİLİZ, deneysel çalışmaların gerçekleştirilebilmesi için gerekli laboratuar olanaklarını sağlamıştır.
Tez Danışmanım, Sayın Yrd. Doç. Dr. Abdullah KADAYIFÇI, çalışmanın sonuca ulaştırılmasında ve karşılaşılan güçlüklerin aşılmasında yön gösterici olmuştur.
Sayın Yrd. Doç. Dr. Şemsettin KILINÇARSLAN ve Sayın Arş. Gör. Cengiz ÖZEL, bazı deneylerin gerçekleştirilmesi için gerekli ortamı hazırlamışlardır.
Bu tez çalışması Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi’nce, 05 -YL- 1111 nolu ve ‘Isparta Yöresinde Çıkarılan ve Beton Üretiminde Agrega Olarak Kullanılan Malzemelerin Özelliklerinin Belirlenmesi’ adlı proje ile desteklenmiştir.
Agrega deneyleri Isparta Devlet Su İşleri XVIII. Bölge Müdürlüğü Beton Laboratuarında yapılmıştır. Beton şube müdürü Sayın İnş. Yük. Müh. Bayram UYSAL’a ve diğer personele teşekkürlerimi sunarım.
vi
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ
ASTM C Amerikan Standardı
BS Beton sınıfı
DSİ Devlet Su İşleri
K1 Gümüşgün bölgesi agregası
K2 Güneykent bölgesi agregası
N1 Atabey bölgesi agregası
N2 Kılıç bölgesi agregası
P Gölcük bölgesi pomzası
PÇ Portland çimentosu
TS Türk standartları
vii
ŞEKİLLER DİZİNİ
Sayfa Şekil 3.1. Çalışmada kullanılacak olan agregaların haritada yeri ………. 14 Şekil 3.2. Elek analizinde kullanılan elek takımı ve elek sarsma
makinesi …………………………………………………….... 16 Şekil 3.3. Agregada gevşek ve sıkışık birim ağırlık deneyinde kullanılan
aletler …………………………………………………………. 17
Şekil 3.4. Özgül ağırlık deneyinde kullanılan aletler …………………... 18 Şekil 3.5. Los Angeles aleti ……………………………………………... 18 Şekil 3.6. Sodyum sülfat ile dayanıklılık tayini deneyinden bir görünüş .. 19 Şekil 3.7. Kür havuzuna yerleştirilmiş beton numuneleri ………………. 20 Şekil 3.8. Tek eksenli basınç aleti ………………………………………. 21 Şekil 3.9. Schmidt çekicinde vuruş açısı ile maksimum ve minimum
mukavemetler bağıntısı ………………………………………. 21 Şekil 3.10. Ultrases aleti ………………………………………………….. 22 Şekil 4.1. Agrega örneklerine ait granülometri eğrileri (0 mm–19.1 mm) 27 Şekil 4.2. Agregaların birim ağırlık değerleri …………………………... 29 Şekil 4.3. Agregaların KİL, toprak ve eriyebilir parçacıkların tayini
deney sonuçları ……………………………………….............. 31 Şekil 4.4. Agregaların (4.76 mm üstü) özgül ağırlık deney sonuçları …... 32 Şekil 4.5. Agregaların (4.76 mm altı) özgül ağırlık deney sonuçları …… 33 Şekil 4.6. Agregaların aşınma deneyi sonuçları ………………………… 35 Şekil 4.7. Taze beton deneyi sonuçları ………………………………….. 37 Şekil 4.8. 350 dozlu betonların 7, 28, 90 günlük ortalama basınç
dayanımları …………………………………………………… 40 Şekil 4.9. 400 dozlu betonların 7, 28, 90 günlük ortalama basınç
dayanımları …………………………………………………… 41 Şekil 4.10. 450 dozlu betonların 7, 28, 90 günlük ortalama basınç
dayanımları …………………………………………………… 41 Şekil 4.11. Betonların ultrases sonuçları …………………………………. 42 Şekil 4.12. Betonların yüzey sertlik dayanım sonuçları ………………….. 44 Şekil 4.13. Betonların 28 günlük basınç dayanımları …………………….. 45 Şekil 4.14. Betonların doygun kuru yüzey özgül ağırlık sonuçları ………. 46 Şekil 4.15. Betonların kuru özgül ağırlık sonuçları ………………………. 46 Şekil 4.16. Betonların görünür özgül ağırlık sonuçları ………………….. 47 Şekil 4.17. Betonların su emme sonuçları ……………………………… 47
viii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Sayfa Çizelge 3.1. EN 197–1 CEM I 42,5 R Çimentosuna ait bazı fiziksel ve
mekanik dayanım değerleri ………………………………... 15
Çizelge 3.2. Üretilecek betonların kodu ………………………………… 23 Çizelge 3.3. Kullanılan beton örneklerine ait karışım miktarları (1m3) … 24 Çizelge 4.1. Elek analizine ilişkin sonuçlar (0 mm-19.1 mm) ………….. 26 Çizelge 4.2. Agregaların incelik modülü ………………………………... 26 Çizelge 4.3. Agrega birim ağırlık deneyi sonuç değerleri ………………. 28 Çizelge 4.4. TS 3529’a göre hafif agregaların gevşek ve sıkışık birim
hacim ağırlık değerleri (TS 3529, 1980). ………………….. 30 Çizelge 4.5. Kil, toprak ve eriyebilir parçacıkların tayini deney sonuçları 30 Çizelge 4.6. Agregaların (4.76 mm üstü) özgül ağırlık deney sonuçları ... 31 Çizelge 4.7. Agregaların özgül ağırlıkları (4.76 mm altı) ………………. 32 Çizelge 4.8. Agregaların (4.76 mm üstü) su emme deney sonuçları ……. 33 Çizelge 4.9. Agregaların (4.76 mm altı) su emme deney sonuçları …….. 34 Çizelge 4.10. Agregaların aşınma deneyi sonuçları ……………………… 35 Çizelge 4.11. Sodyum sülfat ile dayanıklılık tayini deney sonuçları …….. 36 Çizelge 4.12. Taze beton deneyi sonuçları ……………………………….. 37 Çizelge 4.13. Betonların 7, 28, 90 günlük ortalama basınç dayanımları …. 38 Çizelge 4.14. Bulunan basınç dayanımlarına tekabül eden beton sınıfları .. 39 Çizelge 4.15. TS 500’e göre beton sınıfları ve dayanımları ……………… 40 Çizelge 4.16. Betonların ultrases sonuçları ………………………………. 42 Çizelge 4.17. Betonların Schmidt dertlikleri …………………………… 43 Çizelge 4.18. Betonların 28 günlük ortalama basınç dayanımları ………... 44 Çizelge 4.19. Betonların özgül Ağırlık ve su emme sonuçları …………… 45 Çizelge 4.20. Agrega deneyleri sonuçları ………………………………… 48 Çizelge 4.21. Beton deneyleri sonuçları ………………………………….. 49
1
1. GİRİŞ
İnşaat sektörü ve yapı teknolojileri arasında taşıyıcı eleman olarak en çok kullanılan
malzeme betondur. Beton; bileşenleri olan çimento, agrega, su ve gerektiğinde katkı
maddelerinin belirli oranlarda karışımlarından meydana gelmektedir. Kullanış
amacına göre çok çeşitli tiplerde beton elde etmek mümkündür. Betonu oluşturan
ham maddeler doğada bol miktarda bulunmaktadır. Ucuz sağlanması ve kolay şekil
verilmesinin yanı sıra dış etkenlere karşı dayanıklı olması bakımından beton yaygın
kullanılan yapı malzemesi olmuştur (Baradan, 1997).
Beton, 1900’lü yıllarda malzeme bilimindeki ve deney tekniklerindeki yeni
gelişmeler ile çağımızın yapı malzemesi olmuştur. Gelecekte de bu özelliğini
sürdürecektir. Ancak ileride artacak olan tüketimi yeterince karşılayabilecek yeni
agrega kaynakları bulunmalıdır. Betonun işlenebilme özelliği, dayanımı ve
geçirgenlik değeri gibi özellikleri üzerinde etkili olan agrega karakteristikleri ve
özellikleri iyi etüt edilmelidir.
Betonun yapısında % 70 oranında mineral yapılı küçük tanelerden teşekkül eden
agrega malzemesi bulunmaktadır. Betonun iskeletini oluşturan agreganın özellikleri,
betonun işlenebilirliği, dayanım ve geçirgenlik değeri gibi özellikleri üzerinde etkili
olmaktadır (Bayazıt,1998).
Agrega, bağlayıcı olarak adlandırılan malzemelerle karıştırılıp sertleştiğinde masif
bir kütle meydana getiren kum ve çakıl gibi bir malzemedir. İnce agregalar, uygun
bir bağlayıcı malzeme ile birlikte iç ve dış döşeme yüzeyi ve yol kaplama
malzemelerini birlikte üretmek için kullanılırlar. Ayrıca agregalar çimento ile
borularda, künk tabanlarında, tuğla, taş örülmesinde kullanılan harçta ve kaba agrega
bazı asfalt cinslerinde de kullanılırlar (Adams, 1993)
Agregalar betonun taşıyıcı iskeletini temsil ettiklerinden dolayı oldukça önemlidirler.
Bunun yanında betona girecek olan agreganın tane dağılımının da düzgün olması
beton karışım hesapları ve kaliteli beton için bir zorunluluktur. Beton agregası hem
şartnamelerde gösterilen sınırlara uygun hem de mevcut agrega ile elde edilebilecek
2
en iyi derecelenmeyi temsil etmelidir. Beton karışım hesaplarında agrega karışımının
granülometrisi daima sınırlandırılır. Bu sınırlandırma en sıkı doluluktaki agrega
granülometrisi ile elde edilebilecek daha ekonomik ve daha nitelikli beton üretimine
yöneliktir. Agrega karışımının granülometrisi, ultrases hızı ve basınç dayanımını
etkileyen en önemli faktördür (Murlin ve Wilson, 1952).
Beton özelliklerine tesir eden en önemli faktörlerden birisi kullanılan agregaların
niteliğidir. Agreganın fiziksel karakteristikleri, kompozisyonu ve granülometresi
betonun üzerinde önemli etkiye sahiptir. Bu nedenlerden ötürü inşaat yapımından
önce kullanılacak agrega malzemesinin fiziksel ve mekanik özellikleri iyi bilinmeli
ve temin edilecekleri ocaklar incelenmelidir.
Isparta ve çevresinde, Atabey kum çakıl ocağı, Isparta-Kılıç kasabası agrega ocağı,
Isparta- İstanbul yolunun 25. km. ’sinde yer alan kırmataş tesisi, Isparta Güneykent
Kasabası sınırları içerisinde yer kırmataş tesisi ve Isparta-Gölcük civarındaki pomza
kaynakları bulunmaktadır. Çalışmada bu agrega ocaklarından elde edilen agregaların
özellikleri ile bunlardan TS 500-2000’e göre elde edilecek beton numunelerinin
özellikleri ve kullanılan agrega özelliğine göre beton bileşim unsurlarının kalite ve
kantite olarak saptanması ve böylece yöredeki uygulamacılara kullandıkları agrega
çeşidine göre uygun beton bileşim detaylarının sunulması amaçlanmıştır. Yapılacak
bu tez çalışması, Isparta bölgesindeki mevcut beton agregalarının en ekonomik
şekilde kullanılmasına ışık tutacaktır.
Konuyla ilgili olarak gerçekleştirilen bu tez çalışmasında, sözü edilen agrega
ocaklarından temin edilen agregaların fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
amacıyla elek analizi (tane büyüklüğü dağılımı), agregada gevşek ve sıkışık birim
ağırlık, 200 no'lu elekten geçen yıkanabilir malzeme miktarı, özgül ağırlık ve su
emme, agrega parçalanma direncinin tayini için Los Angeles metodu, sodyum sülfat
ile dayanıklılık tayini deneyleri yapılmış ve bulunan sonuçlar tablo ve grafikler ile
sunulmuştur. Fiziksel ve mekanik özellikleri tayin edilen agregalar ile gerekli beton
karışım hesabı yapılarak 350, 400 ve 450 dozajlı beton numuneleri üretilmiştir.
Üretilen bu beton numune örnekleri üzerinde, basınç dayanımı, beton yüzey sertliği
3
yolu ile yaklaşık basınç dayanımı, betonda ultrases hızı ile ölçüm, özgül ağırlık ve su
emme deneyleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar tablo ve
grafikler halinde sunulmuştur.
Beş ana bölümden oluşan çalışmanın birinci bölümünde çalışmanın önemi ve amacı
hakkında bilgi verilmiş, ikinci bölümde konuyla ilgili olarak yapılan çalışmalar
verilmiş, üçüncü bölümde çalışma materyali olarak seçilen agregalar tanıtılarak
çalışmada uygulanmış olan agrega ve beton deneyleri açıklanmış, dördüncü bölümde
araştırma bulguları verilmiş, beşinci bölümde ise çalışmadan elde edilen sonuçlar
değerlendirilmiş ve öneriler sunulmuştur.
4
2. KAYNAK BİLGİSİ
Uğurlu (1989)’a göre beton bileşim hesapları yapılırken agrega granülometrisinin
ayarlanması bir zorunluluk olarak ortaya çıkmaktadır. Agrega tanelerinin dağılımı en
iyi şekilde granülometri eğrileriyle gösterilebilir. Eğer granülometri eğrisi istenilen
şartları sağlamazsa agrega içerisinde su buharlaşarak dona karşı zayıf, geçirgenliği
yüksek ve boşluklu bir beton olmasına neden olur. Bu durumda agrega beton
yapımında kullanılamaz. İncelik modülü bize agreganın granülometri bileşimi
hakkında fikir vermektedir. İncelik modülü standartlarca 4.20 – 5.48 değerleri
arasında olması gerekir.
Cebeci (1991). Çalışmasında maksimum dane çapı 32 mm ve 16 mm olan yöre doğal
agrega ve yöre çimentoları kullanılarak üretilen betonlar için su/çimento-mukavemet
ilişkisini deneysel olarak belirlemeye çalışmıştır. Ayrıca elde edilen sonuçları TS 802
(Beton Karışım Hesapları) çizelge–5 ve Amerikan, Alman standartlarının ilgili
çizelgelerinde verilen değerler ile karşılaştırmıştır.
Özyürek (1995), Kırıkkale Kızılırmak nehrinden alınan agreganın fiziksel ve
mekanik özelliklerini belirlemiş ve bu agrega kullanılarak üretilen farklı
gronülometri bileşimi ve çimento dozajına sahip betonların su yapılarında
kullanılabilirliklerini araştırmıştır. Bu amaçla agrega numuneleri üzerinde TS’ye
göre yapılan deneylerle agreganın uygunluğu saptanmış ve bu agrega ile üretilen
farklı ortamlarda olgunlaştırılan betonlar üzerinde yine TS’ye uygun olarak birim
ağırlık, özgül ağırlık ve su emme oranı ile basınç dayanımı deneyleri yapılarak
birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Beton numuneler ayrıca beton test tabancası ve
ultrason cihazı yardımıyla test edilerek basınç dayanımları birleşik yıkıntısız
yöntemle kestirilmiştir. Agrega gronülometri birleşimi ve su/çimento oranı ile
olgunlaştırma ortamının beton özellikleri üzerine etkisinin önemli olduğu
belirlenmiştir.
Yıldırım (1995), normal ve hafif agregalı betonlarda agrega hacim konsantrasyonun
betonun kısa süreli elastik ve elastik olmayan mekanik davranışına etkisi
araştırılmıştır. Üretilen betonlarda en büyük agrega boyutu, gronülometri ve
5
su/çimento oranı sabit tutularak agrega hacim konsantrasyonu değiştirilmiştir. Disk
yarma deneyleri yardımıyla betonların şekil değiştirme kapasiteleri ölçüldü ve agrega
konsantrasyonunun bu dolaylı çekme halindeki şekil değiştirme kapasitesine etkisi
incelenmiştir. Basınç halindeki tepe noktası öncesinde yükleme ve boşaltma
yapılarak normal agregalı betonların gevreklik indisleri de bulunmuş ve bulunan
değerlere agrega konsantrasyonundaki değişmelerin etkisi aratılmıştır. Kırmataş
agregalı betonlarda, agrega konsantrasyonunun zaman bağlı davranışa etkisi, rötre ve
sünme deneyleriyle incelenmiştir.
Sertleşmiş betonların elastiste modülleri iki fazlı bir kompozit malzeme modeli
yardımıyla hesaplanmış ve elde edilen sonuçların deneysel değerlere yakın olduğu
bulunmuştur. Agrega konsantrasyonundaki artışın çakıllı normal ve pomza taşı
agregalı hafif betonlarda, süreksizlik sınırındaki Poisson oranını düşürdüğü, kırma
taşlı normal betonlarda ise bu oranın bir minimumdan geçtikten sonra arttığı
görülmüştür.
Agrega hacim konsantrasyonundaki artışın hafif agregalı ve çakıl agregalı betonlarda
süreksizlik ve çözülme sınırları ile basınç dayanımı düşürdüğü, buna karşın kırmataş
agregalılarda ise önce bir miktar azalttığı ve bir minimumdan geçtikten sonra
arttırdığı görülmüştür. Ayrıca konsantrasyon artışı tüm betonların basınç
dayanımındaki birim kısalmalarını ve kırılma-şekil değiştirme işlerini azalttığı
gözlenmiştir. Agrega konsantrasyonundaki artışın kırmataş ve çakıl agregalı
betonların yarma-çekme dayanımını arttırdığı, buna karşın hafif agregalı
olanlarınkini düşürdüğü, çekme şekil değiştirme kapasitesini ise azalttığı
bulunmuştur. Normal agregalı betonlarda agrega hacim konsantrasyonu arttıkça
gevreklik indislerin başlangıçta azaldığı ve bir minimumdan geçtikten sonra arttığı
saptanmıştır. Gevreklik indisi değerlerin silindir basınç mukavemetlerindeki artma
ile belirgin biçimde arttığı görülmüştür.
Özcan (1999), çalışmasında Niğde bölgesindeki yapı malzemeleri ile üretilen
betonlar ve bu betonların özelliklerini incelenmiştir. Araştırmada, Niğde ilinde hazır
beton üreten fabrikalarda kullanılan malzemeler ile üretilen betonların özelliklerini
karşılaştırmak amacıyla yeni kullanıma açılan ocaklardan alınan malzemeler ile
6
yapılan betonların özellikleri araştırılmıştır. Aynı zamanda Niğde bölgesindeki hafif
beton malzemeleri olan pomza ve perlitin beton üretiminde kullanım imkânları da bu
araştırmanın kapsamına girmiştir. Çalışma sonucunda elde edilen deney sonuçları ve
öneriler sunulmuştur.
Kırca (2001), Sütçüler –Menteşe çakıl agregasının beton üretiminde kullanılma
olanaklarını araştırmıştır. Isparta ve yöresinde agrega potansiyelinin
değerlendirilmesi amacıyla yaptığı çalışmasında, özellikle mevcut agrega ocaklarına
uzak bölgelerde bulunan agregaların beton imalinde kullanılıp kullanılamayacağını
incelemiştir. Bu amaç doğrultusunda, Isparta-Sütçüler ilçesi Menteşe bölgesinde
bulunan tahminlere göre 150000 m3 rezerve sahip çakıl agregasının beton imalinde
kullanılma olanaklarını araştırmıştır. Çalışmada, bölgedeki farklı yerlerden alınan
örnekler üzerinde gerekli agrega ve beton deneyler yapılmış ve sonuçta, bu çakıl
ocağının işletmeye açılarak değerlendirilmesinin yöre açısından büyük bir kazanç
olduğu sonucuna varılmıştır.
Osma (2002), “ Barit İle Elde Edilen Ağır Betonun Fiziksel ve Mekanik Özellikleri ”
adlı çalışmasında, Isparta Atabey ilçesinden elde edilen normal agrega ile
Şarkikaraağaç bölgesinden çıkartılan barit agregasını kullanmıştır. Bu agregalar
kullanılarak beton numuneler üretilmiş ve elde edilen beton numuneleri üzerinde
deneyler yapılarak fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmeye çalışılmıştır.
Deneysel çalışmalarda Atabey agregası ve barit agregasının elek analizi deneyi
yapılmış ve incelik modülleri tespit edilmiştir. Bulunan değerlerin standart değerler
dışında olduğu gözlemlenmiş ve iyileştirme yapılmıştır. İyileştirilmiş agregalar
üzerinde deneyler yapılmıştır. Atabey ve barit agregalarından ayrı ayrı 250, 300 ve
350 dozaj miktarlarında çimento kullanarak altı seri beton numuneler üretilmiştir.
Ayrıca 250, 300 ve 350 dozaj çimento miktarlarında Atabey ve barit agregalarından
% 50 oranlarında farklı karışımlar oluşturularak dokuz seri beton numuneler
üretilmiş 28 gün sonra deneylere tabi tutulmuştur. Çalışma neticesinde, deneysel
çalışmalar sonucu elde edilen verilerden 250 dozajlı Atabey ve barit agregasından
üretilen beton numuneleri ile 250 dozajlı karışık agregalı beton numunelerinin
7
kullanılamayacağı saptanmıştır. Diğer beton numunelerinin ise standart değerler
içinde olduğu tespit edilmiştir.
Savaş (2002), atık betonların geri kazanımını incelemiştir. Çalışmasında, deprem ve
imar yüzünden yıkılan binaların oluşturduğu atık betonların agrega olarak
kullanılması ile maliyet ve çevresel nedenlerin oluşturduğu sakıncaların azaltılmasını
amaç edinmiştir. Araştırmada agrega olarak, Isparta ili Atabey ilçesindeki mevcut
kum-çakıl ocaklarından çıkarılan doğal agrega, İzmit-Gölcük’te meydana gelen
deprem sonucu oluşan beton atıkları ve Isparta ili merkezinde imar yüzünden
yıkılmış binalardan temin edilen beton atıkları kullanılmıştır. Bu agregalarla beton
numuneleri hazırlanmış ve standartlarla kıyaslanmıştır. Bu beton numunelerinden
elde edilen bulguların standartlara uygun sonuçlar vermemesi nedeniyle, atık
betonlardan elde edilen agregalar farklı oranlarda normal beton agregası ile
karıştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, gerek İzmit-Gölcük’te yıkılan binalara ait
deprem atıkları ve gerekse Isparta yöresinde imar yüzünden yıkılmış olan bina
atıklarının taşıyıcı beton agregası olarak kullanılamayacağını göstermiştir. Bu
agregaların ancak taşıyıcı olmayan betonlarda, grebetonlarda, koşu ve bisiklet yolu
betonlarında ve stabilize yol dolgularında kullanılmasının uygun olacağı sonucuna
varılmıştır.
Yıldırım ve Yılmaz (2002), çalışmalarında Sivas ili Yıldızeli ilçesinin doğusunda yer
alan Yıldız Irmağı çökellerinin beton agregası olarak kullanılabilirliliğini
araştırmışlardır. Çalışma esnasında Yıldız Irmağı üzerinde bulunan iki ayrı agrega
ocağından alınan örnekler üzerinde tane boyu dağılımı (granülometri), birim ağırlık,
özgül ağırlık, Los Angeles aşınma kaybı, su emme, dona karşı dayanıklılık
(Na2SO4), kil topakları içeriği ve ince madde oranı deneyleri yapılmış, değerleri
bulunmuştur. Tane şekli ve mineralojik bileşimleri (XRD ile) belirlenmiştir. Yapılan
bu çalışmalar sonucunda, Yıldız Irmağı çökellerinin dona karşı dayanım değerlerinin
TS 707 (1980)’de verilen sınır değerlerinin dışına çıktığı diğer agrega özelliklerini
sağlayabildiği belirlenmiştir. Söz konusu malzemelerin Sivas ve civarında
kullanılacağı, bu bölgenin iklimi dikkate alındığında dona karşı dayanım değerlerinin
8
düşük olmasının sorun yaratacağı ve bu sorunun çözümüne yönelik bazı önlemlerin
alınması gerektiği tespit edilmiştir.
Felekoğlu (2003), “ Kendiliğinden Yerleşen Betonların Fiziksel ve Mekanik
Özelliklerinin Araştırılması ” adlı çalışmasında, Kendiliğinden Yerleşen Beton
üretimi için uygun malzeme tip ve miktarlarının seçimini yapmış, optimum karışım
oranlarını belirlemiştir. Elde edilen veriler ışığında, hazırladığı 5 farklı dayanım
sınıfındaki Kendiliğinden Yerleşen Beton karışımlarının, taze halde kendiliğinden
yerleşebilirlik ve sertleşmiş haldeki mekanik özelliklerini incelemiş ve geleneksel
beton özellikleri ile kıyaslamıştır.
Köseoğlu (2003), gerçekleştirdiği çalışmasında; “Agreganın En Büyük Tane Çapı ve
Karot Numunesi Boyutunun Ölçülen Beton Basınç Dayanımına Etkisi” ni belirlemek
için, öncelikle konu ile ilgili genel bilgiler vermiştir. Karot basınç değerlerine etki
eden faktörleri araştırmıştır. Karot deneyleriyle ilgili çalışmaları derlemiş, yapılan
çalışmaların kapsamları, deney yöntemleri ve varılan sonuçları incelemiştir. “Karot
Basınç Deneyi” ne ek olarak beton kalitesinin yerinde testi için kullanılan tahribatsız
deney yöntemlerinden “Ultrases Dalga Hızı Deneyi” ve “Beton Çekici Deneyi”
hakkında literatür taraması gerçekleştirmiş ve yapılan çalışmalardan örnekler
sunmuştur. Çalışmada, Dört değişik su/çimento oranı ve iki farklı en büyük tane çapı
ile hazırlanan beton karışımlarından alınan iki farklı çapta Karot numunelerinin 28
günlük basınç dayanımları incelenmiştir. Karot numunelerine ilaveten ayni
karışımlardan hazırlanan standart beton numuneleri de deneye tabi tutulmuştur. Elde
edilen sonuçlar beton çekici deneyi ve ultrases dalga hızı deneyi ile karsılaştırmalı
olarak irdelenmiştir.
Kılınçarslan (2004), çalışmasında çeşitli yoğunluklarda ve farklı dayanımlara sahip
barit agregalı betonlar üretmiş ve kontrol betonlarıyla üretilen betonlar arasındaki
mekanik özellikleri karşılaştırma yaparak incelemiştir. Çalışmada, tamamı normal
agregadan oluşan kontrol betonlar baz alınmış BS20, BS30, BS40 betonları için
optimum karışımlar hesaplanmıştır. Agrega değişiminin betonun dayanımını ve
radyasyon geçirimliliğine etkisini incelemek amacıyla; karışımdaki agrega yüzdesine
9
bağlı kalınarak agrega ve barit miktarları belli oranlarda değiştirilmek suretiyle beton
serileri üretilmiştir. Barit oranının değişiminin; betonun fiziksel ve mekanik
özellikleri üzerinde meydana getirdiği etkiler araştırılmıştır. Basınç dayanımının barit
oranına göre en iyi sonucu BS20 serisi betonlarda verdiği, BS30 serisi betonlarda ise
barit oranının basınç dayanımını değiştirmediği, BS40 serisi betonlarda ise barit
oranının dayanımı düşürdüğü tespit edilmiştir. Ayrıca üretilen her seriye ait
betonların; iyon odası yöntemi, Geiger-Müller sayacı yöntemi ve teorik olarak lineer
zayıflatma katsayı değerleri bulunmuş ve değerler karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma
sonunda beton içindeki barit oranının arttıkça radyasyon tutuculuk özelliğinin de
arttığı belirlenmiştir.
Yılmaz, vd. (2004), çalışmalarında, Harşit çayından (Giresun-Tirebolu) elde edilen
ve Kuşkayası taşocağı kırma-eleme tesisinde kırılan dere malzemesinin agrega olarak
kullanılabilirliğini incelemişlerdir. 3 farklı boyutta malzeme üretimi yapılmakta olan
tesisten elde edilen malzeme üzerinde tane dağılımı (granülometri), tane şekli
(yassılık indeksi), dona dayanıklılık (N2SO4), özgül ağırlık, su emme oranı, aşınma
dayanımı (Los Angeles), ince madde oranı tespitleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu
çalışmalar sonucunda elde edilen veriler, agregalar için mevcut bulunan standart
verilerle karşılaştırılmış ve bu verilere uygun olduğu belirlenmiştir.
Ceylan (2005), Çalışmasında, pomzanın taşıyıcı olmayan hafif beton üretiminde,
hafif agrega olarak kullanımını ve pomza kullanılarak üretilmiş hafif betonların
belirli bir sıcaklık etkisine maruz kaldıktan sonraki dayanım değerlerindeki
değişimlerini incelemiştir. Bu çalışmada Kayseri İli Talas İlçesi’nden, Nevşehir İli
Göre Beldesi’nden çıkarılan pomzalar ve İzmir İli Menderes İlçesi’nden çıkarılan
perlitik pomzalar kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan türlerin, hafif agrega olarak
karakteristik özellikleri incelenmiştir ve belirlenen 26 karışım grubuna ait 3 farklı
çimento oranında, 78 ayrı hafif beton dökümü, kuru karışım olarak yapılmış ve elde
edilen hafif beton numunelerinin kuru birim hacim ağırlık, su emme, dayanım,
sıcaklık etkisinde dayanım gibi bazı teknik özellikleri belirlenmiştir. Araştırmada
kullanılan Nevşehir-Göre, Kayseri-Talas pomzası ve İzmir-Menderes perlitik
pomzasından üretilen hafif beton numuneleri üzerinde yapılan deneysel çalışmaların
10
sonucunda, çimento oranının hafif beton numunelerinin dayanımına ve birim hacim
ağırlığına etkisi, sıcaklığın hafif beton numunelerinin dayanımına ve kuru birim
hacim ağırlığına etkisi, hafif beton numunelerinde kullanılan pomza türlerinin
sıcaklık etkisindeki karakteristiği ve pomza türlerin birbirlerine ile kıyaslanması
hususunda irdelemeler yapılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, pomza türleri ve bu
türlerden üretilen hafif betonların sıcaklık etkisindeki karakteristikleri ile ilgili
çıkarımlar belirlenmeye çalışılmıştır.
İnce (2005) , mineral, kimyasal katkılı ve polipropilen fiber takviyeli taze betonun
basınç altındaki davranışının belirlenmesi kapsamındaki çalışmasında, basınç
altındaki taze betonların davranışlarını incelemiştir. Araştırmada, üretilen betonlara
uçucu kül, silis dumanı ve polipropilen fiber eklenerek beton özelliklerine etkileri
incelenmiştir. Segregasyon basınçlarının belirlenmesi amacıyla basınç altında
terleme deney aleti geliştirilmiştir.
Kandemir (2005), beton yol uygulamalarında kullanılabilmesi amacıyla
kendiliğinden yerleşen beton özelliklerini sağlayan karışımlar dizayn etmeye
çalışmıştır. Bazalt ve kireç taşı olmak üzere iki farklı tip agrega, filler olarak uçucu
kül ve tas tozu kullanılan, hava sürükleyici katkı ilave edilen örneklerin donma-
çözülme, aşınma ve buz çözücü tuzlara dayanıklılıklarını araştırmıştır. Bu çalışmada
karışım örneklerinin farklı yaşlarda basınç ve eğilme dayanımları bulunarak mekanik
özellikleri incelenmiştir. Bulunan değerler birbirleriyle ve kontrol örnekleriyle
karsılaştırılmıştır. Donma-çözülme deneyleri sırasında taş tozu kullanılan
karışımlarda genel olarak ağırlık azalışı olurken, uçucu küllü karışımlarda ağırlık
artışı olduğu saptanmıştır. Uçucu kül kullanılan örneklerin donma-çözülme
deneylerine daha dayanıklı olduğu, taş tozlu örneklere kıyasla çok fazla parça ve
kopmalar olduğu gözlemlenmemiştir. Taş tozlu örneklerde ise beton gözeneklerine
dolan tuzlara rağmen çok fazla dökülme ve parçalanma olması sonucu ağırlık azalışı
olduğu belirtilmiştir.
Öcal (2005), Beton üretim teknikleri ve laboratuar uygulamalarında kalite
güvenliğinin sağlanması amacıyla gerçekleştirdiği çalışmasında, laboratuar ve saha
11
uygulamalarını deneysel olarak incelemiştir. Hedeflenen beton kaliteleri ile elde
edilen beton kaliteleri arasındaki ilişkileri kalite yönetim sistemi açısından
değerlendirmiştir.
Özgan (2005), kırmataş agrega içerisindeki taş-unu miktarının betonun basınç
dayanımına etkisini araştırmıştır. Bu amaçla kırma-taş agregadan elde edilen 200
dozlu beton içerisine, ince agregadan %0, %5, %10 ve %15 oranlarında azaltılmak
suretiyle yerine taş unu ilave edilmiş ve basınç dayanımları araştırılmıştır. Beton
uygulamalarında agrega içerisindeki ince malzeme belirli miktarları aştığında
agreganın yıkanarak kullanılacağı ve kırma-taş agrega içerisinde taş-ununun bol
miktarda bulunduğu belirtilmiştir. Bu malzemenin betonun özelliklerine olumsuz bir
etkisinin görülmemesi için agreganın yıkanması gerekliliğini ortadan kaldıracağı
vurgulanmıştır. Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre taş ununun kırma-taş agrega
ile üretilen betonların basınç dayanımlarını olumlu yönde etkilediği belirtilmiştir.
Ünal, Uygunoğlu vd. (2005), agrega granülometrisi ve kimyasal katkının yüksek
performanslı beton özelliklerine etkisini araştırmışlardır. Çalışmada, dört farklı tane
boyutundaki agregalardan oluşan beş farklı granülometri seçilmiştir. Karışıma giren
agregalardan doğal kum ve kırmataş-I oranları sabit, kırma kum ile kırmataş-II
oranları değiştirilmiş, karışımlarında optimum su/çimento oranı 0.65 ve çimento
miktarı 350 kg/m3 olarak belirlenerek, katkılı ve katkısız olmak üzere 10 farklı seri
beton numuneleri üretilmiştir. Numuneler kalıptan alındıktan sonra 7, 28 ve 56 gün
süreyle suda kür edilmiştir. Numuneler üzerinde, birim hacim ağırlığı, ultrases geçiş
süresi ve basınç dayanımı deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, agrega
granülometrisinin betonun özellikle basınç dayanımı üzerine etkisinin fazla olduğu
belirlenmiştir. Ayrıca taze betonun işlenebilirliğini kolaylaştırmak amacıyla hazır
beton santrallerinde kimyasal katkının kullanılmasının gerekli olduğu belirtilmiştir.
Kılıç (2006), deprem veya imar nedeniyle yapıların yıkılması sonucu ortaya çıkan
atık betonların, atık durumundan çıkartılarak agrega olarak tekrar kullanılmasını
araştırmıştır. Çalışmada ayrıca silis dumanı, uçucu kül ve süper akışkanlaştırıcı
katkıların atık üzerine etkileri incelenmiştir. Çalışma neticesinde, beton atıklarından
12
elde edilen agregaların uygun granülometriye sahip olmadıkları, taşıyıcı yapı
elemanlarında kullanılabilmeleri için mutlaka uygun granülometriyi verecek biçimde
normal agrega ile karıştırılması gerektiği tespit edilmiştir. Araştırmada, bu koşulda
elde edilen betonun dahi, basınç dayanımı açısından normal agrega ile üretilen
betondan daha düşük değerlere sahip olduğu belirlenmiştir. Silis dumanı ve uçucu
kül kullanımının basınç dayanımını arttırmadığı sonucuna varılmıştır. Karışım
agregasından elde edilen betonun dayanımını arttırmak için süper akışkanlaştırıcı ve
yüksek oranda su azaltıcı özellik gösteren katkı maddesi kullanılması gerektiği
belirtilmiştir.
13
3. MATERYAL VE METOT
3.1. Materyal
Bu araştırmada; materyal olarak, Isparta yöresinde çıkarılan ikisi doğal, ikisi kırma
taş ve pomza olmak üzere beş çeşit agrega kullanılmıştır. Bunlar, Atabey agregası,
Kılıç agregası, Gümüşgün agregası, Güneykent agregası ve Isparta-Gölcük pomza
agregalarıdır. Beton yapımında, bağlayıcı olarak Isparta Göltaş Çimento
Fabrikası’ndan alınan portland çimentosu (EN 197-1 CEM I 42,5 R), karışım suyu
olarak ise Isparta şebeke suyu kullanılmıştır. Yapılan deneysel çalışmaların tümünde
Türk Standartları Enstitüsünün agrega deneyleri için belirlediği standartlar
kullanılmıştır.
3.1.1. Agrega
Çalışmada beş değişik agrega kullanılmıştır. Isparta’nın Atabey İlçesinde bulunan,
Akçay Deresinden temin edilen agregadır. Bu agrega yıkanmış olarak ocaktan
alınmıştır ve çalışmamızda (N1) simgesi ile gösterilmiştir.
İkincisi, Kılıç Kasabası sınırları içerisinde yer alan agrega ocağından yıkanmış olarak
alınan ve çalışmamızda (N2) simgesi ile gösterilmiş olan agregadır.
Üçüncüsü, Gümüşgün Kasabası sınırları içerisinde yer alan kırma taş tesisinden elde
edilen kırma taş agregasıdır. Çalışmamızda (K1) simgesi ile gösterilmiştir.
Dördüncüsü, Isparta Güneykent Kasabası sınırları içerisinde yer alan kırma taş
tesisinde elde edilen kırmataş agregasıdır. Çalışmamızda (K2) olarak gösterilmiştir.
Beşincisi, Isparta-Gölcük civarındaki pomza ocaklarından elde edilen pomza
agregasıdır. Çalışmamızda (P) olarak gösterilmiştir.
Ocaklardan elde edilen agregalar Süleyman Demirel Üniversitesi, Teknik Eğitim
Fakültesi, Yapı Eğitimi Bölümü Beton Laboratuarı’na getirilmiştir. Agregalar nem
ve sudan korunacak şekilde depolanmışlardır. Agrega deneylerini yapabilmek için
gerekli miktar da agrega alınmış ve Isparta Devlet Su İşleri XVIII. Bölge Müdürlüğü
14
Beton Laboratuarı’na götürülmüştür. Agrega deneyleri DSİ Beton Laboratuarında
tamamlanmıştır.
Şekil 3.1. Çalışmada kullanılacak olan agregaların haritada yeri
3.1.2. Çimento
Bu çalışmada, Göltaş Göller Bölgesi Çimento Fabrikası’nın üretmiş olduğu portland
çimentosu (EN 197-1 CEM I 42,5 R) kullanılmıştır. Bu çimento ile ilgili her türlü
fiziksel-mekanik deneyler ve kimyasal analiz sonuçları, fabrikanın kalite kontrol
laboratuarında yapılmış olup Tablo 3.1.’de görülmektedir.
15
Çizelge 3.1. EN 197–1 CEM I 42,5 R Çimentosuna ait bazı fiziksel ve mekanik dayanım değerleri
İncelik 90 µ
Blaine cm2/g
Özgül Ağırlık g/cm3
Eğilme Dayanımı E28 (MPa)
Basınç Dayanımı E28 (MPa)
0.1 2919 3.12 7.88 55.8
3.1.3 Su
Çalışmada, beton karışım suyu olarak Süleyman Demirel Üniversitesi Batı kampüsü
şebeke suyu kullanılmıştır.
3.1.4. Çalışmada Kullanılan Araçlar ve Gereçler
Laboratuar çalışmasında kullanılan araçlar ve gereçlerin standartlara uygun olduğu
belirlenmiştir. Çalışmada elekler, hassas terazi, etüv, plastik küp beton numune
kalıpları, sarsma tablası, kür havuzu, tek eksenli basınç aleti, Los Angeles aleti,
ultrases aleti, fırça, gres yağı, spatula, mala, cam ve plastik ölçü kabı, piknometre,
beton mikseri, plastik tokmak, şişleme çubuğu ve yüzey sertlik deneyi için schmidt
çekici vb. gibi malzemeler deneylerde kullanılmıştır.
3.2. Metot
Bu kısımda agregaların derecelenmesi, taze beton deneyleri ve sertleşmiş beton
deneyleri ile ilgili yöntemler verilmiştir.
3.2.1. Agrega Örneklerinin Alınması
Deneysel çalışmada kullanılacak olan agregalar Süleyman Demirel Üniversitesi,
Teknik Eğitim Fakültesi, Yapı Eğitimi Bölümü Beton Laboratuarı’na getirilmiştir.
Agrega yığınının belirli bölgelerinden elek analizi yapmak amacıyla TS EN 932-1’e
(1997) uygun şekilde agregadan numuneler alınmış ve TS EN 932-2’ye (1999)
uygun biçimde çeyrekleme yöntemi kullanılarak numuneler azaltılmış ve yaklaşık 50
kg. malzeme alınarak agrega deneyleri yapılmak üzere saklanmıştır.
16
3.2.2. Agregada Fiziksel Özelliklerin Tayini
Agreganın fiziksel özelliklerin belirlenmesinde elek analizi, sıkışık ve gevşek birim
hacim ağırlık, özgül ağırlık ve su emme deneyleri yapılmıştır.
3.2.2.1. Elek Analizi
Elek analizi deneyi, beton yapımında kullanılacak doğal veya yapay agregaların tane
büyüklüğü dağılımını (granülometrik bileşimini), tane sınıflarını ve incelik modülünü
belirleyebilmek için ASTM C 136’ya göre yapılmıştır.
Elek analizi için agrega deneyleri yapmak üzere saklanan numuneler, TS 3530 EN
933-1’e (1999) uygun olarak etüve konulmuş, 24 saat sonra etüvden çıkarılmıştır.
Deney elekleri, yukarıdan aşağıya doğru göz açıklıkları giderek küçülecek şekilde üst
üste yerleştirilmiştir. Kurutulup tartılmış deney numunesi en üstteki eleğin içine
konmuş ve eleme işlemi yapılmıştır. Eleme işlemi sonunda her elekte kalan malzeme
0,1 gr duyarlıkta tartılmıştır. Çalışmada kullanılan elek takımı ve elek sarsma
makinesi şekil 3.2’de verilmiştir.
Şekil 3.2. Elek analizinde kullanılan elek takımı ve elek sarsma makinesi
17
3.2.2.2. Agregada Gevşek ve Sıkışık Birim Ağırlık Deneyi
Agregada Gevşek ve Sıkışık Birim Ağırlık deneyi, beton yapımında kullanılacak
doğal veya yapay agregaların sıkışık ve gevşek birim ağırlıklarını belirleyebilmek
için TS 3529’ a (1980) göre yapılmıştır. Birim ağırlık deneyinde kullanılan aletler
Şekil 3.3’de gösterilmiştir.
Şekil 3.3. Agregada gevşek ve sıkışık birim ağırlık deneyinde kullanılan aletler
3.2.2.3 200 Nolu Elekten Geçen Yıkanabilir Malzeme Miktarı
Agregada bulunan kil, toprak ve eriyebilir parçacıkların tayini için ASTM C 117 ‘ye
göre deneyler yapılmıştır.
3.2.2.4. Özgül Ağırlık ve Su Emme
Beton yapımında kullanılacak doğal veya yapay agregaların kuru veya doygun kuru
yüzey özgül ağırlıklarını ve görünen özgül ağırlığı ile su emme oranını belirlemek
üzere uygulanan deney yöntemidir. Özgül ağırlık ve su emme deneyleri TS 3526’ya
(1980) göre yapılmıştır. Özgül Ağrılık deneyinde kullanılan aletler Şekil 3.4’de
gösterilmiştir.
18
Şekil 3.4. Özgül ağırlık deneyinde kullanılan aletler
3.2.2.5 Agrega Parçalanma Direncinin Tayini İçin Los Angeles Metodu
Bu deney iri agregaların parçalanma direncinin tayini için işlemleri kapsar. Los
Angeles aşınma dayanımı deneyi, TS EN 1097-2’ye (2000) göre yapılmıştır. Los
Angeles aleti Şekil 3.5’de görülmektedir.
Şekil 3.5. Los Angeles aleti
19
3.2.2.6 Sodyum Sülfat ile Dayanıklılık Tayini
Agregaların sodyum sülfata daldırılması ve takiben etüvde kurutulması yoluyla
periyodik işleme maruz bırakılan agregaların davranışlarını değerlendirmek için
kullanılmaktadır. Agreganın sodyum sülfata karşı dayanıklılık tayini ASTM C 88’e
göre yapılmıştır.
Şekil 3.6. Sodyum sülfat ile dayanıklılık tayini deneyinden bir görünüş
3.2.4. Taze Beton Deneyleri
Taze beton deneylerinden, taze beton birim hacim ağırlık deneyi yapılmıştır.
3.2.4.1. Taze Beton Birim Hacim Ağırlık Belirli bir hacim içerisine sıkıştırılarak yerleştirilmiş taze betonun birim hacmine
isabet eden ağırlığın kg/m3 olarak ifade edilmesi ve beton içerisindeki hapsolmuş
hava miktarının belirlenmesi amacıyla kullanılır. Taze beton birim hacim ağırlığı TS
2941’e (1978) göre yapılmıştır.
20
3.2.5. Sertleşmiş Beton Deneyleri Sertleşmiş beton deneylerinden basınç dayanımı, beton yüzey sertliği yolu ile
yaklaşık basınç dayanımı, birim ağırlık, betonda ultrases hızı ile ölçüm, özgül ağırlık
ve su emme deneyleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda 7, 28 ve 90 günlük örnekler
üzerinde analizler yapılmıştır.
3.2.5.1. Basınç Dayanımı Belirli yaşlardaki beton numuneleri birim alanının taşıyabileceği yük miktarının
belirlenmesi ve aynı karışımla üretilen betonun gerçek uygulamadaki elemanın
taşıyabileceği yük hakkında fikir yürütmek amacıyla kullanılmaktadır. Basınç
dayanımı TS EN 12390-3’e (2003) göre yapılmıştır. Beton numunelerinin kalıba
yerleştirilmesi sarsma tablası kullanılarak yapılmıştır. Kalıptan çıkartılan beton
örnekleri kür havuzunda bekletilmiştir. Sertleşmiş beton örnekleri tek eksenli basınç
aleti ile kırılmıştır.
Şekil 3.7. Kür havuzuna yerleştirilmiş beton numuneleri
21
Şekil 3.8. Tek eksenli basınç aleti
3.2.5.2 Beton Yüzey Sertliği Yolu İle Yaklaşık Basınç Dayanımı
Yüzey sertliği yolu ile yaklaşık beton dayanımının tayini ve bu metodun
uygulanabileceği alanların belirlenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Yüzey sertlik
dayanımı TS 3260 ‘a (1978) göre yapılmıştır. Beton numunelerinin yaklaşık
dayanımları Şekil 3.9’daki grafikten yararlanılarak bulunmuştur.
Şekil 3.9. Schmidt çekicinde vuruş açısı ile maksimum ve minimum mukavemetler
bağıntısı (Bayazıt, 1988)
22
3.2.5.3. Betonda Ultrases Hızı İle Ölçüm
Ultrases hızı ile ölçüm ASTM C 597’ye göre yapılmıştır. Malzeme testinde
kullanılan ultrases (Şekil 3.10), piezzo elektrik metodu ile elde edilmiştir. Beton
numunenin bir ucuna ultrasesi oluşturan verici, diğer ucuna da malzeme içinden
geçen ses dalgalarını alan bir alıcı yerleştirilmiştir. Alıcı tarafından tutulan ses
dalgaları bir osilografa nakledilerek sesin örnek içinden geçiş zamanı tespit edilerek
burada sesin örnekteki yayılma hızı bulunmuştur.
Şekil 3.10. Ultrases aleti
3.2.5.4. Özgül Ağırlık, Su Emme
Sertleşmiş betonda özgül ağırlık, su emme ve boşluk oranı, betonun etüv kurusu
ağırlığı ile suya doygun ağırlığı arasındaki farktan ve havada ve su içinde yapılan
tartılardan yararlanarak belirlenir. Sertleşmiş betonda, özgül ağırlık, su emme ve
boşluk oranı tayini TS 3624’e (1981) göre yapılmıştır. 3.2.5.5. Karışım Oranları
Söz konusu materyaller ile aşağıdaki beton örnekleri hazırlanmıştır ve aşağıdaki gibi
simgelenmiştir.
23
Çizelge 3.2. Üretilecek betonların kodu
Kodu Beton Dozajı N1–35 350 N1–40 400 N1–45 450 N2–35 350 N2–40 400 N2–45 450 K1–35 350 K1–40 400 K1–45 450 K2–35 350 K2–40 400 K3–45 450 P–35 350 P–40 400 P–45 450
Beton karışım hesaplarında su/çimento oranı 0,53 olarak sabit alınmıştır. Çalışmada
5 değişik agrega ile 3 değişik beton sınıfında 3 değişik zaman için 4 er adet beton
numune örneği üretilmiştir. Sonuç olarak deneysel çalışmalarda kullanılmak üzere
180 adet beton numunesi üretilmiştir. Ayrıca 1 m3 beton içerisindeki çimento
miktarları sırasıyla 350 kg, 400 kg ve 450 kg olarak alınmış ve hesaplamalar bu
kriterlere göre yapılmıştır. Karışım hesapları, üretilecek betonun kuru plastik
kıvamda ve maksimum dane çapı 19.1 mm olacak şekilde birim hacim ağırlık
yöntemine göre yapılmıştır. Agrega karışım oranları %50 kum (dane çapı 0–4.76
mm) ve %50 çakıl (4.76-19.1 mm) alınmıştır. Beton karşım hesapları TS 802’ye
(1985)’de belirtilen karışım suyu ve hava miktarları alınarak 1 m3 sıkıştırılmış
betonda bulunacak beton bileşenlerinin miktarları denklem 3.1. de yerine
kullanılarak hesaplanmıştır.
3
2
2
1
1 1mHAAASÇ
Ç
=++++δδδ
(3.1)
24
Burada
Ç: Karışımdaki çimento miktarı
δç: Çimentonun yoğunluğu (kg/m3)
A1: Karışımdaki ince malzeme miktarı (kg)
δA1: İnce malzemenin yoğunluğu (kg/m3)
A2: Karışımdaki kaba malzeme miktarı (kg)
δA1: Kaba malzemenin yoğunluğu (kg/m3)
H: Karışımdaki toplam hava miktarı (m3)
Hapis olmuş hava miktarı 10 dm3 alınmıştır. Karışımda 1 m3 için kullanılan
miktarlar Çizelge 3.3.’de verilmiştir.
Çizelge 3.3. Kullanılan beton örneklerine ait karışım miktarları (1m3)
Beton Türü
Çimento (kg/m3)
Su (kg/m3)
Kum (kg/m3) (0–4.76)
Çakıl (kg/m3)
(4.76 – 19.1)
Toplam (kg/m3)
N1–35 350 186 930 943 2408 N2–35 350 186 881 919 2336 K1–35 350 186 954 936 2426 K2–35 350 186 926 926 2388 P–35 350 186 677 505 1717 N1–40 400 212 873 886 2371 N2–40 400 212 827 863 2303 K1–40 400 212 896 879 2387 K2–40 400 212 870 870 2351 P–40 400 212 636 474 1722 N1–45 450 239 815 827 2330 N2–45 450 239 772 806 2267 K1–45 450 239 836 821 2345 K2–45 450 239 812 812 2312 P–45 450 239 594 442 1724
3.2.5.6. Betonların Üretimi
Betonların üretimi S.D.Ü. Yapı Malzemeleri ve Beton Teknolojisi Laboratuarında
gerçekleştirilmiştir. Karışıma giren agrega, su ve çimento üretilecek betonun koduna
göre önceden tartılıp hazırlanmıştır. Karışım suyu Isparta şehir şebekesinden
25
kullanılmıştır. Harcı karıştırmada kullanılacak düz eksenli mikser su yardımı ile
nemlendirilmiştir. Önce agregalar miksere katılarak beş dakika karıştırılmış, daha
sonra çimento katılarak üç dakika daha bileşimdeki kuru maddeler karıştırılmıştır.
Daha sonra mikserdeki karışıma gerekli su ilave edilerek karıştırma üç dakika daha
sürdürülmüştür. Çeşitli deneylerde kullanılmak üzere sarsma tablası üzerindeki 100
mm. kübik çelik kalıplara harç üç aşamada konmuş ve her aşamada 10 sn. sarsma
tablası aleti ile sarsılmıştır. Numunelerin üstü ıslak keten örtü ile örtülerek 24 saat
kalıp içinde bırakılmış, bu sürenin sonunda lastik takozlar yardımıyla kalıptan
çıkarılmıştır. Numuneler deneylerin yapılacağı güne kadar bağıl nemi %65 olan ve
sıcaklığı 22 oC olan kür odasında saklanmıştır. Beton karışımında kullanılan çimento
Göltaş Çimento fabrikasından alınmıştır.
26
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
Araştırmadan elde edilen sonuçlar ve bunların değerlendirilmesi aşağıda başlıklar
halinde verilmiştir.
4.1.1. Elek Analizine İlişkin Sonuçlar
Çizelge 4.1. Elek analizine ilişkin sonuçlar (0 mm-19.1 mm)
N1 N2 K1 K2 P Alt sınır
Üst sınır
Elek No Elekten Geçen
(%)
Elekte Kalan (%)
Elekten Geçen
(%)
Elekte Kalan (%)
Elekten Geçen
(%)
Elekte Kalan (%)
Elekten Geçen
(%)
Elekte Kalan (%)
Elekten Geçen
(%)
Elekte Kalan (%)
Elekten Geçen
(%)
Elekten Geçen
(%)
3/4" 19,1 100,00 0,00 100,00 0,00 100,00 0,00 100,00 0,00 100,00 0,00 100 100
1/2" 12,7 76,34 23,66 77,52 22,48 76,78 23,22 80,47 19,53 77,35 22,65 75 82
3/8" 9,52 71,26 28,74 65,07 34,93 67,76 32,24 64,48 35,52 65,91 34,09 61 72
4# 4,76 50,53 49,47 50,00 50,00 55,02 44,98 51,65 48,35 50,00 50,00 40 58
8# 2,38 32,97 67,03 34,67 65,33 43,95 56,05 43,01 56,99 30,66 69,34 28 47
16# 1,19 22,68 77,32 23,91 76,09 30,47 69,53 26,45 73,55 23,38 76,62 18 35
30# 0,59 15,30 84,70 15,32 84,68 18,41 81,59 13,22 86,78 20,67 79,33 12 25
50# 0,297 9,84 90,16 9,57 90,43 10,26 89,74 10,30 89,70 13,01 86,99 7 14
100# 0,149 4,03 95,97 5,04 94,96 4,74 95,26 6,12 93,88 7,35 92,65 3 8
Toplam Kalan (%) 517,04 518,91 492,60 504,30 511,67
Çizelge 4.2. Agregaların incelik modülü
N1 N2 K1 K2 P
İncelik
Modülleri 5,17 5,19 4,93 5,04 5,12
Agregaların İncelik modülü (4.1) nolu eşitlik ile hesaplanmıştır.
100Im ∑= EK
k (4.1)
27
Burada; ∑EK = Toplam elekte kalan yüzde,(%)
Imk= İncelik modülü’dür
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
19,112,79,524,762,381,190,590,2970,1490,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
N1 N2 K1 K2 P ALT SINIR ÜST SINIR
Şekil 4.1. Agrega örneklerine ait granülometri eğrileri (0 mm–19.1 mm)
Agregaların elek analizlerinde Amerikan Beton Enstitüsü (ACI) 304.2R-96 Komite
Raporunda Pompa betonu için tavsiye edilen tuvanen agrega tane büyüklüğü
dağılımı bölgeleri esas alınmıştır. Çalışmada kullanılan N1, N2, K1, K2, P
agregalarına ait elek analizi sonuçları tavsiye edilen alt ve üst sınırlar içinde
kalmıştır.
4.1.2. Agregada Gevşek ve Sıkışık Birim Ağırlık Deneyi
Birim ağırlık deneyinde sıkışık ve gevşek olmak üzere iki farklı yöntem
kullanılmıştır. Birim ağırlık deneyinde her bir agrega örneğinin birim ağırlık
değerleri yapılan hesaplama sonuçları Çizelge 4.2.ve Şekil 4.2.’de verilmiştir.
28
Çizelge 4.3. Agrega birim ağırlık deneyi sonuç değerleri
Agrega Türü
Deney Yöntemi
En Büyük Agrega Dane Çapı (mm)
Ölçek Kabı Boş
Ağırlık (gr)
Ölçek Kabı İç
Hacim (cm3)
Agrega Ağırlığı
(gr)
Agrega Birim
Ağırlığı (gr/cm3)
OrtalamaBirim
Ağırlık (gr/cm3)
19,1 7590 9400 14450 1,537 19,1 7590 9400 14470 1,539 Gevşek 19,1 7590 9400 14260 1,517
1,531
19,1 7590 9400 15560 1,655 19,1 7590 9400 15610 1,661
N1 (19,1 -4.76 mm)
Sıkışık 19,1 7590 9400 15440 1,643
1,653
19,1 7590 9400 15730 1,673 19,1 7590 9400 16000 1,702 Gevşek 19,1 7590 9400 16100 1,713
1,696
19,1 7590 9400 18000 1,915 19,1 7590 9400 18110 1,927
N2 (Tüvanan)
Sıkışık 19,1 7590 9400 17600 1,872
1,905
19,1 7590 9400 13570 1,444 19,1 7590 9400 13610 1,448 Gevşek 19,1 7590 9400 13700 1,457
1,450
19,1 7590 9400 15050 1,601 19,1 7590 9400 14950 1,590
K1 (19.1 -4.76 mm)
Sıkışık 19,1 7590 9400 14890 1,584
1,592
19,1 7590 9400 13490 1,435 19,1 7590 9400 13740 1,462 Gevşek 19,1 7590 9400 13650 1,452
1,450
19,1 7590 9400 15090 1,605 19,1 7590 9400 15020 1,598
K2 (19.1 -4.76 mm)
Sıkışık 19,1 7590 9400 15010 1,597
1,600
19,1 4870 3000 6860 0,746 19,1 4870 3000 6900 0,734 Gevşek 19,1 4870 3000 7010 0,746
0,742
19,1 4870 3000 8110 0,863 19,1 4870 3000 8120 0,864
P (Tüvanan)
Sıkışık 19,1 4870 3000 8100 0,862
0,863
4,76 4870 3000 4850 1,617 4,76 4870 3000 5000 1,667 Gevşek 4,76 4870 3000 4830 1,610
1,631
4,76 4870 3000 5490 1,830 4,76 4870 3000 5320 1,773
N1 (4,76 -0 mm)
Sıkışık 4,76 4870 3000 5400 1,800
1,801
29
Çizelge 4.3. devamı
4,76 4870 3000 5150 1,717 4,76 4870 3000 5210 1,737 Gevşek 4,76 4870 3000 5270 1,757
1,737
4,76 4870 3000 5800 1,933 4,76 4870 3000 5820 1,940
K1 (4.76 -0 mm)
Sıkışık 4,76 4870 3000 5840 1,947
1,940
4,76 4870 3000 4870 1,623 4,76 4870 3000 4930 1,643 Gevşek 4,76 4870 3000 4900 1,633
1,633
4,76 4870 3000 5780 1,927 4,76 4870 3000 5880 1,960
K2 (4.76 -0 mm)
Sıkışık 4,76 4870 3000 5720 1,907
1,931
1,531
1,696
1,45 1,45
0,742
1,6311,737
1,6331,653
1,905
1,592 1,600
1,8011,940 1,931
0,863
0,000
0,250
0,500
0,750
1,000
1,250
1,500
1,750
2,000
2,250
N1 N2 K1 K2 P N1 ince K1 ince K2 ince
Gevşek Birim Hacim Ağırlık Sıkışık Birim Hacim Ağırlık
Şekil 4.2. Agregaların birim ağırlık değerleri
Granülometrisi düzgün (en az boşluklu) kuru, kusurlu malzemesi az, sıkıştırılmış
özgül ağırlığı fazla olan agregaların birim ağırlıkları da fazla olur. Birim ağırlık
değerleri standartlarca belirtilen 1.50 kg/dm3’ten büyük değerler almalıdır. (Ceylan,
2005)’e göre farklı pomza türlerine ait maksimum Gevşek Birim Hacim Ağırlık ve
maksimum Sıkışık Birim Hacim Ağırlık limit sınırları çizelge 4.4’de verilmiştir.
30
Çizelge 4.4. TS 3529’a göre hafif agregaların gevşek ve sıkışık birim hacim ağırlık
değerleri (TS 3529, 1980).
Agrega Türü Maksimum Gevşek
Birim Hacim Ağırlık (kg/m3)
Maksimum Sıkışık Birim Hacim Ağırlık
(kg/m3
İnce Agrega 700 900 İri Agrega 500 700 Karışık Agrega 600 800
Çalışmada kullanılan N1, N2, K1, K2 ve P agregalarının gevşek ve sıkışık birim
hacim ağırlık değerlerinin belirlenmiş olan limit değerler içinde kaldığı gözlenmiş
olup, P agregasının birim ağırlık olarak hafif agrega standartlarına uygun değerler
aldığı belirlenmiştir.
4.1.3. 200 Nolu Elekten Geçen Yıkanabilir Malzeme Miktarı
Tüm Agregalara ait kil, toprak ve eriyebilir parçacıkların tayini deney sonuçları
Çizelge 4.5’de verilmiştir.
Çizelge 4.5. Kil, toprak ve eriyebilir parçacıkların tayini deney sonuçları
Agrega Numune
Kuru Kütlesi gr
Yık. Sonu Kuru Kütlesi
gr
Kil toprak Eriyebilir Parç. %
N1 1540 1536 0,26
N2 2852 2734 4,13
K1 1356 1278 5,75
K2 1664 1466 11,89
P 461 446 3,25
31
0,26
4,135,75
11,89
3,25
02468
101214161820
N1 N2 K1 K2 P
Agrega türleri
Kil Toprak Eriyebilir Parça %
Şekil 4.3. Agregaların kil, toprak ve eriyebilir parçacıkların tayini deney sonuçları
4.1.4. Özgül Ağırlık ve Su Emmeye İlişkin Sonuçlar
Agreganın kökeni hakkında da fikir veren bu özellik genel olarak 2.4 – 2.8 gr/cm3
arasında değer almaktadır. Özgül ağırlığı 2.4 gr/cm3’den düşük agregalar hafif
agregalar olarak adlandırılır (Baradan, 1996). Özgül ağırlık ve su emmeye ilişkin
sonuçlar Çizelge 4.6, Çizelge 4.7, Çizelge 4.8, Çizelge 4.9 ile Şekil 4.4. ve Şekil
4.5’de verilmiştir.
Çizelge 4.6. Agregaların (4.76 mm üstü) özgül ağırlık deney sonuçları
Deney Numunesinin
Agrega Türü
Doygun Kuru Yüzey
Ağırlığı (gr)
Su İçindeki Ağırlığı(gr)
Etüv Kurusu Ağırlığı(gr)
Kuru Özgül
Ağırlığı (gr/cm3)
Suya Doygun Özgül
Ağırlığı (gr/cm3)
GörünenÖzgül
Ağırlığı (gr/cm3)
N1 1600,00 1014,00 1588,30 2,71 2,73 2,77 N2 1049,50 655,00 1044,50 2,65 2,66 2,68 K1 982,00 619,50 979,43 2,70 2,71 2,72 K2 1342,50 841,00 1338,00 2,67 2,68 2,69 P 527,10 166,50 374,92 1,04 1,46 1,80
32
2,71
2,65 2,7 2,6
7
1,04
2,73
2,66 2,7
12,6
8
1,46
2,77
2,68
2,72
2,69
1,8
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
N1 N2 K1 K2 P
Agrega Türleri
(gr/c
m3)
Kuru Özgül Ağırlığı Suya Doygun Özgül Ağırlığı Görünen Özgül Ağırlığı
Şekil 4.4. Agregaların (4.76 mm üstü) özgül ağırlık deney sonuçları
Çizelge 4.7. Agregaların özgül ağırlıkları (4.76 mm altı)
Agrega Türü
Doygun Kuru Yüzey
Numune Ağırlığı
(gr)
Etüv Kurusu Ağırlığı
(gr)
Piknometre +
Deney numunesi
+ Kalibrasyon
seviyesine Kadar su
kütlesi (gr)
Piknometre +
Kalibrasyon seviyesine Kadar su
kütlesi (gr)
Kuru Özgül
Ağırlık (gr/cm3)
Özgül Ağırlık (gr/cm3)
Görünen Özgül Ağırlık (gr/cm3)
N1 200 195,63 858,62 733,10 2,63 2,69 2,79 N2 200 194,08 854,86 733,30 2,47 2,55 2,68 K1 200 198,69 860,50 732,95 2,74 2,76 2,79 K3 200 197,97 858,40 733,10 2,65 2,68 2,72 P 200 154,34 831,15 733,45 1,51 1,96 2,72
33
2,63
2,47
2,74
2,65
1,51
2,69
2,55 2,7
62,6
8
1,96
2,79
2,68 2,7
92,7
22,7
2
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
N1 N2 K1 K2 P
Agrega Türleri
(gr/c
m3 )
Kuru Özgül Ağırlığı Suya Doygun Özgül Ağırlığı Görünen Özgül Ağırlığı
Şekil 4.5. Agregaların (4.76 mm altı) özgül ağırlık deney sonuçları
Çizelge 4.8. Agregaların (4.76 mm üstü) su emme deney sonuçları
Agrega Türü
Doygun Kuru Yüzey
Ağırlığı (gr)
Etüv Kurusu Ağırlığı(gr)
Su Emme (%)
N1 1600,00 1588,30 0,73
N2 1049,50 1044,50 0,48
K1 982,00 979,43 0,26
K2 1342,50 1338,00 0,34
P 527,10 374,92 28,87
34
Çizelge 4.9. Agregaların (4.76 mm altı) su emme deney sonuçları
Agrega Türü Doygun Kuru
Yüzey Numune Ağırlığı (gr)
Etüv Kurusu
Ağırlığı (gr)
Su Emme (%)
N1 200 195,63 2,19
N2 200 194,08 2,96
K1 200 198,69 0,66
K2 200 197,97 1,02
P 200 154,34 22,83
Özgül ağırlık deneyleri esas olarak beton karışımları hesabında önemlidir. Yüksek
özgül ağırlığa sahip agregalar genellikle don mukavemeti ve dayanıklılık bakımından
etkilidir.
Su emme deneyinde, beton karışımı hesaplarında su-çimento oranına esas alarak
doygun kuru yüzeyli agrega alındığına göre agreganın su emme değerini saptamak
gereklidir. Agreganın su emme değeri % 1’den büyük değerler aldığında agreganın
kalitesiz olduğu anlamına alınmamalıdır. Fiziksel özelliklere ait kesin limitler
saptandığı halde agreganın elverişsiz sayılmasını gerektirecek yüksek su emme
değerleri hakkında belirli limitler ortaya koymamıştır (Ermutlu, 1961).
Çalışmada kullanılan tüm agregaların özgül ağırlıkları 2.4 – 2.8 gr/cm3 olarak
belirlenmiş limit değerler içerisinde kalmıştır.
4.1.5. Agregalarda Aşınma Dayanımına İlişkin Sonuçlar
Agregalar üzerinde yapılan aşınma dayanımı sonucunda değerleri Çizelge 4.10. ve
Şekil 4.6’da verilmiştir.
35
Çizelge 4.10. Agregaların aşınma deneyi sonuçları
Los Angeles Katsayısı (%)
Agrega Türü
Deney Örneğinin
Ağırlığı (gr)
100 devir Sonunda
Elek Üstünde
Kalan (gr)
500 devir Sonunda
Elek Üstünde
Kalan (gr) 100 devir
500 devir
N1 5000 4828 4158 3,44 16,84
N2 5000 4746 3880 5,08 22,40
K1 5000 4660 3808 6,80 23,84
K2 5000 4760 3842 4,80 23,16
P 5000 4448 2656 11,04 46,88
3,445,08
6,84,8
11,04
16,84
22,4 23,84 23,16
46,88
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
N1 N2 K1 K2 P
Agrega Türleri
%
100 Devir 500 Devir
Şekil 4.6. Agregaların aşınma deneyi sonuçları
Bilyeli tamburla yapılan aşınmaya dayanıklılık tayini deneyinde 100 dönüş sonunda
ağırlıkça % 10’dan, 500 dönüş sonunda % 50’den az olmalı ve yol agregası için ise
% 30’u geçmemelidir (TS 706, 1980). Los Angeles aşınma deneyi agreganın
dayanıklılık ve sertliği hakkında bilgi verir. Ayrıca bu malzemenin ocaktan
36
çıkarılması ve nakli sırasında ne miktarda parçalanacağı hakkında da fikir verir
(Ermutlu, 1961). Yol ve hava alanları, kaldırım, döşeme betonlarında, dolu
savaklarda vs. yerlerde kullanılan malzeme, sürekli darbe sürtünme ve aşınma
etkilerinin altındadır. Malzemenin bu etkilere dayanabilmesi için yapımında
kullanılan iri agreganın aşınmaya ve darbeye karşı dayanıklı olması gerekir.
Çalışmada kullanılan N1, N2, K1, K1 agregalarına ait aşınma deney sonuçları limit
değerler içerisinde kalmıştır. Kullanılan agregaların yol yapımında kullanılmasının
uygun olacağı görülmüştür. P agregasına ait deney sonuçları limit değerler içerisinde
yer almasına rağmen yol agregası olarak kullanılmasının uygun olmayacağı tespit
edilmiştir.
4.1.6. Agregaların Sodyum Sülfata Karşı Dayanıklılığı
Üretilen betonun donma olayı karşısında parçalanmaması, birçok faktörün etkisi
altında bulunmaktadır. Bu arada en önemli rol agrega taneleri tarafından
oynanmaktadır. Bu nedenle beton üretiminde kullanılan agregaların donma etkisine
karşı dayanıklı olması gerekir. Agreganın dona dayanımını tespit etmek için
kimyasal yöntem ile yapılan deney sonuçları Çizelge 4.11 de verilmiştir.
Çizelge 4.11. Sodyum sülfat ile dayanıklılık tayini deney sonuçları
N1 N2 K1 K2 P ASTM C 88
12 (iri agrega ) Kayıp
miktarı (%)
3,94 7,29 4,19 3,24 22,01
10 (ince agrega)
37
4.2.1. Taze Beton Deneyine İlişkin Sonuçlar Çizelge 4.12. Taze beton deneyi sonuçları
Beton Serisi Su/ Çimento Birim Hacim
Ağırlığı (gr/cm3)
N1–35 2,48 N1–40 2,51 N1–45
0,53 2,43
N2–35 2,33 N2–40 2,35 N2–45
0,53 2,28
K1–35 2,47 K1–40 2,48 K1–45
0,53 2,44
K2–35 2,41 K2–40 2,42 K2–45
0,53 2,41
P–35 1,71 P–40 1,71 P–45
0,53 1,70
2,48
2,51
2,43
2,33
2,35
2,28 2,4
72,4
82,4
42,4
12,4
22,4
1
1,71
1,71
1,7
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
N1-35
N1-40
N1-45
N2-35
N2-40
N2-45
K1-35
K1-40
K1-45
K2-35
K2-40
K245
P-35
P-40
P-45
gr/cm3
Bet
on Sınıfl
arı
Birim Hacim Ağırlık
Şekil 4.7. Taze beton deneyi sonuçları
38
Deneysel çalışmalarda kullanılan N1, N2, K1, K2 agregalarına ait yapılan taze
betondaki birim hacim ağırlık standartlarca belirtilen 2.2 kg/dm3’den büyük olduğu için
beton yapımında herhangi bir sakınca olmadığı saptanmıştır. Çalışmada kullanılan P
agregasına ait birim hacim ağırlık standartların altında sonuç almıştır.
4.3. Sertleşmiş Beton Deneylerine İlişkin Sonuçlar Sertleşmiş beton deneylerinden basınç dayanımı, yüzey sertlik dayanımı ve ultrases
hızlarının deneyleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda 7,28 ve 90 günlük örnekler
üzerinde analizler yapılmıştır.
4.3.1. Tek Eksenli Basınç Dayanımı Sonuçları Çizelge 4.13. Betonların 7, 28, 90 günlük ortalama basınç dayanımları
Yüzeye gelen yük Basınç Dayanımı (kgf/cm2) Beton Sınıfı 7
günlük 28
günlük 90
günlük
Yüzey Alanı (cm2)
7 günlük
Ort.7 gün.
28 günlük
Ort. 28
gün.
90 günlük
Ort. 90
gün. 28686 34519 42815 100 286,86 345,19 428,15 28498 41691 42591 100 284,98 416,91 425,91 37302 43189 43724 100 373,02 431,89 437,24
N1-35
31495 39799 44126 100 314,95
315
397,99
398
441,26
433
21354 25617 29713 100 213,54 256,17 297,13 23441 23976 30145 100 234,41 239,76 301,45 21720 26355 31049 100 217,20 263,55 310,49
N2-35
19838 23982 29503 100 198,38
216
239,82
250
295,03
301
31656 42681 52360 100 316,56 426,81 523,60 30157 32432 34492 100 301,57 324,32 344,92 30773 29114 42734 100 307,73 291,14 427,34
K1-35
30862 34742 27107 100 308,62
309
347,42
347
271,07
367
22852 33288 32245 100 228,52 332,88 322,45 21701 32539 33556 100 217,01 325,39 335,56 21086 29194 32481 100 210,86 291,94 324,81
K2-35
21879 31673 31776 100 218,79
219
316,73
317
317,76
325
12951 15119 17500 100 129,51 151,19 175,00 12844 13272 16162 100 128,44 132,72 161,62 12603 12951 14557 100 126,03 129,51 145,57 P-35
12799 13780 15172 100 127,99
128
137,80
138
151,72
158
29033 43831 52047 100 290,33 438,31 520,47 32700 44393 48996 100 327,00 443,93 489,96 33422 46079 52742 100 334,22 460,79 527,42
N1-40
31718 44767 57291 100 317,18
317
447,67
448
572,91
528
31977 29980 30334 100 319,77 299,80 303,34 25153 28284 33257 100 251,53 282,84 332,57 31415 31469 34972 100 314,15 314,69 349,72
N2-40
29515 30577 35693 100 295,15
295
305,77
301
356,93
336
39
Çizelge 4.13’ün devamı
33957 38747 49478 100 339,57 387,47 494,78 33288 49986 42681 100 332,88 499,86 426,81 34322 44875 47230 100 343,22 448,75 472,30
K1-40
33855 44536 41316 100 338,55
339
445,36
445
413,16
452
30050 35215 36780 100 300,50 352,15 367,80 31816 36151 37061 100 318,16 361,51 370,61 26705 39282 38459 100 267,05 392,82 384,59
K2-40
29523 36882 36850 100 295,23
295
368,82
369
368,50
373
13647 19748 20390 100 136,47 197,48 203,90 15119 17072 22799 100 151,19 170,72 227,99 14824 18276 16992 100 148,24 182,76 169,92 P-40
14530 18365 20685 100 145,30
145
183,65
184
206,85
202
32914 41958 44095 100 329,14 419,58 440,95 34359 42119 42253 100 343,59 421,19 422,53 29595 40460 43109 100 295,95 404,60 431,09
N1-45
32289 41512 43751 100 322,89
323
415,12
415
437,51
433
35777 41102 40998 100 357,77 411,02 409,98 34921 39496 38613 100 349,21 394,96 386,13 26304 35001 39345 100 263,04 350,01 393,45
N2-45
32324 38533 38592 100 323,24
323
385,33
385
385,92
394
30505 35777 43698 100 305,05 357,77 436,98 33101 38560 35054 100 331,01 385,60 350,54 27696 38881 37811 100 276,96 388,81 378,11
K1-45
30434 37739 41744 100 304,34
304
377,39
377
417,44
396
30558 34252 36526 100 305,58 342,52 365,26 28792 33663 31281 100 287,92 336,63 312,81 29221 34894 39978 100 292,21 348,94 399,78
K2-45
29523 34269 36553 100 295,23
295
342,69
343
365,53
361
11158 13647 11907 100 111,58 136,47 119,07 11238 13085 15506 100 112,38 130,85 155,06 11325 12817 14168 100 113,25 128,17 141,68 P-45
11240 13183 15333 100 112,40
112
131,83
132
153,33
142
Çizelge 4.14. bulunan basınç dayanımlarına tekabül eden beton sınıfları
Tekabül ettiği beton sınıfı (MPa )
Agrega türü
350 Dozajlı beton
numunesine ait basınç dayanımı (kgf/cm2 )
400 Dozajlı beton
numunesine ait basınç dayanımı (kgf/cm2 )
450 Dozajlı beton
numunesine ait basınç dayanımı (kgf/cm2 )
350 400 450 N1 398 448 415 C 30 C 35 C 30
N2 250 301 385 C 20 C 25 C 30
K1 347 445 377 C 25 C 30 C 30
K2 317 369 434 C 25 C 25 C 30
P 138 184 132 C 16 < C 16 < C 16 <
40
Çizelge 4.15. TS 500’e göre beton sınıfları ve dayanımları
350 dozlu
315
216
309
219
128
398
250
347317
138
433
301
367
325
158
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
N1 N2 K1 K2 P
Gün
Basın
ç D
ayanımı (
kgf
/cm
2 )
7.Gün 28. Gün 90. Gün
Şekil 4.8. 350 dozlu betonların 7, 28, 90 günlük ortalama basınç dayanımları
41
400 dozlu
317295
339295
145
448
301
445
369
184
528
336
452
373
202
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
N1 N2 K1 K2 P
Gün
Basın
ç D
ayanımı (
kgf
/cm
2 )
7.Gün 28. Gün 90. Gün
Şekil 4.9. 400 dozlu betonların 7, 28, 90 günlük ortalama basınç dayanımları
450 dozlu
323 323304 295
112
415385 377
343
132
433
394 396361
142
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
N1 N2 K1 K2 P
Gün
Basın
ç D
ayanımı (
kgf
/cm
2 )
7.Gün 28. Gün 90. Gün
Şekil 4.10. 450 dozlu betonların 7, 28, 90 günlük ortalama basınç dayanımları
42
4.3.2. Yüzey Sertlik Dayanımı ve Ultrases Deney Sonuçları
Çizelge 4.16. Betonların ultrases sonuçları
Beton Türü Ultrases Hızı (m/s)
N1–35 5210 N1–40 5070 N1–45 5030 N2–35 4530 N2–40 4510 N2–45 4390 K1–35 5160 K1–40 5210 K1–45 5020 K2–35 4730 K2–40 5000 K2–45 4930 P–35 3070 P–40 3270 P–45 3060
5210
5070
5030
4530
4510
4390
5160 52
10
5020
4730 50
0049
30
3070 32
70
3060
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
N1-35
N1-40
N1-45
N2-35
N2-40
N2-45
K1-35
K1-40
K1-45
K2-35
K2-40
K2-45
P-35 P-40 P-45
Beton Serisi
Ultr
ases
(m/s
)
Ultrases
Şekil 4.11. Betonların ultrases sonuçları
43
Ultrases hızı silindir örnek içindeki boşluk miktarını ölçmektir. Ultrason hızı ile
beton dayanım ilişkisi, agreganın içeriği ultrason hızı ve basınç dayanımını çok
etkileyen bir durumdur. Bu konuda yapılmış birçok araştırmada basınç dayanımı R
ile ultrason hızı ν arasında muhtelif bağıntılar kurulmuştur (Postacıoğlu, 1982). ν’nin
değerlerine göre betonun dayanımı bakımından niteliğini şu şekilde sınıflandırmak
mümkündür.
Deneysel çalışmalarda kullanılan N1, N2, K1, K2, agregalarına ait bulunan sonuçlar
4.3 km/sn’den büyük olup beton yapımında hiçbir sakınca olmadığı tespit edilmiştir.
P agregasına ait ultrases deney sonucu 3.06 km/sn olup şüpheli beton sınıfına
girmektedir.
Çizelge 4.17. Betonların Schmidt sertlikleri
Beton Türü
Tahmini Schmidt
Sertlik Sayısı ort
N1–35 37
N1–40 43
N1–45 40
N2–35 23
N2–40 29
N2–45 37
K1–35 33
K1–40 42
K1–45 36
K2–35 30
K2–40 35
K2–45 32
P–35 13
P–40 18
P–45 13
44
37
4340
23
29
37
33
42
36
30
3532
13
18
13
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
N1-35
N1-40
N1-45
N2-35
N2-40
N2-45
K1-35
K1-40
K1-45
K2-35
K2-40
K2-45
P-35 P-40 P-45
Beton Serisi
Schm
idt S
ertliği
Schmidt
Şekil 4.12. Betonların yüzey sertlik dayanım sonuçları Çizelge 4.18. Betonların 28 günlük ortalama basınç dayanımları
Beton Türü
28 Günlük Basınç
Dayanımı (kgf/cm2)
N1–35 398 N1–40 448 N1–45 415 N2–35 250 N2–40 301 N2–45 385 K1–35 347 K1–40 445 K1–45 377 K2–35 317 K2–40 368 K2–45 343 P–35 138 P–40 184 P–45 132
45
398
448
415
250
301
385
347
445
377
317
368343
138
184
132
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
N1-35
N1-40
N1-45
N2-35
N2-40
N2-45
K1-35
K1-40
K1-45
K2-35
K2-40
K2-45
P-35 P-40 P-45
Beton Serisi
Basın
ç D
ayanımı (
kgf
/cm
2 )
28 Günlük
Şekil 4.13. Betonların 28 günlük basınç dayanımları
4.3.3. Sertleşmiş Betonların Özgül Ağırlıkları ve Emme Sonuçları
Çizelge 4.19. Betonların özgül Ağırlık ve su emme sonuçları
Beton Türü
Doygun Kuru yüzey özgül
ağırlık (gr/cm3)
Ort.
Kuru Özgül ağırlık
(gr/cm3) Ort.
Görünen Özgül Ağırlık (gr/cm3)
Ort.
Su emme yüzdesi
(%) Ort.
N1-35 2,50 2,43 2,61 2,79 N1-40 2,51 2,44 2,63 2,89 N1-45 2,51 2,42 2,65 3,43 N2-35 2,27 2,31 2,47 6,11 N2-40 2,33 2,23 2,48 4,32 N2-45 2,33 2,22 2,47 4,34 K1-35 2,41 2,33 2,52 3,23 K1-40 2,41 2,34 2,52 3,01 K1-45 2,39 2,30 2,52 3,57 K2-35 2,40 2,31 2,53 3,60 K2-40 2,43 2,35 2,56 3,37 K2-45 2,41 2,34 2,52 2,99 P-35 1,86 1,64 2,11 11,87 P-40 1,79 1,61 1,98 10,42 P-45 1,67 1,47 1,85 12,40
46
2,5 2,51 2,51
2,27 2,33 2,33 2,41 2,41 2,39 2,4 2,43 2,41
1,86 1,791,67
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
N1-35
N1-40
N1-45
N2-35
N2-40
N2-45
K1-35 K1-40 K1-45 K2-35 K2-40 K2-45 P-35 P-40 P-45
Beton Türleri
DKY Özgül Ağırlık
Şekil 4.14. Betonların doygun kuru yüzey özgül ağırlık sonuçları
2,43 2,44 2,422,31 2,23 2,22
2,33 2,34 2,3 2,31 2,35 2,34
1,64 1,611,47
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
N1-35
N1-40
N1-45
N2-35
N2-40
N2-45
K1-35
K1-40
K1-45
K2-35
K2-40
K2-45
P-35 P-40 P-45
Beton Türleri
Kuru Özgül Ağırlık
Şekil 4.15. Betonların kuru özgül ağırlık sonuçları
47
2,61 2,63 2,652,47 2,48 2,47 2,52 2,52 2,52 2,53 2,56 2,52
2,111,98
1,85
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
N1-35
N1-40
N1-45
N2-35
N2-40
N2-45
K1-35
K1-40
K1-45
K2-35
K2-40
K2-45
P-35 P-40 P-45
Beton Türleri
Görünür Özgül Ağırlık
Şekil 4.16. Betonların görünür özgül ağırlık sonuçları
2,79
2,89 3,4
3
6,11
4,32
4,34
3,23
3,01 3,5
73,6 3,3
72,9
9
11,87
10,42
12,4
0
2
4
6
8
10
12
14
N1-35
N1-40
N1-45
N2-35
N2-40
N2-45
K1-35
K1-40
K1-45
K2-35
K2-40
K2-45
P-35 P-40 P-45
Beton Türleri
Su E
mm
e (%
)
Su Emme
Şekil 4.17. Betonların su emme sonuçları
48
Çalışmada kullanılan agregaların özelliklerini belirlemek için yapılan tüm agrega
deney sonuçları Çizelge 4.20’ de topluca verilmiştir.
Çizelge 4.20 Agrega deneyleri sonuçları
Deney N1 N2 K1 K2 P Deneyin yapıldığı standart
İncelik Modülü 5,17 5,19 4,93 5,04 5,12 ASTM C 136
Sıkışık 1,531 1,450 1,450 4.76 mm üstü Gevşek 1,653 1,592 1,600
Sıkışık 1,631 1,737 1,633
Birim Hacim Ağırlık (kg/cm3) 4.76
mm altı Gevşek 1,801
(tüvanan)
1,696
1,905
1,840 1,931
(tüvanan)
0,742
0,863
TS 3529
İnce Madde (%) 0,26 4,13 5,75 11,89 3,25 ASTM C 117
4.76 mm üstü 2,73 2,66 2,71 2,68 1,80 Özgül Ağırlık (kg/cm3) 4.76 mm altı 2,69 2,55 2,76 2,68 1,96
TS 3526
4.76 mm üstü 0,73 0,48 0,26 0,34 28,87
Fizi
ksel
Öze
llikl
er
Su
emme
(%) 4.76 mm altı 2,19 2,96 0,66 1,02 22,83 TS 3526
Aşınma Kaybı (100 devir) % 3,44 5,08 6,80 4,80 11,04
Aşınma Kaybı (500 devir) % 16,84 22,40 23,84 23,16 46,88
TSE EN
1097-2
Mek
anik
Öze
llikl
er
Donmaya Karşı Dayanıklılığı (Sodyum Sülfat)
3,94 7,29 4,18 3,24 22,01 ASTM
C 88
Çalışma kapsamında üretilen çeşitli beton serilerinin fiziksel ve mekaniksel
özellikleri Çizelge 4.21’de sunulmuştur.
49
Çizelge 4.21 Beton deneyleri sonuçları
Deney N1-
35 N1-40
N1-45
N2-35
N2-40
N2-45
K1-35
K1-40
K1-45
K2-35
K2-40
K2-45 P-35 P-40 P-45 Standart
7 Günlük 315 323 317 216 295 323 309 339 304 219 339 295 128 145 112
28 günlük 398 415 448 250 301 385 347 445 377 317 445 343 138 184 132
Basınç Dayanımı kgf/cm2
ort.
90 günlük 433 433 528 301 336 394 367 452 396 325 452 361 158 202 142
TS EN 12390 -3
Ultra ses hızı (m/sn) 5210 5070 5030 4530 4510 4390 5160 5210 5020 4730 5000 4930 3070 3270 3060 ASTM C 597Mek
anik
Öze
llikl
er
Yüzey sertlik dayanımı ort. 37 43 40 23 29 37 33 42 36 30 35 32 13 18 13 TS 3260
Özgül ağırlığı ort. (gr/cm3) 2,50 2,51 2,51 2,27 2,33 2,33 2,41 2,41 2,39 2,40 2,43 2,41 1,86 1,79 1,67 TS 3624
Fizi
ksel
Öze
llikl
er
Su emme ort. (%) 2,79 2,89 3,43 6,11 4,32 4,34 3,23 3,01 3,57 3,60 3,37 2,99 11,87 10,42 12,40 TS 3624
50
5. SONUÇ VE ÖNERİLER
Bu tez çalışmasında Isparta bölgesinde halen hazır beton yapımında kullanılan beş
farklı agrega ocaklarından alınan agrega numuneleri ile agrega yeterlilik deneyleri
yapılmış, agregaların fiziksel ve mekanik özellikleri tespit edilmiş, beş farklı agrega
ocağının agregaları arasında mukayese yapılmıştır. Bu agrega ocaklarından getirilen
agregalar ile laboratuar ortamında betonlar üretilmiştir. Beton üretilirken;
su/çimento sabit (0.53) alınmış, elde edilen betonların basınç dayanım değerleri
karşılaştırılmıştır. Çalışmada yine su/çimento sabit tutulmuş, çimento miktarı
artırılmak sureti ile çimento miktarı değişiminin beton numuneler üzerindeki etkisi
araştırılmıştır. Beş farklı ocaktan, Isparta bölgesindeki pomza ile yapılan agrega
deneylerinde, Pomzanın hafif agrega sınıfına girdiği, birim hacim ağırlık, özgül
ağırlık ve su emme değerlerinin diğer dört agrega ocağından alınan numune
değerlerinden çok farklı çıktığı görülmüş ve bu agregayı hafif agrega ile
karşılaştırma yapmanın uygun olacağı kanaatine varılmıştır.
Diğer dört agrega ocağından alınan örneklerden, Gümüşgün ve Güneykent
bölgesinden elde edilen kırma taş agregalarının, incelik modülü, birim hacim ağırlık,
özgül ağırlık, su emme, donmaya karşı dayanım ve aşınma kaybı değerleri bir
birlerine çok yakın çıkarken, ince madde oranı değeri farklı çıkmıştır. Bu elde edilen
değerlere bakılarak, Bu iki agrega ocağının birbirine yakın olması, jeolojik yapı
olarak aynı formasyona sahip olması ve her iki sininde kırma taş olması bu sonuçları
teyit etmektedir. Kırma taş ocakları içinde en uygun değerlerin Güneykent kırma taş
ocağı olduğu görülür. Normal agrega ocağı örneklerinden Atabey ve Kılıç bölgesi
agregaları incelendiği zaman, incelik modülü, birim hacim ağırlık, özgül ağırlık ve su
emme aşınma kaybı değerleri bir birlerine çok yakın çıkarken, ince madde oranı,
aşınma kaybı ve donmaya karşı dayanım değeri farklı çıkmıştır. Atabey agregası
değerlerinin beton üretimi için daha iyi değerlere sahip olduğu ve standartlarda
istenilen limitlere daha yakın olduğu görülür. Tüm agrega ocakları içerisinde en
uygun değerleri sırası ile, normal agrega ocakları, kırma taş ocakları ve pomza ocağı
şeklinde olduğu yapılan deneylerden anlaşılmıştır.
51
Beton deneylerinden mekanik özellikleri incelendiği zaman, 7., 28. ve 90. gün basınç
dayanım değerleri artış oranının bütün beton numuneler için istenilen sınırlar içinde
kaldığı görülür. 28. gün basınç dayanımı standart alındığı için karşılaştırmalar 28.
gün basınç dayanımına göre yapılmıştır. Çimento miktarının artması beton basınç
dayanımlarını çok fazla değiştirmediği görülmüş, en yüksek değerlerin Kılıç agregası
hariç 400 dozlu betonlarda elde edildiği görülmüştür. Kılıç agregasında ise en yüksek
basınç dayanımın 450 dozlu betonda elde edilmiştir. Bu basınç dayanım değerleri ile
çimento miktarları arasındaki ilişki 7. ve 90. gün artış oranı beton basınç dayanım
değerlerinde de aynı kalmıştır. En yüksek basınç dayanımı 400 dozlu Atabey
agregasında 44.8 MPa olarak elde edilmiştir. Normal agrega olarak Kılıç agregası
değerleri en düşük basınç dayanım değerleri olmuştur. Kılıç agregası ile üretilen
beton; Atabey agregası ile üretilen beton dayanım değerine göre %30 düşük
çıkmıştır. Diğer iki kırma taş ocağı beton basınç dayanım değerleri 400 dozlu beton
için 44.5 MPa çıkarken 350 ve 450 dozlu betonlarda Gümüşgün agregası daha
yüksek basınç dayanım değerlerine ulaşılmıştır. Pomza ile üretilen betonların basınç
dayanımları çok düşük olmuş ve en yüksek değeri 400 dozlu beton için 18.4 MPa
olmuştur. Bu da bize pomzanın tek başına beton içerisine agrega olarak
katılamayacağını göstermiştir. Pomzayı bims blok üretiminde kullanmak daha
faydalı olacaktır. Mekanik özelliklerinden Ultrases hızı ve yüzey sertlik değerleri
basınç dayanım değerleri ile paralellik göstermiştir.
Basınç dayanım değerleri artarken, Ultrases hızı ve yüzey sertlik değerleri de
artmıştır. Ultrases hız değerlerinin 7. gün, 28.gün ve 90. gün beton yaşına bağlı
olmadığı yaptığımız deneylerde ortaya çıkmıştır. En yüksek ultrases hızı Atabey
agregası ile üretilen betonlarda elde edilmiştir. Pomzanın Ultrases hızı ve yüzey
sertlik değerleri de en düşük değerler olarak deneylerden elde edilmiştir.
Fiziksel özellikler incelendiği zaman, özgül ağırlık değeri en yüksek Atabey agregası
ile üretilen betonun, en düşük değerin pomza agregası ile elde edilen beton olduğu
görülmüştür. Yine Pomza agregası ile elde edilen betonunu 2 kg/cm3 değerinde
düşük çıktığı için ağırlıkça sınıflandırma da hafif beton sınıfına girdiği diğer dört
agrega ocağı betonunun ağırlıkça normal beton sınıfına girdiği görülmektedir. Su
52
emme değerleri incelendiği zaman en düşük değerin Atabey agregası değerine ait
olduğu görülmektedir.
Doğal agregalar olan Atabey bölgesi ve Kılıç bölgesi agregaları üzerinde yapılan
deneyler aynı olmasına rağmen Kılıç bölgesi agregasının Atabey bölgesi agregasına
göre daha verimsiz olduğu ortaya çıkmıştır. Bu durumda Kılıç bölgesi agregasının
kimyasal yapısının incelenmesi gerekmektedir.
53
6. KAYNAKLAR Adams, E.C., (Çeviren: Dönmez, S.), 1993. Yapı Bilgisi III, Yüksek Öğretim
Kurulu, II. Baskı, Ankara.
ASTM C 88, 2005, Standard Test Method For Soundness Of Aggregates By Use Of Sodıum Sulfate Or Magnesıum Sulfate, American Society for Testing and Materials
ASTM C 136, 2006, Standard Test Method For Sıeve Analysıs Of Fıne And Coarse Aggregates, American Society for Testing and Materials
ASTM C 597, 2002. Standard Test Method For Pulse Velocıty Through Concrete, American Society for Testing and Materials
Baradan, B., 1996, Yapı Malzemesi II, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, No:207, 4. Baskı, s. 42–195, İzmir.
Baradan, B., 1997. Yapı Malzemesi-II. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, s.174–176, İzmir.
Beyazıt, Ö.L., 1988. Beton ve Deneyleri, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Yayınları, DSİ Matbaası, s. 46–60, Ankara.
Cebeci, C., 1991. Betonda Su/Çimento – Mukavemet İlişkisi Üzerine Bir Araştırma. Ç. Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans,72s, Adana.
Ceylan, H., 2005. Farklı Pomza Agrega Türlerinden Elde Edilen Hafif Betonun Sıcaklık Etkisindeki Karakteristiği. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, D. Tezi, 201s, Isparta.
Çavuş oğlu, İ., Yılmaz, A.,O., 2004. Hurşit Çayı (Giresun-Tirebolu) Kırılmış Dere Malzemesinin Agrega Olarak Kullanılabilirliğinin İncelenmesi. KAYAMEK′2004-VII. Bölgesel Kaya Mekaniği Sempozyumu / ROCKMEC′2004-VIIth Regional Rock Mechanics Symposium, Sivas
Ermutlu, E., 1961, Standart Beton Agrega Deneyleri, D.S.İ. Laboratuarı, Ankara.
Felekoğlu, B., 2003. Kendiliğinden Yerleşen Betonun Fiziksel Ve Mekanik Özelliklerinin Araştırılması. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 246s, İzmir.
İnci, H.H., 2005. Mineral, Kimyasal Katkılı ve Polipropilen Fiber Takviyeli Taze Betonun Basınç Altındaki Davranışının Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 71s, Isparta.
Kandemir, A., 2005. Kendiliğinden Yerleşen Betonun Kalıcılık Özelliklerinin İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 177s, İzmir.
54
Kılıç, İ., 2006. Geri Dönüştürülmüş Atık Betonların Bazı Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Katkı Kullanımı İle İyileştirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 71s, Isparta.
Kılınçarslan, Ş., 2004. Barit Agregalı Ağır Betonların Radyasyon Zırhlamasındaki Özellikleri ve Optimal Karışımlarının Araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, D. Tezi, 125s, Isparta.
Kırca, S., 2001. Sütçüler-Menteşe Çakıl Agregasının Beton İmalinde Kullanılmasının Araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 88s, Isparta.
Köseoğlu, O.E., 2003. Agreganın En Büyük Tane Çapı ve Karot Numunesi Boyutunun Ölçülen Beton Basınç Dayanımına Etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 126s, İzmir.
Murlin, J.A., Wilson, C., 1952. Field Practise in Lightweight Concrete, ACI Journal, Proceeding, 49, p.21-36, London.
Osma, Y., 2002. Barit İle Elde Edilen Ağır Betonun Fiziksel ve Mekanik Özellikleri. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 71s, Isparta.
Öcal, C., 2005. Beton Üretim Teknikleri ve Laboratuar Uygulamalarında Kalite Güvenliğinin Sağlanması ve Kontrol Metotlarının Geliştirilmesi . Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 43s, Isparta.
Özcan, F,. 1999. Niğde İli Çevresindeki İnşaat Malzemelerinin Beton Üretiminde Kullanımı, Bu Malzemelerden Elde Edilen Betonların Özelliklerinin ve Optimal Karışımlarının Araştırılması. Niğde Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Y.Lisans,105s, Niğde.
Özgan, E., 2005. Kırmataş agrega içerisindeki taş-unu miktarının Betonun basınç dayanımına etkisi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21 (1-2), 198-205.
Özyürek, N,.1995. Kızılırmak Agregasının Teknik Özellikleri ve Beton Yapımında Kullanılması. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 108s, Ankara
Postacıoğlu, B., 1982. Betonun Yerinde Yapılan Muayene Sonuçlarının Değerlendirilmesi, Malzeme Semineri, s.150-163, İstanbul.
Savaş, Ö., 2002. Atık Betonların Geri Kazanımı. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 66s, Isparta.
TS EN 932-1, 1997, Agregaların Genel Özellikleri İçin Deneyler – Kısım 1 – Numune Alma Metotları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
55
TS EN932-2, 1999. Agregaların Genel Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 2: Laboratuar Numunelerin Azaltılması, Metodu Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
TS EN 1097-2,2000, Agrega Parçalanma Direncinin Tayini İçin Los Angeles Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
TS EN 12390-3, 2003, Beton – Sertleşmiş Beton Deneyleri – Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara
TS500, 2000 Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
TS 706, 1980, Beton Agregaları, I Baskı, Ankara.
TS 802, 1985, Beton Karışımı Hesap Esasları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara
TS 2941, 1978, Taze Betonda Birim Ağırlık, Verim Ve Hava Miktarının ağırlık Yöntemi İle Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara,
TS 3260, 1978, Beton Yüzey Serdiği Yolu İle Yaklaşık Beton Dayanımının Tayini Kuralı, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara
TS 3526, 1980, Beton Agregalarında Özgül Ağırlık ve Su emme Ağırlıklarının Tayini, I Baskı, Ankara.
TS 3529, 1980, Beton Birim Agregalarının Birim Ağırlıklarının Tayini, I Baskı, Ankara.
TS 3530 EN 933-1, 1999, Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Tane Büyüklüğü Dağılımı Tayini - Eleme Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara
TS 3624, 1981, Sertleşmiş Betonda Özgül Ağırlık Su Emme Ve Boşluk Oranı Tayin Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara
Uğurlu, A., 1989, Betonda Agrega Granülometrisinin Düzenlenmesi ve Önerilen Bir Yöntem: Fuller Parabolü, D.S.İ. Teknik Bülteni, sayı:69, s. 45-49, Ankara.
Ünal, O., Uygunoğlu, T., Çoşkun, U., 2005. Agrega Granülometrisinin Yüksek Performanslı Beton Özelliklerine Etkisi. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi (2) 13 – 20
Yıldırım, H,. 1995. Agrega Konsantrasyonunun Betonun Mekanik Özelliklerine Etkisi. İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, D. Tezi, 110s, İstanbul.
56
Yıldırım, M., Yılmaz, I., 2002. Yıldız Irmağı Çökellerinin Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliklerinin İncelenmesi. Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Seri A-Yerbilimleri C.19, S.2, 181-192.
57
ÖZGEÇMİŞ
Adı Soyadı : Bekir ÇOMAK
Doğum Yeri : Isparta
Doğum Yılı : 1980
Medeni Hali : Bekar
Eğitim ve Akademik Durumu: Lise : 1996 – 1999 Isparta Anadolu İmam Hatip Lisesi
Lisans : 1999 – 2003 Süleyman Demirel Üniversitesi
Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğitimi Bölümü
Yabancı Dil : İngilizce
İş Deneyimi:
2004-…Isparta Senirkent MYO Öğretim Görevlisi
Recommended