Betonun Tarihçesi ve Yaşanan Sorunlar

Betonun Tarihçesi ve Yaşanan Sorunlar

Dr. Tümer AKAKIN

Türkiye Hazır Beton Birliği

Genel Sekreter

Betonun Tarihçesi

MÖ 3000: Mısır’da samanlı çamur ve tuğlaları birleştirmek için kullanıldı. Ayrıca piramitlerde alçı harçları kullanıldı.

•Çinliler bağlayıcı malzemeleri Çin Seddi’nin yapımında kullandılar

Romalılar MÖ 800 ‘de kireç harçlarını kullanmaya başladılar. MÖ 300-MS 476 puzolanik bağlayıcı Pozzuoli & kireç harçlarını Roma’daki Kolezyum ve Pantheon’ da kullandılar.

• O tarihlerde Orta ve Küçük Asya’da Türkler ve Persler tarafından “Horasan Harcı” denilen ve Avrupalılar’ca bilinmeyen çok sağlam bir bağlayıcı kullanıyordu.

• Suya dayanıklı yapılarda ve kubbe yapımında kullanılmış ve bu yapılar bugüne kadar ayakta durmuş.

Çağdaş Beton Kronolojisi

1813 Fransa’da Louis Vicat ilk yapay çimentoyu üretti.

1824 Bir İngiliz duvarcı ustası olan Joseph Aspdin “Portland Çimentosu”nun patentini aldı.

1836 Betonla ilk basınç ve çekme dayanımları deneyleri Almanya’da yapıldı.

1850 Joseph Monier, daha sağlam saksılar üretmek için betona demir çubuklar ekledi ve betonarmeyi buldu.

1879 İskoçya’da ilk beton yollar yapıldı.

1889 İlk betonarme köprü Fransa’da inşa edildi.

1902 August Perret yük taşıyan duvarlar yerine kolon, kiriş ve döşemelerin kullanıldığı ilk yapıyı tasarladı.

1903 İlk betonarme yüksek bina Cincinnati, ABD’de yapıldı.

1903 İlk hazır beton Almanya’da üretildi.

1916 ABD’de bir Türkiye göçmeni ilk transmikseri icat etti

1930 Betonda hava sürükleyici katkı kullanılmaya başlandı.

1936 İlk önemli beton baraj, Hoover Barajı inşa edildi.

1948 Öngerilmeli beton üretildi.

1980 Beton katkısı olarak süperakışkanlaştırıcılar kullanılmaya başlandı

1985 Bir mineral katkı olan silis dumanı kullanılmaya başlandı.

1993 Mikrofiberler betonda kullanılmaya başlandı.

21.yy Hedef >>> Yüksek Performans

Çağdaş Beton Kronolojisi

Giriş – Sektöre Genel Bir Bakış

• Hazır beton, dünyada ilk kez, 1903 yılında Almanya’da üretilmiştir,

• Türkiye’de hazır beton, ilk kez yetmişli yılların sonuna doğru bazı inşaat firmaları tarafından kendi inşaatları için üretilmeye başlanmış,

• Ancak üretimin yaygınlaşması seksenli yılların ikinci yarısında olmuştur.

Bazı Ülkelerin Hazır Betona Başlangıç Yılları

Almanya : 1903İngiltere : 1930Fransa : 1933İspanya : 1942Hollanda : 1948Belçika : 1956Avusturya : 1961İtalya : 1962İsrail : 1963Türkiye: 1974

21.04.23 11

Türkiye Hazır Beton Birliği

Kuruluş Yılı: 1988 Üye Şirket Sayısı : 78 Üye Şirketlere Ait Hazır Beton Tesisi : 340

ERMCO (Avrupa Hazır Beton Birliği)

HAZIR BETON SEKTÖRÜ VE BETON KULLANIMINDAKİ GELİŞMELER

21.04.23 12

Türkiye Hazır Beton Birliği Misyonu

Güvenli ve dayanıklı yapıların inşası için standardlara uygun ve kaliteli beton üretilmesi,

Standardlara uygun beton uygulamalarının sağlanması

Kullanılan betonların çevre şartlarına dayanıklı uzun ömürlü olması


21.04.23 13

Türkiye Hazır Beton Birliği Faaliyetleri

• Üyelik Kriterleri

• Meslek içi eğitimler,

• Beton kullanıcıları için eğitimler: İnşaat Mühendisleri Odası, Mimarlar Odası ve Belediyelerle birlikte ortak mühendis, mimar, müteahhit ve inşaat ustaları için seminerler,

• Teknik araştırmalar ve teknik yayınlar,

• Kalite Güvence Sistemi

• Laboratuvar hizmetleri

• Çevre ve İş Güvenliği Şartları


İnşaat sektörünün GSYH içindeki payı %62009 İnşaat Sektörü -%16.3 2010 inşaat sektörü %172011 yılında ilk iki çeyrekte %14.7 ve %13.5 büyüme (inşaat sektörü)2011 yılı %11.6 olan birinci ve %8.8 olan ikinci çeyrek büyümeleri (GSYH)Avrupa’da ise inşaat sektöründeki küçülme devam etmektedir .2010 yılında Avrupa Ekonomileri %2 oranında büyümesine rağmen inşaat sektörü yaklaşık olarak %10 civarında küçülmüştür.

Türkiye’nin Ekonomik Gelişimi

21.04.23 14


İstihdamdaki payı 2009’da %5.5 iken 2011’in ikinci çeyreğinde %7.5’a ulaşmıştır.

İnşaat , Kamu , Özel ve Toplam Harcamaları milyon TL

21.04.23 15


• Hızlı Tren Projeleri 1700km (mevcut 500km) • Hidroelektrik santraller (13.700MW kurulu, 8.600 MW inşaat halinde, 22.700MW planda) • Rüzgar enerjisi santralleri (kurulu 1.500MW, lisans aşamasında 3.000MW) • Otoyollar( mevcut 2.000km, planlanan 5.000km)

İnşaat sektöründeki konut ve kamu yatırımları

21.04.2316


Yıllar Şirket Sayısı Tesis Sayısı Üretim Milyon m3

1988 25 30 1.5

1993 70 110 10

1998 166 341 26.5

2003 238 439 25.8

2008 462 825 69.6

2009 467 845 66.4

2010 500 900 79.7

Türkiye’deki Beton Üretiminin Gelişimi

Türkiye’deki ve Avrupa’daki Beton Üretimi

2008-2009 yılı arasında AB ortalama üretim düşüşü %212009-2010 yılı arasında AB ortalama üretim düşüşü %6

21.04.23

18


Günümüzde Dünya ile rakamlardan bahsederken sadece Avrupa’dan bahsetmek yeterli değildir. Avrupa ve Amerika dünya ekonomisinin %50’sini ellerinde tutarken beton üretiminin sadece %10’unu temsil etmektedirler. Çimento üretiminde Çin ,Hindistan ve Asya %75’ini temsil etmektedir . Türkiye üretimde 4. , ihracatta ise 3. sırada.

21.04.23 19


Çimento ve Beton Üretiminde Türkiye’nin Projeksiyonu

21.04.23 20


Türkiye’de ve Avrupa’da Tesis Başı üretim ve Pompalama Oranları

AB pompalama ortalaması %40AB tesis başı üretim ortalaması 22.000m3

21.04.23 21


Türkiye’de beton dayanımlarının gelişimi

21.04.23 22


Beton Kalitesi Neden Önemlidir?

• 1900-1999 yılları arasında Türkiye’de 149 tane hasar yapan deprem meydana geldi.*

• Bu depremlerde 578.544 bina yıkıldı veya ağır hasar gördü.*

• Onbinlerce kişi bu depremlerde yaşamını yitirdi.*

*Kaynak: Türkiye Deprem Vakfı

1) Deprem Ülkesiyiz!

2) Dürabilite - Servis Ömrü

Deprem Yıkımlarının Başlıca Nedenlerinden

Biri Kalitesiz Beton Kullanımıdır ...

• ELAZIĞ• BİNGÖL• DÜZCE• MARMARA• ADANA• DİNAR• ERZİNCAN....................

Yakın zamanda yaşadığımız bu depremler kalitesiz beton kullanımının boyutunu bize göstermiştir.

2004 yılında Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Deprem Şurası oluşturdu.

Şura’nın sonuç bildirgesi’nden:

• Yapı malzemelerinin AB müktesebatı kapsamında standartları harmonize edilmeli ve yapıların çevresel etki sınıfları da gözönünde tutularak yapı malzeme kalitesi arttırılmalıdır.

• Yapı malzemelerinin uygunluğu belgelenmeli; ürün bazında ve ülke genelinde denetim yapılmalıdır.

Deprem Şurası’nın Tespit ve Önerileri


• Beton sınıfı belirlenirken sadece dayanım kriteri esas alınmakta, çevresel etki sınıfları dikkate alınmamaktadır.

• Hazır beton kullanımında çoğu zaman şantiyede betona su katılması talep edilmektedir.

• Betonun yerleştirilmesi kriterine uyulmamakta ve vibrasyon uygulanmamaktadır.

• Betona döküm sonrası minimum kür şartları uygulanmamaktadır.

• Beton dökümü, yerleştirilmesi, kürü ve hatta kalite tespiti için numune alınmasında yeterince sıklıkta ve ciddiyette denetim bir çok yerde yapılmamaktadır.

• Hazır Beton üretiminin tümü Kalite Güvence Sistemi içinde değildir.


• Mesleki yeterliliği esas alan Yapı Denetimi Kanunu desteklenmeli ve sigorta unsurunu da kapsayacak şekilde yurt genelinde yaygınlaştırılmalıdır.

• Yapı Denetim firmalarının betondan numune almanın dışında, kalıp, donatı durumu, pas payının da projeye uygun olup olmadığının denetlemesi önemlidir.

• Betonarme elemanlarda bırakılan pas payları TS EN 206’daki çevresel etki sınıfına göre belirlenmeli ve TS 500’deki pas payları yeniden düzenlenmelidir.

• Taşıyıcı betonarme elemanların üretiminde elle beton dökümü yasaklanmalıdır.


THBB’nin Kalite Çalışmaları

KGS Denetim sistemine dahil olmak TS EN 206-1 standardına uygun üretim yapmak Hazır beton tesislerinde tam donanımlı laboratuvar, Personelin THBB ‘nin eğitimlerine katılarak sertifika

almış olması, Teknik sorumlu mühendis, Hazır beton tesislerinde çevre ve iş sağlığı ve

güvenliği kriterleri

A) THBB Üyelik Kriterleri

B) THBB Yapı Malzemeleri Laboratuvarı

• 2007 yılında kurulan THBB Yapı Malzemeleri Laboratuvarı ve Kalibrasyon Birimi 2009 yılında TÜRKAK tarafından akredite olmuştur.

• Kaliteli beton üretimi için olmazsa olmaz olan malzeme deneyleri (agrega,su,çimento,uçucu kül, katkı),taze ve sertleşmiş beton deneyleri,beton tasarımı vb. yapılmaktadır.

• Hazır beton sektöründe, yapı denetim laboratuvarlarında ve inşaat şirketlerinde çalışan teknisyen, tekniker ve mühendislere kapsamlı eğitim verilmektedir.

THBB’nin Kalite Çalışmaları

Hazır Betonda Kalite Denetimi ve Belgelendirme

Betonda Kalite Denetimi

• Kullanıcılar, gönderilen her betonu denetleseler bile beton sadece spot denetimlerle yetinilebilecek bir ürün değildir.

• TS EN 206-1 Standardı, betonun üretim yerinde (tesiste) sürekli kontrolünü öngörmektedir.

G İşareti Mevzuatı Gelişimi• 2001: 4703 sayılı Ürünlere İlişkin Teknik

Mevzuatın Hazırlanması ve Uygulanmasına Dair Kanun yayınlandı.

• 2002: Yapı Malzemeleri Yönetmeliği (89/106/EEC) yayınlandı.

• 2007: Yapı Malzemeleri Yönetmeliği yürürlüğe girdi.

• 2009: Yapı Malzemelerinin Tabi Olacağı Kriterler Hakkında Yönetmelik (G İşareti Yönetmeliği) yayınlandı.

1 Temmuz 2010 tarihinden itibaren G İşareti Belgesi alınması zorunlu olacaktır.

• Kalite denetiminin tam olarak sağlanamaması,• Betonunun kalitesinden çok fiyatın tercih sebebi

olması,• İnşaat yapımcılarının ve inşaat kalfalarının yanlış

uygulamaları ( ilave su isteği, hatalı beton siparişi, beton yerleştirilirken vibratör kullanılmaması, betonun bakımının ihmal edilmesi ), standard dışı denetimler

• Kalifiye eleman sıkıntısı

Beton Sektöründeki Sorunlar

21.04.23 35


• Yapı malzemelerinin daha sıkı denetimi sağlanmalı,

• Özellikle dayanıklılık yönetmeliklerde daha çok göz önüne alınmalı,

• İnşaat sektöründe çalışan personelin hizmet içi eğitimi sağlanmalı ve beton uygulamaları konusunda daha fazla bilgi verilmeli

Alınabilecek Önlemler

21.04.23 36


TS EN 206 ULUSAL EK

21.04.23 Bildiri Başlığı 37

EN 206 REVİZYONU


BETON TEKNOLOJİSİNDEKİ GELİŞMELER

• Dayanıklılık

• EUROCODE & Beton

• Mineral katkıların kullanımı

• Yeni nesil akışkanlaştırıcılar

• Mineral katkıların aktivasyonu


• BİRİM HACİM KÜTLESİNE GÖRE 3

• BASINÇ DAYANIMINA GÖRE 16

• EN BÜYÜK AGREGA TANE BÜYÜKLÜĞÜNE GÖRE 2

• KIVAMINA GÖRE 5

• Çevresel etki sınıfları 18

BETON SINIFLARIEN 206

Basınç Dayanımı Sınıfları (N/mm2) SINIFI Fck , silindir Fck , küp

C8 8 12

C12 12 15

C14 14 16

C16 16 20

C18 18 22

C20 20 25

C25 25 30

C30 30 37

C35 35 45

C40 40 50

C45 45 55

C50 50 60

C55 55 67

C60 60 75

C70 70 85

C80 80 95

C90 90 105

C100 100 115

TS

50

0

TS

EN

20

6

KIVAM SINIFLARIKuru S1 0Çökme (mm) < 50

Plastik S2 50Çökme (mm) < 100

Akıcı S3 100Çökme (mm) < 160

Çok Akıcı S4 160Çökme (mm) < 220

? S5 220Çökme (mm)

KIVAM SINIFI• S1 (0 – 5cm) Vibrasyonlu mastarlı pist, yol

betonları• S2 (5-10cm) Kalıpsız eğimli çatı , sömel vb.

betonlar • S3 (10-16cm) Bilinçli,bilgili, etkin vibrasyon

uygulayabilen profesyonel şantiyeler

• S4(16-22cm) Vibratörlü şantiyede genel betonlar

• S5 (22cm) kazık vb. elemanlar , vibratör sığmayan donatı sıklığı,....

Kullanıcı veya şartname hazırlayıcı,

Betonun En Büyük Agrega Tane Büyüklüğüne Göre Sınıflandırılması

TS 500 e göre agreganın en büyük dane büyüklüğü:Kalıp genişliğinin 1/5 inden,

Döşeme kalınlığının 1/3 ünden,Iki donatı çubuk arasındaki uzaklığın 3/4 ünden büyük

olamaz.

Betonun Çevre Koşullarına Göre Sınıflandırılması

Çevresel Etki

Karbonatlaşma

Deniz Suyu

Deniz Suyu Haricinde klorür

Donma Çözülme

Zararlı Kimyasal Ortam

Aşınma

KARBONATLAŞMA

Ca(OH)2 +CO2 CaCO3 + H2O

Normal beton: pH= 12-13

Karbonatlaşan beton: pH= 8-9

PASİVASYON TAHRİP OLUR

Çevresel Etki Sınıfları (TS EN 206)

Sınıf AçıklamaMaks.

su/çim.oranı (w/c)

Min. çimentodozajı (kg/m3)

Min.dayanım sınıfı

X0 Korozyon riski veya zararlı etki yok

Sınır yok Sınır yok C12/15

XC Karbonatlaşma

XC1 Kuru veya sürekli ıslak 0,65 260 C20/25

XC2 Islak, bazen kuru 0,60 280 C25/30

XC3 Orta derecede rutubet 0,55 280 C30/37

XC4 Tekrarlı ıslanma-kuruma 0,50 300 C30/37

XD Klorür etkisi (deniz suyu hariç)

XD1 Orta derecede nemli 0,55 300 C30/37

XD2 Islak, bazen kuru 0,55 300 C30/37

XD3 Tekrarlı ıslanma-kuruma 0,45 320 C35/45

XS Klorür etkisi (yalnızca deniz suyu)

XS1 Deniz suyu ile doğrudan temas etmeyen 0,50 300 C30/37

XS2 Sürekli su içinde 0,45 320 C35/45

XS3 Tekrarlı ıslanma-kuruma 0,45 340 C35/45

XF Donma – Çözülme + tuz

XF1Buz çözücü madde içermeyen suya orta

derecede doygun0,55 300 C30/37

XF2Buz çözücü madde içeren suya orta derecede

doygun 0,55 a 300 C25/30

XF3Buz çözücü madde içermeyen suya yüksek

derecede doygun 0,50 a 320 C30/37

XF4Buz çözücü madde içeren veya deniz suyuna

yüksek derecede doygun 0,45 a 340 C30/37

XA Kimyasal etki

XA1 Az zararlı kimyasal ortam 0,55 300 b C30/37

XA2 Orta derecede zararlı ortam 0,50 320 b C30/37

XA3 Çok zararlı kimyasal ortam 0,45 360 b C35/45

XM Aşınma

XM1 Orta düzeyde aşınma 0,50 320 C30/37

XM2 Ağır aşınma 0,50 320 C30/37

XM3 Çok ağır aşınma 0,45 340 C35/45

a) Betonda en az %4 hava içeriği olmalıdırb) Sülfatlara dayanıklı çimento

Betonarme temelXC2, XA1

KazıkXC2, XA1

Kazık başlığıXC2, XA1, XF1

Suya doygunKum tabakası

Koruma duvarıXC4, XD2, XF2, XA1

Betonarme yolXC4, XD3, XF4, XM1

Kanal duvarıXC4, XF3, XA1

Köprü ayağı(ıslanma – kuruma)

XC4, XD1, XF2

Üst yapıXC4, XD1, XF2

BaşlıkXC4, XD3, XF4

Donatısız beton yolXF4, XA1, XM1

Tasarlanmış betonun kısa gösterilişi

• Basınç dayanım sınıfı : Çizelge 7 veya Çizelge 8'de tarif edilen basınç dayanım sınıfı,C 25/30 gibi.

• Etki sınıflarına göre sınır değerler için : XD2 gibi.

• Agrega en büyük tane büyüklüğü : Madde 4.2.2'de tarif edildiği şekilde Dmax değeri,D max 22 gibi.

• Kıvam : Madde 4.2.1'de tarif edilen sınıf kullanılarak veya hedef değer ve yönteme göre.

Betonun Yerleştirilmesi ve Sıkıştırılması

• Yerleştirme ve sıkıştırma yöntemlerinin en pratiği ve tek etkili olanı vibrasyon yöntemidir. Vibrasyonun esası betonu kuvvetli bir şekilde titreşime tabi tutmaktır. Şantiyelerde betonun vibrasyonu için kullanılan vibratörler üç tiptir:

Yerleştirme- Sıkıştırma


• İçten titreticiler: Bir diğer adı da dalıcı vibratör olan ve en çok kullanılan vibratör tipidir. Titreşimli iğne beton içindeki en büyük agrega boyutu , betonun kıvamı , kalıp ve donatı durumuna göre değişik çaplarda olabilir. Diğer karışımlar için iç vibratörler 9000-12000 devir/dakika veya 150-200 Hz frekanslı olmalıdır. 180 Hz çalışma için iyi bir ortalamadır.

http://images.amazon.com/images/P/B0000224W6.01.THUMBZZZ.gif

İç vibrasyon

d

R

1½ R

Vibratör

Etki çapı

İç vibratörler

Vibratör çapı,

mm

Tavsiye edilen frekans,

dakikadaki vibrasyon

Tahmini etki çapı, mm

Yerleştirme hızı,m3/h Application

20-40 9000-15,000 80-150 0.8

İnce kesitli elemanlarda plastik beton kıvamında

(laboratuvarlarda kullanılan)

30-60 8500-12,500 130-2502-8 İnce kesitli duvar, kolon,

kiriş, döşemelerde plastik beton

50-908000-12,000

180-3605-15

Katı kıvamlı beton (80-mmden az çökmeli

ACI 309


• Dıştan titreticiler: Kalıp vibratörleri diye de adlandırılan ve kalıba dıştan monte edilerek kullanılan vibratörlerdir. Bu vibratörler genellikle donatı yoğunluğunun fazlalığı nedeniyle içten titretici uygulanamayan sıkışık yerlerde , tünellerin kemer kaplamaları ile prefabrik eleman üretiminde kullanılırlar.

Yerleştirme- Sıkıştırma • Yüzey titreticiler: Satıh vibratörleri de denilen bu

vibratörler titreşen bir mala veya mastar şeklindedirler. Daha çok döşeme ve yol kaplama betonlarında kullanılırlar. Yaklaşık olarak 20 cm derinliğine kadar etkili olurlar. Şayet daha derin kısımların vibrasyonu gerekiyorsa dalıcı vibratörlerle birlikte kullanılmalıdırlar.

• Vibratör ucunu beton içerisine hızlıca daldırmak gerekir.

• Vibratör ucunu beton dışarısına yavaşça çıkarmak gerekir. Eğer

çok hızlı çıkarılırsa betonda boşluk oluşabilir. Böyle bir

durumda boşluğun yanında tekrar vibrasyon yapılması gerekir.

• Kalıplara kesinlikle demir uç temas etmemelidir. Kalıp hasar

görebilir.

Vibrasyon Yaparken Dikkat Edilecek Hususlar


• Vibratör betona düşey olarak daldırılmalı ve daldırma aralığı

vibratörlerin etki yarıçağlarına bağlı olarak 45 – 50 cm’ yi

geçmemelidir.

• Kalıplara olduğu gibi demir donatıya vibratöre kesinlikle temas

etmemelidir. Donatı konumları bozulabilir.

• Etki alanları birbirlerine çakışacak şekilde vibrasyon yapılmalıdır.

Vibrasyon esnasından vibratörün her defasında bir önceki tabakaya 10

cm kadar girmesi tabakaların kaynaşmasını sağlar.

• Demir çubuk alt tabakalarada etki edecek yeteri uzunlukta olmalıdır.


• Kullanılmadığı durumda vibratör çalışır bırakılmamalıdır.

• Vibratör ucu ile betonu yatay hareket ettirmeyin. Bunun için

kürek kullanın. Aksi halde ayrışmaya neden olursunuz.

• Vibratörün motoru sarsıntılı çalışıyorsa bakımını yapmak gerekir. Vibratör, esnek milinden çekilerek taşınmamalıdır. Her iş bitiminde vibratör muhakkak temizlenmelidir.


Tabakalı dökümlerde vibrasyon

DOĞRUDOĞRUBeton dik olarak daldırılmalı ve bir önceki tabakaya bir miktar girmelidir

YANLIŞYANLIŞYeterli daldırılmaması, açılı daldırılması

Betonun Sıkıştırılması

Yetersiz sıkıştırma– Ayrışma– Hava boşlukları– Kum akması– Soğuk derz– Yerleştirme izleri– Çatlamalar

Aşırı Vibrasyon

• Betonun uygun süre karıştırıldığından emin olunmalıdır. Betonun uygun hızda karıştırılması çok önemlidir. Transmikserde yüksek devir ayrışmaya neden olabilir

• Beton olabildiğince kısa sürede yerleştirilmelidir.

• Uygun vibrasyon yapılmalıdır. Vibrasyonun aşırı ya da az uygulanması ayrışmaya neden olur. Ayrıca vibratörün kullanılma şekli de çok önemlidir.

• Vibratör ile beton yatay doğrultuda itilerek hareket ettirilmemelidir.

Betonun Bakımı

• Yerine yerleştirilen betonun dayanımının zaman içinde gelişimi , bünyesindeki çimentonun su ile yapacağı hidratasyon reaksiyonlarının sürekliliği ile mümkündür. Hidratasyon olayının normal bir şekilde gelişmesini engelleyen saklama koşulları ile ilgili faktörler sıcaklık ve nem derecesidir.Bunların yeterli derecede sağlanmasına betonun bakımı denir.

• Hava sıcaklığının düşük olması hidratasyonu yavaşlatacak, buna bağlı olarak da beton yavaş dayanım kazanacaktır.

• Yeterli nem bulunmazsa hidratasyon reaksiyonları gerçekleşmez.

Betonun Bakımı ve Kürü

Su ile kürün dayanıma etkisi

Dayanım-kür sıcaklığı ilişkisi

• Bu durumda buharlaşmanın önlenmesi , ancak betona yeterli bir rutubet kaynağı sağlamakla mümkün olacaktır. Şayet betonda bu gibi etkiler sonucu oluşan su kaybı önlenemez ise hidratasyon ürünlerinin oluşmamasının yanı sıra ani kurumadan dolayı betonda büzülme olacak ve çatlaklar meydana gelecektir.


Betonun bakımı yapılmadan uygulanamaz. Karışım suyunu belli bir süre betonun bünyesinde tutabilmek için genelde iki yöntem uygulanmaktadır.

1. Betonu sık sık ve devamlı sulama, ıslak çuvallarla örtme , buhar verme, kum , nemli toprak veya saman sererek sürekli ıslatma.


2. Kalıbı alır almaz beton yüzeyini piyasadan hazır olarak temin edilebilecek sıvı kür maddeleri ile kaplama. Bu maddeler, püskürtme yoluyla veya fırça ile beton yüzeyine uygulanırlar ve yüzeyde geçirimsiz bir tabaka oluşturarak beton karışım suyunun kaybolmasına engel olurlar.


http://www.beaverconcrete.com/images/hotweather6of6.gif

Geçirgenlik, su çimento oranı ve ilk kür ilişkisi

Terleme

Terleme hızı ve süresi sıkıştırma yöntemi, betonun derinliği ve beton dizaynına bağlıdır. Betonda genelde su/çimento oranı etken iken agregalar , kimyasal katkılar , çimento ve sürüklenmiş hava miktarı terlemeyi etkiler. Artan vibrasyon ile terleme hızı artar. Derin elemanlarda terleme daha fazladır. Terleme miktarı az olan betonlarda erken yüzey kuruması görülür.

• Buharlaşma hızı hava ve beton sıcaklıları, bağıl nem, rüzgar ve güneşten direkt olarak gelen ışıl enerjidir.Buharlaşamaya neden olan kuvvet yüzeydeki ve yüzeyin üzerindeki hava arasındajki basınç farkıdır. Bu basınç ne kadar yüksekse buharlaşma o kadar yüksek olur. Beton yüzeyindeki buhar basıncı suyun sıcaklığına bu da beton sıcaklığına bağlıdır. Beton yüzey sıcaklığı ne kadar yüksekse yüzey su buharı basıncı o kadar yüksektir.

• Düşük su çimento oranına sahip betonlarda yüzeydeki kuruma su geçirgenliğinin az olmasından dolayı daha hızlı olur.

• Bu nedenle düşük su/çimento oranına betonlarda aşınma dayanımı gibi özellikler , dayanım özelliğine göre küre daha hassastır.

Plastik Rötreyi ve çatlakları azaltmak için alınacak önlemler

• Betonu dökeceğin kalıbı ve donatı demirlerini nemlendir, ıslat ki betonun suyunu emerek kurumasını hızlandırmasınlar.

• Betonu güneşten(gölgelik yaparak veya akşam dökerek) , sıcaktan (akşam dökerek) ve rüzgardan (rüzgarlık yaparak) koru

• Suyun buharlaşmasını önle(ıslak çuval, naylon örtü örterek veya kür maddesi sürerek veya püskürterek)

• Yeterli sayıda ve beceride işçi kullanarak betonu hızlı dök , mastarla ve hemen küre başla, en az 7 gün boyunca kürü sürdür.

Plastik Rötreyi ve çatlakları azaltmak için alınacak önlemler

Bitirme

• Taşıma , yerleştirme , sıkıştırma ve beton döşemelerde olduğu üzere yüzeyini malalama hepsi beton prizini almadan önce gerçekleşir. Priz alma süresi vibrasyon limiti olarak da bilinir. Bu limit betonun daha fazla sıkıştırılayamayacağı zaman olarak da bilinir. Beton yüzeyini şekillendirme betonun ilk prini almasıyla başlayabilir ama son prizini almadan bitmelidir.

• Yüzey bitirme işlemleri (mala dışında) ilk prizden ve kusma suyu yok olmadan önce uygulanmamalıdır. Betonun oturmasınadan veya kusmasından önce işlenmesi yüzeyde işlenmiş tabakanın altında su tabakası oluşmasına yani daha zayıf bir tabaka oluşmasına neden olur. Bu nedenle betona bitirme uygulanırken kuruması beklenir.

• Beton yerleştirildikten hemen sonra ilk mastarlama yapılır; daha sonra bir insan betonun üzerine çıktığında 1-2 mm derinlikte iz kalınca, ikinci mastarlama işlemi yapılır.

Soğuk Havada Beton Dökümü

Soğuk Havada Beton Dökümü• Önlem alınmayacaksa don riski olan hava koşullarında beton

dökümünden olabildiğince kaçınılmalıdır.• Yüksek hidratasyon ısısına sahip çimento, izin verilebilen en fazla

çimento dozajı ve düşük su/çimento oranı seçilmelidir.• Kalıp alma süresi uzatılabilir.• Priz hızlandırıcı ve suyun donma noktasını düşürücü katkılar

kullanılmalıdır.• Betonun ilk sıcaklığının donma derecesine düşmemesi için agrega,

çimento ve özellikle su ısıtılmalıdır.• Beton dökülmeden kalıplar denetlenmeli, buzlu kalıp yüzeylerine

döküm yapılmamalı, varsa buz parçaları temizlenmelidir.• Çimentonun hidratasyonu sonucu ortaya çıkan ısının beton dışına

yayılması önlenmelidir. Bunun için kalıpların dış yüzeylerine uygun yalıtımlar yapılmalıdır.

Soğuk hava tarifi• Ortalama hava sıcaklığı 3 gün boyunca <5ºC

• Bu 3 günün hiçbir yarım günden fazlasında >10ºC olmayacak.

Tanımlar• Ortalama Sıcaklık

• Ortalama sıcaklık, beton döküm yerinde saat 7.00'de, 10.00'da, 13.00'de, 16.00'da ve 19.00'da ölçülen hava sıcaklıklarının aritmetik ortalamasıdır

• Aşırı Sıcak Hava

• Aşırı sıcak hava, beton dökümü sırasında ortalama sıcaklığın ardarda üçgün süre ile + 30°C'ın üstünde bulunduğu süredeki hava durumudur.

• Sonbaharda en düşük günlük sıcaklığın 0°C'ın altına indiği ilk don gününden sonra ortalama sıcaklığın ardarda bir günden fazla süre ile +5°C'ın altına düşmesi halinde beton yerleştirildikten sonra en az 24 saat dona karşı korunmalıdır.

• Ortalama sıcaklık peşpeşe üç gün süre ile +5°C'ın üstüne çıkıncaya kadar betona aynı koruma ilk baharda da uygulanır

Taze betonun donması• Erken yaşta don sonucu beton %50 oranında

dayanım kaybına uğrayabilir:– İlk saatler çok önemlidir– Beton en az 3.5-4 MPa basınç dayanım değeri

almalıdır.• Erken yaşta bir defa dona maruz kalma sonucu:

– Dayanım düşer (C-S-H jelleri oluşumu yavaşlar)– Aşınma direnci azalır– Geçirgenlik arta– Kalıp alma süresi artar

Ancak yeterli bir bakım sonucu betonun kayıpları azalabilmektedir.

Donmanın dayanıma etkisi

• Çimento cinsi

• Çimento miktarı

• Priz hızlandırıcı

• Mineral katkı

Dayanım kazanma hızını etkileyen unsurlar:

Tavsiye edilen beton sıcaklıkları

DURUM

BETON TABAKASI KALINLIĞI (mm)

<300mm>300mm<900mm

>900mm<1800mm

>1800mm

123

En düşük taze beton sıcaklığı (karışım

esnasında)

> -1oC 16oC 13oC 10oC 7oC

> -18oC<-1oC

18oC 16oC 13oC 10oC

< -18oC 21oC 18oC 16oC 13oC

4

En düşük beton sıcaklığı

( dökülmüş, yerleştirilmiş, bitirilmiş

hali)

13oC 10oC 7oC 5oC

En yüksek beton sıcaklığı??????

• Beton yerleştirme sıcaklığı Çizelge-1'de verilen en düşük sıcaklıklara olabildiği kadar yakın

• bulunmalıdır. Fark 5°C'ı aşmamalıdır. Daha yüksek sıcaklıklarda betonu yerleştirmekten kaçınılmalıdır.

• Aksi takdirde beton özelikleri bozulur ve termal çatlamalara maruz kalır.

• 2.3.2 - Hazırlıklar• Beton yerleştirilmeden önce kalıpların dökülecek betona değecek bütün

yüzeyleri kar, buz ve donmuş kısımlardan temizlenmelidir. Bunun için sıcak hava jetleri kullanılabilir.

• Donmuş olan veya içinde donmuş maddeler bulunan bir alt tabaka üzerine hiç bir şekilde beton yerleştirilmemelidir.

• Donuk durumdaki zemin üzerine beton dökülmesi gereken hallerde, donuk zemin yeterli derinliği kadar ısıtılarak çözülmeli veya donuk zemin yeterli bir derinliğe kadar yerinden çıkartılarak, evvela kuru ve daneli bir malzeme ile doldurulduktan sonra bunun üzerine yerleştirilmesine başlanılmalıdır.

• 2.4.2 - Temeller ve Alt Yapılar• Erken yükleme altında kalmayacak bu gibi yapı kısımları, konumları sebebi ile don şartlarıyla hiç

karşılaşmaz veya çok küçük ölçülerde karşılaşır. Bu durumda tabii kür altındadırlar. Bu gibi betonlar Çizelge-2'deki 1'inci hali oluşturur.

• 2.4.3 - Kütle Betonları• Bu gruba baraj, rıhtım, köprü ayağı gibi yapıların betonlar dahildir. Bunların yüzeyleri donmaya ve hava

şartlarına maruz kalırlar, fakat erken mukavemet kazanmazlar. İç kısımların kürü kendi kendine olur, dış kısımların kürü hava şartlarına göre devam eder. Betonda başlangıç kürünü temin etmek ve kenar ile yüzeylerin dayanıklılığını sağlamak için Çizelge-2'deki 2'inci halde belirtilen koruma süresi

• tatbik edilmelidir.• 2.4.4 - Hava Şartlarına Maruz Kalan Diğer Beton Kısımlar• Donma şartlarına maruz kalan ve tabii kür ile mukavemetlerinin tam olarak gelişmesini sağlamadan

önce bir kısım yüklemeler karşısında kalacak beton yapı kısımları Çizelge-2'de 2'inci hali tüm yüklere maruz kalacak olanlar ise 3'üncü hali oluşturur. Dolayısıyla buradaki koruma süreleri dikkate alınmalıdır.

Yalıtımlı kolon kalıplarıYüksek yoğunluklu plywood

Rijit polistren

Kaba plywood

Sıcak Havada Beton DökümüSıcak Havada Oluşan Olumsuzluklar• Yüksek ortam sıcaklığı• Yüksek beton sıcaklığı• Düşük bağıl nem• Yüksek rüzgar hızıNeden olduğu olumsuzluklar?• Artan su ihtiyacı• Hızlanan kıvam kaybı ve şantiyede su eklenme riskinin

artması• Yerleştirme ve bitirmede hızlı priz alma nedeniyle yaşanan

sorunlar• Plastik rötre çatlaklarının olma riski• Artan beton sıcaklığının dayanımı düşürmesi• Termal çatlak oluşumu

Önlemler• Betonu soğut

• Beton bileşenlerini soğut

• Taşıma ve yerleştirme süresini kısalt

• Rüzgar engelleyeici, gölgeleyici kullan

• Sulayarak (yağmurlama) kaybolacak beton nemini azalt

Beton sıcaklığının su ihtiyacına etkisi

Farklı sıcaklıklarda priz süreleri

Önlem Alınmazsa

• Çatlamalardan dolayı daha düşük dayanıklılık

• Artan geçirgenlik• Homojen olmayan yüzey görünümü• Artan kuruma bülümesi• Düşük aşınma dayanımı

Üretici Ne Önlem Alabilir

Beton sıcaklığı düşürülebilir

Agregalar gölgede saklanmalı,yeterli değilse su ile ıslatılabilir

Su tankları beyaza boyanabilir veya yeraltına saklanabilir

Çimento bekletilerek kullanılır

Sıcak Havada Şantiyede alınabilecek önlemler

• Kalıplar ıslatılmalıdır• Beton dökümünün kısa sürede tamamlanması

sağlanmalıdır• Dökümden sonra ilk yarım saatten başlayarak 7 gün

boyunca su kürü uygulanmalı, yüzey sürekli nemli tutulmalı. Buharlaşma ve su kaybına karşı yüzeyler su geçirmez örtüler ile örtülmelidir.

• Rüzgara karşı da rüzgar koruyucularla örtülmelidir. Önlemler yeterli gelmiyorsa• Sisleme önlemi alınabilir• Gece beton dökümü tercih edilebilir.

Taze Beton Çatlakları: Oturma Çatlakları

• Oturma çatlakları özellikle kirişlerde üst yüzeye yakın demirlerin (boyuna demirler veya etriyeler) hemen üstünde oluşurlar. Taze beton kalıba yerleştirildikten sonra oturma yapar , yani hafif olan su üst yüze doğru ağır olan agrega taneleri dibe doğru hareket eder.

• Örneğin 40cm derinliğindeki kirişte 1-2mm oturma olabilir. Derinlik 39.8-39.9cm’ye inebilir. Kiriş içindeki demirler , özellikle üst yüze yakın olanlar , bu hareketi engeller, oturmasını yapamayan beton demir boyunca çatlar. Döşemeler ince olduğu için oturma azdır, pek çatlama görülmez. Kirişler daha derin olduğu için oturma çok olabilir ve demirlerin haritası beton yüzeyine çıkar.

Taze Beton Çatlakları:Oturma Çatlakları

• Betonun suyu arttıkça oturma artar. Beton iyi yerleştirilmez, sıkılanmaz, vibrasyon uygulanmazsa oturma yine artar. Dolayısı ile çatlama da. Bu çatlakları önlemenin bir yolu S3 kıvamda beton kullanıp aşırı sulu betonlardan kaçınmak ve betona iyi vibrasyon uygulamaktır.

Taze Beton Çatlakları: Oturma Çatlakları

Yüksek Dayanımlı Betonlar• Yüksek dayanım nedir?• Basınç dayanım sınıfı C 50/60 ’dan daha yüksek olan normal

beton veya ağır beton ve basınç dayanım sınıfı LC 50/55’ den daha yüksek hafif beton.

• Çimento matrisi yükü taşır• Daha fazla ince malzeme (agrega oranında azalma ve rötre)• Daha düşük su/çimento oranı (hızlı terleme ve kolay yüzey

çatlakları)• Daha yüksek çimento oranı (hidratasyon ısısı)• Priz süresi




Documents

Betonun Tarihçesi ve Yaşanan Sorunlar