Embed Size (px)
Citation preview
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ YAYINLARI NO: 334
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ YAYINLARI NO: 334
BETONBETONBETON BETONBETONBETONKİTABI YAYINA HAZIRLAYANLAR
BÜLENT BARADAN – HALİT YAZICI – SERDAR AYDIN
KİTABI YAYINA HAZIRLAYANLAR
BÜLENT BARADAN – HALİT YAZICI – SERDAR AYDIN
2012
YAZARLARBÜLENT BARADAN – SELÇUK TÜRKEL – HALİT YAZICI – HAYRİ ÜN
HÜSEYİN YİĞİTER – BURAK FELEKOĞLU – KAMİLE TOSUN FELEKOĞLUSERDAR AYDIN – MERT YÜCEL YARDIMCI – ALİ TOPAL – ALİ UĞUR ÖZTÜRK
YAZARLARBÜLENT BARADAN – SELÇUK TÜRKEL – HALİT YAZICI – HAYRİ ÜN
HÜSEYİN YİĞİTER – BURAK FELEKOĞLU – KAMİLE TOSUN FELEKOĞLUSERDAR AYDIN – MERT YÜCEL YARDIMCI – ALİ TOPAL – ALİ UĞUR ÖZTÜRK
ÖNSÖZ
Bu kitap Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı Malzemesi Anabilim Dalında çalışan ve/veya doktorasını tamamlamış öğretim üyelerinin ortak katkıları ile hazırlanmıştır. Kitap İnşaat mühendislerine ve öğrencilere hizmet verecek şekilde 600’ün üzerinde kaynaktan yararlanılarak oldukça geniş kapsamlı hazırlanmıştır. Agrega, çimento, su, katkı maddeleri ve beton konularının birbirinden bağımsız işlenmesi olanaksız olduğundan, ayrıca değişik bölümler farklı yazarlarca hazırlandığından kitapta bazı kaçınılmaz tekrarlara rastlanabilir. Kitapta bu konuların yanı sıra beton bünyesinde bulunan veya dışarıdan eklenen kireç, alçı ve puzolanik katkı maddeleri hakkında da ayrıntılı bilgiler sunulmuştur. Okurlarımız daha sonraki baskılarda hataları düzeltmek üzere bize yardımcı olursa seviniriz. Bu kitabın yayına hazırlanmasında en büyük katkıyı sağlayan Dr. Serdar AYDIN’a, Doç. Dr. Halit YAZICI’ya ve diğer yazarlara teşekkür ederim. Ocak 2012
Prof. Dr. Bülent BARADAN
İÇİNDEKİLER
ÖNSÖZ İ
İÇİNDEKİLER İİİ
1. GİRİŞ 1
2. ÇİMENTO DIŞI BAĞLAYICI MADDELER 7
2.1. Bağlayıcı Maddelerin Tarihsel Gelişimi ................................................................ 8 2.2. Kireç ................................................................................................................. 12
2.2.1. Kireç Üretimi ................................................................................................ 13 2.2.2. Yağlı Kireç veya Hava Kireci ........................................................................ 14 2.2.3. Sönmüş Kireç (Ca(OH)2) .............................................................................. 14 2.2.4. Kirecin İnşaat Sektöründe Kullanım Alanları ................................................. 16 2.2.5. Kirecin Depolanması .................................................................................... 17 2.2.6. Su kireci (Hidrolik kireç) ............................................................................... 17
2.3. Alçı ................................................................................................................... 17 2.3.1. Yapı Malzemesi Olarak Alçının Özellikleri .................................................... 18 2.3.2. Alçı Üretimi ve İnşaat Sektöründe Kullanım Alanları ..................................... 20 2.3.3. Kimyasal (Sentetik) Alçılar ........................................................................... 22 2.3.4. Kimyasal Alçı Çeşitleri.................................................................................. 22
2.3.4.1. Fosfojips.................................................................................................... 23 2.3.4.2. Desülfojips ................................................................................................ 24 2.3.4.3. Borojips ..................................................................................................... 25
2.4. Puzolanlar ........................................................................................................ 26 2.4.1. Puzolanların Sınıflandırılması....................................................................... 26
2.4.1.1. Doğal Puzolanlar ....................................................................................... 26 2.4.2. Kireç-Doğal Puzolan Karışımlarının Kullanımı .............................................. 30 2.4.3. Doğal Puzolanların Puzolanik Aktivitesi ........................................................ 30
2.4.3.1. Puzolanik Aktivite Ölçüm Yöntemleri .......................................................... 31 2.4.3.2. Puzolanik Aktiviteyi Etkileyen Faktörler ...................................................... 32 2.4.3.3. Doğal Puzolanların Bileşimi ve Kimyasal Özellikleri.................................... 33 2.4.3.4. Öğütülmüş Doğal Puzolanların Fiziksel Özellikleri ...................................... 33
2.5. Uçucu Küller ..................................................................................................... 34 2.5.1. Uçucu Küllerin Kullanım Alanları .................................................................. 35 2.5.2. Uçucu Küllerin Sınıflandırılması ................................................................... 36 2.5.3. Uçucu Küllerin Kimyasal, Mineralojik, Morfolojik Yapıları ve Özellikleri .......... 37
2.6. Silis Dumanı ..................................................................................................... 42 2.6.1. Silis Dumanının Elde Edilişi .......................................................................... 43 2.6.2. Silis Dumanının Üretim Şekilleri ................................................................... 44 2.6.3. Silis Dumanının Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri ........................................... 45
2.7. Yüksek Fırın Cürufu (YFC) ................................................................................ 47
Beton iv
2.7.1. Yüksek Fırın Cürufunun Elde Edilişi ............................................................. 48 2.7.2. Granüle Yüksek Fırın Cürufunun Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri ................. 51
2.8. Pirinç Kabuğu Külü ........................................................................................... 52 2.8.1. Pirinç Kabuğu Külünün Yapısı, Kimyasal Bileşimi ve Fiziksel Özellikleri........ 53
KAYNAKLAR ................................................................................................................ 55
3. ÇİMENTO 61
3.1. Portland Çimentosunun Üretimi ........................................................................ 61 3.1.1. Döner Fırında Oluşan Reaksiyonlar ............................................................. 66
3.2. Portland Çimentosunun Karmaşık Bileşenleri .................................................... 67 3.2.1. Diğer Karmaşık Bileşimler ............................................................................ 69
3.3. Portland Çimentosunun Hidratasyonu ve Hidratasyon Ürünlerinin Özellikleri ..... 70 3.3.1. Hidratasyon Olayı ........................................................................................ 71
3.3.1.1. Kalsiyum Silikatların Hidratasyonu ............................................................. 73 3.3.1.2. Trikalsiyum Alüminatın Hidratasyonu ......................................................... 74 3.3.1.3. Tetrakalsiyum Alüminoferritin (C4AF) Hidratasyonu .................................... 78 3.3.1.4. Çimentonun Karma Bileşenlerinin Dayanıma Etkisi .................................... 78
3.4. Portland Çimentosunun Bileşimi ....................................................................... 81 3.4.1. Çimentoların Genel Özellikleri ve Deneyleri.................................................. 83
3.4.1.1. Çimentoların İnceliği .................................................................................. 83 3.4.1.2. Çimentoların Prizi ve Priz Sürelerinin Belirlenmesi ..................................... 85 3.4.1.3. Çimentoların Hidratasyon Isısı ................................................................... 88 3.4.1.4. Çimentoların Özgül Ağırlığı ........................................................................ 90
3.4.2. Hidratasyon Yapmış Çimentonun İçyapısı ve Çimento Hamurundaki Boşluklar ..................................................................................................... 91
3.4.2.1. Çimento Hidratasyonu için Gerekli Su ve Hidratasyon Ürünlerinin Hacimleri ................................................................................................... 92
3.4.3. Çimentoların Mekanik Dayanımı .................................................................. 97 3.4.4. Dayanım Artışını Hızlandırma Yöntemleri ................................................... 101 3.4.5. Çimentoların Mekanik Deneyleri................................................................. 102 3.4.6. Çimentolarda Hacim Değişikliği ve Büzülme............................................... 102
3.4.6.1. Çimento Özelliklerinin Rötreye Etkisi ....................................................... 104 3.4.7. Çimentoların Kimyasal Dayanıklılığı ........................................................... 105
3.5. Portland Tipi Çimento Türleri .......................................................................... 107 3.5.1. TS EN 197-1'e Göre Çimento Türleri .......................................................... 108
KAYNAKLAR .............................................................................................................. 124
4. AGREGALAR 127
4.1. Agrega Kaynakları .......................................................................................... 128 4.1.1. Doğal Agregalar ......................................................................................... 128 4.1.2. İşlenmiş Agregalar (Kırmataş Agregalar) .................................................... 129 4.1.3. Yapay (Sentetik) Agregalar ........................................................................ 130
4.2. Agregaların Tane Dağılımı ve Tanımlanması (Granülometri) ........................... 130 4.2.1. Granülometri Deneyi .................................................................................. 132
Beton
v
4.2.2. Granülometri Eğrileri ve Düzenlenmeleri .................................................... 136 4.3. İncelik Modülü ................................................................................................. 140 4.4. Granülometri Bileşimi - Islatma Suyu İlişkisi .................................................... 142 4.5. Agregada Rutubet-Hacim İlişkisi ..................................................................... 144 4.6. Agregaların Niteliksel Özellikleri ...................................................................... 146
4.6.1. Agregaların Porozitesi ................................................................................ 147 4.6.2. Agregaların Birim Ağırlıkları ....................................................................... 148 4.6.3. Agregaların Termik Özellikleri .................................................................... 151 4.6.4. Tanelerin Şekil ve Biçimleri ........................................................................ 152 4.6.5. Agregaların Donma-Çözülmeye Karşı Dayanıklılığı .................................... 156
4.7. Agregaların Mekanik Özellikleri ....................................................................... 157 4.7.1. Agregaların Basınç Dayanımı..................................................................... 157 4.7.2. Agregaların Aşınmaya Karşı Dayanımı ....................................................... 158 4.7.3. Agregaların Parçalanmaya Karşı Dayanımı ................................................ 159 4.7.4. Agregaların Ufalanmaya Dayanımı ............................................................. 160
4.8. Agregalarda Zararlı Madde ve Taneler ............................................................ 161 4.8.1. Agregalarda Organik Maddelerin Bulunması .............................................. 161 4.8.2. Agregalarda Kil, Silt ve Diğer İnce Maddelerin Bulunması .......................... 162 4.8.3. Agregalarda Sağlam Olmayan Tanelerin Bulunması................................... 166 4.8.4. Sülfatların Varlığı ....................................................................................... 167 4.8.5. Alkali-Agrega Reaksiyonu Oluşturan Maddeler ........................................... 167 4.8.6. Çeliğe Zarar Veren Maddeler ..................................................................... 167
4.9. Agrega Islahı ve Depolanması ........................................................................ 169 4.10. Agregaların Jeolojik ve Petrografik Özellikleri .................................................. 173
4.10.1. Mineraller ................................................................................................... 173 4.10.2. Kayalar ...................................................................................................... 178 4.10.3. Kaya ve Minerallerin İnşaat Mühendisliğinde Değişik Kullanım Şekilleri ...... 183
4.11. Özel Agregalar ................................................................................................ 184 4.11.1. Hafif Agregalar ........................................................................................... 184 4.11.2. Ağır Agregalar ........................................................................................... 185 4.11.3. Atık Malzemeler ......................................................................................... 187
KAYNAKLAR .............................................................................................................. 189
5. KARIŞIM VE BAKIM SUYUNUN KALİTESİ, BETONDAKİ ROLÜ 195
5.1. Su-Beton Etkileşiminde Üretim Aşaması ......................................................... 195 5.1.1. Karışım Suyunun Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri ....................................... 196 5.1.2. Karışım Sularının Betonun Fiziksel ve Mekanik Özelliklerine Etkilerinin
Belirlenmesi ............................................................................................... 199 5.1.3. Özel İşlem Görmüş Karışım Suları ............................................................. 200
5.2. Su Beton Etkileşiminde Bakım Aşaması .......................................................... 200 5.3. Su Beton Etkileşiminde Kullanım (Servis) Aşaması ......................................... 201 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 204
Beton vi
6. BETON ÜRETİMİNDE KULLANILAN KİMYASAL KATKILAR 205
6.1. Kimyasal Katkıların Kullanımı, Avantaj ve Dezavantajları ................................ 205 6.2. Kimyasal Katkıların Gelişimi ............................................................................ 207 6.3. Kimyasal Katkıların Sınıflandırılması ............................................................... 207
6.3.1. Yüzey Aktif Kimyasallar ............................................................................. 209 6.3.2. Priz Düzenleyici Kimyasallar ...................................................................... 218 6.3.3. Korozyon Önleyici (İnhibitör) Kimyasal Katkılar .......................................... 221 6.3.4. Su Geçirimsizlik Katkıları ........................................................................... 222 6.3.5. Geçirimlilik Azaltıcı Mineral Katkılar ve Dolgu Maddeleri ............................. 223 6.3.6. Renklendiriciler .......................................................................................... 224 6.3.7. Su Tutucu veya Viskozite Arttırıcı Katkılar (VAK) ........................................ 224 6.3.8. Antifriz Katkıları ......................................................................................... 227 6.3.9. Anti Bakteriyel Katkılar ............................................................................... 227 6.3.10. ASR Genleşmesi Önleyici Kimyasal Katkılar .............................................. 227 6.3.11. Genleşme Yaratıcı Katkılar ........................................................................ 228 6.3.12. Aderans Arttırıcı Katkılar ............................................................................ 228
KAYNAKLAR .............................................................................................................. 230
7. TAZE BETON 233
7.1. İşlenebilirlik Kavramı ....................................................................................... 233 7.2. Kıvam ............................................................................................................. 237 7.3. İşlenebilirlik ve Kıvam Ölçüm Yöntemleri ......................................................... 237
7.3.1. Çökme Deneyi ........................................................................................... 238 7.3.2. VeBe Deneyi ............................................................................................. 242 7.3.3. Sıkıştırılabilme Derecesi Tayini Deneyi (Walz Deneyi)................................ 244 7.3.4. Akma (Yayılma) Deneyi ............................................................................. 245 7.3.5. Sıkıştırma Faktörü Deneyi.......................................................................... 248 7.3.6. Kelly Topu Deneyi...................................................................................... 250
7.4. Kendiliğinden Yerleşen Betonlar için İşlenebilirlik Ölçüm Yöntemleri ................ 252 7.4.1. Çökme – Yayılma Deneyi........................................................................... 253 7.4.2. J - Halkası Deneyi...................................................................................... 254 7.4.3. V-Kutusu Deneyi ........................................................................................ 255 7.4.4. L-Kutusu Deneyi ........................................................................................ 256 7.4.5. Elek Ayrışma Direnci Deneyi ...................................................................... 258
7.5. İşlenebilirliği Etkileyen Faktörler ...................................................................... 260 7.5.1. Karışımın Su İçeriği ................................................................................... 260 7.5.2. Karışım Özellikleri ...................................................................................... 261 7.5.3. Agrega Özellikleri....................................................................................... 262 7.5.4. Çimento Özellikleri ..................................................................................... 263 7.5.5. Katkılar ve Özellikleri ................................................................................. 264
7.6. Taze Betonda Karşılaşılan Bazı Sorunlar ........................................................ 267 7.6.1. İşlenebilirlik (Kıvam) Kaybı ......................................................................... 267 7.6.2. Ayrışma (Segregasyon) ............................................................................. 270 7.6.3. Terleme - Su Kusma .................................................................................. 272
Beton
vii
7.7. Taze Betonun Diğer Özellikleri ........................................................................ 274 7.7.1. Taze Beton Sıcaklığı .................................................................................. 274 7.7.2. Birim Hacim Ağırlığı (Yoğunluk) ................................................................. 274 7.7.3. Hava İçeriği................................................................................................ 275 7.7.4. Taze Betonun Priz Süresi........................................................................... 277
KAYNAKLAR .............................................................................................................. 278
8. BETON ÜRETİMİ 281
8.1. Malzemelerin Temini ve Hazırlanması ............................................................. 281 8.2. Malzemelerin Harmanlanması ......................................................................... 282 8.3. Betonun Karıştırılması .................................................................................... 286
8.3.1. Betonun El ile Karılması ............................................................................. 287 8.3.2. Betonun Mikserler Aracılığıyla Karılması .................................................... 288
8.4. Betonun Taşınması ......................................................................................... 297 8.4.1. Betonun Taşınmasında Kullanılan Ekipmanlar ........................................... 297
8.5. Betonun Yerleştirilmesi ................................................................................... 311 8.6. Betonun Sıkıştırılması ..................................................................................... 326
8.6.1. Vibrasyon .................................................................................................. 327 8.6.2. Vibrasyon Tekrarı ...................................................................................... 335
8.7. Beton Yüzeyinin Perdahlanması ..................................................................... 337 8.8. Hazır Beton .................................................................................................... 341
8.8.1. Hazır Beton Kullanımının Sağladığı Avantajlar ........................................... 342 8.8.2. Hazır Beton Üretimi .................................................................................... 344 8.8.3. Beton Santrali ............................................................................................ 345
KAYNAKLAR .............................................................................................................. 350
9. BETONUN BAKIMI (KÜR) 353
9.1. Beton Sıcaklığının Önemi ............................................................................... 353 9.2. Betonun Nem İçeriğinin Önemi........................................................................ 358 9.3. Kür Yöntemleri ve Malzemeleri........................................................................ 364
9.3.1. Su Kürü ..................................................................................................... 365 9.3.2. Yüzey Kaplama Malzemeleri ...................................................................... 369 9.3.3. Kür Süresi ve Sıcaklık ................................................................................ 375 9.3.4. Buhar Kürü ................................................................................................ 380
9.3.4.1. Atmosfer Basınçlı Buhar Kürü .................................................................. 381 9.3.4.2. Yüksek Basınç Altında Buhar Kürü .......................................................... 385
KAYNAKLAR .............................................................................................................. 388
10. OLUMSUZ İKLİM KOŞULLARINDA BETON ÜRETİMİ 393
10.1. Sıcak Hava Koşullarında Beton Üretimi ........................................................... 393 10.1.1. Sıcak Hava Koşullarının Beton Üzerindeki Etkileri ...................................... 394 10.1.2. Sıcak Hava Koşullarında Alınması Gereken Önlemler ................................ 399
10.2. Soğuk Hava Koşullarında Beton Üretimi .......................................................... 407 10.2.1. Soğuk Hava Koşullarının Beton Özellikleri Üzerindeki Etkileri ..................... 407 10.2.2. Soğuk Hava Koşullarında Üretilen ve Yerleştirilen Betonun Sıcaklığı .......... 411
Beton viii
10.2.3. Soğuk Hava Koşullarında Alınması Gereken Önlemler ............................... 413 10.2.4. Soğuk Hava Koşullarında Üretilecek Betonların Kürü ................................. 419
KAYNAKLAR .............................................................................................................. 420
11. BETONUN BASINÇ DAYANIMI 423
11.1. Basınç Dayanımı Sınıfları ............................................................................... 426 11.2. Beton Fazlarının Dayanıma Etkisi ................................................................... 429 11.3. Basınç Dayanımını Etkileyen Faktörler............................................................ 431
11.3.1. Beton Kompozisyonu ................................................................................. 431 11.3.1.1. Çimento ile İlgili Faktörler ........................................................................ 431 11.3.1.2. Mineral Katkılar ....................................................................................... 434 11.3.1.3. Kimyasal Katkılar .................................................................................... 436 11.3.1.4. Agrega ile İlgili Faktörler .......................................................................... 438 11.3.1.5. Yoğurma Suyu ile İlgili Faktörler .............................................................. 441 11.3.1.6. Çimento Hamuru – Agrega Ara Yüzey Bölgesi ......................................... 447 11.3.1.7. Kompasitenin Dayanım Üzerindeki Etkisi ................................................. 448
11.3.2. Kür ve Ortam Koşulları ............................................................................... 450 11.3.3. Deney Koşulları ......................................................................................... 450
11.4. Basınç Gerilmeleri Altında Betonun Davranışı ................................................. 454 11.5. Basınç Dayanımı Bağıntıları ........................................................................... 458 11.6. Basınç Dayanımı Deneyi ................................................................................ 460 11.7. Yapıdaki Betonun Mukavemetinin Tayini ......................................................... 462
11.7.1. Karot Deneyleri .......................................................................................... 462 11.7.2. Beton Çekici .............................................................................................. 467 11.7.3. Ultrases Hızı Deneyi .................................................................................. 470 11.7.4. Penetrasyon Direnci Deneyi ....................................................................... 472 11.7.5. Çekip Çıkarma (Pull-Out) Deneyi ............................................................... 473 11.7.6. Tahribatlı ve Tahribatsız Yöntemlerin Birlikte Kullanımı .............................. 473
KAYNAKLAR .............................................................................................................. 474
12. SERTLEŞMİŞ BETONUN DİĞER ÖZELLİKLERİ 477
12.1. Çekme Dayanımı ............................................................................................ 477 12.1.1. Çekme Dayanımının Belirlenmesi .............................................................. 482
12.1.1.1. Doğrudan Çekme Dayanımı .................................................................... 483 12.1.1.2. Yarmada Çekme Dayanımı ..................................................................... 486 12.1.1.3. Eğilme (Eğilmede Çekme) Dayanımı ....................................................... 489
12.1.2. Çekme Dayanımını Etkileyen Faktörler ...................................................... 494 12.1.3. Çekme Dayanımı ile Basınç Dayanımı Arasındaki İlişki .............................. 495
12.2. Kesme Dayanımı ............................................................................................ 502 12.3. Darbe Dayanımı ............................................................................................. 504 12.4. Aşınmaya Dayanıklılık .................................................................................... 505 12.5. Termal Özellikler ............................................................................................. 507
12.5.1. Termal Genleşme ...................................................................................... 508 12.5.1.1. Çimento Hamurunun Termal Genleşmesi ................................................ 508
Beton
ix
12.5.1.2. Agreganın Termal Genleşmesi ................................................................ 510 12.5.1.3. Betonun Termal Genleşmesi ................................................................... 512
12.5.2. Termal İletkenlik ......................................................................................... 517 12.5.2.1. Çimento Hamurunun Termal iletkenliği .................................................... 518 12.5.2.2. Agreganın Termal iletkenliği .................................................................... 519 12.5.2.3. Çimento Harcının ve Betonun Termal İletkenliği ....................................... 519
12.5.3. Özgül Isı .................................................................................................... 520 12.5.4. Termal Difüzyon ......................................................................................... 521
12.6. Elektriksel İletkenlik......................................................................................... 521 12.7. Birim Hacim Ağırlık ......................................................................................... 522 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 522
13. SERTLEŞMİŞ BETONDA ŞEKİL DEĞİŞİMLERİ 525
13.1. Gerilme-Şekil Değiştirme İlişkisi ve Elastik Davranış........................................ 526 13.1.1. Betonun f- İlişkisini Tanımlamak için Geliştirilmiş Bağıntılar ....................... 531 13.1.2. Poisson Oranı ............................................................................................ 533 13.1.3. Betonun Elastisite Modülü .......................................................................... 534 13.1.4. Betonun Elastisite Modülünü Etkileyen Faktörler ........................................ 541 13.1.5. Betonun Kayma Modülü ............................................................................. 543
13.2. Betonun Zamana Bağlı Şekil Değiştirmesi ....................................................... 543 13.2.1. Betonda Büzülme (Rötre) ........................................................................... 544 13.2.2. Sünme (Krip, Creep) .................................................................................. 552
13.3. Betonun Zamana Bağlı Davranışının Modellenmesi ........................................ 556 13.4. Betonda Tekrarlı Yükleme ve Yorulma ............................................................ 559 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 561
14. BETONARME YAPILARDA KALICILIK VE BETON ÇATLAKLARI 563
14.1. Betonun Boşluk Yapısı ve Geçirimliliği ............................................................ 566 14.2. Betonun Fiziksel Etkenlerle Bozulması ............................................................ 568
14.2.1. Aşınma, Erozyon ve Kavitasyon ................................................................. 569 14.2.2. Taze ve Sertleşmiş Betonda Donma-Çözülme Olayı .................................. 570 14.2.3. Yüksek Sıcaklığın Betona Etkisi ................................................................. 574
14.3. Betonun Kimyasal Etkilenme Sonucu Bozulması ............................................. 576 14.3.1. Sertleşmiş Çimento Bileşenlerinin Hidrolizi ve Yıkanması ........................... 579 14.3.2. Betona Asitlerin Etkisi ................................................................................ 579 14.3.3. Magnezyum İyonu İçeren Çözeltilerin Kimyasal Saldırıları .......................... 581 14.3.4. Sülfatların Betona Etkisi ............................................................................. 581 14.3.5. Alkali-Silika Reaksiyonu (ASR) ve Alkali-Karbonat Reaksiyonu (ACR) ........ 583 14.3.6. Kalsiyum ve Magnezyum Oksidin (CaO, MgO) Gecikmiş Hidratasyonu ..... 587 14.3.7. Betonda Karbonatlaşma ve Çelik Donatının Korozyonu .............................. 587 14.3.8. Betona Deniz Suyunun Etkisi ..................................................................... 592
14.4. Dayanıklılığın Sağlanabilmesi için Alınması Gerekli Genel Önlemler ............... 594 14.5. Beton Çatlakları .............................................................................................. 604
14.5.1. Taze Beton Çatlakları ................................................................................ 606
Beton x
14.5.2. Sertleşmiş Beton Çatlakları ........................................................................ 608 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 614
15. BETON KARIŞIM HESAPLARI 619
15.1. Beton Tasarım İlkeleri ..................................................................................... 620 15.2. Proje ve Şantiye Koşulları ............................................................................... 622 15.3. Karışım Hesabı için Bilinmesi Gerekenler........................................................ 623 15.4. Beton Karışım Hesapları ................................................................................. 623
15.4.1. Çökme Değerinin Belirlenmesi ................................................................... 624 15.4.2. En Büyük Agrega Tane Boyutunun (Dmaks) Belirlenmesi ............................. 625 15.4.3. Karma Suyu Miktarının ve Hava Hacminin Belirlenmesi ............................. 632 15.4.4. Su/Çimento veya Su/Bağlayıcı Madde Oranının Belirlenmesi ..................... 637 15.4.5. Çimento Ağırlığının Hesaplanması ............................................................. 641 15.4.6. Dayanıklılık Şartlarının Kontrolü ................................................................. 641 15.4.7. İri Agrega Miktarının Hesaplanması ........................................................... 642 15.4.8. İnce Agrega Miktarının Hesaplanması ........................................................ 643 15.4.9. Agregalardaki Nem Durumuna Göre Düzeltmeler ....................................... 644 15.4.10. Deneme Beton Karışımı ve Düzeltmeleri .................................................... 645
15.5. Karışım Hesabı Örnekleri ................................................................................ 646 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 653
16. ÖZEL BETONLAR 655
16.1. Hafif Betonlar .................................................................................................. 655 16.1.1. Hafif Beton Üretim Yöntemleri .................................................................... 656
16.1.1.1. İnce Agrega Kullanılmadan Üretilen Betonlar ........................................... 656 16.1.1.2. Hafif Agrega Kullanılarak Üretilen Hafif Betonlar ...................................... 658 16.1.1.3. Yapay Olarak Üretilen Hafif Betonlar ....................................................... 667
16.2. Ağır Betonlar .................................................................................................. 668 16.2.1. Ağır Beton Üretiminde Kullanılan Ağır Agregalar ........................................ 669 16.2.2. Ağır Betonların Bileşim ve Dayanımları ...................................................... 670 16.2.3. Ağır Betonların Üretimi ve Yerleştirilmesi ................................................... 670 16.2.4. Öngerilmeli Beton Reaktör Siloları ............................................................. 671
16.3. Su Altında Beton Dökümü ............................................................................... 672 16.4. Prepakt (Önceden Yerleştirilmiş Agregalı) Beton ............................................. 677 16.5. Kendiliğinden Yerleşen Beton ......................................................................... 678
16.5.1. KYB Kullanım Alanları................................................................................ 679 16.5.2. Tasarım ve Üretim Teknikleri ..................................................................... 681 16.5.3. Mekanik Özellikleri ..................................................................................... 682
16.6. Lifli Betonlar.................................................................................................... 683 16.6.1. Yapı Malzemelerinde Liflerin Tarihçesi ....................................................... 684 16.6.2. Liflerle Güçlendirilmiş Betonun Kullanım Alanları ........................................ 685 16.6.3. Betonda Kullanılan Lif Tipleri...................................................................... 686 16.6.4. Malzemeler ve Seçimlerinde Dikkat Edilecek Noktalar................................ 687 16.6.5. Taze Beton Özellikleri ................................................................................ 689
Beton
xi
16.6.6. Sertleşmiş Beton Özellikleri ........................................................................ 691 16.6.7. Lifler ile Gerilme Transferi ve Göçme ......................................................... 700 16.6.8. Çelik Lifli Betonlarda Büzülme .................................................................... 701 16.6.9. Çelik Lifli Betonun Dayanıklılığı .................................................................. 702 16.6.10. Yüksek Performanslı Lifli Betonlar .............................................................. 703
16.7. Lifli Kendiliğinden Yerleşen Beton (LKYB) ....................................................... 704 16.8. SIFCON ve SIMCON Kompozitler ................................................................... 707 16.9. Püskürtme Beton ............................................................................................ 716 16.10. Polimer Betonlar ............................................................................................. 720
16.10.1. Polimer Beton (PC) .................................................................................... 721 16.10.2. Polimer ile Modifiye Edilmiş Betonlar (PMC) ............................................... 723 16.10.3. Polimer Emdirilmiş Beton (PIC) .................................................................. 730
16.11. Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) .................................................................. 737 16.12. Otoklav Betonu ............................................................................................... 742 16.13. Vakumlu Beton ............................................................................................... 743
16.13.1. Vakumlu Beton Tekniği .............................................................................. 744 16.13.2. Vakumlama İşleminin Dayanım Üzerindeki Etkileri ..................................... 746
16.14. Reaktif Pudra Betonu (RPB) ........................................................................... 747 16.15. Harçlar ve Sıvalar ........................................................................................... 753
16.15.1. Harçlar ....................................................................................................... 753 16.15.2. Sıvalar ....................................................................................................... 754
16.16. Kontrollü Düşük Dayanımlı Malzemeler ........................................................... 762 16.17. Alkalilerle Aktive Edilmiş Betonlar ................................................................... 765 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 766
17. BETONUN İÇYAPISI 781
17.1. İçyapının Genel Tanımı ve Önemi ................................................................... 781 17.2. Betonun İçyapısı ............................................................................................. 782 17.3. Agrega Fazının İçyapısı .................................................................................. 783 17.4. Hidrate Olmuş Çimento Hamurunun İçyapısı ................................................... 784 17.5. Arayüzey Bölgesi (AYB) .................................................................................. 792 17.6. İçyapı Analizleri için Örnek Hazırlama ............................................................. 793 17.7. Betonun Kalıcılığı ve İçyapı ............................................................................. 796 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 798
18. BETONDA KALİTE KONTROL VE İSTATİSTİKSEL YAKLAŞIM 801
18.1. Giriş ................................................................................................................ 801 18.1.1. Temel kavramlar ........................................................................................ 802
18.1.1.1. Ortalama, Standart Sapma, Değişkenlik Katsayısı ................................... 802 18.1.1.2. Normal, Log-normal ve Çarpık Dağılım .................................................... 803
18.1.2. Üretimde Kalite Kontrol .............................................................................. 805 18.1.2.1. TS EN 206-1 Yaklaşımı ........................................................................... 806 18.1.2.2. ACI 214 ve ACI 318 Yaklaşımları ............................................................. 810
18.1.3. Örnekleme Sıklığı ...................................................................................... 816
Beton xii
18.1.4. Sürekli Denetim Yöntemleri ve Değerlendirilmeleri ..................................... 817 18.2. Sertleşmiş Betonun Yerinde Kalite Kontrolü .................................................... 818 18.3. Karot Sonuçlarının Değerlendirilmesi .............................................................. 821 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 824
