BETON TEKNOLOJİSİ
Doç. Dr. Halit YAZICI
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ
İN�AAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
YAPI MALZEMESİ ANABİLİM DALI
BETON BETON TEKNOLOJTEKNOLOJİİSSİİ
3
ÇOK FAZLI (KOMPOZĐT) MALZEME
BETON
Su
BETON
Mineral Katkı
Kimyasal Katkı
Çimento
Đri agrega
Đnce Agrega
4
ÇĐMENTO BAĞLAYICI
ĐRĐ AGREGA İSKELET
ĐNCE AGREGA DOLGU
SU HİDRATASYON + İ�LENEBİLİRLİK
MĐNERAL KATKI
PUZOLANİK REAKSİYON +
FİLLER
KĐMYASAL KATKI
TAZE ve SERTLE�Mİ�BETON ÖZELLİKLERİNİ
GELİ�TİRMEK
BETONBETON
UYGUN BUYGUN BĐĐR R ŞŞEKEKĐĐLDE;LDE;
UZUN YILLAR HERHANGUZUN YILLAR HERHANGĐĐ BBĐĐR BAKIM VE R BAKIM VE ONARIM GEREKTONARIM GEREKTĐĐRMEDEN HRMEDEN HĐĐZMETZMETĐĐNNĐĐ
SSÜÜRDRDÜÜRRÜÜR.R.
→→→→→→→→ TASARLANMITASARLANMIŞŞ,,→→→→→→→→ ÜÜRETRETĐĐLMLMĐŞĐŞ,,→→→→→→→→ YERLEYERLEŞŞTTĐĐRRĐĐLMLMĐŞĐŞ→→→→→→→→ SIKISIKIŞŞTIRILMITIRILMIŞŞ,,→→→→→→→→ BAKIMI YAPILMIBAKIMI YAPILMIŞŞ ve ve →→→→→→→→ KORUNMUKORUNMUŞŞ iseise
6
MÜHENDİS - MİMARIN GÖREVİ
İSTENEN DAYANIMDA
YÜKLER BELİRLİ BİR GÜVENLİKLE TA�INMALI
DAYANIKLI (DURABİLİTE)
KALICI DENECEK KADAR UZUN ÖMÜRLÜ
EKONOMİK KIT KAYNAKLARIN VERİMLİ KULLANIMI
İ�LEVSEL-FONKSİYONEL
İHTİYACA CEVAP VEREN
GÜZEL-ESTETİK
İNSAN DOĞASI
YAPININ;
OLMASINI SAĞLAMAKTIR
7
0255075
100125150175200225250275300325
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Su/çimento oranı
800
200
140
100
60
40
20
Bas
ınç
day
anım
ı, M
Pa Yüksek dayanımlı/Yüksek Performanslı
Beton (1980 ve 1990 lı yıllar)
Reaktif Pudra Betonu (1995 den sonra)
Normal Dayanımlı Beton (1970 li yıllar)
Normal Dayanımlı Beton(1950 li yıllar)
BETONUN EVRĐMĐ KAPSAMINDA BASINÇ DAYANIMI-SU/ÇIMENTO ĐLĐŞKĐSĐ
BETONUN EVRĐMĐ KAPSAMINDA BASINÇ DAYANIMI-SU/ÇIMENTO ĐLĐŞKĐSĐ
88
BETON ÜRETİMİ KENDİNE HAS KURALLARI OLAN BİR
TEKNOLOJİDİR..ve SANILANIN AKSİNE BU
TEKNOLOJİDEKİ GELİ�MELER SÜRMEKTEDİR..
BETON ÜRETİMİNİN, ÜRETİMİN KALİTE
KONTROLUNUN ve ÜRETİLMİ� MALZEMİNİN
BAKIMININ (KÜRÜNÜN) BİLİMSELLİK ÇERÇEVESİNDE
YAPILMASI ve CİDDİYE ALINMASI MESLEK
ETİĞİ AÇISINDAN BİR ZORUNLULUKTUR.....
9
ÜÜRETRETİİM HATALARIM HATALARI
GRANGRANÜÜLOMETRLOMETRĐĐSSĐĐ BOZUK, BOBOZUK, BOŞŞLUKLU LUKLU BETON!!!!!! BETON!!!!!!
10
GRANGRANÜÜLOMETRLOMETRĐĐSSĐĐ BOZUK, BOZUK, BETON!!!!!! BETON!!!!!!
ÜÜRETRETİİM HATALARIM HATALARI
11
KKĐĐL TOPAKLI ve AL TOPAKLI ve AĞĞAAÇÇ PARPARÇÇASI ASI ĐĐÇÇEREN EREN BETON!!!!!! BETON!!!!!!
ÜÜRETRETİİM HATALARIM HATALARI
12
KAROT KAROT ÇÇIKARTILAMAYAN IKARTILAMAYAN BETON!!!!!! BETON!!!!!!
ÜÜRETRETİİM HATALARIM HATALARI
13
DDİİZAYN + ZAYN + ÜÜRETRETİİM HATALARIM HATALARI
14
DONATI KOROZYONUDONATI KOROZYONU
15
DONATI KOROZYONUDONATI KOROZYONU
1616
�� BETON DBETON DÜÜNYADA EN YAYGIN NYADA EN YAYGIN KULLANILAN TAKULLANILAN TA��IYICI SIYICI SİİSTEM STEM MALZEMESMALZEMESİİDDİİRR……
17
PetronasPetronas kuleleri: BETONARME kuleleri: BETONARME
451.9 m y451.9 m yüükseklik kseklik
1818
BETON TEKNOLOJĐSĐ
SÜREKLĐGELĐŞMEKTE
KĐMYASAL KATKILAR
MĐNERAL KATKILAR
YENĐ TÜR ÇĐMENTOLAR
YENĐÜRETĐM
TEKNĐKLERĐ
POLĐMER ESASLI
BAĞLAYICILAR
1919
ÇÇimentoimento HamuruHamuru, , HarHarçç, , BetonBeton
�� ÇÇimentoimento HamuruHamuru::ÇÇimento+Suimento+Su
�� HarHarçç: :
İİncence AgregaAgrega+ + ÇÇimentoimentoHamuruHamuru
�� BetonBeton: :
İİriri Agrega+Agrega+İİncenceAgrega+Agrega+ÇÇimentoimento HamuruHamuru
BetondaBetonda inceince agregaagregataneleritaneleri ççimentoimentohamuruylahamuruyla, , iriiri agregaagregataneleritaneleri de de harharççlalabbüüttüünnüüyleyle kaplanmkaplanmışışolmalolmalııddıırr..
BETON ÜRETİM A�AMALARIMALZEME SEÇENEKLERĐNĐN BELĐRLENMESĐ
DAYANIMBETON SINIFI
DAYANIKLILIK(DURABĐLĐTE)
MALZEME DENEYLERĐ (AGREGA, ÇĐMENTO, SU, KATKI MADDELERĐ)
MALZEME SEÇĐMĐ
BETON DĐZAYNI(ĐŞLENEBĐLĐRLĐK, ĐŞLEVSELLĐK, EKONOMĐ)
DENEME ÜRETĐMĐ
MALZEME STOKLANMASI
TARTIM
KARIŞTIRMA
TAŞIMA ve YERĐNE YERLEŞTĐRME
SIKIŞTIRMA (VĐBRASYON)
SERTLEŞMĐŞ BETON
KÜR
ÖRNEK ALMASLUMPB.H.A
SIKIŞIK HAVA %SICAKLIK
TAHRĐBATLI DENEYLER(SĐLĐNDĐR, KÜP,
KAROT)
TAHRĐBATSIZ DENEYLER
(TABANCA, ULTRASES)
2121
MALZEMELERİN KALİTE KONTROLÜ
AGREGA, SU, ÇİMENTO, MİNERAL KATKILAR, KİMYASAL KATKILAR
LABORATUVAR DENEYLERİ
BETON DİZAYNI İ�LENEBİLİRLİK
MUKAVEMET (SINIF DAYANIMI)DAYANIKLILIK (DURABİLİTE)
YAPI TÜRÜ (ELEMAN BOYUTLARI, DONATI SIKLIĞI vb.)DENEME DÖKÜMÜ
TAZE ve SERTLE�Mİ�BETON DENEYLERİ
PERFORMANS YETERLİ
BETON DÖKÜMÜ
ÖRNEK ALMA
TAZE ve SERTLE�Mİ�BETON DENEYLERİ
PERFORMANS YETERSİZ
MALZEME ÖZELLİKLERİ
ÇİMENTO
ÇİMENTO ÜRETİMİ
KALKER (KİREÇTA�I) CaCO3
KİL Al2O3, SiO2, Fe2O3
ÇİMENTO
CaO (≈≈≈≈%65) SiO2 (≈≈≈≈%22) Al2O3 (≈≈≈≈%7)Fe2O3 (≈≈≈≈%3)
ÇiMENTO
ÇİMENTO ÜRETİMİ
KLİNKER+ALÇI TA�I+PUZOLAN(%19) KÇ
KLİNKER+ALÇI TA�I+PUZOLAN(%40) TÇ
KLİNKER + ALÇI TA�I (PRİZ SÜRESİ) PÇ
ESKESKĐĐ ÇÇĐĐMENTO TMENTO TĐĐPLERPLERĐĐ
••PPÇÇ 32.532.5••PPÇÇ 42.542.5
••PPÇÇ 52.552.5
•BEYAZ ÇĐMENTO (BPÇ 32.5, BPÇ 42.5)
•YÜKSEK FIRIN CURUFLU(CÇ 32.5, CÇ 42.5)
•SÜLFATA DAYANIKLI (SDÇ 32.5)
PPÇÇ (TS 19)(TS 19)
••KKÇÇ 32.532.5••TTÇÇ 32.532.5
KATKILI KATKILI ÇÇĐĐMENTOLARMENTOLAR
KATKILI KATKILI ÇÇĐĐMENTOLARMENTOLAR
ÇĐMENTOTĐPĐ
ĐŞARET PÇKLĐNKERĐ
YÜKSEKFIRIN
CURUFU
SĐLĐKATOZU
PUZOLANVOLKANĐK,
TORTULAKTĐF
KĐL
UÇUCU KÜL
SĐLĐSLĐ KALKERLĐ
PĐŞMĐŞŞĐST
KALKERTOZU
PORTLANDKOMPOZE
PKÇ/APKÇ/B
80-9465-79
6-2021-35
PUZOLANĐK PZÇ/APZÇ/B
65-8945-64
----
----
----
----
11-3536-55
KOMPOZE KZÇ/AKZÇ/B
40-6420-39
18-3031-50
----
----
----
----
18-3031-50
PORTLANDCURUFLU
PCÇ/APCÇ/B
80-9465-79
6-2021-35
----
----
----
----
----
----
----
PORTLANDKALKERLĐ
PLÇ/APLÇ/B
80-9465-79
----
----
----
----
----
----
----
6-2021-35
YENYENĐĐ ÇÇĐĐMENTO TMENTO TĐĐPLERPLERĐĐ (TS(TS--EN197)EN197)
LLL
Kalkersi
W
Silissi
V
Doğal kalsineedilmiş
Q
Doğal
P
Minör ilave
bileşenKalkerPişmişşist
T
- -
Uçucu külPuzolanSilis dumanı
D
Yüksek fırın
cürufu
S
Ana bileşenler
Klinker
K
95-100
Bileşim (kütlece % olarak)
- - - - - -Portland Çimento
Genel çimento tipleri
0-5-CEM ICEM I
Ana tipler
Portland çimentosu klinkerinin oranı(A) yüksek, (B) orta ve (C) düşük
Alt-sınıf “N” normal erken dayanımı, “R” hızlı erken dayanım
Standart dayanım sınıfları
Alt-tip, ikinci ana bileşen (bu örnekte yüksek fırın cürufu)
Ana çimento tipi
CEM II/A-S 42,5 N
YENYENĐĐ ÇÇĐĐMENTO TMENTO TĐĐPLERPLERĐĐ (TS(TS--EN197)EN197)
0-5--6-20------80-94CEM II/A-TPortland pişmiş şistli çimento 0-5--21-35------65-79CEM II/B-T
0-5-6-20-------80-94CEM II/A-LPortland kalkerli çimento
0-5-21-35-------65-79CEM II/B-L
0-5-----21-35---65-79CEM II/B-Q
0-5----6-20----80-94CEM II/A-VPortland uçucu küllüçimento
0-5----21-35----65-79CEM II/B-V
0-5---6-20-----80-94CEM II/A-W
0-5---21-35-----65-79CEM II/B-W
0-56-20--------80-94CEM II/A-LL
0-521-35--------65-79CEM II/B-LL
0-5����--------------------------------------------6-20---------------------------------------����80-94CEM II/A-MPortland kompoze çimento 0-5����------------------------------------------ 21-35 --------------------------------------����65-79CEM II/B-M
0-5--------21-3565-79CEM II/B-S
0-5--------6-2080-94CEM II/A-SPortland cüruflu çimento
CEM II
0-5-------6-10-90-94CEM II/A-DPortland silis dumanlıçimento
0-5------6-20--80-94CEM II/A-P
Portland puzolanlıçimento
0-5------21-35--65-79CEM II/B-P
0-5-----6-20---80-94CEM II/A-Q
LLL
Kalkersi
W
Silissi
V
Doğal kalsineedilmiş
Q
Doğal
P
Minör ilave
bileşenKalkerPişmiş
şist
T
Uçucu külPuzolanSilis dumanı
D
Yüksek fırın
cürufu
S
Ana bileşenler
Klinker
K
Bileşim (kütlece % olarak)
Genel çimento tipleri
Ana tipler
YENYENĐĐ ÇÇĐĐMENTO TMENTO TĐĐPLERPLERĐĐ (TS(TS--EN197)EN197)
0-5--------36-6535-64CEM III/AYüksek fırın cüruflu çimento
CEM III 0-5--------66-8020-34CEM III/B
CEM IV
0-5----����----------18-30---------����-18-3040-64CEM V/AKompoze çimento
CEM V
0-5--------81-955-19CEM III/C
0-5---����----------------------11-35 --------------------����-65-89CEM IV/APuzolanik çimento
0-5---����--------------------- 36-55 --------------------����-45-64CEM IV/B
LLL
Kalkersi
W
Silissi
V
Doğal kalsineedilmiş
Q
Doğal
P
Minör ilave
bileşenKalkerPişmişşist
T
- -
Uçucu külPuzolanSilis dumanı
D
Yüksek fırın
cürufu
S
Ana bileşenler
Klinker
K
20-38
Bileşim (kütlece % olarak)
31-50 - ����----------31-50---------���� -
Genel çimento tipleri
0-5-CEM V/B
Ana tipler
ÇİMENTO
+ ÖZEL ÇİMENTOLAR
ALÜMİNLİ ÇİMENTOLAR
GENLE�EN ÇİMENTOLAR
UÇUCU KÜLLÜ ÇİMENTOLAR
Vb.
HARÇ ÇİMENTOSU
ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ
İNCELİK-ELEK ANALİZİ- BLAİNE, ÖZGÜL YÜZEY
(2800 cm2/gr)
ORTALAMA ÇAPD = 30µµµµ
HĐDRATE OLMAMIŞÇĐMENTO TANECĐĞĐ
HİDRATASYON DERİNLİĞİ HĐDRATE ÇĐMENTO
HĐDRATE OLMAMIŞ(YUMUŞAK BÖLGE)
∼∼∼∼5.2µµµµ
HHĐĐDRATASYON DERDRATASYON DERĐĐNLNLĐĞĐĐĞĐÜÇÜÇ AYDA AYDA ∼∼∼∼∼∼∼∼ 5.2 5.2 µµµµµµµµ
32
SEM (TARAMALI ELEKTRON MİKROSKOBU) FOTOĞRAFI
ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ
İNCELİK
PRİZ BA�LAMA-BİTME
BASINÇ DAYANIMI
HİDRATASYON ISISI
74 µµµµm Büyük Taneler < %14
-VICAT İĞNESİ (1-10 SAAT)
-fc,28=32.5 MPa, 42.5 MPa vb.
-MAKSİMUM: ALÜMİNLİ ÇİMENTOLAR-MİNİMUM: CURUFLU ÇİMENTOLAR
MALZEME ÖZELLİKLERİ
AGREGA
AGREGA
MĐNERAL KÖKENLĐ, DEĞĐŞĐK BOYUTLU, SERT TANELER
ÖÖZELLZELLĐĐKLER (NORMAL BETON KLER (NORMAL BETON ĐĐÇÇĐĐN)N)• SERT• TEMĐZ• YÜKSEK DAYANIMLI• KĐMYASAL ETKĐLERE DAYANIKLI• ĐNERT• ADERANSI - FĐZĐKSEL BAĞ
BETONUN % 60 - % 80’Đ AGREGA AKILCI SEÇĐM !
AGREGANIN KÖKENİ
BETONDA KULLANILABĐLENMĐNERAL VE KAYALAR
BETONDA KULLANILAMAYANMĐNERAL VE KAYALAR
• KĐREÇTAŞI• BAZALT• GRANĐT• DĐYABAZ• SĐYANĐT• MERMER• BARĐT
• ANDEZĐT• ALÇITAŞI• KĐLTAŞI• KUMTAŞI• KUVARS DIŞINDAKĐ SĐLĐKA MĐNERALLERĐ• FELDSPATLAR• SÜLFAT MĐNERALLERĐ
ANCAK DENEY YAPILMADAN KARAR VERĐLEMEZ!
37
a) Dayanımı düşük kayalar. Genellikle boşluklu, yapraksı, ince yapılı kayaçların basınç dayanımı gibi mekanik özellikleri çok düşüktür.
b) Su etkisinde hacim değişikliği yapanlar.
c) Betonda sülfat etkisi yaratanlar.
d) Çimento ile alkali-agrega reaksiyonu yapanlar.
e) Değişik kimyasal reaksiyon yapanlar.
İSTENMEYEN KAYAÇLAR
AGREGA
AGREGALARIN SINIFLANDIRILMASI
DOĞAL (KUM, ÇAKIL, TOUT VENANT)
YAPAY
•DERE•DENĐZ•OVA
•MICIR•TAŞ UNU•MICIR TOZU VB.
•UÇUCU KÜL•DEMĐR CURUFU
KIRMATAŞ SANAYĐ ARTIKLARI
AGREGA DENEYLERİ
GRANÜLOMETRĐ – TANE DAĞILIM
AGREGANIN SINIFLANDIRILMASI•70mm 31.5mm BALAST•31.5mm 4mm ĐRĐ AGREGA•4mm 60µµµµ ĐNCE AGREGA•60µµµµ 2µµµµ SĐLT•2µµµµ ALTI KĐL
ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMĐ - BÖLGEÇ
AGREGA DENEYLERİ
ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMĐ
•AGREGA YIĞINININ ORTA BÖLGESĐ TESPĐT EDĐLĐR.
•BU BÖLGENĐN DEĞĐŞĐK YERLERĐNDEN ÖRNEK ALINIR
•ALINAN ÖRNEK BĐR YÜZEYE BOŞALTILIR.
•OLUŞAN YIĞIN YAKLAŞIKSĐLĐNDĐR HALE GETRĐLĐR.
AGREGA DENEYLERİ
•ÖRNEK YAKLAŞIK DÖRDEBÖLÜNÜR.
•ĐKĐ ÇEYREK PARÇA ALINARAKYENĐ BĐR KARIŞIM YAPILIR.
•YENĐ OLUŞTURULAN YIĞIN DADÖRDE BÖLÜNÜP KARŞILIKLIĐKĐ PARÇASI ALINARAKDENEY YAPMAK ÜZERE KARIŞTIRILIR..
ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMĐ
42
AGREGA DENEYLERİElek analiziAgreganın özgül ağırlığının bulunmasıAgreganın sıkışık, gevşek birim hacim ağırlığının bulunması�ekilsiz agreganın birim hacim ağırlığı (Parafin ile)
Agreganın su muhtevasının bulunması
İnce agregada yabancı organik madde bulunması
Agreganın 63 µm elekten geçen kısmının bulunması
Agreganın incelik modülü tayini
Los Angeles deneyi ile kaba agrega aşınma kaybının bulunması
Agregadaki hafif malzeme yüzdesinin bulunması (Özgül Ağırlığı 2’den az olan)
Agreganın basınç dayanımının bulunması
43
Klorür miktarı tayini
Sülfat miktarı tayini
Dona dayanıklılık
Kusurlu malzeme yüzdesi tayini
Elastisite modülünün bulunması
Alkali-Agrega Reaktivite Deneyi
Donma çözülme sonrası Los Angeles Aşınma deneyi
Agregada kuruma çekmesi tayini
AGREGA DENEYLERİ
AGREGA DENEYLERİ
GRANGRANÜÜLOMETRLOMETRĐĐAGREGANIN SINIFLANDIRILMASIAGREGANIN SINIFLANDIRILMASI
••70mm70mm 31.5mm31.5mm BALASTBALAST••31.5mm31.5mm 4mm4mm ĐĐRRĐĐ AGREGAAGREGA••4mm4mm 6060µµµµµµµµ ĐĐNCE AGREGANCE AGREGA••6060µµµµµµµµ 22µµµµµµµµ SSĐĐLTLT••22µµµµµµµµ ALTIALTI KKĐĐLL
ÖÖRNEK ALMA RNEK ALMA -- ÇÇEYREKLEME YEYREKLEME YÖÖNTEMNTEMĐĐ -- BBÖÖLGELGEÇÇKURUTMAKURUTMAELEME:ELEME: 31.5 (32)31.5 (32)
1616884422110.50.50.250.25ELEK ALTIELEK ALTI
TARTMA (1 g duyarlTARTMA (1 g duyarlıık)k)DEDEĞĞERLENDERLENDĐĐRMERME
45
Beton karışımlarında farklı agrega granülometrilerinin şematik gösterimi: (a) tek boyutlu, (b) sürekli gradasyon, (c) Dmax’ınküçültülmesi, (d) kesikli gradasyon, (e) yalnız iri agrega gradasyonu
TANE DAĞILIMI
AGREGA DENEYLERİ
GRANÜLOMETRĐ ÇĐZELGESĐ
ELEK NO
(mm)
ELEKTE KALAN
(g)
ELEKTE KALANKÜMÜLATĐF
(g)
ELEKTE KALANQ%
ELEKTEN GEÇENP%
32 - - 0 10016 2018 2018 29.2 70.88 1427 3445 49.9 50.14 949 4394 63.7 36.32 876 5270 76.4 23.61 612 5882 85.2 14.8
0.5 522 6404 92.8 7.20.25 311 6715 97.3 2.7
ELEK ALTI 185 6900 100 0
Granülometri Eğrileri
100,0
7,22,7
14,8
23,6
36,3
50,1
70,8
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
321684210,50,25
Elek Açıklığı (mm)
Ele
kten
Geç
en %
AGREGA DENEYLERİ
İDEAL GRANÜLOMETRİ
P
ELEK NO
ĐNCELĐK SINIRI
KALINLIK SINIRI
UYGUN GRANÜLOMETRĐ
P=√√√√(d/D) FULLER, VB.
ÇOK ĐNCETANELER
ÇOK ĐRĐTANELER
HEPSĐ AYNIBOYUTLU TANELER
FAZLA ÖZGÜLYÜZEY
FAZLA SU DÜŞÜK
DAYANIM + DAYANIKLILIK
ĐŞLENEBĐLME ZORLUĞU
BOŞLUKLUYAPI DÜŞÜK
DAYANIM + DAYANIKLILIK
BOŞLUKLU YAPI DÜŞÜK
DAYANIM + DAYANIKLILIK
GRANÜLOMETRİSİ BOZUK BETON ÖRNEKLER (KİLLİ ve İRİ AGREGASIZ,
ADERANSI YOK)
GÖLCÜK’te YIKILMIŞ BAZI YAPILARDAN ALINMIŞ BETON ÖRNEKLERĐ-1999
AGREGA AĞIRLIKLARI
BĐRĐM HACĐM AĞIRLIK:YIĞIN HALĐNDEKĐ AGREGANIN TANELER ARASINDAKĐ VE ĐÇĐNDEKĐBOŞLUKLAR DAHĐL BĐRĐM HACMĐNĐN AĞIRLIĞIDIR
BĐRĐM HACĐM AĞIRLIĞI ETKĐLEYEN FAKTÖRLER
•GRANÜLOMETRĐ,
•KUSURLU MALZEME YÜZDESĐ,•YERLEŞTĐRME ŞEKLĐ,•AGREGANIN ÖZGÜL AĞIRLIĞI,
•AGREGANIN NEM ĐÇERĐĞĐ.
YOĞUNLUK, ÖZGÜL AĞIRLIK:YOĞUNLUK: AGREGA AĞIRLIĞININ BOŞLUKSUZ HACME ORANI (kg/m3)
ÖZGÜL AĞIRLIK: YOĞUNLUK / SUYUN +4 0C ‘DEKĐ YOĞUNLUĞU (BOYUTSUZ)AGREGANIN KÖKENĐNE BAĞLI 2.5 - 2.9 (BETON DĐZAYNI ĐÇĐN ŞART)
AGREGA TANE �EKİLLERİ
ĐDEAL TANE (KÜP, KÜRE)
KUSURLU TANE (TORPĐL, PARA)MAX %15
YÜZEY DURUMU - PÜRÜZLÜ
AGREGADAKİ NEM DURUMU
TAMKURU
HAVAKURUSU
KURU YÜZEYDOYGUN
ISLAK
KUM - RUTUBET İLİ�KİSİ
AGREGADA ZARARLI MADDELER
# 63 µµµµm ELEK ANALĐZĐ (MAX. %4)
OLUMSUZADERANSI ZAYIFLATIR DÜŞÜK
DAYANIM
OLUMLU
SU GEREKSĐNĐMĐNĐ ARTTIRIR
ĐŞLENEBĐLĐRLĐĞĐ ARTTIRIR
KILCAL BOŞLUKLARI TIKAR
KĐL - SĐLT ĐÇERĐĞĐ
ORGANĐK MADDE ĐÇERĐĞĐ(NaOH RENKLENDĐRME DENEYĐ)
PRĐZĐ VE SERTLEŞMEYĐ GECĐKTĐRĐR.MUKAVEMETĐ DÜŞÜRÜR.
AGREGADA HAFİF MADDELER
SAĞLAM OLMAYAN ELEMAN KUM ĐRĐ AGREGA
YENĐ AYRIŞMIŞ ÇAKMAK TAŞI --- 2.00YUMUŞAK TANELER --- 5.00KÖMÜR VE LĐNYĐT 1.0 1.00KĐL TOPAKLARI 1.0 0.25
KLOR ĐYONU VARLIĞI
SÜLFAT ĐÇERĐĞĐ (BARĐT DIŞINDA)
AGREGANIN DAYANIKLILIĞI
DONMAYA DAYANIKLILIKNa2SO4, MgSO4 ERĐYĐĞĐ DENEYĐ ( 5 DEFA)
KUM ĐÇĐN %15 (Max.)ĐRĐ AGREGA ĐÇĐN %18 (Max.)
Na2SO4 ĐLE
AŞINMAYA DAYANIKLILIK
LOS ANGELES DENEY YÖNTEMĐ
100 DEVĐRDE MAX. %10 AŞINMA500 DEVĐRDE MAX. %50 AŞINMA (NORMAL BETON AGREGASI ĐÇĐN)500 DEVĐRDE MAX. %30 AŞINMA (YOL AGREGASI ĐÇĐN)
BASINÇ DAYANIMIMĐN. 100 MPaKĐREÇTAŞI ĐÇĐN ≈≈≈≈ 160 -250 MPa
SU İÇİNDE DONMA-ÇÖZÜNME
57
AGREGANIN ALKALİ REAKTİFLİĞİNİN TESPİTİ
KİMYASAL AGREGANIN REKTİVİTESİ ARA�TIRILIR
JEOLOJİK AGREGADA REAKTİF BİLE�EN ARANIR
FİZİKSEL-KİMYASAL
ÇİMENTO-AGREGA KARI�IMLARININ BOY DEĞİ�İMLERİ ÖLÇÜLÜR
DENEY SONUÇLARI KIYASLANIR, SADECE BİR YÖNTEME GÜVENMEK MÜMKÜN DEĞİL
58
REAKTĐVĐTE POTANSĐYELĐ OLAN AGREGALARIN SAPTANMASI
HARÇ ÇUBUĞU METODU (ASTM C 227)
KĐMYASAL METOD (ASTM C 289)
PETROGRAFĐK ANALĐZ (ASTM C 295)
HIZLI HARÇ ÇUBUĞU METODU (ASTM C 1260)
BETON PRĐZMA TESTĐ (ASTM C 1293)
CAN CSA A23.2-25A (KANADA) METODU
MĐKROSKOBĐK ANALĐZ
GELĐŞTĐRĐLMEKTE OLAN RILEM METODLARI (AAR1, AAR2, AAR3, AAR4)
59
DENEY ALETLERĐHARÇ ÇUBUĞU DENEYLERİ
MALZEME ÖZELLİKLERİBETON KARMA
SUYU
BETON KARMA SUYU
b) SUYUN KALĐTESĐ•TEMĐZ,
•ĐÇĐLEBĐLĐR,
•BERRAK,
•KOKUSUZ.
KUYU SULARI VB. KUŞKULU SULAR DENEYE!
DENEYLERKĐMYASAL
FĐZĐKSEL, MEKANĐK
a) MĐKTARISU MĐKTARININ EN UYGUN DEĞERĐ
•TEORĐK FORMÜLLER (BOLOMEY, VB.)•TABLOLAR•MÜHENDĐSLĐK ÖNSEZĐSĐ, DENEYĐM•DENEME - YANILMA
62
Beton imalinde kullanılan sular aşağıdaki tiplere ayrılabilir:
1. İçilebilir sular,
Beton yapımında kullanım için uygun kabul edilir, deneye tabi
değildir.
2. Beton endüstrisindeki işlemlerden geri kazanılan sular,
Betonda kullanım için uygundur. Ancak Ek A’da verilen
şartları sağlamalıdır.
3. Yer altı kaynaklarından çıkan sular,
Beton yapımına uygun olabilir, ancak deneye tabi tutulmalıdır.
Su Tiplerinin Sınıflandırılması (1)
63
4. Tabii yüzey suları ve endüstriyel atık sular,
Beton yapımına uygun olabilir, ancak deneye tabi tutulmalıdır.
5. Deniz suyu ve acı göl suları,
Donatısız ve diğer gömülü metal bulunmayan betonlarda
kullanılabilir. Donatılı ve öngerilmeli betonlarda uygun değildir.
Ancak kullanılması halinde izin verilen klorür muhtevası
belirleyici faktördür.
6. Kanalizasyon (lağım) suları,
Beton yapımında kullanım için uygun değildir.
Su Tiplerinin Sınıflandırılması (2)
64
Suyun Cl olarak ifade edilen klorür muhtevası,Çizelge 2’de verilen seviyeyi geçmemelidir.
Kimyasal Özellikler, Klorür
Azami klorür muhtevası mg/L
Deney İşlemi
500
1000
4500
Madde 6.1.3
Karma suyunun kullanılacağı beton cinsi
TS EN 1008 Çizelge 2. Karma suyunun azami klorür muhtevası
Öngerilmeli beton veya şerbet
İçerisinde, donatı veya diğer metal bulunan beton
İçerisinde, donatı veya diğer metal bulunmayan beton
65
Sülfatlar ve Alkali Miktarı
En fazla miktar (mg/L) Deney İşlemi
2000
1500
Madde
Sülfat ; SO42-
Alkaliler ; Na2OMadde 6.1.3
MALZEME ÖZELLİKLERİ
KATKI MADDELERİ
BETON KATKI MADDELERİ
YURT DIŞINDA KATKISIZ BETON ÜRETĐMĐ ENDER!
DĐKKAT EDĐLECEK HUSUSLAR:
• KATKI MADDELERĐ ĐLAÇ DEĞĐLDĐR. KÖTÜ HAZIRLANMIŞ BETONU DÜZELTMEZ.
• KATKI MADDELERĐ HER TĐP ÇĐMENTO, AGREGA VE GRANÜLOMETRĐSĐ ĐÇĐN AYNI SONUCU VERMEZ.
• YAN ETKĐLERĐNĐ ARAŞTIRMAK GEREKĐR.
• ĐKĐ VEYA DAHA FAZLA KATKININ AYNI BETONDABĐRBĐRLERĐ ĐLE UYUMU KONTROL EDĐLMELĐDĐR.
68
KATKI MADDELERĐ
KĐMYASAL KATKILAR MĐNERAL KATKILAR
DOĞAL PUZOLANLAR
YAPAY PUZOLANLAR
•SU AZALTICI
•PRĐZ GECĐKTĐRĐCĐ
•PRĐZ HIZLANDIRICI
•HAVA SÜRÜKLEYĐCĐ
•KOROZYON ÖNLEYĐCĐ
•GEÇĐRĐMSĐZLĐK
•RENKLENDĐRĐCĐ
•VB.
•UÇUCU KÜL
•SĐLĐKA TOZU
•YÜKSEK FIRIN CURUFU
•PĐŞMĐŞ KĐL
•VB.
•TRAS
•VOLKANĐK TÜF
•VOLKANĐK CAM
•VB.
BETON BİLE�İMİNİN
SAPTANMASI İLKELERİ
70
Hava ve serbest
su
Çimento-su (hidrateçimento)
İnce agrega
Kaba agrega
Boşluklar Katılar
Su ile çimento arasındaki reaksiyon derecesine, iklim koşullarına, katkımaddesi ve sıkıştırma oranına bağlı olarak değişken
Kaba ve ince agrega arasındaki seçilmiş ayrım: kare gözlüelekte 4 mm
Çimento hamuru İnert mineral dolgu
BETON BİLE�ENLERİ
71
BETON KARI�IMI
MUKAVEMET
DAYANIKLILIK(DURABİLİTE )
EKONOMİ
İ�LENEBİLİRLİK
KIVAM, MİN. SIKI�TIRMA ENERJİSİ, KOHEZYON, AYRI�MA YAPMAYAN, MİN. TERLEME, HOMOJEN
SINIF DAYANIMI
SERVİS ÖMRÜTASARIMI
GEÇİRİMSİZLİK
OP
TİMİZ
AS
YO
N P
RO
BL
EMİ
BE
TO
N DİZ
AY
NI
BETON DİZAYNI
• MAX İRİ AGREGA
• MİN İNCE AGREGA
• MİN SU
YÜKSEK DAYANIM
ĐŞLENEBĐLĐRLĐK, YÜKSEK DAYANIM
• OPTİMUM ÇİMENTO
YÜKSEK KOMPASĐTE, YÜKSEK DAYANIKLILIK
BU AMAÇ İÇİN
BETON DİZAYNI
• KOROZYONA DAYANIKLI , UZUN ÖMÜRLÜYAPILAR İÇİN
C30 VE ÜSTÜ KULLANILMALI
• C30 C20’den biraz daha pahalı ama C30 ‘lu YapıC20’li Yapı dan daha ucuz
• C30 ile C20 arasında Teknoloji farkı yok. TEK FARK ∼80kg/m3 fazla çimento (veya katkı)
BETON DİZAYNI
VERİLER• STATİK, BETONARME PROJE
• İKLİM VE ÇEVRE KO�ULLARI
• BETON ÜRETİM ARAÇLARI
BETON SINIFI, YAPI TĐPĐ, YAPI ELEMANI, DONATI ARALIKLARI
SÜLFATLI ZEMĐN, DONMA ÇÖZÜLME ETKĐSĐ vb.
•KALİTE KONTROL İ�LEMLERİNİN YETERLİLİĞİ
• BETON İ�ÇİLİĞİNİN KALİTESİ
BETON DİZAYNI
< 1/5 kalıp genişliği
< 1/3 döşeme kalınlığı
< 3/4 iki donatı arası uzaklık
< net beton örtüsü (pas payı )
TS 500 �ubat 2000Dmaks
BETON DİZAYNI
Dmaks SINIFI• ÇOĞU UYGULAMA İÇİN 25mm UYGUN (32
mm BULUNMAMASI HALİNDE)
• PERDE,İNCE DÖ�EME , KABUK, PLAK, SIK DONATI, KÖTÜ DEMİR VE KALIP İ�ÇİLİĞİ ,.....
15mm GEREKEBİLİR
• Dmax KÜÇÜLDÜKÇE ÇİMENTO MİKTARI ARTAR. (25∼30 kg/m3 )
• Dmax KÜÇÜLDÜKÇE SU MİKTARINI ARTTIRMAMAK İÇİN KATKI MİKTARINI ARTTIRMAK GEREKİR
BETON DİZAYNI
MADDE 9.5.2
TS 500 �ubat 2000DONATI ARALIĞI
Net Aralık>φ (DONATI ÇAPI)
Dmak
s
4325 mm
KOLONLARDA
Net Aralık>1.5 φ (DONATI ÇAPI)
Dmak
s
4340 mm
(Bindirmeli ekler için geçerli)
7878
DONATI ARALIKLARINA DİKKAT !!!!!
BETON DİZAYNI
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) Göstermelik vibratörlü veya vibratörsüz şantiyeler, kazık vb. elemanlar , vibratör sığmayan
donatı sıklığı,....
BETON DİZAYNIKIVAM -VİBRASYON İLİ�KİSİ
• KIVAM AZALDIKÇA BETONU YERLE�TİRİP SIKI�TIRMAK ZORLA�IR , GEREKEN ENERJİ VE ZAMAN ARTAR
• �ANTİYEDE GENELLİKLE ZAMAN , İNSAN VE ENERJİSİ KITTIR. BETONUN HER NOKTASI AYNI SIKI�TIRMA İHTİMAMINI GÖREMEZ.
• TAM SIKI�TIRILMAMI� BÖLGELERDE MAKRO VE MİKRO BO�LUKLAR KALIR , KIVAM AZALDIKÇA BO�LUKLAR ARTAR.
• BO�LUKLARLA BERABER HEM DAYANIM HEM DE DAYANIKLILIK SORUNLARI ÇIKAR BO�LUKLU BÖLGELERDE ÇOK DÜ�ÜK MUKAVEMETLER ELDE EDİLEBİLİR.
BETON DİZAYNI
BU VERİLER I�IĞINDA
TABLOLAR AMPİRİK FORMÜLLER
�ANTİYE KARI�IMI
DENEME KARI�IMI (Amaç Dayanımı)
TAZE ve SERTLEŞMĐŞBETON DENEYLERĐ
82
su/çimento oranları ile beton basınç dayanımları arasındaki ilişki
0,700,7915
0,600,6920
0,520,6125
0,450,5430
0,390,4735
-0,4240
Hava sürüklenmişbeton
Hava sürüklenmemiş
beton
Su/çimento oranı (ağırlıkça)28. günlük
basınçdayanımı, MPa
*
28 gün standart laboratuvar şartlarında kür edilmiş numuneler
83
Kaliteli beton üretimi,Üniform üretim ve denetim olanaklarısunması,Standartlara uygunluk,Daha az beton artığı,Çimentodan tasarruf,
NEDEN HAZIRBETON?
Hızlı üretim sağlaması (zaman tasarrufu),Çimento torbası (kraft kağıdı) tasarrufu,Çevreyi daha az kirletmesi, kanalizasyon sistemlerine beton artığıgitmemesi,
84
Beton üretiminde kullanılan malzemelerin devamlıolarak kontrol edilebilmesi,Dar alanda çalışma olanağı bulunması,İş gücünde tasarruf sağlaması,Katkı malzemeleriyle su ve rutubete karşı izolasyon sağlaması,Daha yüksek dayanımlar sağlayabilmesi. Elle beton dökümünde C20 sınıfının üstüne çıkmak çok zordur Buna karşılık hazır beton ile C50 sınıfı beton kolaylıkla üretilebilmektedir. Ayrıca gerekli özen gösterilmesi halinde C100 betonu bile, gökdelen inşaatlarında pompa ile basılabilmektedir. Kesitleri küçülterek iç hacimlerin genişlemesini sağlamasıdır
HAZIR BETON SİPARİ�İ• BETON SINIFI• YAPI ELEMANI TİPİ ve BOYUTLARI
DONATI ARALIKLARI Dmax• SLUMP-ÇÖKME DEĞERİ• ÖZEL DURUMLAR
SU GEÇĐRĐMSĐZLĐKAŞINMAYA DAYANIKLILIKSÜLFAT ETKĐSĐNE DAYANIKLILIKDONMA ÇÖZÜLME vb.
• DİĞER (YER, MİKTAR, GÜN, SAAT)
HAZIRLIKLAR TAMAMLANMALI !(KALIP + DONATI + İ�Çİ + VİBRATÖR)
8686
TasarlanmTasarlanmışış Beton :Beton : Gerekli beton Gerekli beton öözellikleri ile ilave karakteristiklerin zellikleri ile ilave karakteristiklerin imalatimalatççııya tarif edildiya tarif edildiğği ve imalati ve imalatççıınnıın bu n bu öözelliklerle ilave karakteristiklere uygun zelliklerle ilave karakteristiklere uygun olarak temin etmede sorumlu olduolarak temin etmede sorumlu olduğğu beton.u beton.
Tarif EdilmiTarif Edilmişş Beton :Beton : Betonda kullanBetonda kullanıılacak lacak bilebileşşen malzemeler ve karen malzemeler ve karışıışım oranlarm oranlarıınnıın n imalatimalatççııya tarif edildiya tarif edildiğği ve imalati ve imalatççıınnıın bu n bu karkarışıışım oranlarm oranlarıına sahip olarak temin na sahip olarak temin etmede sorumlu olduetmede sorumlu olduğğu betonu beton
87
Anıtsal yapılar, köprüler vediğer inşaat mühendisliği yapıları1004
Binalar ve diğer genel yapılar503
Değiştirilebilir yapısal elemanlarÖrnek: demiryolu traversleri çatımakası gibi prefabrike elemanlar
252
Geçici yapılar1-51
ÖrnekHedeflenen
Servis Ömrü(yıl)
Sınıf
Amaçlanan servis ömrünün sınıflandırılması(EN 1991-1, EN 1994)
88
Etki Sınıfları
Klorürün sebep olduğu korozyonKorozyonveya
zararlı etkitehlikesi
yok
Karbonatlaşma nedeniyle korozyonDeniz suyu
Deniz suyu haricindeklorür
Donma/çözülme etkisiZararlı kimyasal
ortam
XO XC1 XC2 XC3 XC4 XS1 XS2 XS3 XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4 XA1 XA2 XA3
En büyüksu/çimento
oranı--- 0,65 0,60 0,55 0,50 0,50 0,45 0,45 0,55 0,55 0,45 0,55 0,55 0,50 0,45 0,55 0,50 0,45
En küçükdayanım
sınıfıC 12/15 C20/25 C25/30 C30/37 C30/37 C30/37 C35/45 C35/45 C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C30/37 C30/37 C30/37 C30/37 C30/37 C35/45
En azçimentoiçeriği
(kg/m3)
--- 260 280 280 300 300 320 340 300 300 320 300 300 320 340 300 320 360
En az havaiçeriği (%) --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- 4.0 a 4.0 a 4.0 a --- --- ---
DiğerŞartlar
TS 706 EN 12620:2003 ‘euygun donma/çözülme
dayanıklılığına sahip agrega
Sülfatlara dayanıklıçimento b)
a Hava sürüklenmemiş betonda, beton performansı, ilgili etki sınıfı için donma/çözülme etkisine dayanıklılığı kanıtlanmış betonla mukayese edilerek uygun deney metoduna görebelirlenmelidir.
b XA2 ve XA3 etki sınıfında baskın etkinin SO42 ‘den kaynaklanması halinde sülfatlara dayanıklı çimento kullanılması zorunludur. Sülfatlara dayanıklılık bakımından çimentonun
sınıflandırılması halinde orta ve yüksek dayanıklı olarak sınıflandırılan çimentonun XA2 etki sınıfında (uygulanabiliyorsa XA1 etki sınıfında) ve yüksek dayanıklı çimento iseXA3 etki sınıfında kullanılmalıdır.
Beton karışımı ve özellikleri için önerilen sınır değerler
MALZEMENİN HAZIRLANMASI
MALZEME HAZIRLANMASI
••AGREGA STOKLANMASI (AGREGA STOKLANMASI (ĐĐRRĐĐ AGREGA)AGREGA)
DODOĞĞRURU
YANLIYANLIŞŞ
SINIRLI KABUL EDSINIRLI KABUL EDĐĐLEBLEBĐĐLLĐĐR.R.
MALZEME HAZIRLANMASI
••AGREGA STOKLANMASI (AGREGA STOKLANMASI (ĐĐNCE AGREGA)NCE AGREGA)
DODOĞĞRURU
YANLIYANLIŞŞ
MALZEME HAZIRLANMASI
KIRMATAŞTESĐSĐNDE ÜRETĐLEN HAMMADDE ALT TANE SINIFLARINA AYRILMASI
MODERN KONKESÖR !
MALZEME HAZIRLANMASI
KULLANILACAK AGREGA SINIFLARI ĐÇĐNDE KUM BULUNUYORSA YIKANMIŞELENMĐŞOLMASI ĐSTENĐR.
MALZEME HAZIRLANMASI
KULLANILACAK AGREGALAR AYRI AYRI BUNKERLERE STOKLANARAK, MALZEMELERĐN KENDĐARALARINDA KARIŞMAMASI SAĞLANMALI.
TS 500 �ubat 2000Madde 3.3 – BETON
Kullanıcı tarafından şantiyede önceden belirlenmiş karışım elemanları miktarlarının , otomatik tartımla harmanlanıp makinaylakarıştırılmasıyla.....üretilen veya TS 11222’ye uygun hazır beton kullanılmalıdır.
Madde 4.2 – BETONUN HAZIRLANMASIBeton karışımına giren malzeme miktarıağırlık ile belirlenir , hacim esasına göre yapılamaz.Özetle beton elle , kürekle , betoniyerleüretilemez , hammaddelerini ağırlık cinsinden ölçen bilgisayar kumandalıbeton santralında üretilir.
BETON TEKNOLOJİSİ
Doç. Dr. Halit YAZICI
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ
İN�AAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
YAPI MALZEMESİ ANABİLİM DALI