Betondan beklenilen perfomansı artırmak için taze betonun içerisindeki fazla suyun kontorllü bir şekilde tekrar geri vakum yoluyla alınma işlemi sonucu elde edilen betona vakumlu beton denilmektedir. İlk olarak 1935 yılında Billner tarafından icat ve işlenmiş dir. Betondaki işlenebilirlik suyun azaltılması ile su ve çimento oranını da azaltılmaktadır.Bu işlem betonun su/çimento oranını priz başlangıcı öncesi vakum yoluyla azaltılması betonun özelliklerini kontrol etmek için kullanılır.

Bu işlem su miktarının 15-30 cm derinlikte 20% oranına kadar düşürüle bilir,taze betonda suyun vakum yoluyla çekilmesi betonda oturmaya neden olduğu için beton kalınlığında 3% oranına varan azalmalara neden olur.Çekilen su miktarı zamana bağlı olarak düşür ,15-30 dakika süreyle vakum uygulanması en ekonomik süre olarak tespit edilmiştir Vakumlu betonun genellikle 1- Geniş alanlarda ,hava alanı 2- Endüstriyel döşeme 3- Akar yakıt istasiyonlarda 4- Karayolarda kullanılmaktadır.

Vakumlu betonun avandajları

1- basınç ve çekme dayanımını geliştirir 2- aşınmaya ve darbeye dayanımı sağlar 3- donma-çözülme direnç 4- büzülmeyı azaltır 5- düşük geçirgenliği ve daha fazla dayanıklılık sağlar 6- düşük maliyet ve zamandan tasarruf sağlanmaktadır

Abrasion test Freeze-thaw test

Vakumlu betonun dezavantajı İnşaat alanlardaki derzlerinde çoğunluğu iyi bir vakum sağlanmadı ve aşınmaya maruz kaldığı için derzlerde çatlak uluşur

Vakumlu Betonun Tekniği ve Ekipmanları tekniğin temel amacı vakum prosesını kullanarak beton yüzeyi ekstra su çıkarmaktır. Su alma sonucu, etkili su ve çimento oranı belirgin bir şekilde düşer ve betonun performansını önemli ölçüde geliştirmektedir. Esas olarak, vakum işlemını yapmak için dört temel prose gereklidir: 1- Vakum pompası 2- fıltre ped 3- vibrasiyon 4- perdah makineleri

Işlem Vakum pompası 5-10 HP küçük ama güçlü bir pompadır. Su, vakum ile ekstre edilmiş ve su ayırıcı içinde depolanır. çimento hamurun içindeki mineral maddeler , su ile çimento kaldırılmasını önlemek için ince filtre pedleri, üzerine yerleştirilir. Beton tabakası derinliği yaklaşık% 3 azalma gerçekleşir. Filtreleme ped sert Sırttan, genişletilmiş metal, tel göstergesi veya muslin kumaş tabakadan oluşur.

Araştırmalar (1)   26 ekim 2007 yılında Shigemitsu Hatanaka, Eisuke Sakamoto, Naoki Mishima, Akio

Muramatsu building of e.g japan kişilerce yayınlanmış. Bu makalede betonun üst tabakasında ve alt tabakasındakı mukavemet ettkilerını artırmak için bu araştırma yapılmış dır. Geleneksel yöntemde vakum süresi 20-30 dk dır, öyle ki su hacmi yaklaşık % 50, 5 dk içinde vakum olmuş , ve 30 dk kadar su emmesi devam edecektır.levha kalınlığı etkileri de incelenmiş ve nihai susuzlaştırma oranı yakından levha kalınlığı ile ilişkili olmadığını görünüyor. Betonun su / çimento oranını vakum prosesı hemen sonra muayene edildi; su / çimento oranı göze çarpan damla üst tabakada tespit edildi, Betonun alt çimento içeriği üst ve alt katmanları arasında su / çimento oranı farkı artırdığı bilinmektedir.

Bu araştırmada pratik olarak önerilen yöntem uygulanması için tipik bir prosedürde ve yöntemi kullanarak bir örnek gösterilmiştir: Yerinde vakum Prosedürü (Japonya'da Chubu uluslararası havaalanının park zemin örneği) (A) betonun yerleştirilmesi (B) üst ve alt tabakaların ayarı (C) vakumla su arıtımı (D) tamamlama perdahlama

Tanımlanması ve önerilen yöntem geliştirilmesi amacıyla, aşağıdaki konular üzerine bir dizi deneyler yapılmıştır: 1- Experiment I: çökme etkileri 2- Experiment II: mukavemet düzeyi etkileri 3- Experiment III: levha kalınlığı etkileri 4- Experiment IV: vakum tedavi başlangıcı zamanla etkileri Bu tablo deneysel durumu gösterır

Bu tablo her beton ve farklı mukavemet serisi için karışım oranını gösterir. Beton sıkıştırma titreşimli bir çubuk kullanılarak gerçekleştirilmiştir ve ıslak havluyla laboratuar ortamda kür uygulanmıştır.

Fc: target compressive strength; W/C: water/cement ratio; W: (water + super plasticizer (SP)); s/a: sand S: sand; G: coarse aggregate; SL: target slump

Bu tablo atmosferik koşulları her beton icin, açık havada ortalama sıcaklık ve nem her kür sırasında gösterir

Deney I çökme deneyı . gösteriyor ki yüksek çökme, düşük çökmeye göre daha su deşarj eder. Nedenı su ve çimento oranını yüksek olduğu için numune içindeki capilar boşluklarının su ile dolarak bir şebeke gibi iletişim sağlar ve bu neden ile prose sırasında daha çok su vakum eder. (Surface area of specimen 0.24m2)

Deney II: dayanım seviyesinin etkileri ve su/çimento oranı.bu araştırma gösteriyor yüksek bir dayanımlı beton düşük dayanımlı betona göre daha az su tahliye eder , (Surface area of specimen 0.24m2)

Deney III; elde edilen sonuçlardan vakumlanan su mıktarının deney numuneye bağlı olduğu sonuçlanmıştır yanı 24 cm numunenin toplam su mıktarı 4.7 litre olduğu ve bu oran betonun hacmine göre %14.2 olduğu bilinmektedir.

DeneyIV: vakum tedavi başlangıcı zamanla etkileri , elde edilen sonuçlardan 0-5 dk vakum uygulamalarda daha çok su tahliye eder ,beton oturduktan sonra 30 dk vakum yapılırsa betonun içindeki su boşlukların tahliye olup ve kanamanı önler .

Iç direnç dağıtımı Diyagram 1-4 levha numunesının içindeki basınç dayanımlarının dağılımını göstermektedir. Bu rakamlar döşeme örneğinin kesilip 5 cm (çap) , 5 cm (yükseklik) çekirdek örnekler için elde edilen basınç dayanımı gösteriyor. çekirdek örneğinin şematik çizimi

18

8 ve 18 cm Çökme ve basınç dayanımları farklı vakum zamanlarında (30-120 dk) Elde edılen şematik çizimlerı

Dayanıklılık seviyesinin etkileri farklı mukavetlerde(10-20-30-40 mpa ) numunelerde belli bir su ve çimento oranının 30 ve 120 dk vakum süresinde içerisinde incelenmiş ve şematik olarak çizilmiştir

Vakum işleminin etkileri, levha kalınlığı ve vakum zamanlarına ne olursa olsun, yüzey mesafeye bağlı gibi görünmektedir, bu diyagramlarda numunelerde yapılan çalışmalarda elde edilen sonuçlar.

Sonuçta bu araştırmada su çıkarma oranı, vakum kuvveti, baskı altında dayanıklılığı ve vakum işlemi sırasında vakum gücü zamanla değişimi incelenmiştir

(2) Department of Building & Construction Technology Engineering, Technical College / Mosul, Iraq ,Haitham H. Saeed, Anas A. Ezzulddin 2013 yılında yayınlanmış bu makalede yeni bir vakum yöntemi araştırılmış. Bu çalışmada, vakum-susuzlaştırılmış beton üretimi için yeni bir teknik araştırılmış. Geleneksel bir vakumlu su çıkarma yönteminde olduğu gibi pamuk kumaş kulanılmış, bu yöntem diğer eski yönteme göre, su vakumu betonun içinde işlenmiş gözenekli PVC boru yardımıyla yapılır. Bu borular beton formlar içinde bir pozisyonda yerleştirilir, ve bir vakum pompası ile ilgili fazla suyu çıkarmak için taze betonun dökümden sonra çalıştırılır su alma borularının bağlanır. Yeni teknikle vakum suyu alınmış betonun özellikleri bir dizi test ile incelenmiştir.

Bu teknik, çimento ve su ile diğer ince parçacıklar çıkarılmasını önlemek için muslin (pamuklu kumaş) delikli PVC etrafında işlenir ve boruları ile yerine yüzeyinden, yerleşimi yeni yapılmış betonun içinde işlenir.

Yöntemin bir diyagramatik bir Şekil l'de gösterilmektedir

Bu araştırmada kullanılan malzemeler sıradan Portland çimentosu (OPC) BS EN882 ve 2,18 incelik modülü, ve 20mm maksimum iri agrega boyutu. Ince ve kaba agrega özgül ağırlığı sırasıyla 2.63 ve 2.65 dır.vakum pompasının gücü 1.5kw. Beton çeşitli boyutlarda kalıplara döküldü (150 x 150 x 750 mm, 200 x 200 x 750 mm ve 250 x250 x 750 mm). Kulanılmış karışım oranı bu araştırmada(1 Çimento: 2.5 kum: 3,5 kaba agrega) ağırlık.

Boru özellikleri üç farklı çaplarda (6, 10 ve 14 mm) dışında ve 1.5 mm et kalınlığı ile borular kullanıldı. Delikler sayısı 12, 16 ve 20 delik her 100 mm yapıldı. Bu deney de su ve çimento oranı 0.55 her numune için yapılmıştır, Farklı kalıp boyutları için zaman ve su çekilmesi oranı tipik eğrilerini gösterilmekedır

Gördüğönüz gibi su ve çimento oranı artışı ile vakumlanan su miktarı artar

Bu tablo larda elde edilen basiç dayanım ve eğilme dayanımı sonuçları gösterılmıştırç

Farklı numune boyutalrda yapılan deney sonuçları vakumdan önce ve sonrası gelen sonuçlar

Bu çalışmada sonuç olarak yeni bir vakum tekniği parametreleri basınç geliştirmek için ve önerilen yöntem ile üretilen betonun özelliklerini etkileyen incelemek için yapılan testler ve eğilme üzerinde, çalışmalarda sonuç olarak iyi bir perfomans elde edilmiştir. Vakumlu betonda araştırmalar çoğu iyi bir mukavemet elde edilmek için yapılmıştır.

Vakumlu betonun işlemleri