Transcript özel betonlar

ÖZEL BETONLAR
Dersin Sorumlusu: Yrd.Doç.Dr. Nurhayat Değirmenci
ÖZEL BETONLAR

Özellikleri ve üretim teknikleri bakımından
normal betonlardan farklı olan betonlara özel beton
denir. Bu tip betonlar şu şekilde üretilir.
1.
2.
3.
Özellikleri değişik agrega kullanılarak,
Katkı maddeleri eklenerek,
Bileşimi değiştirerek normal agrega ve çimento
kullanarak,
Yapım tekniğinde değişiklik yaparak,
Bu yöntemlerin bir kısmını aynı zamanda
kullanarak.
4.
5.
Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte beton
endüstrisinde de ilerlemeler olmuş ve beton
üretimindeki bu yenilikler beton teknolojisine özel
betonlar adı ile girmiştir. Özel betonlar, kullanım
yerlerine göre farklı beklentileri karşılamak amacıyla
üretilen betonlardır.
Ağır beton, taşıyıcı hafif beton, yüksek akıcılığa sahip
beton, yalıtım özellikli beton bu farklı özelliklerden
bazılarıdır. Betona bu farklı özelikleri kazandırmak
elbetteki betonun geleneksel bileşenlerinin haricinde
farklı nitelikteki yapı malzemelerini karışıma ilave
etmekle olmaktadır.
Mineral ve kimyasal katkılarla, farklı tip ve
mineralojik kökene sahip agregalar betonun niteliğini
değiştiren ana etkenlerden bazılarıdır. Günümüzde
bu ilave yapı malzemelerle birlikte geleneksel beton
niteliğinde ve daha üstün niteliklere sahip olan
taşıyıcı hafif betonlar üretilebilmektedir.

Özel Amaçlı Betonlar
1.
2.
3.
Ağır betonlar
Hafif betonlar
Ateşe dayanıklı betonlar
Ağır betonlar
Ağır betonlar özellikle zararlı ışınlara( radyasyon
kalkanı) karşı bir zırh perde oluşturmak amacıyla
kullanılan, birim ağırlıkları 2.800-5.000 kg/dm3
arasında olan betonlardır.
Kullanım yerleri arasında nükleer reaktörler yani
atom santralleri, hastanelerin ışın tedavisi, röntgen
filmi alınan oda duvarları bölümleri gösterilebilir.
Ağır betonların agregaları ağırdır. Bu agregaların bir
kısmı veya tamamı metal agregalardır. Bu agregalar
barit (baryum sülfat BaSO4), limonit, magnetit vb.
demirli minerallerdir.
Yoğunlukları 3.200 kg/dm3’ ün üstündedir. Bunlarla
üretilen betonların yoğunlukları 2.800 kg/dm3’den
yüksek olmaktadır.
Ağır beton üretiminde yararlanılan özel agregalar
genellikle barit (BaSO4) ve limonit (2Fe2O3H2O),
manyetit (Fe3O4) gibi demir cevherleri doğal
agregaları veya demir kırıntıları gibi sanayi artıkları
olabilmektedir.
Bor tuzları nötronların yutulmasında önemli rol
oynadığı için betona katılan diğer bir malzeme
olmaktadır. Ancak suda eriyen bor tuzlarının
mukavemeti düşürmesi nedeniyle suda erimeyeni
tercih edilir
Ağır beton üretiminde özel bir çimentoya gerek
duyulmaz. Agrega granülometrisine beton yerleşmesi
sırasında ayrışma olmaması için dikkat edilmesi
gerekmektedir.
Ağır betonlar ağırlıkları nedeniyle değil, nükleer
radyasyona dayanıklılıkları yönünden üretilir.
Tüm radyasyonların zırh betonu (ağır beton)
tarafından azaltılması sırasında yutulan enerji, ısı
enerjisi şeklinde açığa çıkar ve zırh betonu ısınır.
Zırhta en büyük sıcaklık tabiî ki zincirleme
reaksiyonun olduğu iç yüzeyde olup dışa doğru
azalmaktadır. Bu da ısıl gerilmelerin oluşmasına yol
açar.
Zırh (Ağır) betonunda müsaade edilen basınç
gerilmesi mümkün olduğunca düşük tutulmalıdır.
Çünkü meydana gelebilecek çatlaklar çok büyük
sonuçlar doğurur.
Hafif Betonlar
Genellikle ısı izolasyonu ve üst yapı yüklerinin
azaltılması amacıyla üretilirler. Bunlar üç grupta
toplanırlar:
1. Hafif Agregalı Betonlar
2. İnce Tanesiz Betonlar
3. Boşluklu Betonlar
Hafif Agregalı Betonlar
Taşıyıcı özelliği olan hafif betonlardır. Termik
izolasyonları ve mekanik dayanımları yüksektir.
Agregalar doğal (pomza taşı, volkanik tüf, lav,
diatome toprağı) yapay (genleştirlmiş şist, kil,
arduaz, termik santral külleri genişletilmiş letye ve
perlit) olabilir. Yapay agrega çok su emdiği için su/
çimento oranını belirlemek zordur. Yüksek dayanımlı
portland çimentosu kullanılır. Dayanımı arttırmak için
karışıma kum katılır, ancak birim ağırlık artabilir.
Hafif agregalı betonlar vibrasyonla yerleştirilmelidir,
üretimde molaksör kullanılır. Betonarme betonu
olarak kullanılacaksa betonarme çeliğinin kazeyin ile
sıvanarak
korozyonu
önlenir.
Hafif
agregalı
betonların rötre ve sünmeleri yüksektir.
İnce Tanesiz Betonlar
Çapları 10–20 mm küresel normal veya hafif
agregaların ince bir çimento şerbetiyle bağlanması ile
elde edilirler. Her iki yüzleri sıva, plastik kaplama
plakası vs. ile örtülerek tavan ve duvar plakları
olarak üretilirler. Aksi halde su ve havayı geçirirler.
Rötreleri ve kılcal su emmeleri yoktur. Dozajları
düşüktür.
Boşluklu Betonlar
Daha çok duvar prefabrik elemanları, bazen döşeme
kiriş elemanları yapımında kullanılırlar. Termik
izolasyonları ve rötreleri yüksektir. İki gruba
ayrılırlar:
Gaz Betonları (ytong,siporex) Agerga olarak silisli
kum,bitümlü şist, bağlayıcı olarak çimento veya kireç
kullanılır. Oluşan gazın kaçmaması için sertleşme
hızlandırılır. Ytongun esası kireç ile alüminyum tozu
karıştırılarak hidrojen gazı oluşturulur. Bloklar veya
çatılarda kullanılan hafif taşıyıcı plaklar üretilir.
Köpük Betonu (Betocel) Hidrolize edilmiş protein
köpük malzemesi normal kum veya genişletilmiş şist
agregadan oluşur. Köpüğün kaybolmaması için bir
stabilizan katkı (silikatlı) gerekir.
HAFİF BETONLAR
Hafif Betonların Sınıflandırılması
Hafif betonların sınıflandırılması, genellikle hem
birim ağırlık hem de mukavemet koşuluna göre
yapılmaktadır. Yalıtım betonlarından taşıyıcı olanlara
kadar bütün hafif betonların özellikle birim ağırlık
bakımından sınıflandırılmasında değişik kabuller
vardır.
Birim ağırlıkları 1840 kg/m3’ü geçmeyen ve 28
günlük silindir basınç dayanımı 17 Mpa’ı aşan
betonlar hafif beton sınıfına girerler. Genel olarak
hafif betonların birim ağırlıklarının pratik değişim
aralığı 300-1800 kg/m3’tür.
Birim ağırlıklarına göre hafif betonları üç ayrı gruba
ayırmak olasıdır.
a) Yalıtım betonları: 300 kg/m3 – 800 kg/m
b) Orta mukavemetli hafif betonlar: 800 kg/m3 – 1400
kg/m
c) Taşıyıcı hafif betonlar: > 1400 kg/m3
Hafif Betonların Normal Betonla Karşılaştırılması

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Hafif betonların normal betonlara göre
üstünlükleri olduğu gibi, sakıncaları da
bulunmaktadır. Bu üstünlük ve sakıncalar aşağıdaki
gibi özetlenebilir:
Üstünlükleri:
Isı iletkenlik katsayıları düşük ve ısı yalıtımları
yüksektir.
Yapının genel olarak yükü azalacağından yapının
kesitlerinin küçültülerek ekonomi sağlanması
olasıdır
Yapının ağırlığı azalacağından etkiyen olası deprem
kuvvetleri azalır.
Yangın dayanımı açısından normal betona göre
daha güvenlidir.
Toplam malzeme ağırlığı azaldığından, betonun
kalıba uygulayacağı basınç düşer.
Çekme dayanımının basınç dayanımına oranı
yüksek olduğundan rötre çatlakları azalır.

Sakıncaları
1.
Boşluklu bir yapıya sahip oldukları için dayanımları
normal betonlara göre daha düşüktür, yüksek
dayanım gerektiren yerlerde kullanılamaz.
Aşınmaya dayanıksızdırlar.
Bazı türleri neme karşı yalıtılmalıdır.
Bazı hafif betonlar yüksek poroziteye sahip
olduklarından dolayı, donatıları korozyondan
koruyucu bir etki sağlayamamaktadır
Hafif betonların elastisite modülü düşük değerler
alır (yani aynı yük altında fazla deformasyon
yaparlar.
Sünme ve rötre değerleri normal betondan daha
yüksektir,
2.
3.
4.
5.
6.
HAFİF BETON ÜRETİMİNDE
KULLANILAN HAFİF AGREGALAR

Hafif Agregaların Sınıflandırılması
Hafif beton üretiminde en çok başvurulan yöntem, hafif
agrega kullanımı ile birim ağırlığı istenen düzeyde
tutmaktır. Hafif beton üretiminde kullanılan hafif
agregalar üretildikleri malzemenin kaynağına ve kendi
birim ağırlıklarına göre sınıflandırlırlar. Üretildikleri
malzemenin kaynağına göre hafif agregalar dört sınıfta
toplanabilir:
1.
2.
3.
4.
Doğal Hafif Agregalar: Pomza taşı, volkanik tüf, volkanik
cüruf ve ağaç parçacıkları gibi organik malzemeler.
Doğal Malzemeden Üretilen Yapay Hafif Agregalar:
Genleştirilmiş kil, genleştirilmiş şist, genleştirilmiş
arduvaz, perlit, vermikülit ile stiropor gibi polimer esaslı
malzemeler.
Endüstriyel Atıklardan Üretilen Hafif Agregalar: Yüksek
fırın cürufu, uçucu kül.
Endüstriyel Atıkların İşlenmesiyle Üretilen Hafif
Agregalar: Genleştirilmiş yüksek fırın cürufu ve
kızdırılmış uçucu kül.
Ateşe Dayanıklı Betonlar
Baca, amonyak fabrikaları, demir çelik fırınları,
hattahaneler, jet motorlarının etkisinde kalan
yerlerde beton yüksek sıcaklıklara maruz kalır. Ateşe
dayanıklı beton üretiminde ateşe dayanıklı agrega
kullanılır. Alüminli çimento kullanılır ancak priz
sırasında homojen bir soğutma gerekir. Ayrıca
bentonit kili plastikleştirici katkı maddesi olarak
kullanılır. Ateşe dayanıklı agregalar bazalt, dolerit,
genişletilmiş şist, kil,perlit,silis tuğlası,korendon
tuğlası,krom manyezit tuğlası,tantal
karbür,zirkonyum karbür dür.
 Özel Üretim Teknikli Betonlar
Pompa Betonu
Pompa betonları basınçlı borular içinde iletirler.
Agrega maksimum çapı boru çapının 0.30  0.40 katı
kadardır. Yuvarlak agrega seçildiğinde bu çap
arttırılabilir. Kırma taş kullanılmasında n kaçınılmalı
maksimum tane çapı 20 mm’yi aşmamalıdır. Pompa
betonlarından kıvamı akıcıya yakın plastiktir. Beton
bileşiminde kum miktarı, çimento inceliği fazladır,
uçucu kül gibi puzolanlar kullanılır. Pompa
betonlarında akışkanlaştırıcı katkılar kullanılır.
Pompa betonlarında rijit çelik, alüminyum alaşımı
borular veya helezonlu çelik borular kullanılır. Dirsek
sayılarını minimuma indirmelidir. Pompa pistonlu,
boru sıkmalı veya kompresörlü olabilir. Pompalar
sabit veya kamyonlara monte edilmiş olabilir.
Püskürtme Betonu
Dış yüzeylere, tavanlara püskürtülerek üretilen bu
betonda maksimum tane çapları oldukça küçüktür.
Yaş ve kuru olmak üzere iki üretim tarzı vardır. Kuru
sistemde agrega, çimento püskürtücü uçta su ile
karıştırılır ve basınçlı hava ile püskürtülür. Yaş
sistemde beton önceden su ile karıştırılarak
püskürtücü uca gelir ve basınçlı hava ile püskürtülür.
Püskürtme betonda iri agrega kaybı olur,
agregalar geri teper. Geri tepme sonucu oluşan beton
dozaj yönünden zengindir. Tünel açma işlerinde
püskürtme betondan yararlanılır. Betonun ani
sertleşmesi gerekir. ,priz 3 –8 dakika sonra sona
erer. Bu nedenle priz hızlandırıcılar (sodyum esaslı,
sodyum alüminat gibi) kullanılır. 8 saat sonunda
basınç dayanımı 4–7 N/mm2 olur, ileri yaşlarda
dayanım düşebilir. Püskürtme beton hasar görmüş
betonların onarımında kullanılır. Püskürtme betonu
tabaka tabaka (5cm) püskürtülür. Püskürtmeden
önce yüzeye hasır çelik veya beton içine ince çelik
teller (fibrobeton) konur. Betonun çekme dayanımı
yükseltilebilir.
Plastik Maddeli Betonlar
Son yıllarda polimerlerin beton teknolojisinde
kullanılması önem kazanmıştır. Bunlar PCC veya
PPCC (Polymer Cement Concrete veya Polymer
Portland Cement Concrete) olarak adlandırılan
polimer portland çimento betonları, PC ( polymer
Concrete) adı verilen sentetik reçine betonları, PIC
(polymer Impregnated Coıncrete ) polimer
emdirilmiş betonlardır. Polimerin kullanılma amaçları
betonun işlenebilme özelliğini, çekme dayanımını ve
aşınma dayanımını arttırmaktır. Ancak basınç
dayanımının zamanla azalmamasına dikkat etmelidir.
Ayrıca polimerler yüksek dayanımlı beton
üretiminde beton katkı maddesi olarak kullanılırlar.
Süper akışkanlaştırıcılar adı verilen bu maddeler
normal betona çimentonun en fazla %3’ü kadar
katılmaktadır. Bunlar melamin formaldehit sülfonat,
naftalen formaldehit sülfonat, geliştirilmiş
linyosülfanatlardır. Ayrıca süperplastifiyanla birlikte
silis dumanı (silica fume) adı verilen bir puzolan da
kullanılmaktadır. Plastik Maddeli Betonlar
Prepakt Beton
Onarım işlerinde, deniz altı beton dökümlerinde
kullanılır. Çok iri agregalar kalıp içine yukarıdan
borularla düşürülerek imkânı varsa vibrasyonla
sıkıştırılarak doldurulur. Kalıplar içine dibe yakın ve
önceden yerleştirilmiş 3–5 cm çapında borular vardır.
Maksimum tane çapı 2mm olan yüksek dozajlı (500–
600 kg/m3) harç bu borulardan enjekte edilerek
boşluklar doldurulur. Harcın içine akışkanlaştırıcı bir
katkı katılır. Prepakt beton harcında çimento
tanelerinin çok iyi bir şekilde dağılmaları,
topaklanmamaları gerekir. Bunun için harç özel
betoniyerde (cebri karıştırmalı veya çimento
tanelerini ezen laminaj sistemli) üretilir. Prepakt
betonda iri taneler bir birine değdiğinden rötre ve
sünmeye sebep olabilecek harç minimum
miktardadır.
Silindirle sıkıştırılmış beton (SSB)
Silindirle sıkıştırılmış beton (SSB), sertleşmemiş
halde iken slampı sıfır kıvama sahip,toprak ve kaya
dolgu elemanları ile serilen ve sıkıştırılan bir
betondur.Sertleşmiş SSB‘nin özellikleri ,geleneksel
betonun özelliklerine benzerdir.
Silindirle sıkıştırılmış beton (SSB), sıkıştırma
ekipmanlarını taşıyacak ve onlara dayanacak güçte
olan bir karışımdır.Benzer serme yöntemlerinde
kullanılan granüler toprak çimentosundan
farklıdır.Başlıca farklılık, SSB nin iri taneli agrega
içermesi ve geleneksel betona benzer özellikler
göstermesidir.SSB hızlı ve daha ekonomik şekilde
inşa edilecek barajların tasarımları için yapılan
çalışmaların bir sonucu olarak geliştirilmiştir.
İkinci Dünya Savaşı sonrasında Avrupa’nın
yeniden ve en hızlı şekilde yapılandırılma ihtiyacının
ortaya çıkması baraj, liman, karayolu ve hava
meydanları inşası ihtiyacına cevap verecek hızlı
yapım metotlarının geliştirilmesini sağlamıştır. Bu
durum SSB nin geliştirilmesi sağlamıştır.

SİLİNDİRLE SIKIŞTIRILMIŞ BETONUN avantaj ve
dezavantajlarını sıralamak gerekirse
Avantajları
1.
Hızlı inşa edilebilme imkanı
2.
Düşük maliyet
3.
Beton Barajlara Göre: % 25 – 40 tasarruf
4.
Kaya Dolgu Barajlara Göre: % 0 – 25 tasarruf
5.
Toprak Dolgu Barajlara Göre: % 0 – 20 fazla
6.
Çift Eğrilikli Beton Barajlara Göre:
7.
% 10-15 tasarruf
8.
Dolusavak inşasında daha basit ve ekonomik çözüm,
(özellikle basamak tipi dolusavaklar ile).
9.
Kaya Dolgu ve Toprak Dolgu Barajlara göre daha dar en
kesit ve daha küçük hacim, şekil)
10. Erozyon ve aşınmaya daha yüksek dayanıklılık
11. Atık kabul edilen malzemelerin değerlendirilme şansı.
(Uçucu kül, Yüksek fırın cürufu vb. kullanımı)
Dezavantajları
1. Uygun temel yeri seçimi,
2. İnşaat esnasında çok iyi bir zaman planlaması
yapılmasını gerektirmesi,
3. Üretimde devamlılık zorunluluğu,
4. Bağlayıcı madde (Çimento, Uçucu Kül vs) temini ve
iletimi, gibi konularda bazı güçlükler görülebilir.
5. Silindirle Sıkıştırılmış Beton Baraj inşasında; çimento
oranı ve bağlı olarak uçucu kül oranı ile sızdırmazlık
özellikleri göz önüne alındığında üç farklı
yaklaşımdan bahsetmek mümkündür
ÜLKEMİZDE SSB UYGULAMALARI:
Türkiye'de ilk olarak Karakaya Barajı Memba
batardosunda uygulanan SSB daha sonra Atatürk,
Sır, Berke ve Kürtün (Memba batardosu) barajlarının
belirli yapılarında uygulanmıştır. Büyük proje olarak
şu anda yapımı devam eden Cindere Barajı ve HES
,Çine Barajı ve HES ve Gümüşhane ili kürtün ilçesi
sınırları içinde inşa edilen Akköy I Bendi ve HES
inşaatları gövde yapıları SSB olarak
projelendirilmiştir.
MALZEME ve KARIŞIM ORANLARI
SSB nin üretiminde genellikle agregalar,agregaları
bağlamak üzere çimento ve puzolanlardan oluşan
bağlayıcı malzemeler ve su kullanılmaktadır.Elde
edilen betonun bazı özelliklerini iyileştirmek amacı ile
kimyasal katkı maddeleri de kullanılmaktadır.
ÇİMENTO :SSB de aranaN en önemli özelliklerden
birisi,bu tür betonlardaki hidratasyon ısısının açığa
çıkma hızının düşük olmasıdır.O nedenle Silindirle
sıkıştırılmış beton üretiminde kullanılacak
çimentoların ( beton üretiminde puzolanik katkı
maddeleri kullanılmadığı taktirde ) hidratasyon ısısı
düşük çimentoların tercih edilmesi gerekmektedir.Bu
amaçla Silindirle sıkıştırılmış beton üretimi için en
uygun çimento türleri ,traslı çimento,yüksek fırın
cürüflu çimento,uçucu küllü çimento ve katkılı
çimento türleridir.Portland çimentosu kullanılması
durumunda ince öğütülmüş puzolanik malzemelerle
birlikte kullanılmalıdır
AGREGALAR: Silindirle sıkıştırılmış beton üretiminde
kullanılan agrega geniş bir aralıktadır. Agrega türleri
olarak tüvenan malzeme kullanılacağı gibi kırma taş
ta kullanılabilir. Silindirle sıkıştırılmış beton
karışımları % 50-55 oranında iri agrega ihtiva
eder.Pek çok uygulamada maksimum dane çapı 3 inç
(75 mm) ile sınırlandırılmıştır.Barajlarda kullanılacak
Silindirle sıkıştırılmış beton üretiminde %35-40
oranında ince malzeme ve çok az miktarda çok ince
malzeme ihtiva eder.Agregalar sağlam,sert,dayanıklı
ve TS 706 veya ASTM C33 deki kriterlere uygun
olmalıdır.
NAKLİYE VE SERME
Silindirle sıkıştırılmış betonun nakli geleneksel
betonda olduğundan farklı olarak dolgu malzemesi
naklinde kullanılan kamyonlar tarafından
Silindirle sıkıştırılmış beton serimi diğer dolgu
imalatlarında olduğu gibi maksimum sıkışmayı
sağlayacak şekilde (genellikle 30 cm lik tabakalar
halinde) yapılır.RCC seriminde tercih edilen teknik,
Silindirle sıkıştırılmış beton tabakasının bir yamaçtan
diğerine ilerleyerek serilmesi ve
sıkıştırılmasıdır.Genellikle serme işlemi memba
tarafından mansap tarafına doğru yapılmaktadır.
Tabaka sıkıştırılmaya başlanmadan önce serme
ekipmanı işini bitirdiğinde düzgün bir yüzey elde
edilmiş olmalıdır.Sıkıştırılma işleminden sonra priz
almaya başlamış olan Silindirle sıkıştırılmış betonda
bozulan yüzeyler varsa tekrar sıkıştırılabilir.
SIKIŞTIRMA
Serim işlemi tamamlandıktan sonra uygun
silindirle(genellikle çift tamburlu titreşimli silindir)
sıkıştırma işlemi yapılır.İstenen sıkışma değerinin
elde edilmesi gerekli olan geçiş sayısı uygulama
alanında sıkışma değerlerinin ölçümü ile
belirlenmekle birlikte,en uygun sıkışmanın elde
edilmesi için3-6 geçiş yeterlidir.Ancak alınan sıkışma
değerleri (en kısa sürede sıkışma değerlerinin elde
edilmesi için nükleer aletin kullanılması en uygun
yöntemdir) ne göre o tabakadaki geçiş sayısı tespit
edilebilir.
KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON
Kendiliğinden yerleşen beton (KYB), kendi ağırlığı ile,
herhangi bir vibrasyon gerektirmeksizin ve
ayrışmaya uğramadan kalıbı doldurabilir KYB’un en
yaygın kullanım alanı olarak donatıların çok yoğun
olduğu ve vibratörlerin ulaşamadığı elemanların
üretimi sayılabilir. Yüksek perdelerin üretiminde ve
betonarme yapıların onarım ve güçlendirme işlerinde
KYB kullanılmasına başlanmıştır. Son yıllarda ise
KYB’un yeni bir kullanım alanı olarak prefabrik
sektörü öne çıkmıştır vibratör gereksinimini ortadan
kaldırdığı için gürültünün zararlı etkilerinden
korunmak olanağını da doğurmuştur. Aynı nedenle
yerleşim bölgelerinde, gece üretim yapılması gereken
durumlarda KYB kullanılabilir. KYB’un diğer bir yararı
işçiliği azaltırken yapım hızını artırmasıdır. Bir yapıda
döşeme ve düşey elemanların üretiminin geleneksel
betonla üretime göre KYB kullanılması durumunda
1/5 oranında daha kısa sürede gerçekleşebileceği
belirtilmiştir
Geleneksel beton dökümünde vibrasyon, yani
yerleştirme ve sıkıştırma işlemi, betonun içindeki
hava boşluklarını dışarı atmak, böylece dayanımı ve
dayanıklılığı daha yüksek ve aynı zamanda daha
düzgün yüzeyli bir beton elde etmek için zorunludur.
Vibrasyon uygulanmamış betonların basınç
dayanımında, vibrasyon uygulanmış olanlara göre %
30’lara varan düşüşler görülmektedir. Ayrıca sağlıklı
vibrasyon yapılmamış beton elemanlarda yüzey
bozuklukları görülebilir.
Ancak KYB’un tüm inşaatlarda yaygın olarak
kullanılmasına henüz geçilememiştir. Bu durumun en
önemli nedeni olarak söz konusu betonların
maliyetlerinin henüz istenilen düzeylere
indirilememiş olması sayılabilir. Ancak dürabiliteye
verilecek önemle birlikte, KYB kullanımının yapının
ömrüne getireceği katkılar, bakım ve onarım
harcamalarındaki azalmalar, yapım süresinin
kısalması ve işçiliğin azalması, gürültü faktörünün
düşürülmesi gibi avantajlar göz önüne alındığında
zaman içinde yaygınlaşması beklenir
Özellikle binaların depreme karşı güçlendirilmesi için
yapılan güçlendirme projelerinde tüm bu etkenlere
dar beton kesitleri ve sık donatı eklenince, vibrasyon
uygulaması daha da zahmetli, bazen de olanaksız
hale gelir. Oysa kendiliğinden yerleşen beton (KYB),
kendi kendine sıkışma yeteneği sayesinde vibrasyon
gerektirmez ve tüm olumsuz etkenleri elimine
ederek, işçilikten ve zamandan tasarruf sağlar. Ayrıca
gürültü probleminin ortadan kalkması, şehir
merkezlerinde ve özellikle gece beton dökümlerinde
üstünlük sağlar.
 KYB’ların diğer kullanım alanları aşağıdaki gibi
özetlenebilir:
 Güçlendirme projelerinde,
 Sık donatılı elemanlarda,
 Estetik kalıp tasarımlarında,
 Zor ve ulaşılmaz kalıplarda,
 Vibratör kullanımının imkansız olduğu yerlerde.
Kendiliğinden Yerleşen Betonun
Özellikleri
KYB’nun üstün davranış özelliklerini sağlayabilmek
için yüksek akıcılıkta olması, yüksek ayrışma direnci
ve şekil değiştirme yeteneğine sahip olması
gereklidir.
Yüksek akıcılık, üstün akışkanlaştırıcı kimyasal
katkılar (süperakışkanlaştırıcılar) yardımı ile
sağlanırken betonun kararlılığı (ayrışma direnci),
ince malzeme miktarını yüksek tutmakla ve/veya
viskozite artırıcı maddeler kullanarak
gerçekleşmektedir. KYB’un sadece doldurma
özelliğine sahip olması yetmemekte, aynı zamanda
donatılar arasından kolayca geçebilir özellikte olması
da gerekmektedir. Betonun kolayca şekil
değiştirebilmesi için kayma eşiğinin küçük olması
gerekir. Bu özelliğin su miktarını artırarak
sağlanması durumunda betonun kararlılığı
bozulmakta, yani ayrışma eğilimi ortaya çıkmaktadır.
Bu nedenle ayrışmanın göstergesi olan viskozite
özelliği çok küçülmemelidir.
KYB’larda yüksek işlenebilirlik
Süperakışkanlaştırıcılarla sağlanırken ayrışmaya
(segregasyona) karşı direnç sağlamak ve betonun
kararlılığını (stabilitesini) korumak amacıyla
viskozite arttırıcı katkı kullanımı ve/veya ince
malzeme miktarını arttırılması uygulanan
yöntemlerdir. İnce malzeme 0,125 mm den küçük
dane çaplı malzeme olarak tanımlanır ve çimento,
kırma kum, tabii kum ve bunun yanında mikrofiller
malzemeler bu tanıma girer. Mikrofiller malzeme
olarak genelde uçucu kül, silis dumanı tercih edilir.
Böylece iri agregalar arası mesafe doldurularak içsel
sürtünmeler azaltılıp betonun akıcılığının artmasıyla
reolojik özellikler olumlu yönde etkilenmektedir
Kendiliğiden Yerleşen Beton’un
avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir:









İnşaatta daha hızlı üretim
Şantiyede işçilikte azalma
Daha iyi yüzey bitişi
Kolay yerleştirme
Dayanıklılıkta artış
Tasarımda özgürlük
Daha dar kesitlerle çalışma imkanı
Gürültü seviyesinde (vibrasyonda) azalma
Daha iyi çalışma ortamı
Kendiliğinden Yerleşen Beton’dan beklenen özellikler
doldurma kabiliyeti,segragasyona direnç ve geçiş􀃺
kabiliyeti özellikleridir.
DENEY METODLARI
1. Slump Akış Deneyi
2. V-Funnel Deneyi
3. U-Box Deneyi
4. L-şekilli Akış Deneyi
 KYB lerin kullanım alanları
1. Zemin ve döşemeler
2.Perde betonları
3.Onarım
4. Prekast elemanlar
5. tüneller
VAKUM BETONU
Betondan beklenilen performansı artırmak için taze
betonun içerisindeki fazla suyun kontrollü bir şekilde
tekrar geri vakum yoluyla alınma işlemi sonucu elde
edilen betona vakumlu beton denilmektedir.
Betondaki islenebilirlik suyunun azaltılması ile
su/çimento oranını da azaltılmaktadır. Vakumlu
beton, havaalanı, aşırı yüklere maruz karayolu ve
endüstriyel döşeme betonlarında uygulanmaktadır.
Vakum suresi beton kalınlığına bağlı olarak
değişmektedir. Vakum isi bittikten sonra beton
yüzeyi perdahlanarak son sekli verilmektedir.
Vakum Betonu: Bu beton genellikle geniş alanlarda
(hava alanı, endüstriyel döşeme, akaryakıt
istasyonlarında ve karayolu) dökülen taze betona
uygulanır. Betonda yeterli yüksek işlenebilirlik ve
minimum su/çimento oranının birlikte temin
edilmesinin bir yolu da yerleştirme işleminden sonra
taze betonun vakum işlemine tabi tutulmasıdır.
Taze beton su dolu ve sürekli kanal sistemine
sahip olduğu için beton yüzeyine tatbik edilen vakum,
betonu belirli derinliğe kadar su çekilmesine imkan
verir. Vakum işlemi ile sadece yüzeydeki kabarcıklar
alınabilmektedir.
Tatbik edilen vakum genellikle 400-650mm
civarındadır. Bu işlem su miktarının 15-30cm
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 düşer, 15-20 dakika
süreyle vakum uygulanması en ekonomik süre olarak
tespit edilmiştir.
Yerleştirilmiş betonun, priz başlangıcı öncesi
su/çimento oranının vakum yoluyla azaltılması
basınç dayanımında önemli sayılabilecek artışa neden
olur.
Bahsedilen bu çeşitler haricinde özel amaçlar için
üretilen betonlar da vardır. Bunlardan kısaca
bahsetmek gerekirse:
LİFLİ BETONLAR
İnşaat Mühendisliği alanında, sağladığı avantajlar
bakımından lifli betonların önemi hızla artmaktadır.
Lifli beton; Çimento, agrega ve çoğunlukla süreksiz
dağılı liflerin su ile karıştırılmasıyla meydana gelen
beton olarak tanımlanmaktadır.
Beton içerisinde yaygın olarak kullanılan lifler; çelik,
polipropilen, karbon ve alkali dirençli cam liflerdir.
Lifli betonlarda, bütün lif çeşitlerinde sağlanması
gereken en önemli özellik liflerin beton içerisinde
homojen olarak dağılması ve bu dağılımın beton
karıştırıldıktan sonra da bozulmamasıdır. Üniform bir
şekilde dağılan lifler, beton içerisinde oluşan
çatlakları önlemekte ve çatlakların beton içerisinde
ilerlemesini yavaşlatarak betonu daha dayanıklı hale
getirdiği bilinmektedir. Bu özelliğinden dolayı lifli
betonun özellikle çekme ve eğilme dayanımını artıran
faktörler darbe etkisine karşı dayanımını da artırırlar.
Bu nedenle betonarme kazık, yol ve hava alanları, su
boruları, genel olarak büyük fabrika inşaatlarının
döşeme betonlarında ve prefabrike yapı elemanları
üretiminde lifli betonların tercih edilmeleri halinde
daha iyi sonuçlar alınacağı bilinmektedir.
Genel olarak lifler şu sınıflara ayrılırlar:
1. Metalik lifler
2. Polimerik lifler
3. Mineral lifler
4. Doğal elde edilen lifler
Metalik lifler ya çelik ya da paslanmaz çelikten
yapılırlar. Polimerik lifler akrilik, aromid, naylon,
polyester , polietilen ve polipropilen lifleri kapsar.
Cam lifler en çok kullanılan mineral liflerdir. Ağaç
(selülozik), akwara, hint kamışı, hindistan cevizi,
keten ve bitkisel lifler, jut, kenevir, şeker kamışı
posası gibi organik ve inorganik doğal elde edilen
liflerin değişik tipleri, çimento matrisinin
güçlendirilmesinde kullanılmaya başlanmıştır.
Lifleri tanımlayan en önemli iki öğe; lifin sahip olduğu
mekanik özellikler ile onun sayısal bir parametre gibi
ifade edilmesini sağlayan biçimsel özelliklerdir. Yani:
*
Görünüm oranı (narinlik oranı)
*
Geometrik yapısı
*
Lifin çekme gerilmesidir.
*
*
*
*
Araştırma konusu olan çelik lifler birbiriden farklı
değişik yöntemlerle üretilirler. Genellenecek olursa;
Soğukta çekilmiş tellerin kesilmesi yöntemi
Çelik plakların kesilesi yöntemi
Sıcak çekme yöntemi
Çelik tellerin öğütülmesi yöntemi
Çelik liflerin gözden kaçırılmaması gereken en önemli
nitelikleri yüksek ve üniform çekme gerilmesine
karşılık düşük uzama özellikleridir. Özellikle çekme
ve kesme kuvvetlerine çalışan liflerin beton ile
aderansı lifli betonun işlevini olumlu ya da olumsuz
yönde etkiler. Dalgalandırılmış ve uçları bükülmüş
liflerin çekme kuvvetleri etkisi ile matristen ayrılması
düz liflere göre daha zordur. Çelik liflerin yüksek
çekme mukavemetleri sayesinde kırılıp kopmaları çok
zordur. Fakat bu liflerin yükün belli bir gerilme
değerinden sonra matristen sıyrılması lifli betonun
performansını olumsuz yönde etkileyen en önemli
öğedir. Bu olay harç fazının (matris) yapısı ile ilgili
olmakla beraber kullanılan liflerin geometrik
yapısıyla da yakından ilgilidir.
Çelik lifler ile güçlendirilmiş betonların genel
uygulamalarında yüzeyi kaplanmamış çelik lifler
kullanılır. Bu tellerin tek sakıncası, özellikle beton
vibrasyonlu mastar ile yerleştirilmiyorsa açıkta kalan
tellerin paslanarak yüzeyde kırmızı pas lekeleri
meydana getirmesidir. Aşırı paslanmanın olabileceği
ortamlarda ve ön yapımlı beton elemanlarda
galvanizleşmiş liflerin kullanılması daha uygundur.
Bu liflerin teknik özellikleri diğerleri ile aynı olup,
sadece korozyona karşı daha dirençlidirler.
Genellikle beton karışımlarında lif yüzdeleri 0.50 ile
2.50 arasında değişen hacimsel oranlardaki liflerin
beton özelliklerine etkisi incelenmiştir. Genellikle
beton karışımlarında kullanılan liflerin narinlik
oranları 50 ile 100 arasında değişmektedir. Bu oran
büyük olduğunda karışım içerisinde topaklanma
oluştuğu ve liflerin homojen dağılmadığı
gözlenmiştir. Yerleştirme sırasında kullanılan
vibrasyon liflerin dönmesine ve belirli yönlerde
dizilmelerine neden olmaktadır. Bu durun lifin
narinlik oranıyla beraber vibrasyon tipi ve kalıp
boyutuna bağlıdır. Bu sebeple lifli betonların
yerleştirilmesinde dış vibrasyon iç vibrasyona göre
tercih edilmektedir.
ÇELİK TEL DONATILI BETONLAR
Çelik telleri betonda kullanmanın başlıca beş
yararı vardır. Bunlar;
a) Yüksek taşıma kapasitesine sahip sünek
beton,
b) Donatı korozyonunun oluşmadığı düzgün
beton yüzeyinin elde edilmesi,
c) Etkin çatlak kontrolü,
d) Dayanıklılık, ve
e) Donatı işçiliğinde belirgin azalmadır.
Ferrocement Beton: Ferro Cement genellikle sık
aralıklarla serilmiş, sürekli nispeten küçük çaplı tel
örgülerle donatılmış çimento harçından oluşan ince
cidarlı bir betonarme çeşididir. 10mm’den 40mm’ye
kadar değişen kalınlıklarda ince paneller veya
kesitler şeklinde ve pas payı 2-3 mm olacak şekilde
hazırlanabilmektedir.
Küçük konutların yapımında en büyük problem çatı
malzemesi tayininde çıkmaktadır. Konutun döşeme
duvarları yerel malzemelerle inşa edilebilmektedir.
Ancak yerel malzemelerle dış etkilere ve depreme
dayanıklı ekonomik çatılar yapmak pek mümkün
olamamıştır.
Yapılan araştırmalarda, ferro cement katlanmış plak ve
oluklu levhalar ile ferro cement kabuk çatıların
asbestli çimento levhalara oranla daha düşük birim
maliyette olduğu ve daha yüksek yük taşıma
kapasitesine sahip olduğu görülmüştür. Asbestli
çimento levhaların sağlığa zararlı yanı
değerlendirilince ferro cement, çatı elemanları daha
tercih edilir hale gelmiştir. Bu nedenle diğer
malzemelerin aksine kolaylıkla kubbe, kemer, kabuk
gibi şekillerde üretilebilmesi sayesinde, uzun
açıklıklar geçilebilmekte ve yapı maliyeti
düşmektedir.
Endüstriyel Zemin Betonları: Bu tip betonların
ortak özellikleri yüksek yük taşıma kapasiteleri,
çatlak oluşumunu minimize etmeleridir. Ayrıca donatı
olarak kullanılan çelik tel veya sentetik lifler, donatı
işçiliğini ortadan kaldırdığı için zamandan ve
maliyetten tasarruf sağlanır. Endüstriyel zemin
betonların uygulama alanlarından en önemlileri;
fabrika zeminleri, soğuk hava depoları, şoklama
odaları, havaalanı zeminleri, limanlar ve benzin
istasyonlarıdır.
Renkli Ve Dekoratif Beton: Parke ve karo taşlarının
kısa zamanda yerinden oynayarak çirkin görünüm
kazanması, su sıçratması gibi olumsuz etkileri
ortadan kaldırır. Yaya yolları, otoparklar, ticaret
alanları, garaj girişleri, toplu konut alanları, iç
dekorasyon ve her türlü çevre düzenleme
uygulamalarında kullanılabilir.
Grobeton:
Mukavemetin önemli olmadığı dolgu, tesviye ve temel
altı betonu olarak kullanılır. Grobeton yapımındaki
amaç zemin ile temelin irtibatını keserek zeminden
gelebilecek su veya zararlı kimyasalların temel
betonarmesine zarar vermesini önlemek ve temel
altının donatı döşenmesi için gerekli düzlüğe
getirmektir. Ayrıca, beton yollarda alt temel
tabakasında kullanılabilir.