Beton konusunda yapılmış olan pekçok araştırmaya göre beton basınç dayanımları betonun diğer pekçok özelliği ile ilişkilidir. Beton nedir? sorusuna çimento, agrega, su ve diğer gerekli katkı maddelerinden oluşan, başlangıçta plastik kıvamda olan sonradan çimento hidratasyonu sonucu sertleşen bir malzeme cevabını verebiliriz. Bu tanıma göre agrega betonda dolgu malzemesini, su ve çimento harcı ise agregayı saran ve birbirine bağlayarak bir kütle oluşturulmasını gerçekleştiren malzemedir. Betonun diğer yapı malzemelerine göre üstün olan en önemli özelliği kalıba dökülebilmesi, başlangıçta plastik kıvamda olması ve sonradan sertleşerek dayanımını kazanmasıdır.
Beton Basınç Dayanımları Hangi Faktörlere Göre Değişir?
Beton basınç dayanımları pek çok faktörün etkisi altındadır.
Basınç dayanımını etkileyen faktörleri;
- Su/çimento oranı,
- Agrega tanelerinin şekli ve kalitesi,
- Kum – çakıl karışımının granülometri bileşimi ve
- Kürlenme şekilleri,
- Çimento hamurunun kalitesi olarak sıralayabiliriz.
Su/Çimento Oranı ve Beton Katkı Maddeleri
Betonun istenilen dayanımı sağlaması; içerisindeki çimento hamuru kalitesine ve su/çimento oranına bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Kullanılan pek çok yöntem içerisinde 1 m3 beton için çimento şerbeti ve agrega miktarı belirlenir. Agrega miktarı, karışımın işlenebilir olması ve ekonomik yönü göz önünde bulundurularak tespit edilir. Optimum karışım, agreganın en fazla kullanılabildiği su/çimento oranının sabit olduğu karışımlardır.
Beton katkı maddeleri çimento şerbetinin akıcılığını artıracağı için daha fazla agrega kullanılmasını sağlar.
Agregaların Tane Şekli, Kalitesi ve Granülometrisi
Yüksek kaliteli beton elde etmek için sıkışabilirliği en fazla olan agrega karışımının tespit edilmesi gerekir. Aynı çaptaki tanelerden oluşan agreganın çapının değil, tane şeklinin sıkıştırılabilme üzerine etkisi olduğu tespit edilmiştir. Daha yüksek sıkıştırma elde edilmesi için farklı çaptaki grupların karıştırılması gerekir. Böylelikle büyük tanelerin arasına küçük taneler girerek boşluk oranı azalacaktır.
Beton basınç dayanımları üzerine etkisi olan diğer bir faktör ise agreganın kalitesidir.
Agreganın kalitesi;
- Tanelerin yüzey durumuna,
- Şekline,
- Granülometrisine,
- Fiziksel özelliklerine göre değişiklik gösterir.
Agrega ile çimento arasındaki bağ ne kadar fazla olursa betonun dayanıklılığa da o nispette artar.
Agreganın yüzeyinin pürüzlü olması mukavemeti artırır. Agreganın küp veya küre şeklinde olmasının beton basınç dayanımları üzerine olumlu etkisi vardır. Yassı ve uzun agregalar doluluk oranının azalmasına ve dayanımın düşmesine neden olur. Bu yüzden küp veya küre şeklinde olmalıdır.
Agreganın yüksek kaliteli beton imal etmeye elverişli olacak derecede dayanıklı olması, aşınmalara karşı direnç gösterecek özelliklerde olması ve çimentodan daha dayanıklı olması gerekir.
Kaliteli bir beton elde etmek için karışım içerisindeki agregayı oluşturan kum – çakılın farklı ebatlarda olması lazımdır.
Çimento Hamurunun Kalitesi
Betonda kullanılan agrega istenilen kalitede, şekilde ve granülometride olduğunda çimentonun basınç dayanımı üzerine etkisi kendiliğinden ortaya çıkar. Çimento hamuru; çimento, su ve hava karışımından ibarettir. Çimento hamurunun kalitesinin belirlenmesinde içeriğinde çimento ve çimento konsantrasyonu önemli bir rol oynar. Çimento ve su istenilen niteliklerde olmalıdır.
Betonun Kürlenmesi ve Bakımı
Beton basınç dayanımları üzerine etkisi olan diğer bir etken ise betonun üretiminden sonra bakım işlemlerinin yapılmasıdır. Beton numunelerinin farklı şekillerde kürlenmesi sonucu yapılan testlerde mukavemet değerlerinin birbirinden farklı olduğu görülmüştür. Kürleme işleminin istenildiği gibi yapılmaması sonucu rötre çatlakları oluşabilir.
Beton Sınıfları ve Dayanımları
Beton sınıfları ve basınç dayanımları TS500 3.3.1‘de verilmektedir.
Basınç dayanımına göre beton tanımlanır ve sınıflandırılır. Basınç dayanımını belirlemede 150 mm çapında ve 300 mm yüksekliğinde standard deney silindirleri kullanılır. Deney silindirleri 28 gün sonrasında, TS 3068’e uygun bir şekilde denenerek basınç dayanımı elde edilir.
Aşağıdaki çizelgede beton basınç dayanımları ve beton sınıfları verilmiştir.
| Beton Sınıfı | Karakteristik Basınç Dayanımı, fck MPa | Eşdeğer Küp (200 mm) Basınç Dayanımı MPa | Karakteristik Eksenel Çekme Dayanımı, fctk MPa | 28 Günlük Elastisite Modülü, Ec MPa |
| C16 | 16 | 20 | 1,4 | 27 000 |
| C18 | 18 | 22 | 1,5 | 27 500 |
| C20 | 20 | 25 | 1,6 | 28 000 |
| C25 | 25 | 30 | 1,8 | 30 000 |
| C30 | 30 | 37 | 1,9 | 32 000 |
| C35 | 35 | 45 | 2,1 | 33 000 |
| C40 | 40 | 50 | 2,2 | 34 000 |
| C45 | 45 | 55 | 2,3 | 36 000 |
| C50 | 50 | 60 | 2,5 | 37 000 |
