Beton Nedir? Betonun Özellikleri, Basınç ve Çekme Dayanımı

Beton Nedir? Betonun Özellikleri, Basınç ve Çekme Dayanımı

Haziran 18, 2020 0 Yazar: Gürsoy Yurtalan

Beton; Agrega (kum, çakıl, kırma taş, mıcır), su, katkı maddeleri ve bağlayıcı olarak çimentonun uygun oranlarda ve homojen olarak karıştırılıp yoğurulması ile oluşan, oldukça önemli bir yapı malzemesidir.

Bahsedilen malzemelerin belli oranlarda karıştırılması sonucu kalıplarda şekil alabilen plastik kıvamda bir malzeme üretilir.

Plastik kıvamda olması diğer malzemelere göre üstün olmasını sağlayan en önemli özelliğidir.

 

Beton Nedir

Beton Nedir

BETON

Taze Beton – Sertleşmiş Beton ve Dozaj

Taze beton sertleşmiş beton ve dozaj nedir

Taze beton sertleşmiş beton ve dozaj nedir

Agrega, su ve çimento ile ilk karıldığında betona şekil vermek kolaydır. Betonun plastik kıvamda olduğu ve bu özelliğini koruduğu, işlenebilir olduğu haline “taze beton” adı verilir.

Birkaç saat içinde katı hale geçmeye başlar ve mukavemet kazanmaya başlar. Yeterli miktarda mukavemet kazanmış haline ise “sertleşmiş beton” denilir.

Dozaj; Dökülmüş ve sıkıştırılması yapılmış 1 m3 betonun içerisindeki çimentonun kg birimi olarak miktarıdır.

Betonun dayanımında ve kalitesinde dozaj, agrega granülometrisi, su/çimento oranı ve betonun yerleştirilmesi, sıkıştırılması önemli etkenlerdendir.

Kimyasal Katkı Malzeme Eklenmesi

Bileşenlerinde önceleri yalnızca su, çimento ve agrega olan beton içerisine teknolojinin gelişmesi ile birlikte kimyasal ve mineral katkılarda ilave edilmeye başlamıştır. Bu katkılar sayesinde üretim ve uygulama aşamasında karşılaşılan pek çok soruna çözüm getirilmiştir.

Katkı maddelerinin su azaltıcı, akışkanlaştırıcı, işlenebilirliği artırma, priz hızlandırıcı veya geciktirici, hava sürükleyici, su geçirimsizlik, sertleşme hızlandırıcı, su tutucu, yüzey geciktirme, korozyon azaltma gibi pek çok görevi vardır.

(Bkz. Beton katkı maddeleri)

Agrega Granülometrisinin Önemi

Agrega granülometrisinin önemi

Agrega granülometrisinin önemi

Betonun dayanımının ve sıkılığının yüksek olması istenilen bir durumdur ve bunu gerçekleştirmek için agregaların granülometrisi oldukça önemlidir. Karışım içerisindeki boşluğun en az seviyede tutulmasına gayret edilmelidir. Büyük daneli agrega arasındaki boşluklar daha küçük daneli agrega ve çimento hamuru ile iyi bir şekilde dolarsa mukavemeti ve sıkılığı yüksek beton elde edilmiş olur. Beton bileşenlerinin karışımında TS 706 da verilen elek karışım oranlarına uyularak sıkı ve dayanımlı beton elde edilebilir.

(Bkz. Agrega nedir?)

Kendiliğinden Yerleşen Beton

KYB (Kendiliğinden yerleşen beton), herhangi bir vibrasyon işlemine gerek duyulmadan kendi ağırlığı ile sık ve dar donatılara yerleşebilen oldukça akıcı kıvamda bir betondur. Terleme ve ayrışma gibi sorunlar gözükmez ve yerleştirmede oluşabilecek işçilik hatalarının önüne geçilebilir.

(Bkz. Kendiliğinden yerleşen beton)

Beton Numunesinin Alınması

Beton nunumesi alınması

Beton nunumesi alınması

Bir betonun kalitesi hazır beton kullanımı ile garanti altına alınmış olur. Hazır beton firmaları şantiyelerin ihtiyacı olan betonu karşılamak ile sorumludur. Bu firmalar ise ürettikleri betonun kalitesini hazır beton standardı ile uyumlu tutmak yükümlülüğündedir.  Betonun kalitesi alınacak numuneler ile belirlenir. Numune sayıları ve ölçüleri standartlarda da belirtilmiştir. Numune alım işleminde tek bina için döküm yapıldığında her 100 metreküpte bir ve eğer dökülen beton miktarı günlük 100 metreküpten az ise bir günde dökülen beton miktarı olarak aralıkları belirlenir.  Bu miktardaki betonlardan 6 adet numune alınması zorunludur.  Bu alınan numunelerin dökülen betonun kalitesini doğru bir şekilde temsil etmesi adına 3 tane değişik mikserden ikişer adet numune alınmalıdır. Bu alınan 2 numuneden biri dökümü takip eden 7. günde test edilecek iken bir diğer numune ise 28. günde test edilecektir.

Beton numunenin test edilmesi

Beton numunenin test edilmesi

Bir betonun üretiminde karışımı yapılırken aynı malzemeler kullanılmış dahi olsa, bu beton farklı dayanım özellikleri gösterebilir. Boyut, alınan numunenin geometrisi gibi değişkenler bunu etkileyebilmektedir.

 Kaliteli bir beton nasıl olur? 

Bir betonun mükemmel olması ya da mükemmele yakın olması maliyeti oldukça artıracaktır. Beton üretiminde asıl amaç emniyetli bir şekilde öngörülen servis ömrü boyunca görevini yapabilmesidir. Kaliteli bir beton, işlenebilirdir. İşlenebilirlik tanım olarak, döküm, taşıma, yerleştirme gibi işlemlerin kolaylıkla yapılabilmesidir. Aynı zamanda kaliteli bir beton kimyasal etkiler, yıpranmalar ve hava koşullarına karşı az reaksiyon göstererek dayanıklılık özelliğini korur. Permeabilite özelliği ise betonun gözenekli ve geçirgen yapısını ifade eder.

Betonun Basınç Dayanımı

Deprem anında yapılarda oluşan hasarların en önemli sebebi öngörülen beton kalitesinin sahadaki gerçek beton kalitesi ile uyuşmamasından kaynaklanır. Hesap üzerinde öngörülen beton dayanımından düşük dayanımlarda olan beton kullanılması ile hasarlar oluşmaktadır. Beton dayanımlarının sınıflandırılıp sıralanması betonun basınç dayanımı na göre yapılır.

Donatı kalite ve düzeni ne kadar iyi olursa olsun, basınç dayanımı düşük olan bir beton kullanıldığı zaman hasarlar kaçınılmaz olmaktadır. Dayanım aynı zamanda mukavemet olarak bilinmektedir, bir malzemenin taşıyabileceği en yüksek gerilme olarak da bilinmektedir.

Basınç dayanım testi 150 mm çapında ve 300 mm yüksekliğinde standart deney silindirleri ile yapılır. 28.gün sonunda TS 3068’e göre elde edilen sonuçlara bakılarak dayanım belirlenir.

Betonlar normal ve yüksek dayanımlı olarak ikiye ayrılmaktadır. Kullanılacağı projedeki özellikler ve gerekliliklere göre karar verilen yüksek veya normal dayanımlı betonlar, sahip oldukları basınç dayanımları ile bu şekilde sınıflandırılmaktadırlar.  Yüksek dayanımlı betonun basınç dayanım sınırı ise 41 MPa olarak tanımlanmıştır. Bu değerden daha büyük dayanımda olan betonlar için yüksek dayanımlı beton denilmektedir. Tersine, bu beton dayanımından düşük olan değerdeki dayanımlar için ise normal dayanımlı beton denilmektedir ve kullanım alanına göre ve proje özellikleri ile birlikte standartlara göre seçilmektedir.

Köprü ve yüksek binalarda tercih edilen yüksek dayanımlı betonlar yükleri taşımada ve ağırlığın azaltılmasında normal dayanımlı betonlara göre daha etkilidirler. Uzun servis ömrü, düşük bakım ve estetik sağlarlar.

Betonun Çekme Dayanımı

Çekme dayanımı basınç dayanımı ile karşılaştırıldığında oldukça düşüktür. Bu sebepten ötürü hesaplamalarda ihmal edilir.  Betonun çekme altında çalışmasının oldukça sınırlı olduğu bilinmektedir.

Betonda Sünme Büzülme Nedir?

Beton da diğer malzemeler gibi zaman içerisinde değişimler göstermektedir. Büzülme ve sünme de zamana bağlı olarak gerçekleşen değişimlerdir. Kullanılabilirliği etkileyen kavramlar olan büzülme ve sünmeler, hesaplamalarda kesinlikle göz önüne alınmalıdır.

Betonda gerçekleşen büzülme olayı, betonun atmosfer şartlarında bırakıldığı takdirde içinde bulundurduğu fazla suyu yüzeyine çıkararak buharlaştırması sonucunda oluşmaktadır. Bu buharlaşma ve su kaybı sonucunda beton çatlakları ve büzülme meydana gelmektedir. Bu çatlaklar ise atmosfer şartları ile donatının karşı karşıya kalmasına sebep olarak korozyona yol açacaktır. Korozyona uğramış donatı günden güne dayanımını ve önemli özelliklerini kaybedecektir. Beton kürlenme esnasında fazla rüzgar ve buharlaşma koşullarıyla karşı karşıya kalırsa bu büzülme oranı daha yüksek olabilmektedir. Büzülmeyi en az düzeyde tutmak için karışım içindeki su miktarı olabilen minimum seviyede kalmalıdır. Betonun kürü iyi ve kaliteli olarak yapılmalıdır, önem verilmelidir. Aynı zamanda büzülmeye karşı bir önlem olarak da büzülme donatısı kullanılmalıdır.

Büzülmenin yanında karşımıza çıkabilecek olan bir diğer kavram ise sünmedir. Betonda sünmeyi etkileyen bazı etmenler vardır.

Bu parametreleri  belirtmek istersek şu şekilde sıralayabiliriz:

  1. Betonun kürü sünme oluşumunda doğrudan etkilidir. Yükleme öncesinde betonun kürü fazla olursa sünme miktarı azalır.
  2. Beton dayanım da sünmeyi etkileyen bir parametredir. Yüksek basınç dayanımlı betonlar daha az sünme özelliği gösterirler.
  3. Yüksek sıcaklıklarda sünme artış gösterir.
  4. Nemli ortamlarda betonda sünme azalır. Nem oranı sabit tutulabilmiş olur. Nem kaybı yaşanmaz.
  5. İnce yapı elemanlarındaki hacim/yüzey alanı oranı daha küçük olduğu için suların buharlaşması da daha kolay olmaktadır. Bu sebeple sünme de daha fazla olmaktadır.
  6. Su/çimento oranının artması sünmeyi azaltır.