Katalog

Beton ve su altında beton dökümü Hulusi Ozkul * eton, agrega adı verüenmıneral kokenlı tanelerınbu bağlayıcı madde ıle bırleştırümesı sonucu oluşturulan bır malzemedır Geleneksel betonda bağlayıcı rnadde Portland çımentosu olurken, polimer betonlarında reçıne asfalt betonunda bıtum aynı gorevı gorur, kıreç ve alçı da dığer bağlayıcılar olarak sayüabüır Agregalar buyuk taş ve kayaların ya dogal yollarla denız ve akarsu hareketlerı sonucu kırılarak kuçuk parçala ra ayrılması (çakü ve kum gıbı), ya da yapay yollarla, ornegın konkasor kullandarak parçalanması ıle (kırmataş kırma kum gıbı) elde edüır Bu taş parçaları bır baglayıcı yolu ÜP tekrar bırleştırılerek taşa benzer bır malzeme elde edüme ye çalışılır Burada, taşın yapı elemanı olarak dogrudan kul lanılmamasının nedenı taş ışçüıgının zorlugu ve duzgun ku sursuz buyuk boyutlu kaya parçalarının bulunmasındakı guçluk dışmda taş turu malzemelerın çekme dayanımldrının, basınç dayanımlan yanında çok kuçuk degerde (1/8 1/10'u) kalmasıdır Tarıh boyunca taş bloklardan yapı malzemesı olarak yaygın bıçımde yararlanılmıştır, ancak çekme dayanımınm duşuk olma ozellıgı bu malzemeyı sadece basınç gerılme lerı oluşan elemanlarda (ornegın kolon ya da kemer, tonoz gıbı) kullanılarak aşılmaya çalışümıştır Çagdaş yapı sıstemleıınde ıse beton genellıkle tek başına degıl çelık çubuklarla donatılmış olarak tasarlanır ve betonarme adı verüen bu sıstemde çekme geı ümelen çelık donatılarak aktarılır Işte bu nedenle betonun başlangıçta plastık knvamda olması ıçıne çelık donatı yerleştırılmış kalıpları ıyı bır şehlde doldurması ve çubukların etraunı boşluk kalmayacak şekılde sarabılmesı ıçm gereklıdır Betonda ıkı aşamadan soz edılebüır, uretımı ızleyen ılk bırkaç saatte dkıcı olnıak, kalıplaı ıçıne yerleşebılır olmak zorundadır ve bu donemde taze beton adını alır Beton zaman ıçınde once kaülaşır, sonra sertleşerek yuk taşıyabüır hale gelır, bu donemdekı betona da sertlesmis beton adı verüır Taze betonun "ışlenebılır" olması ıstenır ve bu kavram, kalıplara kolay yerleşebümeyı donatıları ıyı bır şekılde sarmayı taşınma ve yerleştırme sırasırıda butunlugunu korumayı, yanı ayrışmamayı kapsar Pompalanabılır beton, bır olçude püsktirtme betonu ve su altı beton uygulamaları daha çok betonun taze haldekı ozellıklerı ıle ügılıdır Bu ozellıkler çımento mıktan (dozaj), su/çımento oranı, mce/ırı agrega oranlan ayarlanarak ve kımyasal mıneral katkılar kullanılarak gehştırüebüır Beton sertleştıkten sonra yeterlı dayamma ve dayanıkhlıga sahıp olması ıstenır, dayanım yuk taşıma yeteneğı üe dayaruklılık ıse mevcut kullanım koşullan olarak donma çozulme aşınma, zararlı kımyasal maddeler ıçeren sular ve donatı korozyonu sayüabılır ve bu olumsuz etkılerınden konınabümek ıçın temel koşul betonun geçirimsiz olmasıdıı B sonra başlar ve uygun koşullar (nem ve sıcaklık) bulundu gunda çok uzun zaman surebüır Oluşan urunler hem agre gaları bırbırme bağlayarak betona dayanım kazandırır hem de boşlukları doldurarak betonun geçırımsızlıgını saglar Çımentonun bellı başb fızıksel ozellıklerı olarak incelik, pıiz süreleri ve dayanutu sayılabüır Incelık ogurul menm derecesmı gosterır ve mce tanelerden oluşan çımentonun erken yaşlardab dayanımı yuksektır Başlangıçta su üe ' M 'i'Â dan da ozellücler taşır Su alttnda dokulen betonun suya karışıp dagümaması (yıkanmaması) ıçm yeterlı kohezyona sa hıp olması gerekır bu bır taze beton ozellıgıdır ve tanelerın bırbırme yapışarak bır arada bulunmasını ıfade edeı Beton da kohezyonu çımento ve dıger mce tanelı malzemeler sag lar bunlar bır puzolan ya da füler'olabüır ayrıca betonun vıs kozıtesını arrtırıcı kımyasal katkılar da kıülanüabüır Su altmda beton dokum yontemlerı arasmda tremie ve önceden yerlestirilmis. agrega betonu one çıkmakta dır Tremie yontemmde, genellıkle 25 cm çapında su geçır mez bır boru kullanüır Borunun ust ucuna bır hunı yerleştırı lır Beton dokumu başlamadan once tremie borusunun usl ucundan boru ıçıne bır tıpa yerleştırüır Hunı yadımıyla bon. ıçme beton gonderüdıkçe tıpa borunun dıbıne dogru harekei Vinç Tam yerleşmif beton Beton girişi \y Su / ÇimcDto Oranı fekll I. Beton dayanımınm su/çlmento oranı Ile değiflml. akıcı kıvamda bır bularndç oluşturan çımento zaman geçtikçe katüaşmaya başlar Hıdratasyon olayının bellı bır aşamaya gelmesı üe başlayan katüaşma sonunda çımentosu hamuru plastıklüc ozellıgını tumuyle yıtırır Bu olayın başlama ve bıtış surelerı prız surelerı olarak adlandırüır Çımentonun dayanımı ıse ozel bır kum üe hazırlanan harçlar uzerınde basınç deneyı uygulanarak belırlenır Ornegın PÇ 42 5 çimentosu denüınce 28 gun, 20°C sıcaklıktakı su ıçınde saklanan harç orneklerının basınç dayanımı en az 42,5 Newton/mm2 olan çımento diılaşılır Hazne Tremie borusu Su dfizeyi • Boru birieşim yeri Gevşek tıpa Batma derinliği Deniz (göl) yatağı Kalıp Beton, hazırlanması ve bakımı Beton uretımınde ıkı agrega (çakü veya kırmataş) ve ınce agrega (kum veya kırmakum) bellı oranlarda karıştırüarak agrega tanelerı arasındakı boşluk mınımum olan ve ıyı. yerleşebüen bır karışım hazırlanır Betona katüan suyun ancak bır bolumu çımentonun hıdratasyonu ıçın gerekır ve buyuk bolumu betona bellı bır akıcılık vermek ıçın kullanüır Suyun hıdıatasyona gırmeyen bolumu zaman ıçınde betonu terkederek genye boşluk kalır bu nedenle betondan daya nımı su/çımento oranı belırler Bu oran arrtıkça dayanım duşer(Şekü 1) Çımentonun hıdratasyonu ıçm yaklaşık 0 25 su/çımento oranı yeterlıdır ve yuksek dayanımlı betonlarda oran bu duzeye yakındır Betonu oluşturan malzemeler tartüarak karıştırıcıya (mıkser) yuklenrr ve homojen bır karışım saglamak ıçın belırlı bır sure karıştırüır Gunumuzde genellıkle beton hazır beton tesıslermde hazırlanır transmıkser adı verüen araçlarla taşınarak şantıyeye üetılır ve pompa üe yerıne basüır Kalıplara vıbıator üe yeıleştuüen betonda çımento hıdratasyonunun surmesı ıçın beton ıçındekı suyun buharlaşması on lenmelıdu Bunu saglamak ıçın beton yuzeylerıne ozel kımyasal maddeler puskurtulerek mce füm tabakası oluşturulur, ya da sureklı sulanarak nemlı kalması saglanır Bakun adı verüen bu onlemler ozellıkle ük yaşlarda onemlıdır fekll 2. Tremie yöntemi (Concrete Technology, M.L. Camb hlr, Tata McCrow Hill Pub., 1995) eder ve boru ıçındekı suyun dışarıya çıkmasını saglar Bon ıstenüen derınlığe mdırüerek beton dokumune başlanır Heı hangı bır anda borunun alt ucunun beton ıçme gomulu kon numda bulunması gerekır ve beton üetıldıkçe boru yavaşç< yukseltüır (Şekü 2) Ayrıca betonun boru ıçınde rahat hareke edebümesı ıçm yeterlı akıcüıga sahıp olması ıstenır Dancı yontemde once ırı agrega yerıne yerleştırüır vt sıkıştırılır Iyı bır şeküde yerleştırümış ırı agrega taneleı arasında boşluklar daha sonra grout adı verüen bır harç ü < doldurulur Bu harç mce agrega (ıncekum), çımento v( puzolaruk madde üe kımyasal katküardan oluşur Kımyasa katkı harcı akıcüıgını ve çımento tanelerının dıspersıyonunı (dagümasını) saglar Harcın ırı agrega tanelerı arasma dol durması ıçm ya harç ırı tanelerın uzerıne boşaltılır ve aşagıyc dogru hareket etmesı beklenır, ya da ırı taneler arasma yer leştırüen borulardan pompa yardımıyla alttan gondeıüu Bu sonuncu yontemde kalıplarm ırı agreganın us yuzeyme yerleştırümesı gerekır Dığer bır yontemden kalıp lara once gerektıgı kadar harç konur sonra ıkı agrega bı harcın uzerıne dokulerek ıçme gomulmesı saglanır Su altı beton dokumunderı, su altı yapüannda ve bı yapıların (baraj gıbı) onarımırıda yaraılanün * Prof Dr, ITU Inşaat Fak Ogretım Uyesı Portland Çimentosu Geleneksel betonda baglayıcı olarak kullanüan Portland çimentosu kü ve kıreç taşınm 1400 1450°C cıvarında sıcaklıga kadar pışırümesı üe elde edüır Uretımde 100150 m uzurüukta donel fırın kullanüır ve gorelı olarak daha duşuk sıcaklıktakı bolumunde hammaddeler kendüerını oluş turan oksıtlere (bellı başlüarı CaO, SıO2, A12O3 ve FE203'dur) ayışır, daha yuksek sıcaklıktakı uç bolumunde ıse bu oksıtler kendı aralarında farklı oranlarda bırleşerek kar maşık oksıtlere donuşur ve çımentonun ana yapısı bu oksıtlerden oluşur Soz konusu karma oksıtler süıkatlar ve alumınatlardır ve kendı ıçlermdekı oranları çımentonun ozellıklerı uzerınde belırleyıcıdır Yuksek frından çıkan malzemeye klinker adı verüıı ve sogutulduktan sonra katüaşma suresını ayarlamak ıçın alçı taşı eklenerek mce bır şeküde (90 mıkrondan daha ınce) ogutulur Çımentonun su üe yaptığı reaksıyona hidıatasyon adı verüır ve çımento ıle suyun temas etmesınden 25 saat 623/20 Su altı betonu Geleneksel beton dışmda hafıf beton agır beton, puskurtme betonu ve su altı betonu gıbı turlerden soz edüebüır Su altı betonu ozel dokum teknıklerı yanında büeşım açısın