Sertleşmiş Beton Özellikleri

1. Dayanım
 
2. Büzülme
 
3. Sünme
 
4. Su emme ve geçirimlilik özellikleri
 
5. Dayanıklılık - Durabilite
 
1. DAYANIM
 
Beton teknolojisinde betonun dayanımı, üzerine gelen yüklerin neden olacağı şekil değiştirmelere ve kırılmaya karşı, betonun gösterebileceği maksimum direnme olarak tanımlanmaktadır. Beton üzerine değişik yönlerde uygulanan yükler, değişik etkiler yaratabilmektedir. Basınç, çekme, eğilme ve kayma etkisi yaratacak yükler altında betonun şekil değiştirmeye ve kırılmaya karşı göstereceği direnme kabiliyeti sırasıyla
 
* Basınç Dayanımı
* Çekme ve eğilme Dayanımı
* Kayma Dayanımı olarak tanımlanır.
* Tekrarlı yüklerin etkisi altında betonun şekil değiştirmeye ve kırılmaya karşı göstereceği direnme özelliğine , "yorulma dayanımı "denilir.
 
Setleşmiş betonun belirli dayanımda olmasının yanı sıra, yeterli dayanıklılığı göstermesi, su geçirimsizliğinin az olması gibi diğer bazı özelliklere de sahip olması gerekmektedir. Bu özelliklerin her biri çok önemli olmakla beraber, beton özellikleri arasında en çok aranılan ve kullanılanı; "Dayanım özelliğidir". 
             
Betonun genellikle kullanıldığı yapılar, basınç, çekme, eğilme, ve kayma yaratacak kuvvetlerin doğrudan etkisi altındadır. Bu nedenle betondaki basınç, çekme, eğilme ve kayma dayanımlarının bilinmesi, beton yapıların bu yükler altıdaki taşıma kapasitelerinin bilinmesine yaramaktadır. Sertleşmiş betonda aranılan hacim sabitliği, dayanıklılık, su geçirimsizlik ve dayanım gibi birçok özellik arasında deneysel olarak en kolay tespit edileni, betonun dayanım özelliğidir. 
 
Betonun dayanım özelliği ile diğer özellikleri arasında bir korelasyon kurabilmek ve niteleyici olarak diğer özelliklerin ne büyüklükte olduğunu değerlendirebilmek mümkündür. Örneğin dayanımı yüksek olan bir betonda, su geçirimsizlik ve dayanım da daha iyi olacaktır. 
 
Beton dayanımını oluşturan unsurlar :
 
* Çimento hamurunun dayanımı,
* Agreganın dayanımı,
* Çimento hamuru ile agrega arasındaki aderans.
 
Beton dayanımını etkileyen nedenler :
 
1. Su / Çimento oranı,
 
2. Karma suyunun kalitesi,
 
3. Çimento özellikleri,
 
4. Agreganın özellikleri,
 
5. Betona uygulanan üretim, taşıma ve sıkıştırma işlemleri,
 
6. Kür koşulları ve betonun yaşı.
 
 -Basınç Dayanımı 
 
Betonun basınç dayanımı eksenel basınç yükü etkisi altındaki betonun kırılmamak için gösterebileceği direnme kabiliyeti olarak tanımlanmaktadır.Yapıların tasarım hesaplarında genellikle basınç dayanım özelliği kullanılır. 
 
Basınç dayanımı Kg / cm² veya N/mm² (Mpa) birimleri ile ifade edilirler. 
 
Basınç Dayanımı = Maksimum Yük Miktarı / Numunenin Kesit Alanı. 
 
Beton basınç dayanımının elde edilebilmesi için uygulanan standart deney yöntemleri ,   TS EN 12390-3 - ASTM C 31 - 39 dır. 
 
 -Çekme ve Eğilme Dayanımı 
 
Betonun çekme dayanımı betonda çekme etkisi yaratacak kuvvetlerin neden olacağı şekil değiştirmelere ve kırılmaya karşı betonun gösterebileceği direnme kabiliyeti olarak tanımlanır. Genellikle yapıdaki betona doğrudan çekme kuvveti uygulanamamaktadır. Ancak, beton elemanlarının üzerine gelen basınç ve eğilme kuvvetleri betonun içerisinde dolaylı olarak çekme kuvvetlerinin oluşmasına neden olmaktadır. 
 
Sertleşmiş Betonda çekme dayanımın bilinmesi, çatlakların ve yapıyla ilgili analizlerin yapılabilmesi bakımından büyük önem taşımaktadır. 
 
Betonun Çekme Dayanımı üç değişik deney yöntemi ile bulunabilmektedir.
 
1. Doğrudan Çekme Dayanımı ( standart bir deney yöntemi yoktur )
 
2. Yarmada Çekme Dayanımı ( TS EN 12390-6 ve ASTM C 496 )
 
3. Eğilmede Çekme Dayanımı ( TS EN 12390-5 ve ASTM C 293 - C 78 )
 
2. BÜZÜLME  ( RÖTRE )
 
Beton içerisindeki suyun fiziksel ve kimyasal nedenlerle azalması ( kaybolması ) sonucunda betonun boyunda ve hacminde yer alan küçülmeye " büzülme " denilir. Bu olay rötre olarak da anılmaktadır. Büzülme olayı , hem beton tazeyken, hem de sertleşmiş durumdayken oluşabilen bir olaydır.Taze betondaki su kaybı tamamen fiziksel nedenlere dayanmaktadır.Taze beton içerindeki suyun bir miktarı, betonun yerleştirilmiş olduğu kalıplar veya zemin tarafından emilerek kaybolabilmektedir. Ancak asıl su kaybı betonun buharlaşması ile gerçekleşmektedir. Taze betondaki terleme nedeni ile beton yüzeyine yakın veya yüzeye yakın kısımlara çıkan suyun hızla buharlaşması sonucunda, beton yüzeyi kuruyarak büzülme göstermektedir. Betondaki plastik özellik henüz kaybolmadan betonun yüzeyinde yer alan büzülme plastik büzülmedir. 
 
Sertleşmiş betondaki su kaybı, hem fiziksel hem de kimyasal nedenlerle gerçekleşebilmektedir.Betonun kuruması, karbonatlaşması ve betonun yapısındaki çimentonun hidratasyonu, sertleşmiş betonda bulunan suyun azalmasına yol açan başlıca etkenlerdir. Sertleşmiş betondaki hacim küçülmesi, su kaybına yol açan bu etkenlere bağlı olarak :
 
* Hidrotasyon Büzülmesi ( kendi yapısından kaynaklanan büzülme )
* Karbonatlaşma Büzülmesi
* Kuruma Büzülmesi olarak adlandırılırlar.
 
Plastik Büzülme:
 
Taze betonun yerine yerleştirilmesinden sonraki birkaç saat içerisinde ( beton tamamen sertleşmeden önce ), betonun yüzeyinin kuruması nedeni ile beton yüzeyinde yer alan bir büzülme türüdür. 
 
Plastik büzülmenin yer aldığı taze betonun yüzeyinde, örümcek ağı gibi, gelişigüzel yönlerde uzanan çatlaklar meydana gelmektedir. Bu çatlaklara da plastik büzülme çatlakları adı verilmektedir. Plastik büzülmenin ve plastik büzülme çatlaklarının oluşmasına en büyük etken beton yüzeyindeki suyun çok hızlı buharlaşmasıdır. 
 
Taze beton yüzeyindeki suyun buharlaşma hızı 0 . 5 kg / m² / saat ten daha çok olduğu takdirde, plastik büzülme çatlakları oluşmaktadır. 
 
Plastik büzülme ye neden olan bir diğer etkende beton kütlesinde ki suyun bir miktarının beton taban malzemesi ve kalıplar tarafından emilmesi dir. Plastik büzülme ve plastik büzülme çatlakları çoğu zaman beton döşemeler ve park yerleri gibi geniş yüzey alanına sahip betonlarda görülmektedir. 
 
Plastik Büzülmenin ve çatlaklarının önlenmesi :
 
* Sıcak havada dökülecek betonların sıcaklığının çok yüksek olmaması gerekmektedir.
* İstenilen kalitedeki beton karışımı, mümkün olabildiği kadar düşük su / çimento oranlarında elde edilmelidir.
* Rüzgar dan beton yüzeyi korunmalıdır.
* Sıcak havada beton yerleştirilmeden önce kalıplar ve zemin nemli bir duruma getirilmelidir.
* Yerine yerleştirilen betona uygulanması düşünülen kür yöntemi hemen uygulanmalı ve su ile gerçekleştirilen kür e en az 7 gün devam edilmelidir.
 
Şişme (Negatif Büzülme):
 
Devamlı olarak su içerisinde bırakılan çimento hamurlarının ve betonların hacimlerinde ve ağırlıklarında küçük bir miktar artma meydana gelmektedir. Çimento hamurunun veya betonun gösterdiği hacim artışına " şişme " denir. 
 
Devamlı olarak su içerisinde bırakılan çimento hamurun ve betonun ağırlığında    % 1 kadar artma olabilmektedir. 
 
Hidrotasyon Büzülmesi:
 
Yerine yerleştirilmiş olan taze betonda çimento ve su arasındaki reaksiyonların devam edebilmesi için genellikle yeterli miktarda su bulunmaktadır. Ancak, betonun içerisindeki suyun önemli bir miktarının herhangi bir nedenle kaybolması durumunda, kapiler boşluklardaki relatif buhar basıncı azalmakta ve hidrotasyon yavaşlamaktadır. 
 
Beton içerisindeki suyun önemli bir bölümünün buharlaşması sonucunda, kapiler boşluklardaki su azalmaktadır. 
 
Karbonatlaşma Büzülmesi:
 
Betondaki çimentoda yer alan kalsiyum hidroksitin yapısındaki su açığa çıkarak buharlaşma veya benzeri nedenlerle kaybolmaktadır. Bünyesindeki suyun bir bölümünü bu şekilde kaybetmiş beton, ister istemez bir miktar büzülme göstermektedir. 
 
Ca ( OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O ( KARBONATLAŞMA ) 
 
Karbonatlaşma büzülmesi nedeni ile beton yüzeyinde ve yüzeye yakın bölgelerde çatlaklar oluşmaktadır.Bu çatlaklar gelişi yönlerde uzanan çatlaklardır. 
 
Kuruma Büzülmesi:
 
Kuruma büzülmesi sertleşmiş betonun içerindeki suyun bir miktarının buharlaşarak kaybolması sonucunda oluşan büzülmedir. 
Hava sıcaklığının yüksek olması ve relatif nemin düşük olması ve hızlı esen rüzgarlar nedeni ile beton içerisindeki su, zamanla, buharlaşarak kaybolmaktadır. Betonun kuruması ile beton hacminde büzülme meydana gelmektedir.
 
3. SÜNME 
 
Malzemelerin üzerine uygulanan sabit gerilmelerin etkisiyle, zaman geçtikçe malzemenin gösterdiği yavaş fakat ilerleyen deformasyona sünme denir. Betondaki sünme olayı metallerden farklı olarak, düşük gerilmeler altında ve normal sıcaklık ortamında da meydana gelebilmektedir. 
 
Yük altında belirli bir deformasyon göstermiş olan beton, yük kaldırıldıktan sonra, hiçbir zaman ilk boyutlarına dönememektedir. Sünme olayı nedeni ile bir miktar deformasyon kalıcı olarak yer almaktadır. 
 
Sünme deformasyonunu etkileyen faktörler:
 
1. Betona uygulanan sabit gerilmenin büyüklüğü,
 
2. Betonun dayanımını etkileyen faktörler
 
*  su / çim. Oranı
 
* çimento tipi ve miktarı
 
* katkı maddelerin türü ve miktarı
 
* betonun yaşı
 
3. Sünme deformasyonunun serbestçe yer almasını etkileyen faktörler,
 
* agrega miktarı
 
* agreganın elastik modülü
 
4. Çevreden kaynaklanan faktörler,
 
*  Relatif nem miktarı
 
* Ortam sıcaklığı
 
5. Beton elemanın boyutu, hacim/ yüzey oranı bibi geometrik özellikler.
 
4. SU EMME VE GEÇİRİMLİLİK ÖZELLİKLERİ 
 
Setleşmiş betonun su emme kabiliyeti, betonun hizmet süresi boyunca karşılaşabileceği yıpratıcı kimyasal ve fiziksel olaylara dayanıklılığını ve dayanımını etkilemektedir. Gerek betonun su emme özelliği ve gerekse geçirimliği, sertleşmiş betonun içerisinde yer alan boşlukların toplam miktarına ve bu boşlukların aralarında bağıntı olup olmamasına bağlıdır. 
 
Sertleşmiş betonda yer alan boşluklar :
 
1. Çimento hidrotasyonu ile ilgili olarak sertleşmiş çimento hamurunun içerisinde yer alan jel boşlukları ve kapiler boşluklar.
 
2. Hava sürüklenmiş betonlardaki sertleşmiş çimento hamurunun içerisinde yer alan sürüklenmiş hava kabarcıkları,
 
3. Taze betondaki terleme nedeniyle betondaki suyun yüzeye çıkma eğilimi sonucunda sertleşmiş çimento hamurunun içerisinde yer alan boşluklar, ayrıca üst kısımlara hareket eden suyun iri agrega tanelerinin ve betonarme demirlerinin altlarında birikmesi nedeni ile yer alan boşluklar.
 
4. Çimento hamurunun kuruyarak büzülme nedeni ile , çimento hamuru ile agrega taneleri arasında oluşabilecek boşluklar,
 
5. Taze betonun karılması ve yerleştirilmesi işlemleri esnasında betonun içerisinde oluşan hapsolmuş hava boşlukları,
 
6. Agrega tanelerinin yapısında bulana boşluklar.
 
Sertleşmiş Betonda Su Emme: 
 
Sertleşmiş betonun içerisindeki boşlukların tümü suyla dolu durumda değil ise, ıslak ortamda, betonun içerisindeki boşluklara dışarıdan su girebilmektedir. Bu işlem, betonun suya doygun duruma gelmesine kadar devam edebilmektedir. Beton tarafından içerisindeki boşluklara fiziksel olarak su çekilmesi işlemine su emme denilir. Betonun emebileceği su miktarı, betonun içerisindeki boşlukların toplam hacmi ile ilgilidir. Betondaki toplam boşluk hacmi ise, betonda kullanılan su / çimento oranı, agrega cinsi, kür koşulları, kür süresi,karbonatlaşma, beton elemanının boyutu gibi birçok faktör tarafından etkilenmektedir. Su emme kapasitesi yüksek olan betonların dayanımları daha düşük olmaktadır. Ayrıca, betonun dayanıklılığı da betondaki su emme özelliği tarafından etkilenmektedir. 
 
Sertleşmiş Betonda Geçirimlilik: 
 
Sertleşmiş betonun yüzeyi ile temas eden sıvılar ve gazlar, betonun içerisine girerek akış gösterebilmektedirler. 
 
Nedenleri :
 
* Hava ve su basıncının yarattığı farklılıklar,
* Nemlilik farklılıkları,
* Betonun içerisindeki sıvıların farklı konsantrasyonlarından doğan osmosis yapıdır.
 
Geçirimli betonların içerisine sızan sular ve bu sulardaki yabancı maddeler, betonda bazı kimyasal ve fiziksel olaylara yol açmaktadır. 
Betonun boşluklu olması, sertleşmiş betonun içerisine dışarıdan su girmesine, bu suyun akış göstererek daha iç bölgelere ulaşmasına ve sonuç olarak betonun hasar görmesine neden olmaktadır.Beton depolar ve barajları yapımında kullanılan betonlar başta olmak üzere, içerisinde su veya başka bir sıvı bulunduran bütün betonların, mümkün olabildiğince geçirimsiz olmaları gerekmektedir. 
 
 
Geçirimsiz Beton Üretmek İçin Uyulması Gereken Kurallar:
 
* Beton üretiminde kullanılacak çimento standartlara uygun olmalıdır.
* Kütle betonlarının üretiminde, hidrotasyon ısısı yüksek olan çimento kullanılmalıdır.
* Karma suyu, betona zarar verebilecek miktarlarda yabancı maddeler içermemelidir.
* Geçirimliliği düşük olan agregalar kullanılmalıdır.
* Su / Çimento oranı düşük tutulmalıdır.
* Kimyasal katkı kullanılmalıdır.
* Uçucu kül, öğütülmüş tras gibi ince taneli mineral katkılar kullanılmalıdır.
* Beton segregasyona uğramamalı.
* Betonun sıkıştırılmasına önem verilmeli.
* Beton dökümü bittikten sonra hemen kür uygulanmalı.
 
5. SERTLEŞMİŞ BETONUN DAYANIKLILIĞI ( DURABİLİTE )
 
Çeşitli türdeki yapılarda kullanılmakta olan beton, hizmet süresi boyunca, bünyesinde yıpranmaya yol açabilecek birçok kimyasal ve/veya fiziksel etkenlerle karşılaşmaktadır. Bu etkenler, doğa koşullarında, betonun kullanıldığı ortamdan, betondaki alkalilerle reaktif agregalar arasındaki reaksiyonlardan kaynaklanmaktadır. Betonun içerisine sızan su, karbon dioksit, oksijen, sülfat, asit ve klor gibi maddeler, betonda değişik türdeki kimyasal olayların oluşmasına neden olmaktadırlar.betonun içerisindeki alkalilerle reaktif agregalar arasında gelişen ve sertleşmiş betonun genleşerek yıpranmasına yol açan reaksiyonlar da kimyasal olaylar sonucunda oluşmaktadır. Islanma - kuruma, donma - çözülme, ısınma - soğuma, ve aşınma gibi olaylar betonun yıpranmasına yol açacak nitelikteki fiziksel olaylardır. Betonda yer alan kimyasal ve fiziksel olaylar sonucunda, beton daha boşluklu bir malzeme durumuna gelebilmekte, içerisindeki demir donatılar korrozyona uğramakta, beton aşınabilmekte ve betonun içerisinde çok büyük gerilmeler oluşabilmektedir. Bütün bu olaylar betonun hasar görmesine, hizmet edemez duruma gelmesine yol açmaktadır. Beton tasarımında, betonun hedeflenen dayanımdan daha düşük dayanıma sahip olmaması gerekmektedir. 
 
Betonun dayanıklılığını olumsuz olarak etkileyen önemli kimyasal ve fiziksel olaylar :
 
* Betondaki kalsiyum hidroksitin çözünmesi ve beton yüzeyinde çiçeklenme olması,
* Sülfat etkisi,
* Deniz suyu etkisi,
* Asit etkisi,
* Karbonatlaşma,
* Alkali - agrega reaksiyonu,
* Betonun içerisine yerleştirilen çelik donatının korozyonu,
* Donma - çözülme etkisi,
* Beton yüzeyinin pullanması,
* Aşınma.  

 

papatya film