Türkiye, sanayileşme ve altyapı yatırımlarını sürdürme zorunluluğundadır. Bu nedenle beton üretiminde de sürekli bir artış söz konusudur.

      Hazır beton sektörü Türkiye de diğer ülkelerle karşılaştırıldığında oldukça yenidir. Almanya hazır beton sektörünün ilk oluştuğu ülkedir ve bundan yaklaşık 100 yıl önce hazır beton endüstrisi kurulmuştur.

      Türkiye de ise 1976 yılında ilk hazır beton üretimi Ankara da başlamıştır. Ancak gerçek anlamda hazır beton üretimi 1980 li yılların sonlarına doğru başlamış ve sektör zaman içerisinde büyük gelişme göstererek hızla ilerlemektedir.


Son 6 yılda Türkiye'de hazır beton üretimi

Türkiye bölgesel beton üretimi (2003)

Betonu oluşturan hammaddeler agrega ( ince ve kaba ), su, çimento, kimyasal ve mineral katkılardır.

Bileşen malzemeler, betonun dayanıklılığını olumsuz etkileyebilecek veya donatı korozyonuna sebep olabilecek miktarda zararlı madde içermemeli ve betonda kullanım amacına uygun olmalıdır.


AGREGA: Beton Teknolojisinde kullanılan kum, çakıl, kırma taş gibi taneli malzemelerin genel adı agregadır. Beton içerisinde hacimsel olarak yaklaşık % 75 civarında bulunan agrega önemli bir bileşendir.

Agregalar tane boyutlarına göre ince ve kaba agrega olarak iki kısma ayrılır.

Betonda kullanılacak agregalar TS 706 prEN 12620 standardına uygun olmalıdır.

Agregaların beton içerisinde rolünün çok büyük olması sebebi ile betonda kullanılacak agregaların yapısı, granülometrisi, sertliği betona direk olarak etkiler.

Agrega tipi, tane büyüklüğü dağılımı ve yassılık - uzunluk, donma / çözülme dayanıklılığı, incelik gibi agrega özellikleri :

• Yapım ( inşaat ) yöntemi,
• Betonun yapıda kullanım amacı,
• Betonun maruz kalacağı çevre şartları,
• Görünür agrega yüzeyi veya yüzey bitirme işlemlerinin gerektirdiği diğer özellikler dikkate alınarak seçilmelidir.

Beton karışımında Agregaların en büyük anma tane büyüklüğü ( Dmax.), donatının beton örtü tabakası ( paspayı ) ve beton eleman kesitinin en küçük boyutu dikkate alınarak belirlenmelidir.


ÇİMENTO: Su ile ıslatıldığında hidrotasyon olayı sonucu sertleşen ve bir daha yumuşamayan hidrolik bir bağlayıcıdır.

Yaklaşık % 70 kalker, % 30 kil ve gerekiyorsa demir cevheri karışımı 1400 - 1500 c de döner fırınlarda pişirilir ve erken priz yapmasını önlemek için % 2 - 6 oranında jips ( alçı taşı) ilave edilerek çimento elde edilir.

Hazır betonda kullanılacak çimentolar yapıların özellikleri dikkate alınarak belirlenmeli ve EN 197 - 1 standardına uygunluğu kanıtlanmalıdır. ( TS EN 206 - 1 / NİSAN 2002 )

KARMA SUYU: Beton üretimde kullanılan karışım suyunun iki önemli işlevi vardır.

1. Toz haldeki çimento ve agregayı plastik, işlenebilir bir kütle haline getirmek.
2. Çimento ile kimyasal reaksiyona girerek plastik kütlenin sertleşmesini sağlamak.

Genel olarak içilebilir özellikteki bütün sular betonda kullanılmaya uygundur.

Ancak Hazır betonda kullanılacak karışım suyunun kalitesinin belirlenmesi uygunluğunun kanıtlanması gereklidir.


BETON KATKI MADDELERİ

Beton karışımını oluşturmakta kullanılan çimento, agrega ve su gibi temel malzemelerin karıştırma işleminden hemen önce veya karıştırma işlemi esnasında beton karışımının içerisine katılan malzemeye Beton Katkı Maddesi denilmektedir. Beton katkı maddeleri, betonun bazı özelliklerini değiştirerek performansını artırabilmekte / veya betonun daha ekonomik olmasını sağlayabilmek için kullanılmaktadır.

Beton katkı maddelerini dört ana grup altında toplanır.


1. KİMYASAL KATKI MADDELERİ:

Beton teknolojisinde, kimyasal katkı maddeleri, su içerisinde erime özelliği gösteren katkı maddeleri olarak tanımlanmaktadır.

Betonun karışım suyu ihtiyacını azaltan katkılar, taze betonun priz almasını geciktiren katkılar ve priz almasını hızlandıran katkılar kimyasal katkı maddeleri olarak tarif edilir.


2. HAVA SÜRÜKLEYİCİ KATKI MADDELERİ

Beton karışımının içerisine katıldıklarında, çimento hamurunun içerisinde birbirleriyle bağlantısı olmayan çok küçük ve karalı hava kabarcıkları oluşturan katkı maddeleri olarak tarif edilirler.

Hava sürükleyici katkı maddelerinin tümü su içerinde erime gösteren türde değildir. Bu sebeple bu tür katkı maddeleri ayrı bir grup olarak sınıflandırılır.

Hava sürükleyici katkı maddeleri, betonun dona karşı dayanıklılığını artırmak amacı için kullanılmaktadır.


3. İNCE TANELİ MİNERAL KATKI MADDELERİ

Beton Teknolojisinde kullanılan mineral katkı maddeleri , uçucu kül, silis dumanı, tras, granüle yüksek fırın cürufu gibi puzolonik özellikli maddelerdir.

İnce taneli mineral katkılar, betonun işlenebilmesini, dayanımını, dayanıklılığını ekonomikliliğini artırmak amacıyla kullanılmaktadır.


4. DEĞİŞİK TİPTEKİ DİĞER KATKI MADDELERİ

Korozyon önleyici katkılar, nem önleyici, su geçirgenliğini azaltan , renklendirici katkılar gibi.

İstenilen kıvamda bir taze beton elde etmek üzere beton karışımının ihtiyacı olan su miktarını azaltan, taze betonun priz almasını hızlandıran veya geciktiren katkı maddeleri gibi kimyasal katkı maddeleri ve hava sürükleyici katkılar, genellikle betonun karma suyu içerisine çimento ağırlığının % olarak katkı cinsine göre ilave edilir.

İnce taneli mineral katkı maddeleri, betondaki çimento ağırlığının yaklaşık % 10 - 50 sine denk gelen miktarlarda karışıma ilave edilir.

Beton katkı maddeleri taze betonun işlenebilme, kıvam, su ihtiyacı ve priz süreleri gibi özelliklerini istenildiği yönde değiştirmek, betonun terlemesini azaltmak için kullanılır.

Taze betonun özellikleri, başta dayanım ve dayanıklılık olmak üzere, sertleşmiş betonun tüm özeliklerini ve ekonomiyi etkilemektedir.

Beton, agrega ( ince ve kaba agrega ), çimento ve suyun, kimyasal ve mineral katkı maddeleri ilave edilerek veya edilmeden homojen olarak üretim teknolojisine uygun olarak karıştırılmasından oluşan, başlangıçta plastik kıvamda olup, zamanla katılaşıp sertleşerek mukavemet kazanan önemli bir yapı malzemesidir.

Hazır beton, Kullanıcıya teslim edilmek üzere hazırlanmış, plastik ve sertleşmemiş durumdaki betondur.

Hazır betonu klasik yöntemlerle elde edilen ( elle veya betonyer ile ) betondan ayıran temel unsur, hazır betonun modern tesislerde bilimsel yöntemlerle, standartlara uygun olarak üretilmesidir.

Hazır Betonun kalitesini belirleyen 5 temel aşama söz konusudur.

1. Tasarım
2. Üretim
3. Taşıma
4. Yerleştirme
5. Bakım ve Kür

Bunlardan ilk üç aşama hazır beton üreticisi, son iki aşama ise tüketici tarafından yerine getirilmektedir. Günümüzde gelişmiş ülkelerdeki tüm betonarme inşaatlarda HAZIR BETON kullanılmaktadır.

HAZIR BETON KULLANIM ALANLARI

Hazır beton, günümüzde en çok kabul gören yapı malzemelerinden olan betonun kullanıldığı her yapıda, kullanım alanına sahiptir. Konvansiyonel betona göre işçilikten, zamandan tasarruf sağlayıp, çağdaş bir çalışma imkanı sunar.

Köprü, baraj, yol gibi alt yapı inşaatları, fabrikalar, toplu konutlar, konutlar gibi yapı projelerinde hazır beton kullanılmaktadır.


HAZIR BETONUN FAYDA VE ÜSTÜNLÜKLERİ

• Kaliteli beton üretimi
• Kontrol imkanı
• Standartlara uygunluk
• Betondan tasarruf
• Çimentodan tasarruf
• Sıvadan tasarruf
• Kalıp malzemesinden tasarruf
• Zamandan tasarruf
• İşçilikten tasarruf
• Büyük projelerde hızlı çalışma imkanı
• Kraft kağıdından tasarruf
• Daha az beton atığı
• Çevre temizliği ve çevre sağlığına önem vermesi
• Türk ekonomisine % 100 kayıtlı katkıdır.

Beton, insanlık tarihinin gelişiminde ve eski medeniyetlerin günümüze kadar gelebilen eserlerinde önemli bir yere sahiptir. M.Ö. 3000 yılından itibaren kalsiyum esaslı bağlayıcı maddeler, insanoğlu tarafından kullanılmaktadır. Piramitlerin yapımında kireç bazlı bağlayıcılar kullanılmış, Pantheon ve Colleseum gibi yapılar doğal hidrolik bağlayıcı özelliği olan puzzolanlarla yapılmış, ve Orta Asya ile Anadolu da Horasan Harcı adı verilen bir bağlayıcının kullanılmış olması BETON olarak nitelendirilebilecek malzemelerin tarihinin çok eskilere dayandığını göstermektedir.

Çağdaş beton kronolojinin ise 1800lü yılların başında Louıs Vicat ın ilk yapay çimentoyu üretmesi ve Joseph Aspdin in Portland Çimentosunun patentini almasıyla başladığı düşünülmektedir.

Hazır beton Dünya da ilk kez 1903 yılında Almanya da ortaya çıkmış daha sonra birkaç yıl içinde ABD de kullanılmaya başlanmıştır. 1914 yılında Stephanian adında bir Türkiye göçmeni tarafından beton taşıma amaçlı transmikser aracının geliştirilmesi ile hazır beton endüstrisin Amerika da ki yaygınlığı artmış, özellikle savaş yıllarından sonra pek çok hazır beton firması kurulmuştur. Özellikle 20. yüzyılın ikinci yarısıyla birlikte hız kazanan kentleşme ve alt yapı çalışmaları, hazır beton ve beton ürünlerinin daha çok üretilip yaygınlaşması sağlanmıştır.

Yıllara göre beton ürünlerinin gelişme:

• 1848 ilk çimento fabrikası ( İngiltere )
• 1857 Betonarme sisteminin bulunuşu ( Fransa )
• 1865 yüksek fırın cürufunun portland çimentosu ile birlikte kullanımı ( Almanya )
• 1903 Hazır beton sektörünün başlangıcı ( Almanya )
• 1936 Kimyasal katkıların kullanımı ( Almanya )
• 1950 Uzun dönem testler için mikrosilisin deneysel olarak kullanımı ( Norveç )
• 1965 Süper akışkanlaştırıcıların betonda kullanımı ( Amerika )
• 1971 Mikrosilisin taşıyıcı sistemde kullanımı ( Norveç )
• 1981 Üçlü karışım ( PÇ , Mikrosilika, uçucu kül ) çimentonun ilk kez kullanımı ( İzlanda ),
• Dünyanın en yüksek betonarme yapısının inşası ( Amerika )

Çeşitli ülkelerin Hazır Beton sektörüne başlangıç yılları

1. DAYANIM
2. BÜZÜLME
3. SÜNME
4. SU EMME VE GEÇİRİMLİLİK ÖZELLİKLERİ
5. DAYANIKLILIK - DURABİLİTE

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 3068 - 3114 - 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 3129 ve ASTM C 496 )
3. Eğilmede Çekme Dayanımı ( TS 3284 -3285 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.

1. İŞLENEBİLME VE KIVAM
2. SEGREGASYON ( AYRIŞMA )
3. TERLEME
4. BİRİM AĞIRLIK
5. PRİZ SÜRESİ
6. ÜNİFORMİTE

Hazır beton üretiminde iki ana hedef vardır:

1. Betonun istenilen özelliklere ( gerekli kaliteye ) sahip olması,
2. İstenilen kalitedeki betonun en ekonomik tarzda üretilmiş olması dır.

Çimentonun, suyun, agreganın ve gerektiğinde katkı maddelerinin birlikte karılması sonucunda elde edilen beton karışımı, şekil verilebilir, plastik bir karışımdır. Ancak çimento ve suyun birleştiği anda başlayan hidrotasyon devam ettikçe beton, giderek daha katı bir durum almakta ve bir süre sonra şekil verilemez olmaktadır.

Taze beton, henüz tamamen katılaşmamış, şekil verilebilir durumdaki betondur. Betonun taşınıp kalıplardaki yerine yerleştirilmesi, sıkıştırılması, yüzeyinin düzeltilmesi gibi işlemler, beton şekil verilebilir durumda iken yapılabilir.

Sertleşmiş durumdaki betondan istenilen dayanımın, dayanıklılığın ve hacim sabitliğinin elde edilebilmesi için , taze betonun şu özelliklere sahip olması gerekir :


1. İŞLENEBİLME VE KIVAM

İŞLENEBİLME: Taze betonun kolayca karılabilmesi, segregasyona uğramadan taşınabilmesi, pompalanabilirliği, kalıba yerleştirilebilmesi, sıkıştırabilirliği ve yüzeyinin düzeltilebilmesi betonun ne ölçüde işlenilebilir olduğunu göstermektedir. O nedenle, bu özelliklerin tümü,işlenebilme adı altında tek bir özellik olarak ifade edilmektedir. Betonda işlenebilme özelliği relatif bir özelliktir.

İşlenebilme, taze betonun katılaşma göstermeden önceki durumuyla ilgili bir özellik olduğundan, betonun karılma işleminden itibaren ne kadar sürede katılaşma göstereceği ( priz süresi ) betonun kullanılacağı yapı türü için oldukça önemlidir. Çimento ve su arasındaki kimyasal reaksiyonların yer alma hızı ( hidrotasyon hızı ) , priz süresinin kısalığını veya uzunluğunu etkileyen önemli bir faktördür.

Taze betonda olması gereken yeterli ölçüdeki işlenebilme, betonun kullanılacağı yapının tipi ile ve betonu taşımada ve yerleştirmede uygulanacak yöntem ile ve beton kütlenin boyutları ile ilgili doğrudan ilgili olan bir husustur.

İşlenebilme, taze betonun en önemli özelliğidir. Yeterli işlenebilme özelliğine sahip olmayan taze beton, sertleştiğinde yeterli dayanımı ve dayanıklılığı gösteremez.

KIVAM: Kıvam taze beton karışımının ıslaklık derecesi anlamına gelmektedir.

Kıvamı çok yüksek olan bir taze beton, düşük kıvamdaki bir betona göre daha rahat karılabilmekte, pompalanabilmekte ve çoğu kez daha rahat yerleştirilebilmektedir. Ancak beton kıvamının çok yüksek olması betonun işlenebilirliğinin mutlaka yeterli olduğu anlamına gelmemektedir.

Beton kıvamı, sadece taze beton kütlesindeki kayma kuvvetleri tarafından etkilenmektedir. Taze beton kütlesinin akıcılığı ve kohezyonu, kıvam kavramı içerisinde yer almamaktadır.

Betonun kıvamı, işlenebilme özelliğini tam olarak ifade etmemekle birlikte, yine de betonun işlenebilirliğine dair önemli bilgi sağlamaktadır. O nedenle deneysel olarak ölçülen beton kıvamı, çoğu zaman betonun işlenebilmesini belirlemek amacıyla kullanılmaktadır.

İşlenebilmeyi Etkileyen faktörler

• Çimento miktarı
• Çimentonun özelliği
• Karma Suyu miktarı
• Agrega gradasyonu ve en büyük agrega tane boyutu
• İnce agreganın miktarı ve tane dağılımı oranı
• Agregaların tane şekli
• Beton Yapımında kullanılan ince taneli mineral katkılar
• Beton yapımında kullanılan kimyasal katkılar
• Hava sürüklenmiş betonlardaki sürüklenen hava miktarı
• Sıcak hava koşulları ve beton karışımının sıcaklığı
• Betonun karıldığı andan, kıvamının ölçüleceği ana kadar geçen süre.

İşlenebilmeyi ve Kıvamı ölçme yöntemleri :

1. Çökme Deneyi
2. Vebe Deneyi
3. Sıkıştırma Faktörü Deneyi
4. Akıcılık Deneyi ( Sarsma Tablası Deneyi )

TAZE BETON KIVAM SINIFLARI - TS EN 206 - 1 / NİSAN 2002

1. ÇÖKME SINIFLARI

2. VEBE SINIFLARI

3. SIKIŞTIRILABİLME SINIFLARI

4. YAYILMA SINIFLARI

2. SEGREGASYON ( AYRIŞMA )

Beton karışımı içerisinde yer alan malzemelerin homojen bir tarzda dağılmış olmaları ve betonun yeterli kohezyona sahip olması istenir.

Beton teknolojisinde taze betonun içerisinde yer alan iri agrega ile çimento harcının herhangi bir nedenle ayrışma göstermesi " segregasyon olarak adlandırılmaktadır.

Betonda segregasyona yol açan sebepler :

• Malzeme oranları ve özellikleri :Taze betonu oluşturan malzemelerin uygun oranlarda kullanılmamış olması, ve/veya kullanılan malzemelerin uygun özellikte olmaması beton içerisindeki malzeme dağılımının, homojen olmamasına ve segregasyonun oluşmasına yol açan önemli etkenlerdir.
  1. İri agrega miktarının çok olması ve en büyük agrega tane boyutunun 25 mm.den büyük seçilmesi
  2. İri agreganın ve ince agreganın özgül ağırlıkları arasında önemli fark bulunması
  3. İnce agrega veya ince çimento gibi ince malzemelerin az olması.
  4. Agregaların düzgün yüzeye ve yuvarlak şekle sahip olmamaları, agregadaki yassı ve uzun şekilli kusurlu tanelerin fazla olması,
  5. Beton karışımının aşırı ölçüde sulu veya aşırı ölçüde kuru olası.
• Beton üretiminde kullanılan malzemelerin karıştırma işleminin yeterince yapılmamış olması.
• Taze betonun taşınması, yerleştirilmesi ve sıkıştırılması işleminin uygun tarzda ve uygun süreyle yapılmaması:
  Taşıma, yerleştirme ve sıkıştırma işlemleri uygun yöntemlerle uygun şekilde yapılmadığı takdirde, taze beton kolaylıkla segregasyon gösterebilmektedir.Gereğinden daha uzun süreyle yapılan sıkıştırma ( vibrasyon ), betonda segregasyon yaratmaktadır. Betondaki segregasyon tespiti gözle yapılmaktadır.

3. TERLEME

Taze betonun yerine yerleştirilmesinden hemen sonra, katı parçacıkların yer çekimi etkisiyle dibe doğru ve suyun yukarı doğru hareket etme eğilimi bulunmaktadır. Taze betonun üst yüzeyine kadar erişebilen bir miktar su, bazen çok sığ bir su birikintisi yaratıp buharlaşmakta, bazen de doğrudan doğruya buharlaşarak kaybolmaktadır. Beton üst yüzeyine erişemeyen bir miktar su da yüzeye yakın bir bölgede toplanmış olmakta ve bu bölgenin su / çimento oranı yüksek ve dolayısı ile zayıf bir betondan oluşmuş olmasına yol açmaktadır.

Taze betonun içerisindeki suyun beton yüzeyine çıkma eğilimine " terleme " denilmektedir. Bu olay kanama, su alma veya kusma olarak da anılmaktadır.

Terleme olayı aslında, su ile katı taneler arasında bir nevi segregasyon sayılmaktadır.

Terlemenin Betondaki Olumsuz Etkileri :

1. Terlemeden dolayı sertleşmiş beton içerisine dışarıdan daha rahat su veya sülfatlı su, asitli su sızabilmektedir.
2. Beton yüzeyi aşınmaya karşı daha az dayanıklı olmaktadır.
3. Beton içerinde su ceplerinin oluşmasına sebep olmakta bu durum çimento hamuru ile demir donatı arasındaki aderansı zayıflatmaktadır,
4. Buharlaşma hızı terleme hızından daha çok olduğu takdirde, betonun iç bölgeleri plastik durumunu korur iken, betonun üst yüzeyi hemen kuruyup katılaşma göstermektedir.

Terlemeyi Azaltacak Faktörler :

1. Beton da kullanılacak çimentonun inceliğinin yüksek olması
2. Çimento kompozisyonu
3. İnce öğütülmüş mineral katkı kullanımı
4. Karma suyu miktarının azaltılması ( su / çimento oranın düşük seçilmesi )
5. Beton içerisine sürüklenmiş hava miktarı.
6. Betonun tabakalar halinde yerleştirildiği inşaatlarda, tabaka kalınlığının mümkün olduğu ölçüde az tutulması.

Betondaki terleme hızı ve miktarı TS 4106 VE ASTM C 232 deney yöntemleri ile bulunur ve her iki deney yöntemi de aynıdır.


4. BİRİM AĞIRLIK

Taze betonunun birim ağırlığı , bir birim hacim içerinde yer alan taze betonun ağırlığıdır. Betonun birim ağırlığı, genellikle kg / m³ veya ton / m³ olarak ifade edilmektedir.

Taze betonun birim ağırlığının düşük veya yüksek olması, betonu oluşturan malzemelerin özelliklerine, beton içerisinde yer alan boşluk miktarına ve de tasarlanmış beton karışımı ile ilgilidir.

Özgül ağırlığı yüksek olan agregaların oluşturduğu betonun birim ağırlığı da yüksek olmaktadır. Öte yandan içerisinde çok hava boşluğu bulunduran betonunun birim ağırlığı da düşük olmaktadır.

Taze betonda Birim Ağılığın düşük olmasına neden olan başlıca faktörler :

• Betonu oluşturan agrega gradasyonunun düzgün olmaması,
• Max. agrega tane boyutunun küçük olması,
• Taze betona sıkıştırma - vibrasyon işleminin yeterince yapılmamış olması,
• Beton içerisinde sürüklenen hava miktarının çok olması.

Taze beton birim ağırlığının düşük olması, beton içerindeki boşlukların miktarını artırarak betonun dayanımını olumsuz yönde etkiler.

Hazır beton sektöründe taze betonun birim ağırlığının ölçülmesi, üretilen beton kalitesini kontrol amacıyla sık sık uygulanan bir işlem durumundadır.

Taze betonun birim ağırlığının ölçülmesi ile ilgili Türk ve ASTM standartları ise TS 2941 ve ASTM 138 dır.

Taze Beton Birim Ağırlığı = Betonun Ağırlığı / Kabın Hacmi

İlişkisine göre hesaplanmaktadır.


5. ÜNİFORMİTE

Taze betonda " üniformite " aynılık, tamamen benzerlik anlamına gelmektedir.

Kaliteli, standartlara uygun beton üretilebilmesi için malzeme özelliklerinin ve oranlarının doğru seçilmiş olmalarının yanı sıra , MALZEMELERİN UYGUN YÖNTEMLERLE VE UYGUN TARZDA BİR ARAYA GETİRİLMELERİ VE KARILMALARI GEREKMEKTEDİR.

Bir beton karışımını oluşturacak miktardaki malzemelerin topluluğuna " beton malzemeleri harmanı " denilmektedir. Bir beton malzemeleri harmanını oluşturan malzemelerin karılması ile elde edilen belirli miktardaki taze betona ise " beton harmanı " ismi verilmektedir.

Hazırlanan bir beton harmanı içerisinde, malzemelerin uygun dağılım göstermiş olmaları, iri agregaların harman içerisinde bir bölgede yoğunlaşmamış olmaları gerekmektedir. Beton harmanı içerisindeki herhangi bir bölgede yer alan betonun işlenebilme, birim ağırlık, dayanım ve diğer özelikleri, harmanın diğer bölgedeki betonun işlenebilme, birim ağırlık, dayanım ve diğer özellikleri ile tamamen benzer olmalıdır.

Aynı kalitede olmak üzere değişik zamanlarda üretilmiş olan beton harmanlardaki işlenebilme, birim ağırlık, dayanım ve diğer özelliklerin de benzer olmaları gerekmektedir.

Beton harmanı söz konusu olduğu takdirde, harmanın herhangi bir yerinde bulunan betonun özellikleri ile diğer bölgelerde bulunan betonun özelliklerinin benzerlik göstermeleri, beton harmanı içerisindeki " üniformite " olarak adlandırılmaktadır.

Bir beton harmanının özellikleri ile, aynı malzemelerle ve aynı oranlarda üretilmiş ( aynı kalitedeki ) diğer beton harmanlarının özellikleri arasındaki benzerlik " beton harmanları arasındaki üniformite " olarak adlandırılmaktadır.

Beton harmanının Kendi İçerisinde Üniformitesini Etkileyen Nedenler :

1. Beton malzemelerinin üretilmesinde kullanılan karışım mikserlerinde bulunan karıştırma paletlerinin eksik veya aşınmış olmaları,
2. Karıştırma süresinin yetersizliği,
3. Karıştırma mikserinin kapasitesinin üstünde malzeme alması.

Beton harmanları Arasındaki Üniformiteyi Etkileyen nedenler :

1. Herhangi bir nedenle beton karışımını oluşturan malzeme oranlarındaki değişiklik,
2. Agrega nem miktarındaki değişiklik,
3. Agrega gradasyonunda ki değişiklik,
4. Agrega tipinde ve tane şeklindeki değişiklik,
5. Kullanılan çimento tipinin değiştirilmesi,
6. Aynı tipte fakat farklı üreticiler tarafından üretilen çimentoların kullanılması
7. Taze beton sıcaklığındaki değişiklik,
8. Hava - ortam sıcaklığındaki değişiklik,
9. Beton malzemelerinin karılma işleminde uygulanan yöntemdeki değişiklik,
10. Beton malzemelerinin karılma işleminde kullanılan mikserlerdeki değişiklikler.

Taze Betonun üniform özellik gösterip göstermediğini araştırmak için uygulanan deney yöntemlerinin bazılar şunlardır:

1. Çökme Deneyi yöntemi,( TS 2871 ve ASTM C 143 )
2. Hava miktarını ölçme yöntemi, (TS 2901 ve ASTM C 231 )
3. Birim ağırlık ölçme yöntemi, ( TS 2941 ve ASTM C 138 )
4. Basınç Dayanımı, ( TS 3115 - 3068 - 3114 - 3323 ve ASTM C 31 ve C 39 )
5. Hava miktarı çıkarıldıktan sonra, harcın birim ağırlığının ölçülmesi yöntemi,