Orijinalini görmek için tıklayınız : Sıcak Havada Beton Dökümü


irfank
04-08-2006, 14:52
SICAK HAVADA BETON DÖKÜMÜ

İrfan KADİROĞLU

İnşaat Mühendisi





Yüksek hava sıcaklığı, düşük bağıl nem yüzdesi, hızlı esen rüzgarlar ve güneş radyasyonu ortamlarından birisi veya birkaç tanesinin bulunduğu koşullar beton dökümü için sıcak hava koşullarını oluşturmaktadır (1). TS 1248/Nisan 1989 Standardı, anormal hava koşullarında beton yapım, döküm ve bakım kurallarını kapsar. Bu Standart, beton dökümü için anormal olarak kabul ettiği ve önlem alma zorunluluğunu ortaya koyduğu aşırı sıcak havayı, “ beton dökümü sırasında ortalama hava sıcaklığının ardarda üç gün süre ile + 30 0C’nin üstünde bulunduğu süredeki hava durumu” olarak tanımlamaktadır (2). Beton dökümü için en elverişsiz ortam; aşırı sıcak, kuru ve rüzgarlı havalardır. Önlem alınmadığı takdirde, bu hava durumları hem taze beton özelliklerini, hem de sertleşmiş betonun özelliklerini olumsuz yönde etkileyeceklerdir.

Sıcak hava koşullarının taze beton özelliklerine olan etkilerini şöyle sıralayabiliriz (1):

· Hedeflenen kıvam değerini elde etmek için daha fazla miktarda karışım suyuna gereksinim vardır. Bütün özellikleriyle aynı olan bir betonu belli bir kıvam değerinde elde etmek için gereken karışım suyu miktarı, normal hava koşullarında düşük, sıcak hava koşullarında ise daha yüksek olmaktadır. Bu durumda beklenen önemli olumsuzluk dayanım azalmasıdır. Su/Çimento oranını aynı değerde tutacak önlemler alınmalıdır.
· Kıvam kaybı çok daha yüksek olur. Yüksek hava sıcaklığı etkisiyle taze beton sıcaklığında artma, bununla birlikte karışım suyunda hızlı buharlaşma ve sonuçta hızlı kıvam kaybı meydana gelmektedir. Bu durum taşıma ve yerleştirmede büyük sorun teşkil etmektedir.
· Priz süreleri kısalır. Sıcak hava etkisiyle, beton sıcaklığının yükselmesi çimento hidratasyonunun hızlanmasına ve betonun hızlı katılaşmasına neden olmaktadır. Bu durum ise yerleştirme, sıkıştırma ve yüzey işlemlerinin bitirilmesinde büyük zorluklar yaratabilmekte, soğuk derz oluşumuna neden olabilmektedir.
· Plastik büzülme çatlaklarının oluşmasında artma olur. Sıcak hava koşullarında yerine yerleştirilen ve açıkta bırakılan betonun buharlaşma hızı, suyun terleme hızından daha yüksek olacağından (önlem alınmazsa), büzülme çatlaklarının fazla miktarda oluşumu kaçınılmaz olacaktır (Şekil 1).











Şekil 1 Terleme ve Buharlaşma

Yerine yerleştirilen betonun buharlaşma hızını, hava sıcaklığı, bağıl nem, beton sıcaklığı ve rüzgar hızına bağlı olarak elde etmeye yarayan diyagram Şekil 2 ’de verilmiştir. Diyagrama göre elde edilen buharlaşma hızı 0,500 Kg/m2/saat değerini aşarsa önlem alınması gerekir (3).



















Şekil 2 Beton Yüzeyindeki Suyun Buharlaşmasının Hesaplanması

· Sürüklenmiş havanın kontrolü zor olur. Beton sıcaklığı artarsa sürüklenen hava miktarı azalır.

Sıcak hava koşullarının sertleşmiş beton özelliklerine olan etkilerini ise şöylece sıralayabiliriz (1):
Sıcak Hava Koşullarında hazırlanılarak, yerleştirilen ve kür uygulanan betonla, aynı işlemleri normal koşullarda (20 oC) görmüş olan beton karşılaştırıldığında, sıcak hava koşullarının etkileri;

· Sıcak havada hazırlanan betonun ilk birkaç saatlik veya bir-iki günlük basınç dayanımları, normal koşullarda hazırlanan betona göre biraz daha yüksek, 28 ve daha sonraki günlerdeki dayanımları daha düşük olabilmektedir.

· Hedeflenen kıvama ulaşmak için daha fazla karışım suyuna gereksinim duyulacağından, basınç dayanımlarında bir miktar düşüş beklenebilir.

· Sıcak hava koşulunda hedeflenen kıvamı elde etmek için daha fazla su gerektiğinden, fazla su gözenekli ve daha geçirimli betona yol açmaktadır. Bu durumda, klor ve sülfat sızıntıları kolaylaşmakta, karbonatlaşma daha hızlı ve yüksek olabilmekte, sonuçta düşük dürabilite ortaya çıkabilmektedir.

· Sıcak havada yerleştirme anındaki beton sıcaklığı ile betonun soğuduktan sonraki sıcaklığı arasındaki fark; normal koşullardaki farktan daha büyüktür.
Bu farkın büyümesi, sonraki günlerde çatlama eğilimini arttırmaktadır.

· Sıcak hava koşullarında hazırlanan betonda su fazla olduğundan, büzülme miktarı da daha fazla olmaktadır. Bir başka deyişle, betondaki büzülme (rötre) miktarı üzerinde en etkili faktör, betondaki su miktarıdır.
Bir çok ülke standardında, sıcak hava koşullarında uygun olan beton sıcaklığının, hava sıcaklığının + 5 oC ‘nin üstünde olması durumunda, 10 - 30 oC (veya 32 oC) arasında olması gerektiği, hatta en uygun sıcaklığın 15 - 16 oC olduğu belirtilmektedir. Ancak, taze beton sıcaklığı için verilebilecek bir üst sınır, yapı veya yapı elemanının tipine, çevre koşullarına, kür durumlarına vs. göre değişebilmektedir. Bir çok araştırmacıya göre, sıcak hava koşullarında, yerleştirme esnasındaki taze beton sıcaklığının 24 - 38 0C arasında olması uygun sıcaklıklar olarak kabul edilebilmektedir (1).

Sıcak Hava Koşullarında Alınması Gereken Önlemleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz (1):

· Betonu oluşturan bileşen malzemelerin mümkün olduğunca soğutularak kullanılması. Karma suyunun, soğutma tesisleri (chiller) kullanılarak veya buzla soğutulması en etkili ve pratik olanıdır. Agreganın soğutulması çok pratik olmamakla birlikte, güneş ışınlarının direkt etkisinden korunması veya üzeri-etrafı ıslatılarak bulunduğu ortamın nemli tutulması bilinen basit önlemler olarak sıralanabilir. Çimentonun kullanım sıcaklığıyla ilgili bazı standartlar en fazla 75 0C olması gerekliliği gibi bir üst sınır koymuşlardır. Çimentonun tipi daha etkili olabilmektedir. Hidratasyon ısısı düşük, puzolanlı çimentolar avantaj sağlamaktadırlar.
· Karışım suyunun ya soğutulması (soğutma tesisleriyle) ya da buz olarak kullanılması. Karışım suyu, su soğutma tesisleriyle çok düşük sıcaklıklara kadar soğutulabilir. Pratikte suyu +5 oC ‘ye kadar soğutabilen tesisler mevcuttur. Su yerine doğrudan kırılmış buz parçaları kullanılabilir. Aslında en etkili yöntemdir, fakat yoğun üretim koşullarında çok pratik olmamaktadır.

· Kimyasal katkı maddelerinin kullanılması. Priz süresini geciktiren, kıvam kayıplarını azalma yeteneğine sahip, su azaltan kimyasal katkılar kullanılmalıdır.

· Uçucu kül gibi mineral katkıların kullanılması. Puzolanik aktivitesi olması nedeniyle, az bir miktar çimento yerine ikame edildiğinden ; beton sıcaklığının düşmesi, kıvam kayıplarının düşürülmesi ve priz sürelerinin biraz daha uzamasına yardımcı olur.

· Suyun buharlaşmasını önleyecek veya buharlaşma hızını azaltacak önlemlerin alınması. Dökümden hemen önce kalıplar ve donatı nemli durumda bulundurulmalıdır. Taze betondaki suyun bir miktarının emilmesi engellenmelidir. Beton zemine dökülecekse zeminin önce ıslatılarak nemli hale getirilmesi sağlanmalıdır. Zeminin de taze betondaki suyun bir miktarını emmesi engellenmelidir. Dökümden önce ve döküm boyunca da çevrenin ıslatılarak ortamdaki bağıl nemin yüksek tutulması sağlanmalıdır.

· Kür işleminin en kısa zamanda başlatılması ve eksiksiz tamamlanması. Kür işlemi, sıcak havada beton dökümünün en kritik, olmazsa olmaz işlemidir. Sıcak havada betonun küre ihtiyacı özellikle ilk saatlerde ve ilk günlerde çok önemlidir.

I. Döşeme, Zemin, Yol betonları gibi açık ve büyük yüzey alanlı elemanlarda:
Öncelikle yüzey düzeltme işlemleri büyük bir özenle bitirilmelidir(1):
1. İlk Düzeltme (1. Mastar): Düz ve uzun sıyırma mastarı ile...
2. Son Düzeltme (2. Mastar) : Perdah mastarı veya mala ile yüzdürme işlemi...
(Son düzeltmenin başlatılma zamanı, yüzeyde hiç su bulunmaması, yüzey parlaklılığının kaybedilmemiş olması ve yüzeyde 5 mm.lik ayak izi bırakabilecek katılıkta olması zamanıdır.)
Betonun sertleşme süreci dikkatle izlenmelidir. Son yüzey düzeltmenin arkasından betonun bütün açık yüzeyleri geçirimsiz bir örtü tabakası ile kaplanmalıdır. Rüzgara karşı da rüzgar koruyucularıyla örtülmelidir. Su kaybı, buharlaşma önlenmelidir.













Şekil 3 Taze Betonun Korunması
Son yüzey düzeltme işleminin ardından bütün beton yüzeyleri ıslak tutulmaya başlanmalıdır. Betonun sürekli ıslak tutulması bu işin esasıdır. Sadece sabah-akşam gibi ara ara yapılan sulama, ıslanma-kuruma şekline dönüşür ki hiçbir faydası yoktur, çatlakları tetikleyebilir(1).







Şekil 4 Beton Yüzeyinin Kaplanması ve Sürekli Kür Uygulanması

Beton yüzeyini ıslak tutmada;
1.Suyu beton yüzeyinde sürekli havuzlama,
2.Sürekli ıslak çuval ile örtme,
yöntemleri bilinen en etkili yöntemlerdir.

Beton yüzeyleri bütün gün boyunca, gece-gündüz sürekli ıslak tutulmalıdır. Kür süresi; çimento tipi, karışım dizaynı, yapı elemanının boyutu ve çevre şartlarına bağlı olarak değişir. Genel kanı; laboratuvar ortamında sürekli su içerisinde kür edilen betonun 28 günlük basınç dayanımının % 70’ini elde edilene kadar kür işlemi aralıksız sürdürülmelidir(4). Yaz aylarında bu süre 4-7 gün arasındadır.

II. Kalıplı Yüzeylerin Kür Edilmesi:
Öncelikle kolon kalıpları sıcak iklimlerde veya sıcak havalarda bile 24 saatten önce sökülmemelidir(4).
Kür işlemi kalıpların sökülmesinin hemen arkasından başlatılmalıdır.Düşey yüzeylerin sulama şeklinde kürü pek kolay ve pratik değildir.Bu yüzeylerde;
1. Kimyasal kür malzemeleri,
2. Önce ıslak çuvallar, sonra üzerine geçirimsiz örtüler kaplanarak devamlı ıslak tutma,
en etkili yöntemler olarak sıralanabilir (4).

Kür süresi, burada da 28 günlük basınç dayanımının % 70’ini alana kadar geçen süre olarak tanımlanmaktadır (yaz aylarında 4-7 gün) (4).


· Yerleştirme, sıkıştırma ve kür işlemlerinin önceden planlanması ve organizasyonun yapılması.Sıcak havada beton dökümü ciddi bir organizasyon işidir. Betonu en kısa zamanda taşıma, yerleştirme, sıkıştırma ve kürü için, gerekli ekip ve ekipman hazır bir şekilde önceden planlanmalıdır. Eğer mümkünse döküm için günün en serin saatleri (gece) tercih edilmelidir.

Kür – dayanım ilişkisi üzerine yapılan deneysel bir çalışma sonucunda; Kürün, beton basınç dayanımlarını önemli ölçüde etkilediği sonucuna ulaşılmıştır. Standarda uygun bir şekilde laboratuvar ortamında kür edilen numunelerden elde edilen basınç dayanımlarına göre; hiç kür edilmeyen numunelerden elde edilen basınç dayanımları sonuçlarında, küp numuneler için %20, silindir numuneler için ise % 32 oranlarında azalma olduğu görülmüştür. Küp ve silindir numuneler arasındaki dayanım kaybı farklılığının nedeni, bu numuneler arasındaki yüzey alanı farklılığı olabilir (5).
TS 1247 ‘ye göre tam olarak kür edilen kirişlerden alınan karot numunelerin basınç dayanımlarına göre, hiç kür edilmeyen ve sabah-akşam sulama şeklinde yetersiz kür edilen kirişlerden alınan karotların basınç dayanımları %11-18 arasında oranlarda düşük bulunmuştur. Standart kür yöntemi dışındaki kür yöntemlerinin etkin olmadığı sonucuna ulaşılmıştır (5).


KAYNAKLAR

(1) Erdoğan, T.Y., Beton, ODTÜ Geliştirme Vakfı Yayıncılık ve İletişim A.Ş. Yayını, Ankara, Mayıs 2003.
(2) TSE, TS 1248 Beton Yapım, Döküm ve Bakım Kuralları- Anormal Hava Şartlarında, TSE, Ankara, Nisan 1989.
(3) Kadiroğlu, İ., Erbakan, S., Hazır Beton El Kitabı, Batıçim A.Ş., İzmir,2001.
(4) Cilason, N., Aksoy, N., Beton Yapı Hasarları Onarım ve Korunması ve Sıcak İklimlerde Beton, Lebib Yalkın Yayımları ve Basım İşleri A.Ş., İstanbul, 2000.
(5) Kadiroğlu, İ., Erbakan, S., Farklı kür koşulları altındaki betonarme yapı elemanlarının basınç dayanımı tespitinde, standart numuneler ve farklı boyutlardaki karot numuneleri arasındaki ilişkiler, Beton 2004 Kongresi Bildirileri, Sayfa: 470-483, İstanbul, 2004.

karlidag75
20-04-2008, 01:50
paylaşım için teşekkürler fakat resimler görünmüyor. düzeltme imkanınız olursa daha yaralı olur