TEKNÄ°K MAKALE 69. Sayı (Kasım-Aralık 2007)

Bu yazıda beton ve harçları dondan korumak için kullanılan beton ve harç katkılarını anlatmayı hedefledik.
1. BETON KATKILAR

1a. Akışkanlaştırıcılar

Özel tip melamin sülfonat polimeri içeren yüksek performanslı hiper akışkanlaştırıcı ve sertleşme hızlandırıcı bir beton katkıdır. Soğuk ve serin hava koşullarında, beton dökümünün istenildiği durumlarda kullanılır. Soğuk havalarda (+5¡C ve altı) dayanım hızlandırıcı etkisi ile 8 saatte yüksek dayanım kazandırmaya başlar. Su miktarını %20’nin üzerinde azaltır, dona karşı dayanıklılığı artırır. Klorür içermez, demir donatıya zarar vermez. Hava sıcaklığının çok düşük olduğu koşullarda erken ve yüksek dayanım istenen yerlerde kullanılır.

1b. Antifrizler

Antifrizler, hava koşullarının kaliteli betona imkán verdiği, hava sıcaklıklarının 5¡C’nin altına düştüğü durumlarda beton dökümü imkánı veren, klorür içermeyen ekonomik beton katkılarıdır. Beton dayanımlarını yükseltirler. Klorür içermez, donatıya zarar vermez.

Dozajı, çimento ağırlığının %1’i oranında kullanılır. Antifriz, betonun karma suyuna iláve edilerek kullanılır. Soğuk havalarda beton dökümünde dikkate alınması gereken noktalara uyulmasında yarar vardır. Mümkünse çelik kalıp yerine ahşap kalıp kullanılmalı, taze beton sıcaklığı en az +5¡C olmalı ve bu sıcaklık birkaç gün muhafaza edilmelidir. Katkılı çimento kullanımından ziyade portland çimentoları tercih edilmelidir. Betonu dondan korumak için en az 4-5 N/mm2’ye erişinceye dek çok sıkı bir şekilde korumalı, izole edilmelidir. Düşük sıcaklıktaki havalarda yüksek kalitede beton dökümü sağlayan, güvenilir ve klorür içermeyen beton katkısıdır.

Antifriz %1, soğuk veya don riski bulunan ortamlarda, betonun dökülmesinin ertelenmesini gerektiren aşağıdaki durumlarda çalışmanın devamlılığını sağlar. Hafif don etkisinin gün boyu devam ettiği durumlarda, gece boyunca don beklendiği durumlarda, ani sıcaklık düşmesi olası durumlarda, erken kalıp alınması gereken durumlarda (kış aylarında) tek başına veya iláve katkı olarak kullanılır. Dona karşı dayanımı artırır. Beton dayanımını yükseltir. Klorür içermez, donatıya zarar vermez. Dona karşı dayanım için gereken beton dayanım sınırının (4-5 N/mm2) bir an evvel aşılmasını sağlar ve bu süreyi kısaltır.

Soğuk havalarda beton dökülürken şu noktalara dikkat etmek gerekir: Kalıp ve donatı, su, kar ve buzlanmaya karşı korunmalı, gerektiğinde ön ısıtmayla minimum 0¡C’ye getirilmelidir. Kalıplar sıcaklık kayıplarına karşı yalıtılmalıdır. Taze beton sıcaklığı a) Çevre sıcaklığına, b) Beton döküm kalınlığına bağlı olarak en az 5-15¡C olmalıdır. Sıcaklık ve nem kaybı, örterek veya izole ederek engellenmelidir.

Hızlandırma Etkisi:Çimentonun cinsine-dozajına; çimento hızlandırıcı etkileşimine; ortam sıcaklığı-nemine; betonun-şerbetin kıvamına; akışkanlaştırıcı ile birlikte kullanılırsa onun dozajı ve tipine bağlı olarak değişir. Su ile çimento arasında meydana gelen hidrotasyon reaksiyonları sonucu oluşan ısının daha kısa sürede açığa çıkmasını temin eder. Böylece betonun, harcın ve enjeksiyon şerbetinin prizi hızlanır ve erken yüksek dayanımlar elde edilir. Avantajları ilk 24 saatte hızlı priz ve dayanım değerlerinde artışa imkán verir. Kürlenme süresini azaltır. Son dayanımlarda düşme olmaz. Bütün akışkanlaştırıcı katkılar ile uyumlu olup çökelme, jel yapma gibi olumsuzluk yaratmaz. Klorür içermez, donatıya zarar vermez.

1c. Hava Sürükleyiciler

Kullanıma hazır, düşük dozajla dahi etkili olabilen ve betona hava sürüklen katkıdır. Karışıma çok miktarda, çimento tanesi veya daha büyük çaplı (0,05-1,00 mm), homojen dağılmış hava gözeneklerinin sürüklenmesi esasına dayanır. Şu özellikleri sağlar: Donma-çözülme ve buz çözücü tuzların etkilerine karşı direnci artırır. Çalışabilirlikte ve dayanımda artış sağlar. Ayrışma riskini azaltarak kohezyonu artırır. İşlenebilirlikte azalma olmaksızın su miktarında azalma sağlar. Yüksek dozda kullanılması halinde bile prizde hava miktarındaki artış, dayanımları olumsuz yönde etkiler. (Her %1,0 iláve hava dayanımda %4,0 düşüşe sebep olur). Bu dezavantaj, akışkanlaştırıcı katkı kullanılmak suretiyle telafi edilebilir. Bazı özel durumlarda dozajın %0,15 sınırına yükseltilmesi gerekebilir. Hava miktarı testleri devamlı yapılmalı ve karışımda %4-6 oranında havanın temini için dozajda gerekli ayarlamalar yapılmalıdır.

Optimum donma korunumu için hava hacmi harç hacminin %9’udur. Bu alanda ölçüm yapılan en kolay birim, beton hacminin yüzdesel olarak hava miktarıdır. Hava miktarı dona karşı iyi bir koruma için %4 ile %8 arasında olmalıdır. Çimento pastasına bazen % 3-4 hava doğal olarak girebilir. Böylece hava katkısını beton hacminin %3-4’ü kadar daha ilave etmek yeterli olacaktır. Hava katkısı çimento pastasında milyonlarca ufak hava boşluğu oluşmasına sebep olur. Boşlukların mesafesi katkının verimliliğinin kritik ölçümüdür. Beton suya doyduğunda küçük boşluklar suyla dolmaz.

Harçtaki Soğuma Eğrileri Beton Teknik Şartnamesi (TS-802)

Soğuk Havada Beton Dökülmesi:

Donmuş, kar ile karışmış, kırağı ile örtülmüş malzeme kullanılmayacak ve hiçbir zaman donmuş zemin üzerine beton dökülmeyecektir. En az +3 ¡C’ye kadar herhangi bir tedbir alınmadan beton dökülebilir. +3 ¡C’de beton yapılması halinde betonun dökülmesi ve korunması için basit tedbirler alınması gereklidir.Isı -3 ¡C’den aşağı düştüğü zaman:

1-Dozajın en az 350 tutulması

2-Agreganın ve suyun + 40 ¡C’ye kadar ısıtılması

3-Prizi çabuklaştıran katkı malzemesinin ilavesi

4-Suyun çimentoya oranının 0,40'ı aşmaması

5-Betonun döküldükten 7 gün sonrasına kadar +15 ¡C’nin üstünde tutulması gibi tedbirler, idarenin yazılı izni ile uygulanacaktır.

Betonun Korunması:

Beton 7 gün süre ile nemli tutulacak; üzeri çuval, kum, hasır ve benzeri bir malzeme ile örtülecek, sulanacaktır. Ya da beton yüzeyine kimyevi koruyucu madde sürülmek suretiyle korunacaktır. Geceleri ısı +20 ¡C’den fazla olursa sulamaya devam edilecek beton, sarsıntıdan, rüzgár, yağmur ve kimyasal maddelerden (gerektiğinde katkı ilávesiyle) korunacaktır. Soğuk hava şartlarında beton dökmek için don beklentisi olan havalarda mümkünse döküm ertelenmeli, su/çimento oranı düşük beton karışımları seçilmeli, kalıp yüzeyleri kar ve buzdan arındırılmalı, dökülen betonu dondan korumak için çeşitli yalıtım teknikleri kullanılmalıdır.

Beton Elemanlarını Isıtma

Isıtılmış su ve kum kullanılabilir. Beton karışımının maksimum sıcaklığı, priz geciktirici kullanmadan dizayn edilmelidir. Portland çimentosunun hidratasyonu ısı açığa çıkarır. Betonun daha yüksek oranda portland çimento içermesi soğuk hava koruması için lazım olan daha fazla ısının ortaya çıkmasını sağlar. Isıtılmış su ve agrega kullanılabilir. Maksimum tavsiye edilen sıcaklıklar karışım suyu için 65¡C; agrega için 93¡C; beton için 26¡C ve kum için 65¡C’dir. Donmuş kum kullanılmamalıdır. Beton yerine yerleştirilirkenki tavsiye edilen sıcaklık ise 12¡C’dir. Katkıların kullanımı düşük su şartlarında işlenebilirliliği artırır. Katkılar donma zararını önleyerek, erken mukavemet sağlayarak, çimento miktarını artırarak beton içinde bir kürlenme sağlar. Beton döşemeler, buzlu ve donmuş toprakların üstüne atılmamalıdır. Kalıplar mutlaka buzdan veya donmuş her türlü malzemeden temizlenmelidir. Çözülme etkisi zeminde oturmalara sebebiyet verebilir. Hava sıcaklığındaki ani değişikliklere karşı beton erken kürlenme döneminden korunmalıdır. Isısal şoklar zeminde hareket oluşturabilir. Isıtma ekipmanlarından gelen gazın betona sızması engellenmelidir. Yumuşak, zayıf, tozlu beton yüzeyler bu gazlardan dolayı karbonasyona uğrayabilir. Rüzgarlı havalarda taze betondan ani ısı kayıplarını önlemek için üstü naylon branda ile kaplanmalıdır. Perde kalıpları daha uzun sürede alınmalıdır. Kalıpların yalıtım değeri betonun mukavemet kazanımını hızlandıran hidratasyon yoluyla üretilen ısıyı muhafaza etmek için önemlidir. Beton elemanlarından korunmasız olanlara önlem alınmalıdır. Soğuk havanın erken dönemleri boyunca suya doygunluğa müsaade edilmemelidir. Herhangi gevşek yalıtım malzemesinin taze betonla doğrudan teması engellenmelidir. Beton, 3.4 Mpa basma mukavemetine erişinceye kadar donma-çözülme olayından etkilenir. Katkılar ilk 24 saatteki mukavemetini %40 daha fazla almasını sağlayabilir. Yapısal elemanların kalıplar sökülmeden önce alması gereken değerler için A.C.I. Soğuk havada beton dökümünün (306-66) 5.5 ve 5.6’ya uygunluk şartları, betondan alınan numuneler üzerinde sağlanmalıdır. Test numunelerinde belirtilen mukavemet, kalıplar alınmadan önce gerekli mukavemeti vermelidir. Kalıp alma mukavemeti kriteri, betonu dona karşı koruması için gerekli mukavemetten farklıdır.

Sonuç

Katkılar, betonun daha soğuk havalarda dökülebilmesine imkan sağlarlar. Ama bununla beraber betonun açık yüzeylerini ısı yalıtım malzemeleriyle koruma ve kapanabilecek hacimleri yalıtımlı branda ile kapayarak o ortama ısı verme gibi  tedbirleri de beraberinde almak gerekir.







 

---

R E K L A M