Betonlar yapı sektöründe en çok kullanılan malzemelerden biridir. Beton bünyesinde birbirinden farklı malzemeler bulunmaktadır. Bu malzemelerin arasında çimento, agrega, kimyasal katkıları ve suyu saymak mümkündür. Ancak betonun çeşitli yapısal özelliklerinden dolayı uygulaması yapıldıktan sonra deformasyona uğraması olasıdır. Bu deformasyonlardan bir tanesi beton basınç dayanımından kaynaklanmaktadır.
Beton sertleştikten sonra meydana gelen beton üzerindeki yüklerden kaynaklı betonun şekil deformasyonuna ve kırılmaya karşı gösterdiği dirence beton basınç dayanımı adı verilmektedir. Bu yazımızda beton basınç dayanımının ne olduğundan ve öneminden, farklı beton sınıflarının basınç dayanımlarının ne olduğundan ve beton dayanımını etkileyen faktörlerden bahsedilecektir. Aynı zamanda beton dayanımının nasıl hesaplandığı ile beton mukavemetinin nasıl artırılabileceğini değinilecektir.
Beton Basınç Dayanımının Önemi
Beton dayanımı, betonun sağlam şekilde uzun ömürlü olması için betonun sahip olması gereken önemli bir özelliktir. Ayrıca beton dayanımını incelemek beton hakkında sizlere birçok bilgi sağlayacaktır. Beton dayanımının düşük olması betonun su geçirgenliğinin fazla olduğunu da göstermektedir. Bunun yanı sıra beton dayanımını; beton yaşı, çimento özellikleri ve beton sıcaklığı gibi birçok konuyu doğrudan etkileyebilmektedir.
Beton, döküm işlemi yapıldıktan sonra zaman içerisinde dayanımını kazanan bir malzemedir. Beton dökümü yapıldıktan yaklaşık 28 gün içerisinde beton dayanımının neredeyse tamamı oluşmuş olmaktadır. Ancak beton dökümünün yaklaşık 7. günü itibari ile beton basınç dayanımı hakkında doğru bir fikir oluşturulabilmektedir.
Betonların basınca karşı direnci betonun ömrü açısından da önemli bir etkendir. Beton dayanımı değerlerinin bilinmesinin de birçok faydası bulunmaktadır. Bunların başında ise bu değer ile birlikte betondaki diğer özellikler hakkında bilgi sahibi olunması gelmektedir. Beton dayanımı değerinin bilinmesi diğer dayanım türlerin hakkında da bilgi verebilmektedir. Bunların başında beton çekme dayanımı ve eğilme dayanımı gelmektedir. Çünkü basınç dayanımı ile bu dayanımlar arasında korelasyon bulunmaktadır. Beton dayanımı beton sınıflandırmaları yapılırken de en önemli özellikler arasında sayılmaktadır.
Farklı Beton Sınıflarının Basınç Dayanımları
Betonlar özelliklerine göre kendi içerisinde çeşitli sınıflara ayrılmaktadır. Betonların sahip oldukları bu farklı özellikler aynı zamanda beton basınç dayanımının da farklı olmasına sebep olmaktadır. Aşağıdaki tablo aracılığı ile beton sınıflarına göre karakteristik basınç dayanımını görebilirsiniz.
| Basınç Dayanımı Sınıfı | En Düşük Karakteristik Silindir Dayanımı (fck, sil N/mm²) | En Düşük Karakteristik Küp Dayanımı (fck, küp N/mm²) |
|---|---|---|
| C 12/16 | 12 | 16 |
| C 16/20 | 16 | 20 |
| C 20/25 | 20 | 25 |
| C 25/30 | 25 | 30 |
| C 30/37 | 30 | 37 |
| C 35/45 | 35 | 45 |
| C 40/50 | 40 | 50 |
| C 45/55 | 45 | 55 |
| C 50/60 | 50 | 60 |
| C 55/67 | 55 | 67 |
| C 60/75 | 60 | 75 |
Beton tanımlaması ve sınıflandırılması basınç dayanımına göre yapılmaktadır. TS 3068 standardına uygun olarak bu ölçümler yapılmalıdır.
Betonun Basınç Dayanımını Etkileyen Faktörler Nelerdir?
Beton dayanımını etkileyen birden fazla faktör bulunmaktadır. Bu faktörleri kendi içerisinde gruplandırmak gerektiğinde dış koşullara bağlı etkenler, su ve çimento ile ilgili etkenler ve betonun kompasitesi ile ilgili etkenler şeklinde gruplandırmak mümkün olacaktır. Ek olarak, beton basınç dayanımını etkileyen bazı doğal etkenlerde mevcuttur. Bunları;
- Betonun su geçirimliliği,
- Betonun gözenekli yapısı,
- Agreganın sağlamlık düzeyi,
- Betonda kullanılan malzemelerin mineral yapısı,
- Betondaki tanelerin geometrik yapısının uygunluğu,
- Agreganın yapısındaki kil miktarı,
- Agreganın temizlik düzeyi,
- Betondaki en büyük tane boyutunun ne olduğu,
- Betonun granülometresi,
- Betonun yüzeyinin ne kadar pürüzsüz olduğu,
- Termik genleşme katsayısının ne olduğu,
- Elastisite modülü şeklinde sıralamak mümkündür.
Beton Basınç Dayanımı Nasıl Ölçülür?
Beton dayanımını ölçebilmek için birbirinden farklı yöntemler mevcuttur. Ancak her bir yöntemin kendi içerisinde hesaplamaları farklı olduğu için sonuçları da farklılık gösterebilmektedir. Bu gibi durumlarda hangi yöntemle dayanımın ölçüldüğünün bilinmesi gerekmektedir. Herhangi bir açıklama yoksa TS EN 12390-4 standardına uygun şekilde standart boyutlu numunelerin kullanıldığı dayanım testinin yapıldığı anlaşılacaktır. Beton basınç dayanımı için kullanılan testleri şu şekilde sıralamak mümkündür:
- Hızlandırılmış küre şeklindeki numunelere uygulanan basınç dayanım testi
- Karot değerlendirmesi ile numunelere uygulanan basınç dayanım testi
- Ultrasonik test cihazı kullanılarak uygulanan basınç dayanım testi
- Beton test çekici kullanılarak uygulanan basınç dayanım testi
- Taze betondan hazırlanan standart boyutlu numunelere uygulanan basınç dayanım testi
Beton Dayanım Testi Nasıl Yapılır?
Beton dayanım testi için ilk olarak kullanılacak dayanım testi metodu seçilir. Daha sonra beton basınç dayanımı analizi yapılacak yüzey alanı kurulanarak fazla sudan arındırılır. Seçilen numuneler, yük uygulama yönü dikkate alınarak uygun şekilde yerleştirilir. Standartta belirtilen hızda yük numune üzerine aktarılır. En üst hıza ulaşıncaya kadar işlem devam ettirilir. Gösterge aracılığıyla uygulanan en büyük yük kaydedilir.
Beton basınç deneyi sonucunda numunelerin kırılma tipleri kontrol edilir. Numunelerin belirlenen kriterlerde kırılmış olması gerekmektedir. Standart dışı bir kırılma tipi ile karşılaşıldığında rapora not alınıp gerekli incelemeler başlatılmalıdır.
Beton Mukavemeti Nasıl Arttırılır?
Beton mukavemetini arttırmanın birden fazla yolu bulunmaktadır. Bunların başında çok eski tarihlerden itibaren kullanılan su ve çimento oranının azaltılması metodu gelmektedir. Böylece mukavemet artacaktır. Çimento hamurunu azaltmak yerine kullanılacak bir diğer yöntem ise agrega kullanım oranını arttırmaktır. Ancak burada doğru oranı bulmak önem teşkil etmektedir. Agrega oranı kadar agreganın kalitesinin de beton mukavemeti üzerinde etkisi olduğu bilinmektedir. Agreganın kalitesi, tanecikli yapının yüzey durumunu ve fiziksel özellikleri ile ilgilidir. Bu nedenle betonda çimento ile agregalar arasında bulunan bağın kuvveti de beton kalitesi ile doğru orantılıdır. Agrega yüzeyleri ne kadar pürüzsüz ise beton basınç dayanımı da o kadar yüksektir. Söz konusu durumda bilinen en iyi agregalar küp ya da küre şeklindeki agregalar olurken en düşük mukavemete neden olanlar yassı ve uzun agregalardır.
Kaliteli bir betona sahip olabilmek için en yüksek sıkışabilirlik oranına sahip agrega kullanabilmek önemlidir. Aynı çapa sahip taneciklerde sıkışabilirlik, çapın büyüklüğü ile ilgili olmayıp tane şekline bağlı olarak değişebilmektedir. Belirli bir tanecik şekli olduğu zaman sıkışma da sabit olmaktadır. Daha yüksek sıkışıklık elde edilebilmesi için farklı çapların kullanılması önemlidir. Böylelikle küçük parçalar büyük parçaların arasına girerek daha sağlam bir yapı oluşmasına sebep olacaktır.
Söz konusu malzemeler dışında kullanılabilecek diğer bir malzeme ise beton donatı katkı maddeleridir. Bazalt elyaf beton donatı katkısı gibi maddeler sayesinde betonlarda oluşabilecek rötre ve çatlakların önüne geçilebilir, betonun su geçirgenliği azaltılır. Aynı zamanda beton, yüzey aşınmalarına ve darbelere karşı korunur ve betonlar üç boyutlu olarak güçlenir. Beton donatı katkı ürünleri için karbon fiber beton donatı katkısı da örnek olarak verilebilir. Bu ürünler hakkında detaylı bilgi almak için Carbonier’in sitesine göz atabilirsiniz.
Önceki yazımıza https://www.carbonier.com/blog/rezonans-nedir-binalarda-etkileri-nelerdir linkinden ulaşabilirsiniz.
Blog
© Copyright Carbonier. Tüm hakları saklıdır.
