beton nedir?
beton nedir?
Kuşkusuz beton her yerde görülebilir! Üretilen bu malzeme, diğer tüm malzemelerden daha üstün özellikler içerdiğinden kentsel inşaatta yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu makalede hangi malzemenin beton olduğu ve inşaatçılar arasında neden bu kadar popüler olduğu tartışılmaktadır.
Somut Tarih
Romalılar, MÖ 7000’de, Pantheon gibi dönemin kalıntılarında görülebilen bir tür beton inşa ettiler. Mühendislerin yeni çimento bileşiklerini test etmeye başladığı 18. yüzyıla kadar beton kullanımında çok az ilerleme oldu.
Modern beton, 1820’lerde Portland çimentosunun geliştirilmesiyle başladı. 1800’lerin ortalarında çeliği takviye elemanı olarak ve 1900’lerin başında öngerilmeli betonu tanıtarak gelişimi önemli adımlar attı. Son 75 yılda, kullanıcı talebine göre çok çeşitli çimento türlerinin yaygınlaşmasına, betonun mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerini iyileştirmek için katkı maddelerinin kullanımına tanık olduk.
20. yüzyılda betonarmenin geliştirilmesi ve kullanımı çok popüler hale geldi. Çimento bileşimlerinin değişmesiyle birlikte beton türleri de düşük dayanımlıdan çok yüksek dayanıma, hafiften ağıra ve diğerlerine doğru genişlemiştir. Bu nedenle, günümüzde hemen hemen tüm yapısal uygulamalarda kullanılmak üzere tek bir beton türü bulunmaktadır.
beton bileşimler
Beton, aşağıdaki gibi üç temel bileşenin birleşiminden oluşan sentetik ve kompozit bir malzemedir:
•Çimento
• Agregalar (kum)
•su
Agregalar karışımın %60 ila 75’ini oluştururken, bileşimin geri kalanı çimento ve sudan oluşur. Bu arada betonun özelliklerini değiştirmek için karışımda katkı maddeleri kullanılabilir. İnce kum parçacıkları, iri agregalar arasındaki boşluklara yerleştirilir ve çimento ve su kombinasyonu, onları tutmak için güçlü bir yapıştırıcı (çimento macunu) görevi görür.
Su, çimento ile karıştırıldığında hidratasyon (sertleşme) sürecini başlatır ve agregayı da bağlar. Suyun çimentoya oranı betonun kalitesinde en önemli faktördür çünkü karışımdaki çok miktarda su basınç dayanımını düşürür ve su eksikliği betonu kullanılmaz hale getirir. Su-çimento oranı, tam, sağlam ve işlenebilir beton yapmak için gereklidir.
Beton özellikleri
Kurucu malzemeleri betonun özelliklerini belirler. Su-çimento oranı, daha düşük su içeriğine ve dolayısıyla daha sağlam ürünlere sahip sıradan betonda belirleyici bir faktördür. Bununla birlikte, su tükenmesi betonun performansını düşürür. Performans, çökme testi kullanılarak ölçülebilir.
Agreganın boyutu, şekli, dokusu ve oranı beton karıştırma tasarımı üzerinde benzer bir etkiye sahip olabilir. Gerekirse, akışı artırmak için karışımdaki iri agrega sayısı azaltılabilir. Ancak çimento önemli bir maliyet faktörüdür ve karışımda artması maliyet fiyatını yükseltir.
beton derecesi nedir?
Karat, betonun basınç dayanımına göre betonun sınıflandırılması anlamına gelir. Beton yapmak için çimento, agrega ve su kullanılır, belirli bir oranda karıştırılır ve 150 mm’lik bir kalıba yerleştirilir. Beton kalıp istenilen mukavemete ulaşması için 28 gün su banyosunda bekletilir. Test yüklemesi altındaki 28 günlük basınç dayanımı, metrekare başına Newton cinsinden ölçülen beton kalitesi olarak bilinir.
Basınç dayanımına göre beton sınıfı M10, M20, M30 vb. ile gösterilir. “M” Mikser kelimesinin ilk harfinden türetilir ve M’den sonraki sayı betonun 28 gün sonraki basınç dayanımını gösterir. M10 beton, 28 günlük karakteristik dayanım açısından betonun metrekare başına 10 Newton basınç dayanımına sahip olduğu anlamına gelir.
Avrupa standardında derece “C” harfi ile C10, C15, C20, C25 vb. şeklinde belirtilir. C harfi betonun dayanım sınıfı anlamına gelir ve ondan sonraki sayı 28-‘i gösterir. metrekare başına Newton cinsinden günlük basınç dayanımı ve 30 cm yüksekliğindeki silindirik bir kalıp üzerinde basınç testi ile.
Betonun dayanıklılığı
Metallerin korozyonu, donma ve çözülme döngüleri, kimyasal saldırılar ve alkali reaksiyonları beton arızasının nedenlerinden bazılarıdır. Genellikle betonun geçirimsiz olduğu fikri yanlıştır! Ama gerçekte, sıvılar hala içinden geçebilir. Karıştırma şeması iyi ise su geçişi mümkün değildir ancak su buharı geçişi mümkündür.
Betonun bozulmasını önlemenin anahtarı, daha az geçirgen olmasıdır. Bu, su-çimento oranını, agreganın homojen derecesini ve yoğunluğunu azaltarak ve katkı maddelerinin (süper akışkanlaştırıcılar) ve buhar bariyerlerinin kullanılmasıyla başarılabilir. Geçirgenlik azaldıkça ve beton içindeki hava azaldıkça dayanıklılığı artar. Ayrıca, büzülme nedeniyle levha üzerinde çatlaklar meydana gelir.
Betonun Avantajları
• İçeriği dünyanın çoğu yerinde kolayca bulunur.
• Doğal taşların aksine bu sentetik malzeme kusursuzdur.
• Ekonomik olarak istenilen bir dirence dönüştürülebilir.
• Dayanıklılığı çok yüksektir.
• İstediğiniz şekilde kalıplanabilir.
• Yerinde betonlama yapılabilir, bu da tasarruf sağlar.
• Bakım maliyeti yok denecek kadar azdır.
• Artan zamanla bozulması önemli değildir.
• Bedir yangına dayanıklıdır.
• Yüksek sıcaklıklara dayanabilir.
• Rüzgara ve suya dayanıklıdır.
• Ses yalıtım malzemesidir.
Betonun dezavantajları
• Diğer bağlayıcılarla karşılaştırıldığında betonun çekme dayanımı nispeten düşüktür (bu sorun donatı çeliği ile çözülür).
• Daha az sünekliğe sahiptir.
• Gücünden daha ağırdır.
• Çözünür tuzlar içerebilir.
• Yapılardaki sabit yükler sünmeye neden olur.
• Karıştırma tasarımı, hassasiyet ve mühendislik uzmanlığı gerektirir.
• Çatlamaya eğilimli.
Beton uygulamaları
Beton, yüksek binalar için sağlam ve güvenli bir temel sağlayan, çürümeye, yangına ve paslanmaya karşı dayanıklı, inşaattaki en dayanıklı malzemelerden biridir. Ahşap dahil diğer yapı malzemelerine göre iki kat daha uzun ömürlüdür. Dayanıklılığından dolayı yol ve sokak yapımında kullanılır. Asfalt tasarrufuna yardımcı olur ve bakım maliyetlerini azaltarak çevreye yardımcı olur.
Beton stabil bir yapı malzemesidir ve çok az bakım gerektirir. Bu nedenle konut, ofis ve ticari yapılarda kullanılmakta, ayrıca sahip olduğu özellikler ile inşaat ve işletme maliyetlerini düşürmektedir. Konut binaları için yangına dayanıklılık, doğal bir afet durumunda daha az kaza anlamına gelir.
Diğer kullanımlar aşağıdaki gibidir:
• Su havzaları ve kanalizasyon
• Beton merdivenler
• Beton barajlar
• Açık deniz inşaatı
• Underground tunnels
• Beton kaplama
• Dolgu olarak beton kullanımı
• Yol yapımı ve yol yapımı
• Beton işleme
Beton Kür
Beton döküldükten sonra beton işlenir. İşleme, nem ve sıcaklık seviyesini korurken dökülen betonun bakımı ve bakımıdır. Kür veya hidratasyon süresi ne kadar uzun olursa beton o kadar güçlü olur.
Bu, hava koşullarına bağlı olarak 3 ila 14 gün arasındaki programa bağlıdır. Örneğin, yüksek nem nedeniyle soğuk havalarda işlem süresini azaltmak daha iyidir. Tersine, yaz aylarında, betona sürekli su püskürterek ve yapı elemanlarını (kolonlar gibi) bir çuval kullanarak bükerek dikkatli olunmalıdır.
İşleme, nasıl ayarlanacağını bilmeye ve beton mukavemeti elde etme sürecine bağlıdır. Bu eğilimler şunları içerir:
• İlk 48 saat: Kalıpları çıkarmayın.
• 48 saat sonra: Beton, üzerinde zarar görmeden yürünebilecek kadar sağlamdır.
• 7 gün sonra: Beton, yüklemeye hazır olacak kadar sağlamdır.
• 28 gün sonra: Beton maksimum basınç dayanımına ulaşır.
• Minimum işlem süresi 7 gündür. Bu süre zarfında uygun sıcaklık ve nem en az %80 olmalıdır.
beton türleri
Beton aşağıdaki tiplere ayrılmıştır:
• Sıradan beton
• Somut
• Polimer beton
• Betonarme
• Öngerilmeli beton
• Hazir BETON
• Beton cam
• Kendiliğinden yerleşen beton
• Fiber beton
• Akıllı beton
• Sünger beton
Kuvvet
Betonun mukavemeti, çimentonun kalitesinden, kullanılan agregaların dağılımından ve karışımdaki su miktarından etkilenir. İşleme yöntemleri de mukavemette önemli bir rol oynar. Portland çimentosu, kireçtaşı karbonatları (kireçtaşı, alçıtaşı veya marn) ve kil karışımıdır ve uygulama tipine bağlı olarak tip bir, tip iki, tip üç vb. dahil olmak üzere çeşitli tiplerde mevcuttur.
Agregalar, belirli tane boyutuna göre belirlenen kumlardır. Kum agregaları boyut, keskinlik veya yuvarlaklık, pürüzlülük, doku ve daha fazlasıyla tanımlanabilir. Keskin köşe agregaları genellikle basınç dayanımı üzerinde yüksek bir etkiye sahiptir. Daha düşük bir su-çimento oranı mukavemeti arttırır, ancak verimlilik ve akışkanlık da dikkate alınmalıdır.
Performance
Betonun performansı genellikle 30 cm yüksekliğinde konik bir kalıp kullanan çökme testi ile belirlenir. Slump, betonun orijinal yüksekliğinden uzaklığını ölçer. Örneğin, beton kalıbın kenarına kadar doldurulur ve ardından kalıp kaldırılırken betonun yüksekliği azalır. Orijinal yükseklik ile yükseklik azalması miktarı arasındaki farka çökme denir.
Çökme ne kadar yüksek olursa, beton o kadar pürüzsüz olur, ancak dayanım o kadar düşük olur. Slump uygulama türü, hava koşulları ve genel olarak ulusal yapı yönetmeliklerinde yer alan dereceli yasalara göre belirlenir. Ancak istenilen dayanım ile betonun debisi arasında uygun bir ilişki kurmak gerekir.
titreşimli beton
Beton, metal ve ahşap kalıplara pompa ile veya elle yerinde dökülür. Kalıbın içine girdikten sonra, karışımdaki hava kabarcıklarını gidermek için elektrikli veya benzinli vibratör kullanılarak vibrasyon yapılır.
İri agregaların kalıbın dibine düşmemesi için vibrasyon çok hızlı yapılmalıdır. Su/çimento oranı ne kadar yüksek olursa, kabarcıkların ve agregaların düşme olasılığı o kadar artar. Bu amaçla su/çimento oranı düşük olan bir karışım vibrasyona daha uygundur.
Beton Katkıları
Betonun özel özelliklerini iyileştirmek için çimento karışımına katkı maddeleri eklenir. En önemlileri, karışımda küçük kabarcıklar oluşturan ve betonun donma ve çözülme döngülerine ve ıslatma maddelerine dayanma kabiliyetini artıran hava emici maddelerdir.
Kalsiyum klorür gibi hızlandırıcılar soğuk havaya uygun olan ayar hızını arttırır. Yavaşlar tam tersi etkiye sahiptir ve sıcak havalarda kullanılır. Diğer katkı maddeleri, betonun büzülmesini ve büzülmesini azaltanları içerir. Polimerler bazen yüksek yapışma ve düşük geçirgenliğe sahip betonlar üretmek için Portland çimento karışımlarına eklenir.
Beton fiyatları
Genel olarak, metreküp beton başına maliyet aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
• Hammadde fiyatları
• Beton kalitesi (artan çimento maliyeti artırır)
• Sipariş miktarı
• Beton santralinden proje sahasına olan mesafe (daha fazla mesafe, daha yüksek beton fiyatı anlamına gelir)
• Kullanılan eklentiler
• Seçilen beton türü
Çözüm:
Beton, çimento, su ve ince ve iri agregalardan oluşan bir yapı malzemesidir. Bu sentetik malzemenin bileşenleri dünyanın her yerinde bulunabilir ve biraz teknik beceriye sahip herkes onu günlük kullanım için yapabilir! Ancak çok katlı bir bina inşa etmek için beton konusunda uzmanlaşmış deneyimli bir mühendis olmanız gerekir.
Kaynaklar: