KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON

Doç. Dr. Halit YAZICI

http://kisi.deu.edu.tr/halit.yazici/

ÖÖZEL BETONLARZEL BETONLAR

Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü

• Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB), kendi ağırlığı ile sık donatılı dar ve derin kesitlere yerleşebilen, iç veya dış vibrasyon gerektirmeksizin kendiliğinden sıkışabilen, bu özelliklerini sağlarken ayrışma ve terleme gibi problemler yaratmayarak kohezyonunu (stabilitesini) koruyabilen, çok akıcı kıvamlıözel bir beton türüdür. Klasik beton dizaynından farklı olarak kendiliğinden yerleşen betonda; kimyasal katkı, viskozite arttırıcı katkı ve çok miktarda inert veya puzolanik mineral katkının tümünün veya bir kısmının kullanılması ihtiyacı doğmaktadır

1- KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN, YÜZEYLENEN BETON(SELF LEVELLING CONCRETE-SLC)

2- KENDĐLĐĞĐNDEN SIKIŞAN BETON(SELF COMPACTING CONCRETE-SCC)

3- KENDĐLĐĞĐNDEN ÇÖKEN (OTURAN) BETON(SELF CONSOLIDATING CONCRETE-SCC)

• HERHANGĐ BĐR DIŞ ETKĐYE GEREK DUYULMADAN

KENDĐ AĞIRLIĞI ĐLE SIK DONATILI, DAR VE DERĐN

KESĐTLERE, SIKIŞARAK YERLEŞEBĐLEN VE BU ESNADA

AYRIŞMAYA DĐRENÇ GÖSTEREN BETONDUR.

ĐSĐMLENDĐRME

TANIM

Avrupadaki ilk prototip üretimi (1998)

TARĐHÇE

1986 - TOKYO ÜNĐVERSĐTESĐNDE ĐLK ÇALIŞMALARIN BAŞLANGICI (OKAMURA, OZAWA, MAEKAWA)

1988 - TOKYO ÜNĐVERSĐTESĐNDE ĐLK PROTOTĐP TAMAMLANDI.

1990 sonrası - KYB ÜRETEN VE KONU ÜZERĐNDE ÇALIŞAN ÜLKELER: JAPONYA, ĐSVEÇ, HOLLANDA, FRANSA, ABD, KANADA, ALMANYA

1995 - KYB ĐÇĐN ĐLK YEREL STANDART HAZIRLANDI. (JAPONYA)

2000 - ABD ‘de KYB’nin Yayılması

KYB’ye NEDEN GEREK DUYULDU ?

1. SAHA ŞARTLARINDA YETERLĐ SIKIŞTIRMANIN

SAĞLANAMAMASI - KALĐTESĐZ ĐŞÇĐLĐK

SIK DONATILI, KARMAŞIK GEOMETRĐLĐ KESĐTLER

KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETONLA

ÜRETĐLMĐŞ PERDE

Yeterli akıcılıkta ve ayrışmaya dirençli

NORMAL BETONLA ÜRETĐLMĐŞ PERDE

KYB’a NEDEN GEREK DUYULDU ?

2. TAŞIYICI SĐSTEMĐN GETĐRDĐĞĐ KALIP PROBLEMLERĐ

KYB kalıba pompalanabilir

POMPALANABĐLĐRLĐK

*PSÖDOPLASTĐK DAVRANIŞ

Pompa içi geçiş simülasyonu

Çeperler

Hız

işçilik

Pürüzsüz Kalıp yüzeyi

KULLANIM ALANLARI

*PREFABRĐKE BETON VE BETONARME ELEMAN

ÜRETEN FABRĐKALARDA

AVANTAJ VE DEZAVANTAJLAR

AVANTAJLAR

* ĐNŞAAT SÜRESĐNDE KISALMA SAĞLAR.

* ĐŞÇĐLĐK MALĐYETĐNĐ AZALTIR.

* BETON KALĐTESĐNDE (DAYANIM VE DAYANIKLILIK) ARTIŞ

* SIVA GEREKTĐRMEZ.

* Vibrasyon işini ortadan kaldırır. Prefabrike üretimde Buhar kürü ihtiyacını azaltır.

DEZAVANTAJLAR

* KALIPTA HĐDROSTATĐK BASINÇ ETKĐSĐ (SAĞLAM KALIP)

* KATKI VE KARIŞIM MALĐYETĐ

* STANDART ÜRETĐM YÖNTEMĐ VE STANDART DENEYLERĐN YOKLUĞU

* FARKLI BETON TĐPLERĐYLE UYUMUNUN BELĐRSĐZLĐĞĐ

KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON

ÜRETĐMĐNDE MALZEME SEÇĐMĐ

*Normal beton üretiminde kullanılabilirlik şartlarınısağlayan, ayrıca;

* ÇĐMENTO C3A<%8-10

* Đri agrega Dmax<20mm

KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON Karışım Dizaynı

1.Đri agrega hacmi toplam hacmin

%50’sinden fazla olmayacak.

En büyük tane boyutu<16mm

2. Kum (ince agrega) hacmi

harç hacminin %40’ından fazla olmayacak.

3. Polikarboksilat bazlı bir

kimyasal katkı kullanılmalıdır.

4. Viskoziteyi ayarlamak

amacıyla ya viskozite arttırıcıkimyasal katkı ya da filler (uçucu kül, silis dumanı, kireçtaşı veya granit tozu, yüksek fırın curufu) tipi malzeme kullanılmalıdır.

5. Karışım suyunun hiçbir

zaman 200kg/m3’ü aşmamasıgereklidir.

SÜPERAKIŞKANLAŞTIRICI KATKI - 1. ve 2. nesil

POLĐKARBOKSĐLĐK ASĐT BAZLI

� ÇĐMENTO TANECĐKLERĐ ÜZERĐNE

YAPIŞARAK ELEKTRĐKSEL ĐTKĐYARATIR: MÜKEMMEL DĐSPERSĐYON

HĐPERAKIŞKANLAŞTIRICI KATKI - 3.nesil

NAFTALEN VE MELAMĐN SÜLFONAT FORMALDEHĐT

BAZLI

� ELEKTRĐKSEL ĐTKĐYE EK OLARAK

POLĐMER ZĐNCĐRLERĐ ÇĐMENTO

TANECĐKLERĐ ARASINDA FĐZĐKSEL ĐTKĐ

DE YARATIR: UZUN SÜRE

ĐŞLENEBĐLĐRLĐĞĐNĐ KORUR.

Kimyasal katkısız

ÇĐMENTO HAMURU

%0,4 Lignosülfonatbazlı kimyasal

katkı

%0,8 Naftalin sülfona-

formaldehit bazlı kimyasal

katkı

%0,8Polimer bazlı kimyasal

katkı

I.nesil II.nesil III.nesil

VĐSKOZĐTE ARTTIRICI KATKILAR

DOĞAL POLĐMER BAZLILAR

YARI SENTETĐK POLĐMER TÜREVLERĐ

SENTETĐK POLĐMERLER Poliakrilat

Selüloz

Zamk, reçine,

sakız...

MĐNERAL

KATKI

UÇUCU KÜL

SĐLĐS DUMANI

� HAMUR HACMĐ ARTIŞI ↑

� KÜRESEL ŞEKĐL ↑

� TERLEME ve SEGREGASYON AZALTICI ETKĐ

MĐNERAL KATKILARIN VĐSKOZĐTEYE ETKĐSĐ

Taş tozu

ERKOÇMĐKRONĐZE

FĐLTRE SĐSTEMĐ

TAZE BETON REOLOJĐSĐ

BETON → KOMPOZĐT MALZEME

TAZE BETON → KATI PARÇACIKLARIN (AGREGA) VĐSKOZ BĐR SIVI (ÇĐMENTO HAMURU) ĐÇĐNDE YÜZDÜĞÜ SÜSPANSĐYON

VĐSKOZĐTE → AKIŞKANLARIN AKMAYA GÖSTERDĐĞĐ DĐRENÇ

VĐSKOZĐTE ↑ VĐSKOZĐTE ↓

AKIŞKANLIK ↓ AKIŞKANLIK ↑

ÖRN: BAL ÖRN: SU

VĐSKOZĐTENĐN KAYNAĞI

AKIŞKAN MOLEKÜLLERĐ ARASINDAKĐETKĐLEŞĐM VE KOHEZYON

3

KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEBĐLĐRLĐK DENEYLERĐ

PARAMETRE SĐMGELEDĐĞĐ ÖZELLĐK

EŞĐK KAYMA DĐRENCĐ

PLASTĐK VĐSKOZĐTE

HARCIN HAREKETE GEÇMESĐĐÇĐN GEREKLĐMĐN. KUVVET

AKICILIK

τοοοο

eşik kayma

gerilmesi

τ

γγγγ

µplastikviskozite

TAZE BETON ĐŞLENEBĐLĐRLĐK DENEYLERĐ

TEK PARAMETRE ÖLÇEN DENEYLER

DENEY ÖLÇÜLENSĐMGELEDĐĞĐPARAMETRE DIŞ ETKĐ

Eşik kayma direnci Kendi ağırlığıÇökme-yayılma Yayılma çapı

Kendi

ağırlığı

Akma hunisi

V tipi

Harcın kabı boşaltma süresi

Plastik viskozite

TAZE BETON ĐŞLENEBĐLĐRLĐK DENEYLERĐ

TEK PARAMETRE ÖLÇEN DENEYLER

DENEY ÖLÇÜLENSĐMGELEDĐĞĐPARAMETRE DIŞ ETKĐ

I II

τοοοο ΙΙΙΙΙΙΙΙ

γγγγ

τ

II

I

τοοοο ΙΙΙΙµ

µ

τοοοο

γγγγ

τ

II

I

µ I

µ II

d

I

d

II

AYNI EŞĐK KAYMA DĐRENCĐ FARKLI VĐSKOZĐTE

FARKLI EŞĐK KAYMA DĐRENCĐ AYNI VĐSKOZĐTE

AKMA SÜRELERĐ

TI > TII

AKMA SÜRELERĐ

TI = TII

d < D

Dd

I

I

DOLDURMA KABĐLĐYETĐ ÖLÇEN DENEYLER

Kendi ağırlığıU tipi yükseklik farkı

L tipi gözlem

DENEY ÖLÇÜLEN DIŞ ETKĐ

U-BOX DENEYĐ

DOLDURMA KABĐLĐYETĐ ÖLÇEN DENEYLER

Kendi ağırlığıL tipi Yükseklik farkı

DENEY ÖLÇÜLEN DIŞ ETKĐ

ĐKĐ PARAMETRE ÖLÇEN DENEYLER

HIZ KONTROL

PANELĐ

BASINÇGÖSTERGESĐ

I

� VĐSKOZĐMETRE VEYA REOMETRELER

I. TATTERSAL’ın GELĐŞTĐRDĐĞĐ REOMETRE

II. TEK EKSENLĐ SĐLĐNDĐR TAKIMI (DIŞ SĐLĐNDĐR

HAREKETLĐ, ĐÇ SABĐT)

KYB OPTĐMĐZASYONU

DÜŞÜK EŞĐK KAYMA GERĐLMESĐ

SIKIŞTIRMA ĐÇĐN ENERJĐ ŞART

OPTĐMUM VĐSKOZĐTE

YÜKSEK VĐSKOZĐTE

TIKANMA RĐSKĐ

DÜŞÜK VĐSKOZĐTE

AYRIŞMA RĐSKĐ

SU

ĐLAVESĐHĐPER AKIŞKANLAŞTIRICI

ĐLAVESĐ

VĐSKOZĐTE ARTTIRICI KATKI

ĐLAVESĐ

MĐNERAL KATKI veya TAŞ TOZU ĐLAVESĐ

SUĐLAVESĐ

NORMAL BETON

AYRIŞMA

KAPĐLER BOŞLUK ARTIŞI

Su azaltarak

Su azaltmadan

UYGUN SIKIŞTIRMA ENERJĐSĐNE ĐHTĐYAÇ

AYRIŞMA

SÜPERAKIŞKANLAŞTIRICI ĐLAVESĐ

(NAFTALEN VE MELAMĐN

SÜLFONAT FORMALDEHĐT BAZLI)

KYB OPTĐMĐZASYONU

BAŞARISIZLIKLA SONUÇLANAN DENEMELER

DÜŞÜK DAYANIM VE

DAYANIKLILIK

HIZLI ĐŞLENEBĐLĐRLĐK

KAYBI

VĐSKOZĐTE ARTTIRICI KATKI ĐLAVESĐ

KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON

Sıkıştırma enerjisi ihtiyacı min.

Yeterli akıcılıkta ve ayrışmaya

dirençli

MĐNERAL KATKI VEYA TAŞTOZU ĐLAVESĐ

KYB OPTĐMĐZASYONU

BAŞARILI DENEMELER

NORMAL BETON

SÜPERAKIŞKANLAŞTIRICI ĐLAVESĐ

(NAFTALEN VE MELAMĐN

SÜLFONAT FORMALDEHĐT BAZLI)

HĐPERAKIŞKANLAŞTIRICI ĐLAVESĐ

(POLĐKARBOKSĐLĐK ASĐT BAZLI)

GELENEKSEL BETON KYB

Ayrışmanın gözlemle sınıflandırıldığı deney

3. KARIŞIMIN HAZIRLANMASI (katkı ilavesi)

S/Ç= 0,40 S/T= 0,29

%1,9 katkı ilavesi(toz ağırlığı)

Viskoz ortam agregaların çökelmesini engelliyor.

Yüzey görünümü standart C30’a göre çok üstün

yukarıda görülen küpün 7 günlük basınç dayanımı 50 MPaolup çimento dozajı 330 kg/m3’tür.

KENDĐLĐĞĐNDEN YERLEŞEN BETON

Doç. Dr. Halit YAZICI

http://kisi.deu.edu.tr/halit.yazici/

ÖÖZEL BETONLARZEL BETONLAR

Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü