TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD
TS 802 Haziran 2009
ICS 91.100.30
BETON KARIŞIM TASARIMI HESAP ESASLARI Design of concrete mixes
TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ Necatibey Caddesi No.112 Bakanlıklar/ANKARA
−
Bugünkü teknik ve uygulamaya dayan ılarak hazırlanmış olan bu standardın, zamanla ortaya ç ıkacak geliş gelişme ve değ değişikliklere uydurulmas uydurulması mümkün olduğ olduğundan ilgililerin yay ınlar ı izlemelerini ve standardın uygulanmas ında kar şılaş laştıklar ı aksaklıklar ı Enstitümüze iletmelerini rica ederiz.
−
Bu standardı oluş oluşturan İhtisas Grubu üyesi değ değerli uzmanlar ın emeklerini; tasar ılar üzerinde görüş görüşlerini bildirmek suretiyle yardımcı olan bilim, kamu ve özel sektör kuruluş kurulu şlar ı ile kiş kişilerin değ değerli katkılar ını şükranla anar ız.
Kalite Sistem Belgesi kurulu şlar ın sistemlerini TS EN ISO 9000 Kalite İmalât ve hizmet sektörlerinde faaliyet gösteren kuruluş Standardlar ına uygun olarak kurmalar ı durumunda TSE taraf ından verilen belgedir.
Türk Standardlar ına Uygunluk Markası (TSE Markası) TSE Markası, üzerine veya ambalâj ına konulduğ konulduğu mallar ın veya hizmetin ilgili Türk Standard ına uygun olduğ olduğunu ve mamulle veya hizmetle ilgili bir problem ortaya ç ıktığında Türk Standardlar ı Enstitüsü’nün garantisi altında olduğ olduğunu ifade eder.
TSEK Kritere Uygunluk Belgesi (TSEK Markası Kullanma Hakkı) Kritere Uygunluk Belgesi; Türk Standardlar ı bulunmayan konularda firmalar ın ürünlerinin ilgili uluslararas ı standardlar, benzeri Türk Standardlar ı, diğ diğer ülkelerin milli standardlar ı, teknik literatür esas al ınarak Türk Standardlar ı Enstitüsü taraf ından kabul edilen Kalite Faktör ve De ğerlerine uygunluğ uygunluğunu belirten ve akdedilen sözleş sözleşme ile TSEK Markas ı kullanma hakk ı verilen firma adına düzenlenen ve üzerinde TSEK Markası kullanılacak ürünlerin ticari Markas ı, cinsi, sınıf ı, tipi ve türünü belirten geçerlilik süresi bir y ıl olan belgedir.
DİKKAT! TS işareti ve yanında yer alan sayı tek baş başına iken (TS 4600 gibi), mamulün Türk Standard ına uygun üretildiğ üretildiğine dair üreticinin beyan ını ifade eder. Türk Standardlar ı Enstitüsü taraf ından herhangi bir garanti söz konusu değildir. Standardlar ve standardizasyon konusunda daha geni ş geni ş bilgi Enstitümüzden sağ sağ lanabilir. lanabilir.
TÜRK STANDARDLARININ YAYIN HAKLARI SAKLIDIR.
−
Bugünkü teknik ve uygulamaya dayan ılarak hazırlanmış olan bu standardın, zamanla ortaya ç ıkacak geliş gelişme ve değ değişikliklere uydurulmas uydurulması mümkün olduğ olduğundan ilgililerin yay ınlar ı izlemelerini ve standardın uygulanmas ında kar şılaş laştıklar ı aksaklıklar ı Enstitümüze iletmelerini rica ederiz.
−
Bu standardı oluş oluşturan İhtisas Grubu üyesi değ değerli uzmanlar ın emeklerini; tasar ılar üzerinde görüş görüşlerini bildirmek suretiyle yardımcı olan bilim, kamu ve özel sektör kuruluş kurulu şlar ı ile kiş kişilerin değ değerli katkılar ını şükranla anar ız.
Kalite Sistem Belgesi kurulu şlar ın sistemlerini TS EN ISO 9000 Kalite İmalât ve hizmet sektörlerinde faaliyet gösteren kuruluş Standardlar ına uygun olarak kurmalar ı durumunda TSE taraf ından verilen belgedir.
Türk Standardlar ına Uygunluk Markası (TSE Markası) TSE Markası, üzerine veya ambalâj ına konulduğ konulduğu mallar ın veya hizmetin ilgili Türk Standard ına uygun olduğ olduğunu ve mamulle veya hizmetle ilgili bir problem ortaya ç ıktığında Türk Standardlar ı Enstitüsü’nün garantisi altında olduğ olduğunu ifade eder.
TSEK Kritere Uygunluk Belgesi (TSEK Markası Kullanma Hakkı) Kritere Uygunluk Belgesi; Türk Standardlar ı bulunmayan konularda firmalar ın ürünlerinin ilgili uluslararas ı standardlar, benzeri Türk Standardlar ı, diğ diğer ülkelerin milli standardlar ı, teknik literatür esas al ınarak Türk Standardlar ı Enstitüsü taraf ından kabul edilen Kalite Faktör ve De ğerlerine uygunluğ uygunluğunu belirten ve akdedilen sözleş sözleşme ile TSEK Markas ı kullanma hakk ı verilen firma adına düzenlenen ve üzerinde TSEK Markası kullanılacak ürünlerin ticari Markas ı, cinsi, sınıf ı, tipi ve türünü belirten geçerlilik süresi bir y ıl olan belgedir.
DİKKAT! TS işareti ve yanında yer alan sayı tek baş başına iken (TS 4600 gibi), mamulün Türk Standard ına uygun üretildiğ üretildiğine dair üreticinin beyan ını ifade eder. Türk Standardlar ı Enstitüsü taraf ından herhangi bir garanti söz konusu değildir. Standardlar ve standardizasyon konusunda daha geni ş geni ş bilgi Enstitümüzden sağ sağ lanabilir. lanabilir.
TÜRK STANDARDLARININ YAYIN HAKLARI SAKLIDIR.
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Ön söz -
Bu standard, TSE İnşaat İhtisas Grubu’nca TS 802: 1985’in revizyonu olarak haz ırlanmış ve TSE Teknik Kurulu’nun 29 Haziran 2009 tarihli toplant ısında Türk Standardı olarak kabul edilerek yayımına karar verilmiş verilmiştir.
-
Bu standardın daha önce yay ımlanmış bulunan baskılar ı geçersizdir.
-
Bu standardda kullanılan baz ı kelime ve/veya ifadeler patent haklar ına konu olabilir. Böyle bir patent hakkının belirlenmesi durumunda TSE sorumlu tutulamaz.
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
İçindekiler 1 2 3
Kapsam ................................................................................................................................................... 1 Atıf yapılan standard ve/veya dokümanlar.......................................................................................... 1 Terimler ve tarifleri................................................................................................................................. 2 3.1 Beton kar ışım tasar ımı hesabı.............................................................................................................. 2 3.2 Çevre etkileri (çevre şartlar ı ile ilgili etki sınıflar ı) ................................................................................. 2 3.3 Zararlı kimyasal etkiler.......................................................................................................................... 2 3.4 Dayanım ................................................................................................................................................ 2 3.5 Beton Basınç Dayanımı ........................................................................................................................ 2 3.6 Beton Karakteristik Dayanımı ................................................................................................................ 2 4 Genel kurallar ......................................................................................................................................... 3 5 Özellikler ................................................................................................................................................. 3 5.1 Agrega en büyük tane büyüklüğünün seçilmesi................................................................................... 3 5.2 Tane büyüklüğü dağılımı (granülometri) seçimi .................................................................................... 3 5.3 Pompa ile iletilen beton ........................................................................................................................ 6 5.4 Agreganın tane sınıflar ına ayr ılması..................................................................................................... 8 5.5 Su / çimento oranının (s/ç) seçilmesi.................................................................................................. 10 5.7 Su miktar ının (s) seçilmesi ................................................................................................................. 12 5.8 Hava miktar ının seçilmesi............................................................... Hata! Yer işareti tanımlanmamış. 5.9 Kıvamın seçilmesi............................................................................................................................... 15 6 Beton kar ışım hesabının yapılması .................................................................................................... 16 6.1 Hesaplama bağıntısı ........................................................................................................................... 16 6.2 Değişkenlerin belirlenmesi.................................................................................................................. 16 6.3 Kar ışım hesaplar ının deneylerle gerçeklenmesi ................................................................................ 19 Ek A Beton kar ışım tasar ımında göz önünde bulundurulmas ı gerekli bazı faktörler............................. 20 Ek B Beton kar ışım hesabının örnek problem üzerinde çözülmesi ......................................................... 21 Yararlanılan Kaynaklar.................................................................................................................................. 26
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Beton kar ışım tasar ımı hesap esaslar ı 1
Kapsam
Bu standard, beton kar ışım tasar ımı hesap esaslar ını kapsar. Bu standard, normal beton agregalar ı ile hazırlanıp vibratör kullanarak sıkıştır ılan betonlar ın kar ışım hesap esaslar ını kapsar. Hafif ve ağır agrega kullanılarak imal edilen betonlar ın ve kütle betonlar ının kar ışım hesap esaslar ını kapsamaz.
2
Atıf yapılan standard ve/veya dokümanlar
Bu standardda diğer standard ve/veya dokümanlara at ıf yapılmaktadır. Bu atıflar metin içerisinde uygun yerlerde belirtilmiş ve aşağıda liste hâlinde verilmiştir. * işaretli olanlar İngilizce metin olarak bas ılan Türk Standardlar ıdır.
TS No
Türkçe Adı
TS EN 206-1
Beton - Bölüm 1: Özellik, performans, imalat ve uygunluk TS 500 Betonarme yap ılar ın tasar ım ve yapım kurallar ı TS EN 12390-3 Beton - Sertleşmiş beton deneyleriBölüm 3: Deney numunelerinde basınç dayanımının tayini TS 706 EN 12620 Beton agregalar ı TS 3530 EN 933-1 Agregalar ın geometrik özellikleri için deneyler Bölüm 1: Tane büyüklüğü dağılımı tayini - Eleme metodu TS EN 197-1 Çimento. Bölüm 1: Genel çimentolar. Bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri TS EN 450-1 Uçucu kül - Betonda kullanılan bölüm 1: Tarif, özellikler ve uygunluk kriterleri TS EN 13263-1 Silis duman ı - Betonda kullanılan Bölüm 1: Tarifler, gerekler ve uygunluk kriterleri TS EN 934-2 Kimyasal katk ılar. Beton, harç ve şerbet için Bölüm 2: Beton katk ılar ı Tarifler, özellikler, uygunluk, işaretleme ve etiketleme TS EN 480-11 Kimyasal katk ılar - Beton, harç ve şerbet için - Deney metotlar ı - Bölüm 11: Sertleşmiş betonda hava boşluğu özelliklerinin tayini TS 1247 Beton yap ım, döküm ve bakım kurallar ı (normal hava koşullar ında)
İngilizce Adı Concrete - Part 1: Specification, performance, production and conformity Requirements for design and construction of reinforced concrete structures. Testing hardened concrete-Part 3:Compressıve strength of test specimens Aggregates for concrete Tests for geometrical properties of aggregates - Part 1: determination of particle size distribution - Sieving method Cement - Part 1: Composition, specifications and conformity criteria for common cement Fly ash for concrete - Part 1: Definition, specifications and conformity criteria Silica fume for concrete Part 1: Definitions, requirements and conformity criteria Admixtures for concrete, mortar and grout Part 2: Concrete admixtures - Definitions and requirements Admixtures for concrete, mortar and grout – Test methods - Part 11 : Determination of air void characteristics in hardened concrete Mixing, placing and curing of concrete abnormal weather conditions.
TS 1248
Beton yap ım, döküm ve bakım kurallar ı- Anormal hava şartlar ında
Mixing, placing and curing of concrete abnormal weather conditions.
TS 3440
Zararlı kimyasal etkileri olan su, zemin Rules for making concrete exposed to ve gazlar ın etkisinde kalacak betonlar aggressive effects of liquids, soils and gases. için yapım kurallar ı
TS EN 1008
Beton – Karma suyu – Numune alma, deneyler ve beton endüstrisindeki işlemlerden geri kazan ılan su dahil, suyun, beton karma suyu olarak uygunluğunun tayini kurallar ı
Mixing water for concrete – Specification for sampling, testing and assessing the suitability of water, including water recovered from processes in the concrete industry, as mixing water for concrete. 1
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS No
TS 802/Haziran 2009
İngilizce Adı
Türkçe Adı
TS EN 12350-1
Beton- Taze beton deneyleri- Bölüm 1: Testing fresh concrete - Part 1 : Sampling Numune alma
TS EN 12350-2
Beton - Taze beton deneyleri- Bölüm 2: Çökme (Slamp) deneyi
Testing fresh concrete - Part 2 : Slump test
TS EN 12350-3
Beton - Taze beton deneyleri- Bölüm 3: Vebe deneyi
Testing fresh concrete - Part 3 : Vebe test
TS EN 12350-4
Beton - Taze beton deneyleri- Bölüm 4: Sıkıştır ılabilme derecesi
Testing fresh concrete - Part 4 : Degree of compatibility
TS EN 12350-5
Beton - Taze beton deneyleri- Bölüm 5: Yayılma tablası deneyi
Testing fresh concrete - Part 5 : Flow table test
TS EN 12350-6
Beton - Taze beton deneyleri- Bölüm 6: Yoğunluk
Testing fresh concrete - Part 6 : Density
TS EN 12350-7
Beton - Taze beton deneyleri- Bölüm 7: Hava içeriğinin tayini - Basınç metotlar ı Taze betonda birim ağırlık, verim ve hava miktar ının ağırlık yöntemi ile tayini
Testing fresh concrete - Part 7 : Air content of fresh concrete - Pressure methods
TS 2941
3
Determination of unit weight, yield and air content of fresh concrete by weighting procedure
Terimler ve tarifleri
Bu standardın amaçlar ı bak ımından TS EN 206-1, TS 706 EN 12620 ve TS EN 197-1’deki tariflere ilaveten aşağıdaki terimler ve tarifleri geçerlidir:
3.1 Beton kar ışım tasar ımı hesabı İstenen kıvam, işlenebilme, kohezyon, dayan ım, dayanıklılık, hacim sabitliği ve aranan diğer özelliklere sahip en ekonomik betonu elde edebilmek amac ıyla gerekli çimento, agrega, su, hava ve gerektiğinde kimyasal ve mineral katkı maddelerinin miktarlar ını belirlemek için yap ılan işlemler.
3.2 Çevre etkileri (çevre şartlar ı ile ilgili etki sınıflar ı) Betonun bulunduğu ortamda maruz kaldığı kimyasal ve fiziksel etkiler. Beton, donat ı veya betona gömülü metal üzerindeki bu etkiler yap ı tasar ımında yük olarak al ınmaz. Bu konuda ayr ıntılı bilgi için TS EN 206-1’e bakılmalıdır.
3.3 Zararlı kimyasal etkiler Beton veya betonarme yapı elemanı betonunun başta dayanım olmak üzere diğer özeliklerini olumsuz yönde etkileyerek kalitesini düşüren ve hizmet süresini azaltan etkiler. Bu konuda ayr ıntılı bilgi için TS EN 206-1 ve TS 3440 standardlar ına bakılmalıdır.
3.4 Dayanım Dayanım, tanımında belirtilen koşullar altında o malzemenin taşıyabildiği en büyük gerilme değeri.
3.5 Beton basınç dayanımı Beton basınç dayanımı, ilgili standarda göre 28 gün süreyle küre tabi tutulmu ş, çapı 150 mm ve yüksekliği 300 mm olan standart beton silindir numunenin veya bir kenar ı 150 mm olan beton küp numunenin, ilgili standarda göre belirli bir yükleme h ızında uygulanan tek eksenli bas ınç yükü altında taşıyabildiği en büyük gerilme değeri.
3.6 Beton karakteristik dayanımı Beton karakteristik dayanımı, beton sınıf ını tanımlamak için kullan ılan, istatistiksel verilere dayan ılarak belirlenen ve bu değerden daha küçük dayan ım değeri elde edilmesi olas ılığı, belirli bir oran olan (genelde %5) dayanım değeri. 2
ICS 91.100.30
4
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Genel kurallar
Beton kar ışım hesabı yap ılırken, betonun döküleceği elemanın boyutlar ı, elemanın maruz kalacağı sülfat ve klorür gibi zararlı kimyasal etkiler (TS EN 206-1 ve TS 3440), donma-çözülme, ıslanma-kuruma, aşır ı sıcaklık, aşınma gibi fiziksel dış etkiler (TS EN 206-1’de tan ımlanan ve betonun döküleceği yerde geçerli çevre etki sınıf ı) ile elemanın sahip olması gereken geçirimsizlik, dayan ım, dayanıklılık, yoğunluk, işlenebilme, hacim sabitliği, görünüm ve diğer özellikleri göz önünde bulundurulur. Agregan ın tane büyüklüğü dağılımı, su/çimento (s/ç) oranı, su, çimento, hava ve katkı maddesi miktarlar ı bu standardda verilen Çizelgelerden alınabilir veya hesapla bulunur. Hesapla bulunan kar ışım elemanlar ı miktarlar ı ile en az 3 veya 4 farkl ı çimento dozajında aynı kıvamda beton kar ışımlar ı hazırlanarak alınan numunelerin 28 günlük bas ınç dayanımı yönünden denenmesi (TS EN 12390-3) ile elde edilen deney sonuçlar ı grafiksel ortamda (Çimento içeriği ile basınç dayanımı) değerlendirilmesi ile istenilen beton s ınıf ı için kar ışım tasar ımı elde edilmiş olacaktır. Beton kar ışım hesaplar ına başlanmadan önce dikkat edilmesi gerekli olan baz ı önemli hususlar özet halinde Ek A’ da verilmiştir. Ek B’ de ise örnek bir beton kar ışımına ait hesap işlemleri safhalar halinde açıklanmıştır.
5
Özellikler
5.1 Agrega en büyük tane büyüklüğünün seçilmesi Beton imalatında kullanılacak agreganın TS 3530 EN 933-1’e uygun olarak tayin edilen en büyük tane büyüklüğü; betonun kullanılacağı yap ı elemanının şekil, cins ve en dar kesitinin boyutu, beton örtü tabakas ı (pas payı) kalınlığı ile betonun dökümünde kullan ılacak yönteme bağlıdır. Agrega en büyük tane büyüklüğü, en dar kesite ait kal ıp genişliğinin 1/5’ini, döşeme derinliğinin 1/3’ünü, donat ılı betonda en küçük donat ı aralığının 3/4’ünü aşmayacak tarzda seçilmelidir. Bunlar ın dışında beton pompa ile iletilecek ve dökülecekse betonda kullan ılacak agreganın en büyük tane büyüklüğü pompa borusu iç çap ının 1/3’ünü aşmamal ıdır. Bazı eleman boyutlar ı için kullanılabilecek en büyük tane büyüklükleri, donat ı aralığına ait yukar ıdaki husus da dikkate alınmak şartıyla Çizelge - 1 ‘de verilmiştir.
Çizelge 1 – Çeşitli yapı elemanlar ı için boyutlara bağlı olarak kullanılacak agrega en büyük tane büyüklükleri Yapı elemanı kesitinin en dar boyutu cm 6-14 15-29 30-74
Agrega en büyük tane büyüklüğü (en fazla) (mm) Donatılı perde, kiriş ve kolonlar
Sık donatılı döşemeler
Seyrek donatılı ve donatısız döşemeler
Donatısız perdeler
16 32 63
16 32 63
32 63 63
16 32 63
5.2 Tane büyüklüğü dağılımı (granülometri) seçimi Beton yapımında kullanılacak agregalara ait tane büyüklüğü dağılımı; TS 3530 EN 933-1'e göre agrega tane sınıf ına (d/D) bağlı olarak belirlenmelidir. İri ve ince agregalar TS 706 EN 12620 Madde 4.3.2’de iri agregalar için verilen d/D tane s ınıf ı gösterilişine ve Madde 4.3.3’de ince agregalar için verilen üst elek göz aç ıklığına (D) uygun olarak Çizelge 2’de verilen tane büyüklüğü dağılımı özelliklerine uygun olmalıdır. Kar ışık (tüvenan) agregalar, D≤45 mm ve d=0 olan iri ve ince agregalar ın bir kar ışımından oluşmalı ve TS 706 EN 12620 Madde 4.3.5 şartlar ını sağlamalıdır. Agreganın tane büyüklüğü dağılımı, yassılık–uzunluk indeksi, donma/çözülmeye dayan ıklılığı, aşınmaya dayanıklılığı, incelik modülü gibi özellikleri, aşağıda verilenler dikkate al ınarak seçilmelidir: − Yapım (inşaat) yöntemi, − Betonun yap ıda kullanım amacı, − Betonun maruz kalacağı çevre şartlar ı, − Yüzey bitirme işlemlerinin gerektirdiği diğer özellikler. Aşağıda verilen ve en büyük tane büyüklüğü farklı agregalar için gösterilen tane dağılımlar ı Şekil 1, Şekil 2, Şekil 3 ve Şekil 4‘ de gösterilen 3 numaral ı ve 4 numaralı bölgelerde bulunacak şekilde seçilmelidir. 3 numaralı bölgeye düşecek tane dağılımlar ı, uygun bölge olduğu için, tercih edilmelidir. Bunun mümkün olmamas ı halinde 4 numaralı kullanılabilir bölgeye düşen tane dağılımlar ı kullanılmalıdır. Zorunlu durumlarda 2 numaralı bölgeye düşen kesikli tane dağılımlar ı da kullanılabilir. 5 numaralı bölgeye düşen tane dağılımlar ı kullan ılmamal ıdır. 3
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
100
99 98 92
90
88 85
80 75 72
70 ı l m ı ş
ı ğ ı y
( % n e ç e g n e t k e l E
C8
B8
62
60 56
55 5
50
A8
4 U8
3
40
40
39
38
2
1
30
30
30
26
23
22
20
20
15
12
13
11
10
8
5
7 3
0 0
0,063
0,15
0,25
0,5
1
2
4
8
11,2
16
Elek göz aç ıklığı, (mm) Elekten Geçen, %
Şekil 1 - Agrega en büyük tane büyüklüğü 8,0 mm olan beton için belirlenen agrega tane büyüklü ğü dağ ılımı eğrisine ait s ınırlar 100
99
90
92
90
98
85 80 ) ı l m ı
70
ğ
60
ş ı ı
y ( % n e ç e g n e t k e l E
79
77
68 64
63
60
C16 B1
5
50
A1
52 49
U16
48
4
41
40
3
37
30
30
20
20 11
10
5
7 3
0 0
0,063
13 6
20
2
30
1
33
28
30 22
15
10
3
0,15
0,25
0,5
1
2
4
8
11,2
16 22,4 31,5 Elek göz aç ı klı ğı , (mm) Elekten Geçen, %
Şekil 2 - Agrega en büyük tane büyüklüğü 16,0 mm olan beton için belirlenen agrega tane büyüklü ğü dağılımı eğrisine ait sınırlar 4
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
100 98
96 89
90
95
90 84
80
80
71
70 ı l m ı ş ı ı y
ğ
( % n e ç e g n e t k e l E
78
67
66 60
61
C32
60 56
5
50
52
52
B32 A32
4
46
U32
43 40
3
38
40 2
31
33
31
30
1
30
30
24 24
23
17
13
21
20 16
13
11
9
10
9
4 3 1
6 3
6
0,063
0,15
0,25
0 0
18
0,5
1
2
4
8
12,7
16
22,4
31,5
40
45
Elek göz açıklığı, (mm) Elekten Geçen, %
Şekil 3 - Agrega en büyük tane büyüklüğü 32,0 mm (31,5 mm) olan beton için verilen agrega tane büyüklü ğü dağılımı eğrisine ait sınırlar 100
97 91
92
90
98
85 78
70 ş ı ğ ı
y ( % n e ç e g n e t k e l E
85 82
80
ı l m ı
95
C63
63
B63
60 5 50
43
42
40 30
30
25 21
20 14 10 3 0 0
0,063
5 2 0,15
48 2
1 30
29 24
19 19
14 14
9
8
U63
42
35
31
28
60 50
3
37
35
68 A63
49
4
72
64
57
56
49
73
71
4
4
0,25
7 0,5
10
1
2
4
8
11,2
16
22,4
31,5
40
45
63
88
100
Elek göz açıklığı, (mm) Elekten Geçen, %
Şekil 4 -Agrega en büyük tane büyüklüğü 63,0 mm olan beton için verilen agrega tane büyüklü ğü dağılımı eğrisine ait sınırlar 5
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
5.3 Pompa ile iletilen beton Döküleceği yere bir pompa vasıtası ile bir hortum veya boru içerisinden aktar ılan beton olarak tanımlanmaktad ır. Pompa ile iletilen beton için agrega en büyük tane büyüklü ğüne bağlı olarak Madde 5.3.1 ve Madde 5.3.2’ye uygun olarak agrega tane dağılım eğrileri uygulanmalıdır. Pompa ile betonun sorunsuz bir şekilde iletilebilmesi için betonun uygun i şlenebilirlik (TS EN 12350-2 standardına göre belirlenmiş en az 100 mm çökme), uygun kohezyon ve ayr ışmaya (segregasyona) uğramamas ı gibi özellikleri bir arada bar ındırması gerekmektedir.
5.3.1 İnce agrega tane dağılım eğrisine ait sınırlar Pompa ile iletilen betonlarda ince agregan ın tane dağılımı iri agregaya göre daha önemlidir. Pompalanmaya uygun ince agrega (kum) için önerilen elek göz aç ıklıklar ı ve y ığışımlı elekten geçen s ınırlar aşağıda Çizelge 2’deki veya Şekil 5’teki gibi olmalıdır. Pompa ile iletilmeye uygun betonda ince agregan ın incelik modülü 2,30 ile 3,10 arasında olacak şekilde seçilmelidir. İncelik modülü ve hesaplanmas ı ile ilgili bilgiler TS 706 EN 12620’de tarif edilmektedir.
Çizelge 2 - Pompa ile iletilen betonda kullan ılacak ince agrega için önerilen tane büyüklüğü dağılımı eğrisine ait sınırlar. Elek göz açıklığı, (mm) 8 5,6 4 2 1 0,50 0,250 0,150 0,063 Pan
Elekten geçen, (%) (yığışımlı) 100 95 - 100 85 - 98 69 - 90 44 - 74 20 - 50 8 - 25 3 - 10 0-3 0
Elekte kalan, (% ) (yığışımlı) 0 0-5 2 - 15 10 - 31 26 - 56 50 - 80 75 - 92 90 - 97 97 - 100 100
100 90 80
, n e ç e g n e t k e l e ı l m ı ş ı ğ ı
Y
70 60 50 40 30 20 10 0 0
0,063
0,15
0,25
0,5
1
2
4
5,6
8
Elek göz açıklığı, (mm)
Şekil 5 – Pompa ile iletilen betonda kullan ılması önerilen ince agregaya ait tane büyüklü ğü dağılımı eğrisi 6
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
5.3.2 Pompa ile iletilen betonda kar ışık (tüvenan) veya farkl ı agrega sınıflar ının belirli oranlarda birleşmesi ile oluşturulan agrega tane dağılım eğrilerine ait sınırlar Agrega en büyük tane büyüklüğü 31,5 mm ve 22,4 mm olan kar ışık (tüvenan) ve iri ve ince agrega sınıflar ının birlikte olduğu kar ışımlar için, pompa ile iletilmeye uygun tane da ğılım eğrileri Çizelge 3’e uygun olmalıdır. Çizelge 3’te verilen tane dağılım sınırlar ı Şekil 6 ve Şekil 7’de gösterilmiştir. Pompa ile iletilmeye uygun betonlarda kullan ılan tüvenan veya s ınıflandır ılmış agrega içindeki ince agrega k ısmı Şekil 5’te verilen tane dağılımına da uygunluk sağlamalıdır.
Çizelge 3 - Pompa ile iletilen beton için kullan ılması önerilen ve en büyük tane boyutlar ı 31,5 mm ve 22,4 mm olan agrega kar ışımlar ına ait tane büyüklüğü dağılımı sınırlar ı Elek göz açıklığı, (mm) 45 31,5 22,4 16 8 4 2 1 0,5 0,25 0,15 0,063 Pan
Elekten geçen, % (y ığışımlı) En büyük tane boyutu En büyük tane boyutu 31,5 mm 22,4 mm 100 --90 - 97 100 80 - 90 89 - 96 68 - 82 73 - 86 52 - 69 54 - 71 37 - 56 37 - 56 26 - 43 25 - 43 17 - 33 16 - 32 10 - 23 10 - 22 6 - 16 6 - 15 3 - 10 3 - 10 1-5 1-5 0 0
100 90 80 % 70 , n e ç e 60 g n e t k e 50 l e ı l m ı ş
40
ı ğ ı
Y
30 20 10 0 0
0,063
0,15
0,25
0,5
1
2
4
8
16
22,4
31,5
45
Elek göz açı klığı , (mm)
Şekil 6 - En büyük agrega tane boyutu 31,5 mm olan ve pompa ile iletilmeye uygun betonda kullan ılması önerilen tane büyüklüğü dağılımı eğrisine ait sınırlar 7
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
100 90 80 % , n e ç e g n e t k e l e ı l m ı ş ı ı
ğ
70 60 50 40
Y
30 20 10 0 0
0,063
0,15
0,25
0,5
1
2
4
8
16
22,4
31,5
Elek göz açı klı ğı , (mm)
Şekil 7 - En büyük agrega tane büyüklü ğü 22,4 mm olan ve pompa ile iletilmeye uygun betonda kullan ılması önerilen tane büyüklüğü dağılımı eğrisine ait sınırlar
5.4 Agreganın tane sınıflar ına ayr ılması Betonun agrega en büyük tane büyüklüğüne göre sınıflandır ılmasında, betonda kullan ılan agrega en büyük tane sınıf ının üst anma büyüklüğü (D en büyük) esas alınır. Beton kar ışım tasar ımı yapılırken en büyük agrega tane büyüklüğünün seçimi tüm beton içindeki agregay ı temsil edecek kadar olmal ıdır. Bazı durumlarda betondaki agrega en büyük tane büyüklüğü, TS 3530 EN 933-1’e göre yap ılan agrega elek analizi sonucunda kullan ılan elek serisi arasında malzemenin kald ığı en üst elek üzerinde % 10’dan daha fazla elekte kalan varsa bir üst elek göz aç ıklığı, % 10’dan daha az kald ığında ise bu elek göz aç ıklığı Den büyük olarak kabul edilir. Agregalar d/D gösterilişi kullanılarak agrega tane s ınıf ı cinsinden belirtilmelidir. Agrega tane sınıflar ı TS 706 EN 12620 Madde 4.2’de verilen temel elek serisi veya temel elek serisi + seri 1 veya temel elek serisi + seri 2 sütunlar ından seçilen bir elek göz aç ıklığı çifti kullanılarak belirtilmeli ve istenilen şartlar ı sağlamalıdır.
Not - TS 706 EN 12620’ye göre, üst anma büyüklüğü D en büyük agrega büyüklüğüne bağlı olarak tarif edilen en büyük elek göz aç ıklığıdır. Beton imalatında kullanılacak olan agrega tüvenan olarak de ğilse, beton yapımı sırasında agregan ın kar ıştır ıcıya, genellikle 3 tane, 4 tane veya 5 tane s ınıf ına ayr ılmış olarak koyulacağı kar ışım hesaplar ında göz önünde bulundurulmal ıdır. Bu hususta Çizelge 4’ten yararlan ılmalıdır. Çizelge 4’te verilen agrega tane büyüklüğü sınıflar ı, uygulanması gereken en az s ınıflardır. Gerekli durumlarda tane s ınıf ı müşterinin izniyle artır ılabilir veya azaltılabilir. Bununla birlikte Çizelge 4’te verilen agrega tane büyüklüklerinden ba şka diğer elek göz açıklıklar ı da gerekli görüldüğünde agrega tane büyüklüğü dağılımı ve sınıflandırması için kullanılabilir.
8
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Çizelge 4 - Beton agregas ının tane s ınıflar ına ayr ılması
8
Beton s ınıf ı
C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60
1
2
0/4
4/8
0/2
2/4
0/2
Kar ışımdaki agrega en büyük tane büyüklüğü, (Den büyük ), (mm) 16 22,4 Tane s ı nıf ı adedi
11,2 3
4/8
2/4
1
2
0/4
3
1
2
4/11,2
0/4
4/16
0/2
2/4
0/4
4/8
0/4
4/11,2
0/4
0/2
2/4
0/2
3
1
2
3
0/4
4/11,2
11,2/22,4
8/16
0/2
2/4
4/11,2
4/8
8/16
0/4
4/11,2
11,2/22,4
2/4
4/16
0/2
2/4
4/11,2
32 (31,5)
4
11,2/22,4
1
2
3
0/4
4/11,2
11,2/32
0/4
4/8
8/16
0/4
4/11,2
11,2/32
0/2
2/4
4/11,2
4
16/32
4/8 4/11,2
11,2/22,4
11,2/32
Çizelge 4 – (Devamı) Kar ışımdaki agrega en büyük tane büyüklüğü, (Den büyük ), (mm) 45 63 Tane s ı nıf ı adedi 3 4 5 1 2 3
Beton s ınıf ı
C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60
1
2
0/4
4/22,4
22,4/45
0/4
4/11,2
11,2/22,4
0/4
4/11,2
0/2
2/4
4
5
0/4
4/16
16/32
32/63
22,4/45
0/4
4/11,2
11,2/22,4
22,4/63
11,2/22,4
22,4/45
0/4
4/16
16/32
32/63
4/11,2
11,2/22,4
0/4
4/8
8/16
16/32
22,4/45
32/63
Not - Agrega tane büyüklüğü s ınıflar ı, agregan ın tane şekline ve baz ı fiziksel özelliklerine bağlı olarak değiştirilebilir. Agrega en büyük tane büyüklüğü ve tane s ınıf ı adeti beton s ınıf ına uygun olarak olabilecek en büyük tane boyutu ve betonda en az çimento içeri ği sağlanacak şekilde seçilmelidir. 9
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
5.5 Su / çimento oranının (s/ç) seçilmesi Su/çimento oranı, betonun (katk ılı veya katkısız) dayanım sınıf ı ve maruz kalacağı dış etkilerin şiddeti ile ilişkilidir. TS EN 206-1’de yer alan farklı iklim şartlar ına ve çevre etkilerine maruz kalan betonlarla ilgili kısımda betonun içinde bulunacağı çevre etki sınıf ı belirlenmeli ve bu s ınıfa uygun en az çimento dozaj ı, en düşük karakteristik basınç dayanımı ve en büyük s/ç oran ı gibi parametreler belirlenmelidir. Kar ışım tasar ımında kullanılacak hedef basınç dayanımlar ı, beton sınıflar ına bağlı olarak Çizelge 5’te ve 28 günlük basınç dayanımlar ına bağlı olarak s/ç oranlar ı ise Çizelge 6’da verilmiştir. Betonun döküleceği ortamın iklim ve çevre şartlar ı öncelikle belirlenmeli ve beton, dayan ım sınıf ından önce durabilite yönünden değerlendirilmeye alınmalıdır. Betonun dayanım s ınıf ı ikinci sırada düşünülmeli ve gerektiğinde daha yüksek beton sınıf ının gerekleri sağlanmal ıdır. Betonda zararlı kimyasal ortamlarla ilgili ilave bilgiler, al ınması gerekli önlemler ve kriterler için TS 3440 standardına bakılmalıdır.
Çizelge 5 - Beton sınıflar ına göre kar ışım hesabında esas alınacak hedef bas ınç dayanımlar ı (f cm) ile deney numunelerinin sahip olmas ı gereken ortalama bas ınç dayanımlar ı Karakteristik basınç dayanımı, f ck (MPa) Beton sınıf ı
Karakteristik silindir (150x300) (mm) basınç dayanımı, f ck (MPa)
Eşdeğer küp (150x150x150) (mm) basınç dayanımı f ck (MPa)
Hedef basınç dayanımı, f cm (Ortalama silindir/eşdeğer küp bas ınç dayanımı) (MPa) Standart sapma bilinmiyorsa Standart sapma biliniyorsa (150x300) (mm) silindir
(150x150x150) (mm) küp
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
5.5 Su / çimento oranının (s/ç) seçilmesi Su/çimento oranı, betonun (katk ılı veya katkısız) dayanım sınıf ı ve maruz kalacağı dış etkilerin şiddeti ile ilişkilidir. TS EN 206-1’de yer alan farklı iklim şartlar ına ve çevre etkilerine maruz kalan betonlarla ilgili kısımda betonun içinde bulunacağı çevre etki sınıf ı belirlenmeli ve bu s ınıfa uygun en az çimento dozaj ı, en düşük karakteristik basınç dayanımı ve en büyük s/ç oran ı gibi parametreler belirlenmelidir. Kar ışım tasar ımında kullanılacak hedef basınç dayanımlar ı, beton sınıflar ına bağlı olarak Çizelge 5’te ve 28 günlük basınç dayanımlar ına bağlı olarak s/ç oranlar ı ise Çizelge 6’da verilmiştir. Betonun döküleceği ortamın iklim ve çevre şartlar ı öncelikle belirlenmeli ve beton, dayan ım sınıf ından önce durabilite yönünden değerlendirilmeye alınmalıdır. Betonun dayanım s ınıf ı ikinci sırada düşünülmeli ve gerektiğinde daha yüksek beton sınıf ının gerekleri sağlanmal ıdır. Betonda zararlı kimyasal ortamlarla ilgili ilave bilgiler, al ınması gerekli önlemler ve kriterler için TS 3440 standardına bakılmalıdır.
Çizelge 5 - Beton sınıflar ına göre kar ışım hesabında esas alınacak hedef bas ınç dayanımlar ı (f cm) ile deney numunelerinin sahip olmas ı gereken ortalama bas ınç dayanımlar ı Karakteristik basınç dayanımı, f ck (MPa) Beton sınıf ı
Karakteristik silindir (150x300) (mm) basınç dayanımı, f ck (MPa)
Eşdeğer küp (150x150x150) (mm) basınç dayanımı f ck (MPa)
C14/16
14
C16/20
Hedef basınç dayanımı, f cm (Ortalama silindir/eşdeğer küp bas ınç dayanımı) (MPa) Standart sapma bilinmiyorsa Standart sapma biliniyorsa (150x300) (mm) silindir
(150x150x150) (mm) küp
16
18
20
16
20
20
24
C18/22
18
22
22
26
C20/25
20
25
26
31
C25/30
25
30
31
36
C30/37
30
37
36
43
C35/45
35
45
43
53
C40/50
40
50
48
58
C45/55
45
55
53
63
C50/60
50
60
58
68
C55/67
55
67
63
75
C60/75
60
75
68
83
C70/85
70
85
78
93
C80/95
80
95
88
103
C90/105
90
105
98
113
C100/115
100
115
108
123
f cm = f ck + 1,48σ
Not 1 - f cm hedef bas ınç dayanımı belirlenmesinde, 1,48 katsay ısı % 95 güvenirlilik seviyesinde TS EN 206-1 standard ından al ınm ıştır. Not 2 - Arazide yerinde alınan beton numunelerin bas ınç dayanımı yönünden değerlendirilmesi için TS EN 206-1 standard ına bak ılmal ıdır. 10
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Çizelge 6 - 28 Günlük beton bas ınç dayanımlar ına göre yaklaşık s/ç oranlar ı Su/çimento oran ı
Bas ınç dayanımı (28 gün) (150x300) mm Silindir (MPa)
Hava sürüklenmemiş beton
Hava sürüklenmiş beton
45 40 35 30 25 20 15
0,37 0,42 0,47 0,54 0,61 0,69 0,79
--------0,39 0,45 0,52 0,60 0,70
Not 1 - Çizelge 6’da verilen bas ınç dayanımlar ı; 28 günlük bas ınç dayanımı TS EN 197-1’e uygun yalnızca CEM I 42,5 Portland çimentosu kullan ılarak, en büyük tane büyüklüğü 19 mm ve 25 mm aras ında olan, doğal şekillenmiş agrega tane dağılımı uygun, TS EN 12390-2’ye göre kür edilmiş betonun (150x300) mm silindir dayan ımlar ıdır. Hava sürüklenmiş betonun hava içeriği yaklaşık % 6’dır. Eşdeğer küp numune dayan ımlar ı bu değerlerden yaklaşık % 20 kadar daha büyük olarak kabul edilebilir. CEM II, CEM III, CEM IV ve CEM V çimentolar ı için Çizelge 6’da verilen dayan ımlar uygun olmayabilir, ancak yaklaşım olarak kullan ılabilir. Not 2 - Aynı s/ç oranı için elde edilecek beton bas ınç dayanımlar ı; 28 günlük bas ınç dayanımlar ı CEM I 42,5’ten yüksek çimento kullan ıldığında Çizelge 6’da verilen değerlerden daha fazla olur. Bununla birlikte, agrega en büyük tane büyüklü ğü 25 mm’ den daha büyük olursa çimento dozajı azalacağından Çizelge 6’da verilen de ğerlerden daha az olacakt ır. Diğer tip çimentolar için Çizelge 6 ve Şekil 8’den elde edilen bilgiler geçerli değildir. Ancak, yaklaşık değer olarak kullanılabilir. 1,10 Hava sürüklenmemiş beton
1,00
Hava sürüklenmiş beton
0,90 0,80 0,70
n a r o ç / s
ı
0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0
10
20
30
40
50
60
Bas ınç dayanımı, (MPa)
Şekil 8 - Çizelge 6’da verilen s/ç oranı ile bas ınç dayan ımı arasındaki yaklaşık ilişkinin grafiksel olarak değerlendirilmesi. Çizelge’de yer almayan farkl ı s/ç oranlar ı için bu grafikten yararlanılabilir. 11
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
5.7 Su miktar ının (s) seçilmesi Beton kar ışımına ilâve edilecek su miktar ı, en az çimento miktar ı ve en büyük su/çimento oran ı bilindiği durumlarda hesaplanarak bulunmal ıdır. Ancak, istenilen k ıvam ın (TS EN 12350-2) sağlanması amac ıyla gerektiğinde su ilâve edilmeli veya azalt ılmalıdır. Gerekli durumlarda da kimyasal katk ılardan faydalan ılmal ıdır. Beton yapımı için gerekli karma suyu miktar ı (s), doygun agregan ın yüzeysel nem suyu ve ilave olarak verilecek suyun toplam ıdır. Bu toplam su miktar ı, çimento miktar ı ile büyük ölçüde bağlantılı olmayıp betonun k ıvam ı, agregan ın tane dağılımı, tane şekli, yüzey alan ı, çok ince agregan ın ve kar ışıma girecek havanın miktar ı ile ilişkili olup taze ve sertleşmiş betonda aranan işlenebilme özelliği ve dayanıkl ılık özelliklerini sağlayacak en az miktar olarak seçilmelidir. Betonun kar ışım suyu miktar ı, kıvama, agrega en büyük tane büyüklüğüne ve betonun kimyasal katk ılı ve hava sürüklenmiş olup olmadığına göre değişir. Betonda kimyasal katk ı kullanılması ve kullan ılan kimyasal katk ının tipi, betonda kar ışım suyu miktar ını önemli ölçüde etkiler. Şekil 9, Şekil 10, Şekil 11 ve Şekil 12’de hava sürükleyici katkı haricinde herhangi bir kimyasal katk ı kullanılmadan yap ılan betonlar ın kıvama, agrega en büyük tane büyüklüğüne ve agrega tipine bağlı olarak yaklaşık kar ışım suyu miktarlar ı verilmektedir. Kimyasal katkı ile beton yap ıld ığında, kimyasal katk ının cinsine bağlı olarak, grafiklerden bulunan kar ışım suyu miktarlar ından belirli oranda su azaltma ile katk ılı beton kar ışım suyu miktar ına geçilebilir.
270 Çökme : 15 - 18 cm
250
Çökme : 8 - 10 cm Çökme : 3 - 6 cm
230
Çökme : 1 - 3 cm Çökme : 0 - 1 cm
) m / g k ( , i ğ i r e ç i u S
3
210 190 170 150 130 110 90 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Agrega en büyük tane büyüklüğü, (mm)
Şekil 9 - Doğal şekillenmiş agregalar ile farkl ı en büyük agrega tane büyüklüğü ve farklı beton çökme değerleri için kimyasal katk ısız ve hava sürüklenmemiş betonun yaklaşık kar ışım suyu miktar ı
12
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
240
Çökme : 15 - 18 cm 220
Çökme : 8 - 10 cm Çökme : 3 - 6 cm
200 ) m / g k ( , i ğ i r e ç i u S
3
Çökme : 1 - 3 cm Çökme : 0 - 1 cm
180 160 140 120 100 80 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Agrega en büyük tane büyüklü ğü, (mm)
Şekil 10 - Doğal şekillenmiş agregalar ile farkl ı en büyük agrega tane büyüklüğü ve farklı çökme değerleri için kimyasal katk ısız ve hava sürüklenmiş betonun yaklaşık kar ışım suyu miktar ı
280 Çökme : 15 - 18 cm 260
Çökme : 8 - 10 cm Çökme : 3 - 6 cm
240
Çökme : 1 - 3 cm Çökme : 0 - 1 cm
220 ) 3
m / g k ( , i ğ i r e ç i u S
200 180 160 140 120 100 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Agrega en büyük tane büyüklüğü, (mm)
Şekil 11 - K ırmataş agregalar ile farkl ı en büyük agrega tane büyüklüğü ve farklı çökme değerleri için kimyasal katkısız ve hava sürüklenmemiş betonun yaklaşık kar ışım suyu miktar ı
13
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
260
Çökme : 15 - 18 cm 240
Çökme : 8 - 10 cm Çökme : 3 - 6 cm
220
Çökme : 1 - 3 cm Çökme : 0 - 1 cm
) m / g k ( , i ğ i r e ç i u S
3
200
180
160
140
120
100 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Agrega en büyük tane büyüklü ğü, (mm)
Şekil 12 - K ırmataş agregalar ile farkl ı en büyük agrega tane büyüklüğü ve farklı beton çökme değerleri için kimyasal katk ısız ve hava sürüklenmiş betonun yaklaşık kar ışım suyu miktar ı Not - Şekil 9, Şekil 10, Şekil 11 ve Şekil 12’de her iki cins agrega (k ırmataş ve doğal şekillenmiş) ve kimyasal katkısız olarak olarak verilen kar ışım suyu miktarlar ı, laboratuvarda deneme kar ışımlar ı için çimento dozaj ını hesaplama içindir. Su içerikleri agregan ın normal s ınırlar içerisinde kalan tane büyüklüğü dağılımı değerlerine uygundur. 37,5 mm veya 40 mm’ nin üzerindeki agrega en büyük tane büyüklüğü için verilen su miktarlar ı, betonun 37,5 mm elek göz aç ıkl ığında ıslak elemesinden sonra bulunan çökme de ğerleridir.
5.8 Hava miktar ının seçilmesi Betonun toplam hava içeriği (TS EN 12350-7 standard ına göre belirlenen), iklim şartlar ına ve agrega en büyük tane büyüklüğüne uygun olarak seçilmelidir (Şekil 13). Hava sürüklenmiş betonlarda sürüklenmiş olan hava boşluklar ının çimento pastas ı içinde homojen dağılımının sağlanıp sağlanmad ığının kontrolü için sertleşmiş betonda hava boşluk özelliklerinin TS EN 480-11 standardına göre tayini yap ılmalı ve donma ve çözülme etkilerine kar şı dayanıklı beton için gerekli kriterler sağlanmal ıdır.
Not - Beton tasar ımında 37,5 mm veya 40 mm’ nin üzerindeki agrega tane boyutlar ı kullan ıld ığında, ölçülen hava içerikleri de betonun ıslak elemesinden sonra bulunan de ğerlerdir. Bu nedenle, beton tasar ımı yapılırken 37,5 mm veya 40 mm’ den daha büyük agrega tane büyüklü ğüne sahip betondaki hava içeriği (A) 37,5 mm elek göz aç ıkl ığında ıslak eleme yap ıld ıktan sonra bulunan hava içeriği (a) arasındaki bağınt ı aşağıdaki gibidir; A =
a a 1 + r 1 100
(1)
Burada; A 37,5 mm elekten Islak eleme yap ılmamış betonun toplam hava içeriği, % a 37,5 mm elekten Islak eleme yapılm ış betonda ölçülen hava içeriği, % r 37,5 mm veya 40 mm elek üzerinde kalan malzemenin hacminin, kar ışımdaki diğer tüm malzemelerin (agrega, çimento ve su) hacmine oran ıdır. 14
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
9,0
Sert iklim
8,0
Orta Ş iddetli İklim Ilıman İklim
7,0
Hava Sürüklenmemiş Beton 6,0 % , i ğ i r 5,0 e ç i a v a 4,0 H
3,0 2,0 1,0 0,0 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
Agre ga en büy ük tane büy üklü ğ ü, (mm)
Şekil 13 - Agrega en büyük tane büyüklüğüne ve iklim şartlar ına bağlı olarak beton kar ışım hesaplar ında kullan ılacak uygun hava içerikleri
5.9 Kıvamın seçilmesi Betonun su içeriğine ve kullanılan kimyasal katkılara bağlı olarak belirlenen k ıvam sınıflar ı TS EN 206-1 standardına uygun olmal ıdır. Kendiliğinden yerleşen beton ve çok yüksek ak ışkan betonlar hariç, beton kıvamı TS EN 12350-2’ye göre belirlenmeli ve rand ımanlı döküm ve homojen bir yap ı oluşmasını sağlayacak en düşük değerde olmalıdır. Genellikle taze beton için çökme değerleri projede betonun döküleceği inşaat tekniğine ve yapı tipine göre önceden belirlenmektedir. Ancak, betonun yerleştirilme şartlar ına göre kıvam gerektiğinde artır ılabilir veya azaltılabilir. Beton, hazır beton olarak bir tesiste pompa ile iletilerek dökülecek ve yerleştirilecekse bu durumda daha yüksek k ıvam değeri pompa ile iletilen beton için Madde 5.3’te verilen agrega granülometri eğrilerinden yararlanılarak belirlenmelidir. Beton teknolojisindeki ilerlemeler, betonda kimyasal katkı kullanımının oldukça yayg ınlaşmış olması, betonun pompalar vas ıtasıyla dökülmesi ve yerleştirilmesi nedeniyle ayn ı s/ç oranı veya daha düşük s/ç oranlar ı ile ayr ışmayan, kohezif ve aşır ı terleme yapmayan beton imal etmek yoluyla çökme değerleri istenilen düzeylere getirilebilir. Kıvamın herhangi bir şekilde belirtilmediği işlerde, uygun çökme değerleri aşağıdaki Çizelge 7’den al ınabilir.
Çizelge 7 – Çeşitli yapı elemanlar ı için uygun çökme (slamp) değerleri Yapı elemanı Betonarme temel duvarlar ı ve ayaklar Donatısız beton temeller, kesonlar ve alt yapı duvarlar ı Kiriş, kolon, betonarme perdeler, tünel yan ve kemer betonlar ı Döşeme betonlar ı Tünel taban kaplama betonlar ı Baraj kütle betonu
Çökme, mm En az 30
En fazla 80
30
80
50
100
30 20 20
80 50 50
Not - Betonun pompa ile iletilmesi ve kimyasal katkılar kullanılması durumunda en fazla çökme değerlerinin, su/çimento oranı aynı veya daha küçük olması şartıyla bir miktar daha art ır ılmasına izin verilmektedir. Vibrasyon tekniği dışında yerleştirilen betonlar için ise en fazla çökme değerlerinin 30 mm daha artır ılmasına izin verilebilir. 15
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Beton kar ışım hesabının yapılması
6
6.1 Hesaplama bağıntısı
1 m 3 sıkıştır ılmış betonda bulunacak kar ışım elemanlar ının miktar ı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır. Betonda kimyasal katkı kullanıldığı durumlarda, katkının en az yar ısının su olduğu kabulü dikkate al ınmal ıdır. Bu nedenle katkı miktar ının yar ısı kadar bir su miktar ının toplam kar ışım suyundan ç ıkar ılması gerekmektedir. Beton kar ışım oranlar ının tayini hacim esas ına göre yapılmal ıdır.
ç
ρç
+
p
ρp
+
k
+w+
ρk
Wa
ρa
+ 10 × A = 1000 dm3
(2)
Burada; ç p k
ρç ρp ρk Wa Wa
ρa
A
: : : : : : : : : :
Kar ışıma girecek çimentonun kütlesi (kg) , Kar ışımda çimentoya ilâve olarak kullan ılacak mineral katk ı (puzolan) miktar ı (kg) , Kar ışımda kullan ılacak kimyasal katk ı miktar ı (kg) , Çimentonun yoğunluğu ( kg/dm3 ) , Mineral katk ı (puzolan) malzemenin yoğunluğu (kg/dm3) , Kimyasal katkının yoğunluğu (kg/dm 3) , Kar ışıma girecek suyun hacmi (dm 3 ) , Kar ışıma girecek agregan ın miktar ı (kg) , Agregan ın ortalama özgül kütlesi (g/cm 3) veya (kg/dm3) , Betondaki toplam hava miktar ı (%)
dir.
6.2 Değişkenlerin belirlenmesi 6.2.1 Çimento miktar ı ve çimento yo ğunluğunun bulunması s/ç oranı, Madde 5.5'e ve su miktar ı (s) Madde 5.7'ye uygun olarak bulunduktan sonra kar ışıma girecek çimento miktar ı ç,
ç =
s (s ç )
(3)
bağıntısı ile hesaplanır. Burada: ç : Kar ışıma girecek çimento kütlesi (kg) , s : Kar ışıma girecek su kütlesi (kg) , s/ç : Su/çimento oranı dır . Bunun dışında çimento miktar ı başlangıçta tecrübe ile tahmini bir değer olarak da seçilebilir.
Not - Madde 6‘da bahsedilen beton kar ışım hesabının deneyle gerçeklenmesi yap ıldığında, Madde 5.7’de grafiklerden bulunan su miktar ından daha fazla su gerekirse çimento miktar ı, s/ç oranı korunacak şekilde artır ılabilir. Daha az su gerektiği tespit edilirse, çimento miktar ı uygun miktarda azaltılmalıdır. Bu azaltma hiçbir durumda betonun taze ve sertleşmiş haldeki özelliklerini etkilemeyecek miktarda yapılmalı ve en az çimento miktar ından daha az olmamal ıdır. Kimyasal katkılar kullanılması durumunda s/ç oranı korunmak şartıyla, kimyasal katkının tipine bağlı olarak bir miktar su azalt ılması yapılabilir. Çimento yoğunluğu çimento deney raporundan al ınmalıdır. Hesaba başlan ırken bu rapor mevcut değil ise, bu değer Çizelge 9’dan yaklaşık olarak bulunabilir.
16
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Çizelge 9 - Farklı çimento tipleri için yaklaşık yoğunluk değerleri Çimento tipi CEM I 42,5N ve CEM I 42,5R CEM II/A 42,5R, CEM II/B 42,5R CEM III/A, CEM III/B CEM IV, CEM V
Özgül kütle 3,10 3,00 2,95 2,85
6.2.2 Su miktar ının (s) bulunması Kar ışıma girecek su miktar ı, öngörülen kıvam değeri ve tane büyüklüğü dağılımı göz önünde bulundurularak Madde 5.7‘ye uygun olarak belirlenir. Bunun haricinde tecrübe ile de belirlenebilir.
6.2.3 Hava miktar ının (A) bulunması Kar ışıma girecek hava miktar ı, öngörülen agrega en büyük tane büyüklüğüne, tane büyüklüğü dağılımına ve iklim şartlar ına göre Madde 5.8’e uygun olarak belirlenir.
6.2.4 Toplam agrega hacminin (Va) ve miktar ının (Wa) bulunması
Kar ışımda çimento, su, kimyasal ve mineral katk ılar ve havadan arta kalan hacim agrega ile doldurulacakt ır. Va agrega hacmi olmak üzere Madde 6.1 ‘de verilen ba ğıntı,
Va =
ç p k = 1000 - + + + s + A (dm3 ) ρç ρp ρk ρa
Wa
şeklinde ifade edilirse, bağıntının sağ taraf ındaki
(4)
ç P K , , , s ve A değerleri sıra ile Madde 6.2.1, Madde ρç ρ p ρ k
6.2.2 ve Madde 6.2.3‘e uygun olarak bulunmu ş olduğundan sol taraftaki Va = Wa değeri (agreganın hacmi) ρa 3 hesapla bulunur. 1 m betonda kullanılacak toplam agreganın kütlece hesaplanabilmesi için her tane s ınıf ı agregaya ait özgül kütle ρ ’nın tayin edilmiş olması gereklidir. a
Agrega en büyük tane büyüklüğüne göre belirlenen tane s ınıflar ı, uygun tane dağılımından bulunan agrega sınıflar ına ait kar ışım oranlar ı ve özgül kütleler (bağıl yoğunluk) tespit edildiğinde, agregalara ait ortalama özgül kütle aşağıdaki gibi hesaplanmal ıdır.
ρa =
x1
ρa1
+
x2
ρa2
+
1 x3
ρa3
+ ....... +
xn
(5)
ρan
Burada ρ değeri, agregalara ait ağırlıklı ortalama bağıl yoğunluk değerini verir ve bu değer bulunduktan sonra toplam agrega kütlesi hesap edilmelidir. a
Ma = Va × ρa
(6)
Burada, Ma 1 m3 beton kar ışımına giren agregaya ait toplam kütleyi verir ve her agrega tane s ınıf ına ait kütleler, ( M1, M 2, M3 ve …….Mn), agrega kar ışım oranlar ı (x1, x2, x 3 ve ………xn) ile çarpılarak belirlenmiş olacaktır.
6.2.5 Agregalarda rutubet düzeltmesinin hesaplanmas ı Yukar ıda buraya kadar verilen ifadeler ile beton bileşenlerine ait kütleler belirlenmiş olmaktadır. Agregalara ait kullanılan referans özgül kütle değerleri yaygın olarak doygun kuru yüzey (DKY) olarak belirlendiğinden, bulunan agrega miktarlar ı da DKY değerleri olmaktadır. Agregalar beton kar ışımlar ı yapılırken genellikle doygun kuru yüzey (DKY) durumunda değildir ve rutubet durumlar ının sürekli olarak belirli aralıklarla kontrol edilmesi ve belirlenmesi gereklidir. Agregalara ait rutubetler (R) ve su emme (S e) değerleri bilindiği zaman, rutubet düzeltmesi aşağıda verildiği gibi yapılmal ıdır.
17
ICS 91.100.30 Se - R =
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
….. ‘den ç ıkan sonuç
Burada, Se agrega sınıf ına ait su emme değerini ve R ise o andaki toplam rutubet durumunu gösterir. Bu değerlerin arasındaki fark aşağıdaki gibi değerlendirilir; ( + ) ise malzeme “HAVA KURUSU” ( - ) ise malzeme “ISLAK” ( 0 ) ise malzeme Doygun Yüzeyi Kuru “DKY” durumundadır. Buradan elde edilen sonuçlarla;
Kar ışım suyu düzeltme işlemi ve düzeltilmiş su miktar ı n
w1 = w o +
∑M (DKY) × S100- R e
ai
(7)
i
i=1
Her agrega sınıf ı için agrega rutubet düzeltme işlemi ve düzeltilmiş agrega miktarlar ı
Se -R 100 i
Mai = Mai (DKY) -Mai (DKY) ×
(8)
bağıntılar ı ile hesaplanır. Burada; w1 , w o Mai Mai (DKY) Se R
: : : : :
Kar ışıma giren düzeltme öncesi ve düzeltme sonras ı su miktarlar ı, kg/m3, Su düzeltilmesi yapılmış agrega sınıf ına ait kütlesi kg/m3 , Agregalara ait Doygun Kuru Yüzey (DKY) kütle değerleri kg/m3 , Agregalar ın su emme % si , Agregalar ın toplam rutubet % si
dir. Betonda kullan ılan bazı kayaç cinslerine bağlı olarak agrega özgül kütle değerleri deneysel olarak yapılmamışsa başlangıçta Çizelge 10’da verilen yaklaşık değerler kullanılabilir.
Çizelge 10 - Doygun kuru yüzey halde bulunan baz ı agrega cinsleri için hesaplama işlemlerinde aşağıdaki yoğunluklar kullanılabilir İnce agrega (0/4) Kayaç cinsi Kuvars kumu Yoğun kalker kumu
Yoğunluğu, (kg/dm3) 2,64 2,70
İri agrega (> 4) Kayaç cinsi Granit Gnays Kalker Porfir, Diabaz Diyorit
Yoğunluğu, (kg/dm3) 2,62 2,67 2,70 2,85 2,90
18
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
6.3 Kar ışım hesaplar ının deneylerle gerçeklenmesi Kar ışım hesaplar ına esas olarak alınan ve beton özelliklerini çok etkileyen tane dağılımı, s/ç oranı ve su miktar ı için bu standardda verilen s ınır değerler, çok sayıdaki deney sonuçlar ından elde edilmiş değerler olup kesin değerler değildir. Bu nedenle kar ışım hesabı sonucu elde edilen agrega, su, çimento, hava ve katk ı maddesi miktarlar ı kullanılarak hazırlanacak beton numuneleri deneye tabi tutularak, elde edilecek sonucun hesaba esas teşkil eden özeliklere sahip olup olmad ığı tespit edilmelidir. Öngörülen özellikler ile deneyde bulunacak özellikler arasında fark çıktığı takdirde, kar ışım hesabı, girdiler uygun şekilde değiştirilerek tekrarlanmalıdır. Deneme kar ışımında taze betonun k ıvamı, birim hacim kütlesi, taze betonun verim (rand ıman) değeri ve hava içeriği ölçülmelidir. Bu değerler ile gerçek beton kar ışım oranlar ı belirlenmelidir. 1 m 3 beton için her 6 kg’ lık su ilâvesi veya azaltılması betonda yaklaşık 25 mm’ lik bir çökmeye tekabül eder. Tasar ım mukavemet değerinin sağlanması amacıyla suyun artması veya azalması kadar çimento da kar ışıma ilâve edilmeli veya azaltılmalıdır. Tasar ımda beklenilen hava içeriği ölçülen değerle aynı olmadığı durumlarda da hava sürükleyici miktar ının ayarlanması yoluna gidilmelidir. Betonun her %1,0 hava içeri ği artması veya azalması durumunda kar ışım suyu 3 kg/m3 kadar azaltılır veya arttır ılabilir. Ölçülen birim hacim kütle ile teorik birim hacim kütle aynı olmadığında, betonun hava içeriği ayarlanmalı ve ölçülen birim hacim kütleye göre yeni kar ışım oranlar ı belirlenmelidir. Beton kar ışımındaki her tür düzeltme, betonun verim değerini de değiştirir. Bu nedenle kar ışım oranlar ı deneme kar ışımından sonra tekrar düzenlenmelidir.
Not - Yukar ıdaki paragrafta verilen taze betonun verimi (rand ıman) ifadesi, betonun laboratuvar ortam ında belirli miktarlarda bir arada kar ıştır ılıp s ıkıştır ılması sonucunda ölçülen taze betonun gerçek hacmidir. Betonda verim kavramı ile ilgili daha geniş bilgi için TS 2941 standardına bakılmalıdır.
19
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Ek A Beton kar ışım tasar ımında göz önünde bulundurulmas ı gerekli bazı faktörler Betonda aranan baz ı özelliklerin, beton bileşenleri ile olan ilişkileri, kar ışım hesabında göz önünde bulundurulmak üzere aşağıda belirtilmiştir.
1
İş lenebilme özelli ğ i
İşlenebilme, betonun ayr ışmadan yerleştirilip sıkıştır ılarak istenilen görünüşe sahip olabilmesidir. Bu özellik; tane dağılımı, tane şekli, çimento miktar ı, hava, katkı maddesi ve k ıvamı uygun seçilmiş kar ışımlarda istenildiği gibi ortaya çıkar.
2
K ıvam
Kıvam, kar ışım suyu nedeniyle taze betonun kazand ığı akıcılığın ölçüsüdür. Tane dağılımı iyi seçilmiş taze betona belirli bir kıvam kazandıracak su miktar ı, bu dağılımın oranlar ı değişmemesine rağmen, agreganın yapısına bağlı olarak değişebilir. Çok köşeli ve gevşek yapılı agregalar ın su ihtiyacı daha fazladır. En büyük tane büyüklüğü arttıkça su ihtiyacı azalır. Kar ışıma hava katılması ve bazı katkılar da su ihtiyacını azaltır.
3
Dayan ım
Genellikle kar ışıma giren su miktar ı azaldıkça dayanım artar. Ancak seçilen bir su/çimento oran ı için her zaman aynı dayanımlar ın elde edilmesi beklenemez, çünkü su/çimento oran ının değişmemesine rağmen; en büyük tane büyüklüğü, tane dağılımı, agreganın yüzey yapısının, biçiminin, dayan ımının veya çimentonun tipinin veya üretici fabrikanın veya hava miktar ının değişmesi, katkı kullanılması veya kullanılmamas ı betonun dayan ımını etkiler.
4
Dayan ıkl ılık (Durabilite)
Beton donma ve çözülmeye, ıslanma ve kurumaya, ısınma ve soğumaya, zararlı kimyasal etkilere dayanıklı olmalıdır. Betonun bu etkilere dayanıklılığını sağlamak için bazı hallerde özel çimento kullanmak yeterli olabilir. s/ç oranının küçük tutulması, zararlı etkili kimyasal maddelerin girmesini zorlaştıracak az geçirimli bir yapı oluşturacağı için yararlıdır. Donma ve çözülmeye maruz kalacak betonlarda hava sürükleyici katk ılar ın kullanılması uygun sonuç sağlamaktadır.
5
Birim hacim kütle
İstinat duvar ı, su altında döşenecek boru gibi betonun ağırlığının önemli olduğu yapılarda, kohezif ve ağır beton elde etmek gerekir. Bunun için gerektiğinde özel agrega da kullan ılabilir.
6
Çimento hidratasyon ısısı
Hidratasyon ısısının zararlı etkileri olabileceği hallerde, uygun çimento tipi ve çimento miktar ının olabildiğince küçük seçilmesine çalışılmalıdır. Çok gerekli durumlarda hidratasyon ısısı çok düşük (Yüksek belitli çimentolar, düşük alüminatlı çimentolar, yüksek oranda cüruflu çimentolar vb.) veya katk ılı (uçucu kül, cüruf ve tras vb.) çimentolar ın kullanılması düşünülmelidir. Çimento miktar ının gereğinden fazla seçilmesinin rötre ve sünme üzerinde de zararl ı etkisi olacağı göz önünde bulundurulmal ıdır.
20
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Ek B Beton kar ışım hesabının örnek problem üzerinde çözülmesi Kar ışım hesabına ait örnek: En dar boyutu 25 cm, donat ıs ının pas pay ı 35 mm olan, çok soğuk iklim şartlar ında s ık sık donma çözülme etkilerine maruz kalabilecek bir kolon için, hava sürükleyici katk ı kullanarak yapılacak C25/30 betonunun kar ışım hesab ının yapılması istenmekte olup betonun yap ılacağı şantiyenin çal ışma şartlar ı bilinmemektedir.
Kullan ılacak Malzemeler: Çimento
CEM I 42,5R (ρc = 3,15 kg/ dm 3 )
Agrega (k ırmataş agrega) Su emme: İri çakıl için % 0,5, ince çak ıl için % 0,8 ve ince agrega için % 1,5 olarak tespit edilmi ştir. Doğal rutubetler: İri çakıl için % 1,0, ince çakıl için % 1,2 ve ince agrega için % 3,5 olarak tespit edilmiştir. Yoğunluk: İri ve ince çak ıl için 2,80 kg/dm 3 ve ince agrega için 2,65 kg/dm 3 (doygun kuru yüzey hali) olarak tespit edilmiştir.
Hesaplama Agrega en büyük tane büyüklü ğü Kullanılacak agregan ın en büyük tane büyüklüğü, Çizelge 1’in 2. sat ır ının 1. sütunundan anma büyüklüğü 32 mm olarak tespit edilmektedir. Bu tane büyüklü ğünün, kolonda pas pay ı için bırak ılan 35 mm den küçük olduğu için de uygun seçim olduğu anlaşılır.
Tane sınıflar ına ayırma Yap ılacak betonun s ınıf ı C25/30 olduğu için agregay ı Çizelge 5’e uygun olarak en az 3 tane s ınıf ına ayırmak gereklidir. Agrega tane şekli her tane s ınıf ı için yaklaşık aynı olduğu daha önce belirlenmiş olduğu için 0/4, 4/16, 16/32 olarak üç tane s ınıf ına ayırmak yeterlidir.
Tane büyüklüğü da ğılımı (granülometri) seçimi Ocaktan alınan agrega, kar ışık (tüvenan) olarak elde edilmekte ve 38 veya 40 mm’ lik elekten elenmek suretiyle en büyük agrega tane büyüklüğü 31,5 mm olarak belirlenmektedir. En büyük tane büyüklü ğü 31,5 mm olan agrega ile yap ılacak olan pompalanmaya uygun beton için 31,5 mm için önerilen en ideal tane büyüklüğü dağ ılımının kullanılması seçilmiş ve bu eğri Şekil 6' da verilmiştir. Şekil 5' de ise ince agrega için pompa ile iletilmeye uygun ideal tane da ğılım eğrisine uyacak şekilde ince agrega oran ı belirlenmelidir. Bu şekilde belirlenen agrega kar ışım oranlar ı kesikli çizgi halinde Şekil 16’da gösterilmektedir. Agrega kar ışım oranlar ı iri çakıl yüzdesi olarak % 28, ince çak ıl yüzdesi olarak % 25 ve ince agrega yüzdesi olarak da % 47 şeklinde belirlenmiştir. Kar ışık agrega içerisinde ince agregan ın incelik modülü ise 2,82 olarak hesaplanmaktad ır.
Su/çimento oran ı Yap ı (kolon) çok soğuk iklim şartlar ına ve s ık sık donma ve çözülme etkilerine maruz kalaca ğ ı bilindiğinden ve hava sürükleyici katk ı maddesi kullan ılması gerektiğinden su/çimento oran ı, TS EN 2061’deki Çizelge F.1 ‘den en fazla s/ç = 0,50, beton s ınıf ının en az C30/37, çimento dozaj ının en az 320 kg/m3 olduğu ve hava içeriğinin en az % 4,0 olduğu bulunur. C30/37 s ınıf ı betonun laboratuvarda hedef dayanımının silindir için ortalama 36 MPa ve küp için ortalama 43 MPa oldu ğu görülmektedir. Dayanıkl ılık özelliği nedeniyle beton s ınıf ı C30/37 olarak belirlendiği için C25/30 beton s ınıf ı yerine bir üst beton s ınıf ı sağlanmak zorundad ır. Bu beton sınıf ı için 28 günlük karakteristik silindir bas ınç dayanımının (f ck), 30 MPa olduğu ve örneğimizde, standard sapman ın bilinmediği kabul edildiğine göre, kar ışım hesab ına temel al ınacak ortalama hedef bas ınç dayanımı (f cm ) Çizelge 5‘den 36 MPa olarak bulunur. Aynı zamanda Şekil 8’den silindir hedef dayan ımı olan 36 MPa dayan ım için hava sürüklenmiş betonun s/ç oran ının yaklaşık 0,38 olduğu tespit edilmektedir. Su/çimento oran ının bu değeri TS EN 206-1, Çizelge F-1’den elde edilen en fazla 0,50 de ğerinden küçük olduğu için hesap değeri olarak s/ç=0,38 seçilmelidir.
21
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Çökme de ğeri Çökme değeri, beton pompa ile döküleceği için S3 k ıvam ında (10 cm ilâ 15 cm) olabilir. Ancak, düşük s/ç oranı elde etmek amac ıyla yüksek oranda su azalt ıcı/ak ışkanlaştır ıcı kimyasal katkı kullanılması daha uygun olacakt ır. Kullanılan kimyasal katk ı miktar ı, katkı uygunluk deneyi sonucu istenilen işlenebilirlik değerini sağlayabilecek şekilde çimento dozaj ına oranla % 1,5 olarak tespit edilmi ştir. Kimyasal katkının yoğunluğu 1,15 olarak al ınm ıştır.
Kar ışım suyu miktar ı Kar ışım suyu miktar ı agregan ın kırmataş olmas ı nedeniyle Şekil 14’den hava sürüklenmiş betonlar için 190 kg/m3 olarak belirlenebilir. Ancak yüksek oranda su azalt ıcı bir süper akışkanlaştır ıcı katkı maddesi kullan ılacağı için, ilk tahmin olarak % 15 civar ında su azaltmas ı yapılabileceği kabul edildiği takdirde su miktar ı yaklaşık 160 kg/m 3 olur.
Hava muhtevas ı Hava miktar ı, Şekil 15’ten çok soğuk iklimlerde s ık sık donma-çözülme tesirlerine maruz betonlar için ortalama % 5,0 olarak belirlenmektedir. Hava sürükleyici katk ı kullan ım oranı, katkı uygunluk deneyi sonucu taze betona %5,0 hava sürüklemesi yapacak şekilde %0,05 olarak tespit edilmiştir.
Çimento miktar ı
Su miktar ı 160 kg/m 3 ve s/ç oranı en az 0,38 olduğundan bu durumda çimento miktar ı; ç=
s 160 = = 420 kg/m3 olarak tespit edilmektedir. s / ç 0,38
Çimento Hacmi: 1 m 3 betonda bulunacak çimento hacmi 420 = 133,3 dm 3 olarak hesaplan ır. 3,15
Kimyasal katk ı hacmi: Toplam çimento dozaj ı 420 kg/m 3 olduğuna göre kimyasal katk ı miktar ı 1 m 3 betonda Akışkanlaştır ıcı katkı miktar ı, 420 × 1,5 /100 = 6,3 kg ve Hava sürükleyici katkı miktar ı 420 × 0,0005 /100 = 0,21 kg olarak hesaplan ır. Bu miktar kimyasal katk ılar ın hacmi ise s ıras ıyla 6, 3 / 1,15 = 5, 48 dm 3 ve 0,21/1,01 = 0,20 dm3 olarak bulunur.
Agrega hacmi: Madde 6.2.4‘teki (4) No’ lu bağınt ı kullanılarak hesaplan ır. Wa = 1000 - (133,3 + 160 + 5 ×10 + 5,48 + 0,20) = 651,1 dm3 ρa
Agreganın ortalama özgül kütlesi,
ρa ,
(DKY)
Madde 6.2.4 teki (5) No’ lu bağınt ı kullan ılarak hesaplan ır.
ρa =
22
1 = 2,727 kg/dm3 olarak hesaplan ır. 0,28 0,25 0,47 + + 2,80 2,80 2,65
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Toplam agrega miktar ı (W a) ve her sınıf agrega miktarlar ı: 1 m 3 beton içine ilâve edilecek agrega miktar ı; Ma = Wa × ρa = 651,1× 2,727 = 1775,5 kg olarak hesaplan ır. İnce agrega (0/4) mm M (0/4)DKY = 1775,5 x 0,47 = 834,5 İnce çakıl (4/16) mm M (4/16) DKY = 1775,3 x 0,25 = 443,9 İri çakıl (16/32) mm M(16/32) DKY = 1775,3 x 0,28 = 497,1
Agrega ve kar ışım suyu için rutubet düzeltme işlemi: Her tane sınıf ı için Se - R hesaplanmal ıdır: İri çakıl için, 0, 5 - 1, 0 = -0, 5 İnce çakıl için, 0,8 - 1,2 = -0, 4 İnce agrega için, 1, 5 - 3, 5 = -2, 0 Bütün değerler negatif (-) olduğundan hepsinin ıslak olduğu anlaşılmaktadır. Bu durumda kar ışıma girecek su miktar ının azaltılması gerekecektir. n
W1 = Wo +
-0,5 -0,4 -2,0 + 443,8 × 100 + 834,4 × 100 = 139,0 kg/m ∑M (DKY) × S100- R = 160 + 497,1× 100
3
e
ai
i=1
i
Ayr ıca kimyasal katkının % 50’sinin su olduğu varsayıldığında, bu su miktar ından katkının yar ısı kadar daha su azaltmak gerekiyor. Bu durumda nihai su miktar ı; W = 139 -
6,3 = 135,9 kg/m3 2
olur. Agregalar ın su düzeltme işlemi sonrasında 1 m 3 beton kar ışımı için tartılması gerekli miktarlar ı;
-0,5 M(16/32) = 497,1- 497,1× = 499,6 kg/m3 100
-0,4 = 445,7 kg/m3 100
M(4/16) = 443,9- 443,9 ×
-2,0 = 851,2 kg/m3 100
M(0/4) = 834,5 - 834,5 ×
Her tane sınıf ı için gerekli agrega miktar ı Şekil 16‘da gösterilen oranlarla Çizelge 11’deki gibi hesaplan ır.
23
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
Çizelge 11 - Şekil 16’da tespit edilen agrega kar ışım oranlar ı ile tespit edilen 1 m 3 beton için DKY ve rutubet düzeltmesi yap ılm ış agrega miktarlar ı.
Tane Sınıflar ı
Agrega kar ışım oranlar ı
0/4 4/6 16/32 Toplam
47,0 25,0 28,0 100
Agrega özgül kütleleri g/dm3 2,65 2,80 2,80
Agrega DKY kütleleri kg/m3 834,5 443,9 497,1 1775,5
Agrega su emmeleri %
Agrega rutubetleri %
St – R %
1,50 0,80 0,50
3,5 1,2 1,0
-2,0 -0,4 -0,5
Agrega rutubet düzeltmesi kg/m3
Kar ışım suyu düzeltme si kg/m3
851,2 445,7 499,6 1796,5
-16,7 -1,8 -2,5 -21,0
Çizelge 12’de 1 m 3 agrega DKY kütleleri ve 1 m 3 su düzeltilmesi yap ılm ış kütleler ile 25 dm 3 deneme dökümü için kar ışıma girecek malzemelerin miktarlar ı verilmiştir.
Çizelge 12 – 25 dm 3 deneme kar ışımı için hesaplanan miktarlar
Malzemeler Çimento Su Kimyasal katkı İri çakıl İnce çakıl İnce agrega Toplam
1 m3 beton için DKY miktarlar kg 420 160
1 m 3 beton için düzeltilmiş miktarlar kg
25 dm3 için miktarlar
420 135,9
10,500 3,397
6,3
6,3
0,158
497,1 443,9 834,5 2361,8
499,6 445,7 851,2 2361,8
12,491 11,141 21,279 58,97
Deney kar ışımlar ının ayarlanmas ı
Bu hesaplamalar tamamland ıktan sonra laboratuvarda 25 dm 3 deneme kar ışımının yapılması ile istenilen çökme değeri, birim hacim kütle ve hava muhtevas ı ölçümleri yapılmak suretiyle gerçek kar ışım oranlar ı TS 2941 standardında belirtilen taze beton verimi de ğeri dikkate alınarak belirlenmelidir. 25 dm3 deneme kar ışımı yapıldıktan sonra, istenilen 15 cm çökme de ğeri için kar ışıma 250 cm3 su ilave edildiği varsayılsın. Betonun havas ı ise yaklaşık % 6,0 olarak ölçüldü ğü varsayılsın. Bu durumda hava sürükleyici katkı miktar ı bir miktar azaltılacaktır. Genelde her %1,0 hava muhtevas ı azaldığında, kar ışım suyu miktar ı yaklaşık 3 kg/m3 artacaktır. Ayr ıca betonun s/ç oranı değişmiştir . 25 dm3 betonda kıvam sağlanması için 250 cm3 su ilave edildi ğinden 1 m3 beton için gerçek DKY su miktar ı aşağıdaki gibi düzeltilmelidir;
Wd 1000 250 1000 3 × = 160 + × = 170 L/m 1000 25 1000 25
W = Wo +
DKY durumundaki su miktar ı W = 160 + 10 = 170 kg/m3 olacaktır, ancak hava sürükleyici katk ı miktar ının da azaltılarak taze betonun hava içeri ği % 5,0 değerine getirilmesi gerekmektedir. Hava içeriği % 6,0’dan %5,0’e ayarlanacağından % 1,0 hava içeriği azalınca suyun 3 kg/m3 arttır ılması gerekecektir. Bu durumda gerçek su miktar ı, W = 170 + 3 = 173 kg/m3 olur. s/ç oranı 0,38 değerinde sabit kalmas ı gerektiğinden çimento miktar ı da artacaktır. 24
ICS 91.100.30 C=
TÜRK STANDARDI
TS 802/Haziran 2009
173 = 455 kg/m3 olacaktır. 0,38
Bu duruma göre yeni kimyasal katk ı miktarlar ı, kar ışım suyu miktar ı ile agrega hacmi: Va =
Wa 455 × 0,015 455 × 0,0005 455 + = 1000 - +173 + 50 + = 626,5 dm3 1,15 1,01 ρa 3,15
Yeni toplam agrega kütlesi: Ma = Wa × ρ a = 626,5 × 2,727 = 1708,5 kg/m3 olacaktır. Deneme kar ışımından sonra yapılan düzeltmeler sonunda 1 m 3 betona girecek olan agrega özellikleri ile kar ışıma giren gerçek miktarlar aşağıda Çizelge 13’de verilmi ştir.
Çizelge 13 - 1 m3 beton için malzemelerin yeni miktarlar ı
Tane Sınıflar ı
Agrega kar ışım oranlar ı
0/4 4/6 16/32 Toplam
47,0 25,0 28,0 100
Agrega özgül kütleleri g/dm3 2,65 2,80 2,80
Agrega DKY kütleleri kg/m3
Agrega su emmeleri %
Agrega rutubetleri %
St – R %
1,50 0,80 0,50
3,5 1,2 1,0
-2,0 -0,4 -0,5
803,0 427,1 478,4 1708,5
Agrega rutubet düzeltmesi kg/m3
Kar ışım suyu düzeltme si kg/m3
819,0 428,8 480,8 1728,6
-16,1 -1,7 -2,4 -20,0
Son olarak yapılan düzeltmeler sonunda tekrar 25 dm 3 deneme dökümü yap ılmalı ve kar ışım oranlar ı ile taze beton özellikleri aşağıda verilen Çizelge 14’e göre do ğrulanmalıdır. Doğrulama işlemi tamamland ıktan sonra ise numune alma için en az 40 dm 3 beton kar ışımı hazırlanmalıdır.
Çizelge 14 - 1 m3 beton için DKY miktarlar, rutubet düzeltmesi yap ılm ış ve 40 dm3 düzeltilmiş numune alma için beton kar ışım miktarlar ı
Malzemeler Çimento Su Kimyasal katkı İri çakıl İnce çakıl nce agrega İ Toplam
1 m 3 beton için DKY miktarlar kg 455 173 6,825 478,4 427,1 803,0 2343,3
1 m 3 beton için düzeltilmi ş miktarlar kg 455 149,4 6,825 480,8 428,8 819,0 2343,3
40 dm3 için miktarlar 18,200 5,977 0,273 19,230 17,153 32,761 93,59
25
