HAZIR BETON

         Beton, çimento, su, agrega ve kimyasal veya mineral katkı maddelerinin homojen olarak karıştırılmasından oluşan, başlangıçta plastik kıvamda olup, şekil verilebilen, zamanla katılaşıp sertleşerek mukavemet kazanan bir yapı malzemesidir.
         Betonun mutlak hacmini yaklaşık %70-75 oranında agrega (kum, çakıl, mıcır), yaklaşık %8-15 oranında çimento, yaklaşık % 15-20  oranında su oluşturur. Gerektiğinde, çimento ağırlığının %5'inden fazla olmamak kaydıyla, katkı malzemesi ilave edilebilir.

          Betonu günümüzün en yaygın taşıyıcı yapı malzemesi yapan özellikleri şöyle sıralamak mümkündür :

· Ucuzluğu,

· Bilgisayar kontrollü santrallar, transmikserler, pompalar... vb. ile üretim, taşıma ve yerleştirme aşamalarında büyük gelişmelerin sağlanmış olması,

· Şekil verilebilme kolaylığı,

· Çelik donatı ile (betonarme) çekme mukavemetinin yetersizliğinin dengelenmesi

· Yüksek basınç dayanımlarına ulaşılması

· Fiziksel ve kimyasal dış etkilere karşı dayanıklılığı (uzun ömür, bakım kolaylığı),

· Hafif agrega ile hafifletilmesi, pigmentlerle renklendirilmesi

       HAZIR BETONUN TARİHÇESİ

       Hazır beton, dünyada ilk kez yüzyıl başında (1903) Almanya'da ortaya çıkmış, sonraki birkaç yıl içersinde de ABD'de görülmeye başlamıştır; 1914 yılında , Stephan Setephanian adında, Ermeni asıllı bir Türkiye göçmeni tarafından beton taşıma amaçlı "transmikser" aracının geliştirilmesi, hazır beton endüstrisinin Amerika'daki yaygınlığını artırmış, özellikle savaş yıllarından sonra , bazıları bugün de faaliyette olan pek çok hazır beton firması kurulmuştur. İzleyen yıllarda hazır betonun yapıların temel inşaat malzemesi olarak benimsenip, yaygınlaşmaya başlaması uzun sürmemiş, kısa zamanda pek çok ülkede hazır beton üretilip, kullanılır olmuştur. Özellikle 20.Yüzyılın ikinci yarısıyla birlikte hız kazanan kentleşme ve altyapı çalışmaları, hazır beton ve beton ürünlerinin daha çok üretilip, yaygınlaşmasını sağlamış, dolayısıyla bu alanda pek çok teknolojik gelişme kaydedilmiştir. 

       DÜNYADA HAZIR BETON 

       Dünya nüfusu arttıkça, insanların barınma, sağlık, eğitim ve kentsel altyapı gereksinimleri de artmakta, tüm bu gereksinimlerin karşılanması için konut, işyeri, okul, hastahane, yol, baraj vb yapıların sürekli ve kaliteli olarak üretilmesi gerekmektedir. Bu süreçte en çok başvurulan yapı malzemesi ise betondur.

       Gelişmiş ülkelerde tüm betonarme inşaatlar hazır beton kullanılarak yapılmaktadır. Avrupa Hazır Beton Birliği (ERMCO) verilerine göre, aralarında Türkiye'nin de bulunduğu 22 Birlik üyesi ülkenin 2000 yılı toplam hazır beton üretimi 321 Milyon m3 olmuştur. Dünyadaki ekonomik ve teknik olanaklar geliştikçe, bu tüketim yeni alanlara da yayılmaktadır. Örneğin, 1970 - 1990 yılları arasında havayolu taşımacılığı % 75 oranında artmış ve taşınan yolcu sayısı ikiye katlanmıştır. Bunun sonucunda hava alanlarına olan gereksinim artmış, yeni ve daha modern havaalanı binaları, üstün nitelikli, dayanımı yüksek betonlar kullanılarak yapılmıştır. Aynı şekilde, kara ulaşım araç ve olanaklarının olağanüstü boyutlarda gelişmesi de, yolların, köprülerin, tünellerin yapımı için özel betonlara olan gereksinimi artırmış, bu da, bu konuda hazır beton bazlı yeni çözümler üretilmesini sağlamıştır. bazlı yeni çözümler üretilmesini sağlamıştır. Günümüz dünyasında hazır betonun, mikroskobik düzeyde kompozisyon ve yapı özelliği olan "yüksek teknoloji" ürünü bir mühendislik malzemesi olarak kullanımının giderek artmakta olduğu görülmekte, 2000'li yıllarda beton teknolojisinin daha da gelişerek, maliyet, verimlilik ve direnç açısından yeni mesafeler katedileceği öngörülmektedir.

   HAZIR BETONUN BİLEŞENLERİ

· Çimento

· Agrega

· Beton Karışım Suyu

· Katkılar

      Betonu oluşturan hammaddeler çimento, su, agrega (kum, çakıl, kırma taş), kimyasal katkılar ve mineral katkılardır. Kimyasal katkılarla (akışkanlaştırıcı, priz geciktirici, geçirimsizlik sağlayıcı, dondan koruyucu,... ) mineral katkılar (taş unu, tras, yüksek fırın cürufu, uçucu kül, silis dumanı,... ) betonun performansını istediğimiz yönde iyileştiren çağdaş teknoloji unsurlarıdır. Çimentoyla suyun karışımından oluşan çimento hamuru zamanla katılaşıp sertleşerek agrega tanelerini (kum, çakıl, kırmataş) bağlar, yapıştırır, böylece betonun mukavemet kazanmasına imkan verir.
Dolayısıyla betonun mukavemeti,

· çimento hamurunun mukavemetine

· agrega tanelerinin mukavemetine

· agrega taneleri ile çimento hamuru arasındaki yapışmanın gücüne (aderans) bağlıdır.

    ÇİMENTO

       Çimento, ana hammaddeleri kalkerle kil olan ve mineral parçalarını (kum, çakıl, tuğla,briket ..vs) yapıştırmada kullanılan bir malzemedir. Çimentonun bu yapıştırma özelliğini yerine getirebilmesi için mutlaka suya ihtiyaç vardır. Çimento, su ile reaksiyona girerek sertleşen bir bağlayıcıdır. Kırılmış kalker, kil ve gerekiyorsa demir cevheri ve / veya kum katılarak öğütülüp toz haline getirilir. Bu malzeme 1400-1500°C'de döner fırınlarda pişirilir. Meydana gelen ürüne "klinker" denir. Daha sonra klinkere bir miktar alçı taşı eklenip (%4-5) oranında, çok ince toz halinde öğütülerek Portland Çimentosu elde edilir. Katkılı çimento üretiminde; klinker ve alçı taşı dışında, çimento tipine göre tek veya birkaçı bir arada olmak üzere tras, yüksek fırın cürufu, uçucu kül, silis dumanı vb. katılır. Çimento birçok beton karışımında hacimce en küçük yeri işgal eden bileşendir; ancak beton bileşenleri içinde en önemlisidir. En çok kullanılan çimento tipleri Portland Kompoze Çimento, Katkılı Çimento, Cüruflu Çimento ve Sülfata Dayanıklı Çimento'dur, bunun dışında özel amaçlar için Beyaz Portland Çimentosu, ve diğer bazı tip çimentolar kullanılmaktadır.

Normal betonda agrega taneleri en sağlam unsur olduğundan diğer iki unsur (çimento hamuru ve aderans) mukavemeti belirlemektedir. Çimento hamurunun mukavemeti önemli ölçüde su/çimento oranına da bağlıdır.

AGREGA 

  Beton üretiminde kullanılan kum, çakıl, kırmataş gibi malzemelerin genel adı agregadır. Beton içinde hacimsel olarak %60-75 civarında yer işgal eden agrega önemli bir bileşendir. Agregalar tane boyutlarına göre ince (kum, kırma kum.. gibi) ve kaba (çakıl kırmataş... gibi) agregalar olarak ikiye ayrılır. Agregalarda aranan en önemli özellikler şunlardır:

 

· Sert, dayanıklı ve boşluksuz olmaları,

· Zayıf taneler içermemeleri (deniz kabuğu, odun, kömür... gibi)

· Basınca ve aşınmaya mukavemetli olmaları,

· Toz, toprak ve betona zarar verebilecek maddeler içermemeleri,

· Yassı ve uzun taneler içermemeleri,

· Çimentoyla zararlı reaksiyona girmemeleridir.

       Agreganın kirli (kil, silt, mil, toz,...) olması aderansı olumsuz etkilemekte, ayrıca bu küçük taneler su ihtiyacını da arttırmaktadır.
Beton agregalarında elek analizi, yassılık, özgül ağırlık ve su emme gibi deneyler uygun aralıklarla yapılarak kalite sürekliliği takip edilmelidir. Betonda kullanılacak agregalar TS 706'ya uygun olmalıdır.

 AGREGA STANDARTLARI TABLOSU

Sadece Beton ve Çimento Değil, Agrega da Standartlara Uygun Üretilmeli

Betonu oluşturan malzemeler içersinde en büyük orana (yaklaşık % 75) sahip olan agrega (kum, çakıl, kırmataş ..), doğal kaynakları giderek tükenen ve standartlara uygun, temiz, kaliteli örneklerinin bulunması güç bir malzeme olarak, hazır beton sektöründeki stratejik önemini her geçen gün artırmakta. 1999 yılında İstanbul'da düzenlenen II. Ulusal Kırmataş Sempozyumu'nda dile getirildiği gibi, bu alanda ciddi planlamalar yapılıp, önlemler alınmazsa, yakın gelecekte, agrega ithali bile söz konusu olacak gibi. Aslında, Marmara Bölgesi başta olmak üzere, ülkemizde pek çok taş ocağı "beton agregası" üretme amacıyla faaliyette bulunuyor. Ancak, bunların çok azı yaptığı işin bilincinde; çok azının standartlara uygunluk belgesi, buna uygun donanımı ve kalifiye personeli bulunuyor. Bunlar, hizmet vermeyi hedefledikleri beton üreticilerine yararlı olamadıkları gibi, bilinçsiz ve ilkel üretim yöntemleriyle çevreyi de onarılmaz tahribatlara uğratıyorlar. Mevzuattaki karışıklık ve boşluklar da buna eklenince, konu içinden çıkılmaz bir hal alıyor.

Bugün pek çok beton üreticisi kuruluş piyasadan standartlara uygun, kaliteli agregayı uygun koşullarda temin edemedikleri için yan birimler ya da şirketler kurup, taş ocakları işleterek, agregayı doğrudan üretme yoluna gidiyorlar.

Amaç, yalnızca betonun kendisinin değil, beton karışımına giren çimento dışındaki diğer malzemelerin de (agrega, katkı vb) kalite sürecini izlemek ve bunu belgelemek; Türkiye Hazır Beton Birliği, üyelerinin, beton karışımına giren ve dışarıdan temin ettikleri tüm malzemelerde standartlara uygunluk belgesi aramalarını, standartlara uygunluğu belgelenmeyen beton karışım malzemelerini tercih etmemelerini öngörüyor.
Agrega üretim ve kullanımında stardardizasyonun temini ve sektörde yaşanan sorunların çözülebilmesi açısından bir Agrega Üreticileri Birliği'nin (AGÜB) kurulması ve hazır betonda olduğu gibi, agrega üretiminde de, standartlara uygunluğu ve kaliteyi hedefleyen bilinçli üreticilerin biraraya gelmesi sektörün geleceği açısından kuşkusuz önemli bir gelişme olmuştur.

KATKI

       Betonun özelliklerini geliştirmek üzere üretim sırasında veya dökümden önce transmiksere az miktarda ilave edilen maddelere katkı adı verilir. Katkı maddelerini kökenine göre kimyasal ve mineral katkılar olarak ikiye ayırmak mümkündür:
 

      1-Kimyasal Katkılar
Kimyasal katkıların belli tipleri aşağıda sıralanmıştır.
 

a) Su Azaltıcılar (Akışkanlaştırıcılar)
       Betonda aynı kıvamın veya işlenebilirliğin daha az su ile elde edilmesini sağlarlar. Taze betonda kullanılan su miktarı azaldıkça betonun dayanımı artar. Azalttığı su miktarı ile orantılı olarak normal ve süper olarak ayrılırlar.
b) Priz Geciktiriciler
       Taze betonun katılaşmaya başlama süresini uzatırlar. Uzun mesafeye taşınan betonlar veya sıcak hava dökümleri için yararlıdırlar.
c) Priz Hızlandırıcılar
       Priz geciktiricilerin aksine, bu katkılar betonun katılaşma süresini kısaltırlar. Bazı uygulamalarda, erken kalıp almada ve soğuk hava dökümlerinde don olayı başlamadan betonun katılaşmış olmasını sağlamak için kullanılırlar.
d) Antifrizler
      Suyun donmasını zorlaştırır ve don neticesi çimentonun mukavemet kazanmasındaki aksamaya engel olurlar. Bu katkıların betondaki miktarı hava sıcaklığına göre ayarlanabilir.
e) Hava Sürükleyici Katkılar
       Beton içinde çok küçük boyutlu ve eşit dağılan hava kabarcıkları oluşturarak betonun geçirimsizliğini ve dona karşı direncini ve işlenebilirliğini artırır.
f) Su Geçirimsizlik Katkıları
       Sınırlı miktarda hava sürükleyen katkılardır ancak yerine yerleşmiş betonun su sızdırmazlığının sağlanması uygun yerleştirme tekniğinin iyi bir şekilde yapılmasına bağlıdır.

Bazı betonlarda birden fazla katkı türü birlikte kullanılabilir. Ancak bu katkıların birbirlerinin etkilerini bozmadıkları denenmelidir. Kimyasal katkılar, yukarıda bahsedilen etkilerinden dolayı bütün inşaat sektöründe betonun ayrılmaz parçası olmuştur.

2) Mineral Katkılar
       Çimento gibi öğütülmüş toz halde silolarda depolanan cüruf , uçucu kül , silis dumanı, taş unu... vb. çeşitli maddelere 'Mineral Katkı' adı verilir. Mineral katkılar tek başına iken çimento gibi bağlayıcılık özelliği taşımazlar fakat birlikte kullanıldıklarında çimentoya benzer görev yaparlar, dolayısıyla çimento ekonomisi sağlarlar. Mineral katkılardan yüksek dayanımlı beton üretiminde de yararlanılır. 

    KARIŞIM SUYU

Beton üretiminde kullanılan karışım suyunun iki önemli işlevi vardır:
1. Kuru haldeki çimento ve agregayı plastik, işlenebilir bir kütle haline getirmek.
2. Çimento ile kimyasal reaksiyon yaparak plastik kütlenin sertleşmesini sağlamak.

       Kıvam m3'e giren su miktarına bağlıdır. Hatırlanacağı üzere beton mukavemeti su/çimento oranına bağlıdır. İşte bu sebeple şantiyeye teslimi yapılan taze betona daha fazla kıvam kazandırmak amacıyla fazladan su katmak betonun mukavemetini yok eder. Genel olarak içilebilir nitelik taşıyan bütün sular betonda kullanıma uygundur. Ancak, betonda kullanılacak suyun içilebilir özellikte olması şart değildir. Bir takım ön deneyler yapılmak kaydıyla, içilemeyen sularla gayet kaliteli beton üretilebilinir. Bununla birlikte karışım suyu içinde bulunabilecek tuz, asit, yağ, şeker, lağım ve endüstriyel atıklar gibi bazı maddeler betonda istenmeyen etkiler yaratabilir. Karışım suyunun analizlerle belirlenmesi ve kalitesinin belli aralıklarla denetlenmesi şarttır. Betonun bünyesinde çimento ile reaksiyona girmeyen fazla suyun bıraktığı boşluklar yalnız dayanımı düşürmekle kalmamaktadır. Boşluklardan içeri giren zararlı unsurlar (klor, sülfat vb. zararlı etkenler) beton ve donatıya zarar vermekte ve betonun ömrünü kısaltmaktadır.

BETONA VERİLEBİLECEK EN BÜYÜK ZARAR, FAZLADAN SU KATILMASIDIR

  *   Kaynak:Türkiye Hazır Beton Birliği