Click here to load reader
Upload
melina
View
172
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
BETONDA DAYANIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER. Hazırlayan: Prof. Asım YEĞİNOBALI AR-GE Enstitüsü Direktörü Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği. Beton Basınç Dayanımı Basınç dayanımı betonun en önemli özelliğidir. Laboratuvarda kolayca ölçülebilir. Betonun bir çok özelliği: - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
BETONDA DAYANIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER
Hazırlayan:
Prof. Asım YEĞİNOBALIAR-GE Enstitüsü Direktörü
Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği
Beton Basınç Dayanımı
Basınç dayanımı betonun en önemli özelliğidir.
Laboratuvarda kolayca ölçülebilir.
Betonun bir çok özelliği:— eğilme, çekme, kesme dayanımları,— elastik özellikleri,— büyük ölçüde dayanıklılığı
basınç dayanımı ile ilişkilidir.
Beton sınıflarının belirlenmesinde ve kalite kontrolunda basınç dayanımı esas alınmaktadır.
Beton Dayanımı
Bileşen Fazların Etkileri Deney Yöntemi
Sertleşmiş Agrega Arayüzey Hamur
Sertleşmiş Çimento Hamuru
Dayanım, Gözeneklilik
S/Ç OrantısıÇimento özellikleriHidratasyon derecesiBakım (rutubet, sıcaklık, süre)Karışım suyuKatkı maddeleriHavaTerleme
Agrega (kayaç)
Dayanım, Gözeneklilik,Mineraloji
Agrega (tane)ŞekilYüzey karakteriKirlilikEn büyük tane boyuTane boyu dağılımı
Agrega - Hamur Arayüzeyi
Dayanım, Gözeneklilik
Çimento hamuru bölümündeki faktörler
Agrega bölümündeki faktörler
Agrega - hamur reaksiyonları
Deney Yöntemi
Numune alınması, hazırlanmasıNumune özellikleriOrtam koşullarıYükleme hızıDeney cihazıOperatörSonuçların değerlendirilmesi
Su - Çimento Orantısı (Abrams, 1919)
fABc Y
0.30 0.60 S/Ç
fc
BAC
I
II
Şekil 2: Betonda S/Ç Orantısı ve Basınç Dayanımı İlişkisi
0 5 10 15 Çökme (cm)
fc (Mpa)
25-
20-
Şekil 3: Betonda Kıvam-Basınç Dayanımı İlişkisi (S/Ç=0.6)
Çimento Dayanımı
Ağırlıkça MalzemeKarışım Oranları
Standard Standard Standard Deney Numarası Çimento Kum Mıcır Su Numunesi
Türü
EN 196-1 1 3 0 0.5 40x40x160 mm(TS) 24) prizmatik
ASTM 1 2.75 0 0.485 50 mm C 109 kübik
BS 1 3 0 0.4 70.7 mm 4550 kübik
BS 1 2.5 3.5 0.6 100 mm 4550 kübik
Çizelge 1 Çimento Dayanımı Tayin Metodları
Çimento Dayanımı - Beton Dayanımı
• Diğer bütün faktörler aynı kalmak kaydı ile çimento dayanım sınıfı yükseldikçe beton dayanımı da olumlu olarak etkilenir
• Bir araştırma sonucu:
= 1.73 - 0.001 (özgül yüzey, m2/kg) - 0.008 (%C3A)= 1.20 - 1.40
• Güvenilir olarak genel bir ilişki kurmak zor
ffçim
c
Farklı çimentolarla farklı beton sınıfları elde etmek için• Beton karışım hesapları yapmak,• Laboratuvarda deneme karışımları ile hesapları kanıtlamaken güvenilir yaklaşımdır.Bir beton santralında uygulanan karışımlardaki su ve çimento miktarı:
BS 18 BS 20 BS 25 BS 30Çimento (kg/m3) 305 335 395 445
KÇ 32,5Su (kg/m3) 190 195 200 200
____________________________________________________________ Çimento (kg/m3) 270 290 320
PÇ 42,5 Su (kg/m3) 190 195 200
Hidratasyon Derecesi - Dayanım Artışı
Çimento hamuru, arayüzey ve dolayısı ile beton dayanımı çimento hidratasyonu devam ettikce artar.
Hidratasyonun artış hızı ve tamamlanma derecesi bazı faktörlere bağlıdır:
•S/Ç orantısı•Çimento özellikleri ve türü•Betonun yaşı•Bakım koşulları (rutubet, sıcaklık, süre)
S/Ç Orantısı ve Dayanım Artış Hızı
100
80
60
40
20
01 3 7 28 1 3 7 28 1 3 7 28
Süre - gün 0.4 0.6 0.8 S/Ç
Şekil 4: Betonda S/Ç Orantısının Dayanım Artışına Etkisi
Çimento Türü ve Dayanım Artış Hızı
Portland Türü 3 gün 7 gün 28 gün 90 gün
Normal 45 65 100 120
Erken DayanımıYüksek 70 78 110 120
Düşük Isı 27 43 85 120
f f28 713 17 ( . . )
Çizelge 2 Farklı Çimentolarla Yapılmış Betonlarda Göreceli Dayanım Artışları
Çimento İnceliği ve Dayanım Artışı
Tane boyu (m) Etkilenen dayanım
< 5-7 1-2 günlük
< 25-30 28 günlük
< 50 1 yıllık
Bakım (Kür)
Amaç:Taze beton kalıplara yerleştirildikten sonra yeterli dayanım kazanıncaya kadar çevresinde çimentonun hidratasyonunu devam ettirecek bir ortam sağlamak.
İlgili Faktörler:• Ortam rutubeti• Ortam sıcaklığı• Süre
Bakım Yöntemleri
• Karışım Suyunun Buharlaşmasını Önlemek (S/Ç > 0.40)
— Plastik veya bitümlü örtüler kullanmak — Yüzeye kür tabakaları (kimyasallar) uygulamak— Kalıpları geç sökmek
• Beton Yüzeyini Islak Tutmak— Beton elemanı suya batırmak— Yüzeye sık aralıklarla su püskürtmek— Yüzeyi hasır, çuval gibi su emen örtülerle kaplamak ve örtüleri ıslak tutmak
7 28 90 180 Süre (Gün)
130-
120-
100-
65-
50-
Şekil 5: Islak Kürde ve Havada Bırakılan Betonlarda Dayanım Artışı
Göreceli fc
Islak bakımhavada
Gerekli Bakım Süreleri
Betonun Çimento Beton yüzeyi ortalama sıcaklığıdurumu türü 5-10ºC >10ºC 5-25ºC
1) Islak, BN>%80 Bütün güneş ve rüzgardan tipler Özel bir süre yok korunmuş
80(*)2) Kuru, BN<%50 PÇ, SDÇ 6 4 t+10 güneşden ve rüzgardan korunmamış Diğerleri(**) 10 7 140
t+10
603) Kısmen ıslak, PÇ, SDÇ 4 3 t+10 kısmen güneş ve rüzgardan korunmuş Diğerleri(**) 6 4 80
t+10
(*) Formül minimum kür süresini gün olarak verirb t=ºC olarak sıcaklık(**) Yavaş dayanım kazanan ve daha düşük dayanım sınıfı çimentolar
Çizelge 3 Farklı Çimento ve Kür Koşulları İçin Minimum Kür Süreleri (Gün)
Ortam Sıcaklığının Dayanım Artışına Etkileri
10ºC
20ºC
45ºC
7 28 90 Süre (Gün)
40-
35-
30-
25-
20-
Şekil 6: Betonlarda İlk Sıcaklığa Göre Dayanım Artışı(İlk 2 saat gösterilen sıcaklıkta, sonra hepsi 21ºC’da)
fc (Mpa)
45ºC
20ºC
13ºC
5ºC
7 28 Süre (Gün)
40-
30-
20-
10-
fc (Mpa)
Şekil 7: Betonda Sıcaklığa Bağlı Dayanım Artışı
20ºC
10ºC
0ºC
- 9ºC
7 28 Süre (Gün)
40-
30-
20-
10-
fc (Mpa)
Şekil 8: Betonlarda Kür Sıcaklığına Göre Dayanım Artışı(İlk 6 saat 21ºC’da, sonra gösterilen sıcaklıklarda)
Betonun Zamanla Dayanım Kazanması
(Amerikan Beton Enstitüsü)fttft
4 085 28
(Avrupa Beton Birliği)f e ftA( ) 28
A = S [ 1 - ( 28 )½ ] t
S = 0.20, 0.25, 0.38
O unluk T tn i
n
lg ( )
Şekil 9: Farklı Sıcaklıklarda Kür Edilmiş Betonlarda Olgunluk-Dayanım İlişkisi
200 400 600 800 1000 Olgunluk (ºC gün)
30-
20-
10-
fc (Mpa)
x
xx
x
x x
50 100 500 1000 Olgunluk ºC gün (log)
30-
20-
10-
fc (Mpa)
x
x xx
x
Şekil 10: Betonda Log Olgunluk-Dayanım İlişkisi
Beton Dayanımına Agreganın Etkisi
• Agrega (Kayaç) iç yapı özellikleri— Mineraloji— Gözeneklilik— Dayanım
• Agrega tane özellikleri— Şekil— Yüzey karakteri— Yüzey temizliği— En büyük tane boyu— Granülometri
Agrega Mineralojisinin Etkisi
10 20 30 40 50 60 Kür süresi (gün)
60-
55-
50-
45-
fc (Mpa) Kalker
Kumtaşı
Şekil 11: Agrega Mineralojisinin Beton Basınç Dayanımına Etkisi
Agrega Tane Şeklinin Etkisi
Agrega Betonun işlenebilmesi Çimento hamurutanesi için su ihtiyacı ile aderans
Yuvarlak, düzgün Daha az Daha zayıfyüzeyliKöşeli, yüzeyi Daha çok Daha kuvvetlipürüzlü
Agrega En Büyük Tane Boyunun Etkisi
Agrega en büyük Ara yüzey Toplam su ihtiyacıtane boyu oluşumu
Daha büyük Daha fazla kılcal Daha küçük toplamçatlak ve su birikimi, agrega yüzeyi, dahadaha büyük S/Ç, daha az su ihtiyacı, daha gözenekli ve zayıf ara küçük S/Çyüzey
Daha küçük Yukarıdaki faktörler Daha büyük toplamters yönde etki yapar, agrega yüzeyi ve daha kuvvetli ara yüzey su ihtiyacı, S/Ç artar
8 16 31,5 En büyük tane boyu (mm)
fc
Şekil 12: Agrega En Büyük Tane Boyunun Beton Basınç Dayanımına Etkisi.
Diğer Bileşen Etkileri
• Karışım suyu
• katkı maddeleri
• Hava
Deney Yöntemi
1. Numune alınması ve hazırlanması2. Numune şekli 3. Numune büyüklüğü4. Numune nem durumu ve sıcaklığı5. Yükleme hızı6. Numune sayısı ve sonuçların değerlendirilmesi7. Ortam koşulları8. Cihazların kalibrasyonu9. İnsan faktörü
Numune Şekli ve Büyüklüğü
•A
•A
•B•A
•A
•A
A B
h=2d
0.9 h
0.9 h
h=d
d d
Şekil 15: Basınç Deneyinde Narinlik Faktörünün Etkisi
Boy/çap : 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00Düzeltme faktörü : 100 0.98 0.97 0.94 0.89
15 30 45 60 75 Numune Çapı d(cm)
110-
100-
90-
80-
Göreceli
fc
Şekil 16: Beton Basınç Dayanımlarında Silindir Numune Çapının Etkisi (Narinlik Oranı= 2)
Çevrim Faktörleri
ff V
hdhd
c
15
0560 697
6
..
f f15 20104 .
f fx15 30 20083 087 ( . . )
f f20 30108 . f f x x20 15 15 30120 . (prizma)
f f x20 10 20116 . f f x x20 15 15 40126 . (prizma)
f f x20 25 50126 .
TEŞEKKÜRLER....