Beton dayanımı ne ifade eder ve çimento nedir?
Betonun üzerine gelen yüklerin neden olabileceği şekil değiştirmeye ve kırılmaya karşı maksimum seviyede direnç göstermesine beton dayanımı denir. Betonun üzerine değişik yönlerde yükler uygulanması sonucunda değişik etkiler ortaya çıkabilmektedir. Basınç, çekme, eğilme ve kayma etkisi yaratacak yükler altında betonun şekil değiştirmeye ve kırılmaya karşı göstereceği direnme kabiliyeti, sırasıyla, basınç dayanımı, çekme dayanımı, eğilme dayanımı ve kayma dayanımı olarak tanımlanmaktadır. Yorulma dayanımı ise betonun tekrarlayan yükler altındaki şekil değiştirmeye ve kırılmaya karşı gösterdiği dirençtir. Betonda dayanımdan söz edildiğinde, diğer dayanımlar belirtilememişse, basınç dayanımı anlaşılmalıdır. Bunun sebebi de betonun basınç yükleri altında daha iyi davranış göstermesidir.
Bir yapı tasarlanırken o yapıda kullanılacak betonun basınç dayanımı önemli bir ölçüttür. Yapı elemanlarının taşıma gücü ve kesit alanları bu ölçüte göre belirlenmektedir. Betonarme yapılarda taşıma gücünü etkileyen temel unsur betonun basınç dayanımıdır. Ayrıca basınç dayanımı betonun nitelik denetimde evrensel bir büyüklük olarak kullanılmaktadır. Basınç dayanımının betonun çoğu özelliğiyle doğru orantılı olması, betonun basınç dayanımı deneyinin diğer dayanım deneylerine göre daha kolay yapılabilmesi, beton sınıfları oluşturulurken basınç dayanımının temel alınması vb. nedenlerden ötürü beton dayanımları arasındaki en önemli olan dayanım basınç dayanımıdır.
Peki beton dayanımı noktasında önemli etkisi olan çimento nedir?
Genel olarak bir tanım yapılmak istenirse karışım içerisinde su ile birleştiğinde bağlayıcı hamur oluşturarak agregaları birbirine bağlayan malzemeye çimento denir. Bu genel tanımlama içerisinde farklı türden çimentolar bulunmaktadır. Portland çimentoları bunlar arasında en yaygın kullanılanıdır. Portland çimento klinkerinin, alçı taşı ve istenmesi halinde %10’a kadar herhangi bir doğal ya da yapay puzolanik madde ile birlikte öğütülmesi sonucunda elde edilen hidrolik bağlayıcıya portland çimentosu denir.
Kireç taşı, silisli kum ve kilin belirli oranlarda karıştırılarak öğütülmesi ve en az sinterlemeye kadar pişirilmesiyle de portland çimento klinkeri meydana gelmektedir. Kendi başlarına herhangi bir bağlayıcılığı bulunmayan fakat ince bir şekilde öğütüldüğünde nemli ortamda ve normal sıcaklıkta kalsiyum hidroksitle tepkimeye girerek bağlayıcı özellik kazanan doğal ve yapay maddelere puzolanik madde denir. Yüksek fırın cürufu, uçucu küller, tras, asit nitelikli riyolit, trakit ve tüfleri, asit nitelikli bazaltlar, ince silis kumları, pomza ve perlitler puzolanik maddelere örnek olarak verilebilir.
Çimentonun yaşı (taze ya da bayat oluşu), nemlenme durumu ve kirliliği gibi niteliğini değiştiren öteki etmenlerin beton basınç dayanımı üzerindeki etkisi yaygın olarak bilinmektedir. Beton oluşumu sırasında çimento ve su bir araya geldiğinde her ana bileşen su ile ayrı ayrı tepkimeye girmektedir. Bu ana bileşenlerden her birinin tepkime hızı tepkime sırasında açığa çıkan ısı ve tepkime sonucunda oluşan ürünün çimento hamurunun bağlayıcılığına katkısı farklı olabilmektedir. Çimentonun ana bileşenlerinin su ile bir araya gelerek başlattığı kimyasal tepkimeler ısı açığa çıkarırlar. Bu tepkimeler devam ettiği sürece ısı da açığa çıkmaya devam edecektir. Betonun ilk yaşlarındaki hidratasyon hızı yüksek olsa da zaman ilerledikçe hidratasyon hızı yavaşlamaktadır. Çimento, belirlenen karışım oranlarında su ile bir araya gelerek agregaları birbirine bağlayan çimento hamurunun oluşmasını sağlayan bir malzemedir. Çimento, su ve havadan oluşan bağlayıcı hamurun agrega ile birleşmesi sonucunda beton kütlesi ortaya çıkmaktadır.
