Hafif betonun taze ve sertleşmiş haldeki özellikleri
Hafif betonun taze halde iken kütlesi homojen olmalı, kalıba rahat yerleştirilmeli, taşıma ve yerleştirme sırasında ayrışmamalıdır. Kütlesi homojen olan hafif betonun kıvamı, işlenebilirliği sağlayacak en düşük ölçüde olmalıdır. Hafif agregalı betonun aynı işlenebilirlikteki normal betona göre daha düşük çökme değeri vereceği dikkate alınarak çökme değerinin 10 cm’yi geçmemesi önerilmektedir.
Hafif betonda, hafif agrega/çimento oranı arttıkça taze betonda çökme değeri düşmekte, eşit işlenebilirlikteki normal beton ile hafif betonun çökme değerleri birbirinden ayrı olmaktadır. Bu sebepler ile hafif betonlarda karışım hesabı hazırlanırken agreganın su emme oranına, birim ağırlığına, elde edilebilme şartlarına ve agrega/çimento oranına dikkat edilmelidir.
Agregaların su emme yüzdesi taze beton özelliklerini etkileyen en mühim etkendir. Bütün agregalar zamana bağlı olarak belirli bir tutarda su çekerler. Bu hadise kuru veya kısmen doygun agregalarda büyük ölçüde önemlidir çünkü taze betonun işlenebilirliğini, yoğunluğunu, ısıl özelliklerini, yangına ve donma-çözülme etkisine karşı dayanıklılığını direkt veya dolaylı olarak etkilemektedir. Bir agrega tanesinin su emme yüzdesi ve su emme hızı, boşluk hacmine, boşluk dağılımına ve boşlukların yapısına yani boşlukların sürekli ya da süreksiz oluşuyla ilişkilidir.
Hafif agregalarda boşluk hacmi normal agregalara nazaran daha fazla olduğu için su emme yüzdesi ve hızı da daha fazla olacaktır. Hafif agregalar, karışım ve yerleştirme esnasında rahatlıkla yüzeye çıkarak işlenebilirliği negatif yönde etkileyebilirler. Bu gibi hadiselerde, hafif betona eklenecek lifler betonda bir ağ yapısı oluşturarak segregasyonu önemli bir ölçüde önleyebilir.
Betonun basınç dayanımı; eksenel basınç yükü etkisine maruz kalarak kırılmamak için gösterebileceği direnme yeteneğidir. Betonun basınç dayanımını etkileyen önemli etkenler: çimento miktarı, su çimento oranı, agrega özellikleri, çimento özellikleri, katkı maddesi türü ve tutarı, kür ortamı, hazırlanıp kalıba yerleştirme biçimi ve sertleşme yaşı olarak özetlenebilir.
Yarmada çekme dayanımı; yatay olarak presin tablaları arasına yerleştirilen silindir beton numunelerinin altına ve üstüne yerleştirilen plakalara dik yönde basınç yüklemesi uygulanarak elde edilir. Beton, yük ekseninde kısalmaya ve diğer yatay eksende uzamaya uğramaktadır. Betonda basınç gerilmeleri ve bu basınç gerilmeleri sebebi ile oluşmakta olan çekme gerilmeleri bulunmaktadır.
Betonun değişik nedenlerden dolayı oluşan şekil değiştirmelere karşı koyabilme kapasitesine elastisite modülü denir.
Beton içindeki suyun fiziksel veya kimyasal nedenlerle azalması neticesinde betonun uzunluğunda ve hacminde oluşan küçülmeye rötre denir. Rötre, hem taze, hem de sertleşmiş betonda oluşabilir. Betonun kuruması, karbonatlaşması ve çimentonun hidratasyonu, sertleşmiş betonda olan suyun azalmasına neden olan başlıca faktörlerdir. Bu faktörler sebebi ile sertleşmiş beton rötresi, hidratasyon rötresi, karbonatlaşma rötresi ve kuruma rötresi olarak isimlendirilir. Harç ve özellikle betonlarda bulunan agreganın rötreyi engellediği görülmüştür.
Sabit gerilme etkisi altında olan bir malzemede zaman içinde oluşan yavaş, fakat ilerleyen deformasyona sünme denir. Sünme agreganın cinsi, granülometrisi ve nem içeriği, çimento tipi, karışımın su muhtevası, sürüklenmiş hava miktarı, uygulanan gerilme değeri, numune veya yapı elemanının boyutları, kür yöntemi ve ortamın bağıl nemi gibi çeşitli etkenlerle bağlantılı olmaktadır. Hafif agregalı betonlarda, elastisite modülünün daha düşük olması sebebi ile sünme sekil değiştirmesi normal betona göre daha fazladır. Hafif agregalı betonun sünmesi, normal betonun sünmesinden yaklaşık 1 kat daha fazladır.
Hafif agregalı betonlarda, sertleşmiş betonun yoğunluğu, karışımdaki malzeme oranının, hava miktarının, su ihtiyacının ve hafif agrega özgül ağırlığı ile nem içeriğinin fonksiyonu olan taze beton yoğunluğundan daha düşüktür. Bunun nedeni nem kaybıdır; nem kaybı, ortam şartlarının ve beton elemanın yüzey alanı/hacim oranının bir fonksiyonudur. Hafif beton karışımlarında ince hafif agrega yerine normal kum kullanılması sertleşmiş beton yoğunluğunu arttıracaktır. Basınç dayanımı 35 MPa’ın üzerinde hafif beton elde etmek için genelde çimento miktarının arttırılması gerekir, bu durumda da yoğunluk artacaktır.
Betonlardaki porozite, boşluklarının iç boyutlarının farklı olması, bunların ani değişime uğraması, boşluk iç yüzeylerinin pürüzlülüğü, geçirimliliği büyük ölçüde etkileyen etkenlerdir. Beton boşluğunun büyük olması geçirimliliğin daha büyük olmasına sebep olur.
Kılcal su geçirimliliği genellikle bina cephelerinde, zemin suyunun yerçekimine karşın ince kılcal boşluklardan yükselmesi halinde oluşur. Sıva ve beton yüzeylerde tuz birikmesi olayı kapilarite olayından dolayı oluşur.
Basınç altında suyun beton bünyesine girmesine impermeabilite denilmektedir. Basınçlı suya maruz yapılarda test edilmesi gerekmektedir.
Betonda aşınma direnci, betonun dayanımına, sertliğine, çimento matrisinin ve agregaların tokluk karakteristiklerine ve bu iki fazın aderansına bağlıdır. Taşıyıcı beton üretimine uygun olan çoğu hafif agrega camsı seramik bir yapıdan oluşur ve Mohs sertlik skalasında kuvartza denktir. Agregaların bu özelliği nedeni ile taşıyıcı hafif beton ile üretilen köprüler 100 milyondan fazla araç geçişine maruz kaldıklarında bile normal betona benzer aşınma performansı göstermişlerdir.
