Mikro Beton tanımı ve Reolojik özellikleri
Mikro beton (MB) en büyük tane boyutu 0,1-1 mm arasında değişen farklı türde toz malzemelerle (mikro agrega) hazırlanan özel bir beton türüdür. Aslında beton, tanımı gereği bünyesinde, çimento, su, ince agrega ve iri agrega bulunduran kompozit bir yapı malzemesidir. Ancak Mikro Beton iri agrega ve ince agrega fazı sistemden çıkartılmış, bunların yerini ince öğütülmüş inert veya puzolanik malzemeler almıştır. Bu değişiklik, gerek taze halde reolojik davranış ve gerekse sertleşmiş halde mekanik özellikler bakımından klasik betona kıyasla farklılıkları beraberinde getirmektedir.
Taze halde hedef kıvamın sağlanması için çoğunlukla bir akışkanlaştırıcı katkı maddesi de mikro beton tasarımında kullanılır. Aslında bünyesinde ince agrega bile barındırmayan bu tür bir kompozite “beton” adını vermek doğru değildir. Mikro beton bünyesinde iri agrega barındırmadığı için betona kıyasla çok daha gevrek yapıda bir kompozittir. Aynı zamanda büzülme hassasiyeti klasik betona kıyasla çok daha fazladır. Mikro betonun tokluğu, matrise lif ilavesi ile arttırılmaktadır.
Yüksek performanslı çimento bazlı kompozitlerin kullanımının yaygınlaşması, mikro agrega malzemelere olan ilgiyi arttırmaktadır. En büyük parçacık boyutu 1 mm’nin altında her türlü inorganik madde, mikro beton üretiminde “mikro agrega” amacıyla potansiyel olarak kullanılabilir. Ancak söz konusu maddelerin çimento ile reaksiyona girerek boyutsal stabiliteyi ve mekanik özellikleri olumsuz etkilememesine dikkat edilmelidir. Parçacık boyutunun küçülmesi parçacıklar arası etkileşimin de artmasına neden olur. Bu etkileşim, su veya akışkanlaştırıcı katkı ilavesi yapılmadığı durumda viskoziteyi arttırır, toz maddeler bir bakıma viskozite arttırıcı olarak da isimlendirilebilir.
Mikro beton özelliklerinin iyileştirilmesi
Mikro betonun kullanım alanına göre farklı reolojik özellikler göstermesi istenebilir. Örneğin, kendiliğinden yerleşebilme, vibrasyonla yerleşme veya püskürtme yoluyla yerleştirme durumlarında, tasarımdan istenen reolojik davranış farklılık göstermektedir. Hedeflenen özelliğin sağlanması için aşağıdaki yöntemler uygulanabilir:
- Akışkanlaştırıcı katkı
- Su/çimento (S/Ç) oranı dengesini sağlama,
- Farklı kimyasal ve mineral katkıların kullanımı ile istenen amaca ulaşma (priz hızlandırıcı, kıvam arttırıcı vb.).
Matrisi oluşturan bağlayıcı ve bağlayıcı olmayan malzemelerin türü, fiziksel özellikleri, kullanım oranları üretilecek kompozitin boşluk yapısını ve dayanım sınıfını doğrudan etkilemektedir. Örneğin; mikro agreganın türü, boyut dağılımı, şekil ve yüzey özellikleri performansı etkileyebilen parametrelerdir. Aşağıdaki yöntemlerle, boşluk yapısı ve dayanım sınıfı optimizasyonuna gidilebilir:
- Mikro agrega karakterizasyonu,
- Matris bileşenleri arasındaki oranların değiştirilmesi,
- Seçilen matriste akışkanlaştırıcı katkı
- S/Ç oranı dengesini sağlama.
Mikro betonda çatlak oluşum mekanizmasını değiştirerek tokluk performansının arttırılması hedeflenmelidir. Bu kapsamda en etkili yöntemler aşağıda sıralanmıştır:
- Mikro lif kullanımı,
- Mikro lifli matrisin reolojik özelliklerinin geliştirilmesi.
Büzülme davranışı açısından hassas olan mikro betonun bu özelliği, aşağıdaki yöntemler kullanılarak azaltılabilir:
- Çeşitli büzülme engelleyici kimyasalların kullanımı,
- Genleşen karakterde ürün oluşturan maddelerin kullanımı,
- Kısıtlı durumda çatlağı yayma ve genişliğini kısıtlama özelliği olan liflerin kullanımı,
- Kür koşullarının çatlak oluşumunu azaltıcı şekilde değiştirilmesi.
