Mukavemet nedir? Beton basınç mukavemetine etki eden faktörler
Mekanik olarak en önemli faktör betonun mukavemet olarak tabir edilen özelliğidir. Çünkü betonun diğer tüm özellikleri, mukavemet değerleri ile paralellik gösterir. Bundan dolayı basınç dayanım testi sonuçları ile betonun kalitesini ve sınıfını belirlemek mümkündür. Betonun basınç dayanımı genel olarak, beton numunesine belli bir eksende etkiyen basınç yükü altındaki davranışı sonucunda tespit edilir. Bu davranışta kırılmaya karşı direnç ne kadar fazla ise betonun basınç dayanımı o kadar yüksektir. Ayrıca basınç dayanımı fonksiyonu zamana bağlı bir fonksiyon olduğundan son mukavemet değerini uzun süre sonra alır. Betonun basınç dayanım değeri agrega özelliklerinden, çimento özelliklerinden, karma suyundan, su/çimento oranından ve kompasiteden etkilenir.
Beton hacminin yaklaşık yüzde yetmiş beşini oluşturan agrega, maliyetinin de düşük olmasından dolayı genellikle betonda dolgu malzemesi olarak kullanılır. Agregasız hazırlanan betonlarda beton karışımı kuruyup sertleştikçe hacminde meydana gelen değişiklikler çok büyük olurken; agrega kullanılarak üretilen betonlarda bu hacim değişikliği (büzülme) ve betonlarda çatlamalar ihmal edilebilir derecelere inmektedir. Ayrıca agrega tane dayanımı, betonun basınç dayanımı ile doğru orantılıdır. Gözenekli yapıya sahip, hafif agregalar kullanılması betonun mukavemetini düşüreceği gibi, ağır agrega kullanılması mukavemeti artırmaktadır.
Betonu oluşturan ve basınç dayanımına etki eden temel bileşenlerden biri olan çimento, beton üretim aşamasında su ile temas ettiği andan itibaren kimyasal tepkimeler başlamış olur. Başta çimento hamuru denilen kıvamda olan karışım, bu tepkimeler devam ettikçe yerini daha sert ve dayanımı yüksek olan bir yapıya bırakır. Çimento hamuru, betonu oluşturmak için kullanılan agregaların yüzeyini kaplamak ve taneler arası boşluğu kapatarak bağlayıcılık yapmak üzere kullanılır. Çimentonun özelliklerinin üretilecek betonun basınç dayanımına etkisi hidratasyon ile olur. Hidratasyon hızlı gerçekleştiğinde çimentonun mukavemeti yüksek değerlere daha hızlı ulaşır. Ancak bu durum en son mukavemet değerinde bir yükselme sağlamaz, yalnızca süreci hızlandırır. Ayrıca çimentonun inceliğinin artması da betonun mukavemet kazanmasını hızlandırır.
Beton üretiminde en başta yapılan beton tasarımında hesaplanan karışım suyu oranlarına sadık kalınarak beton karışımı hazırlanmalıdır. Bu hesaplardan fazla oranda karışım suyu kullanılması halinde betonun dayanımı azalır. Daha az su kullanılması ise hidratasyonun tam gerçekleşememesine neden olur. Beton karışımı içindeki tüm agregaların yüzeyi ıslanmayacağından aderans zayıflar. Dolayısıyla betonun işlenebilirlik özelliğinin kaybedilmesine yol açabilir. Betonda kullanılacak karma suyu TS 500’e göre asidik özellikle olamaz, yani pH derecesi 7 veya 7’den büyük olmalıdır.
Beton üretiminde kullanılan karma suyunun optimum değerden sapmasının ve çimentonun karakteristik özelliklerinin ve miktarının basınç dayanımına etkileri ayrı ayrı bilinmektedir. Bu iki faktörün bir arada değerlendirilmesi ise su/çimento (W/C) oranını meydana getirir. Water ve Cement aynı beton karışımında bulunan sırasıyla su ve çimento oranını ağırlık cinsinden ifade eder. W/C oranı ile basınç dayanımı ters orantılıdır. Bir betonda W/C oranı arttıkça, basınç dayanımı da o kadar azalır. W/C oranının düşük olması, çimento daneleri arası mesafenin de o kadar küçük olması anlamına gelmektedir.
Birim hacimdeki agregada tanelerin işgal ettiği gerçek hacim kompasite olarak tanımlanır. Yani kompasitenin küçük olması, betondaki boşlukların da bir o kadar büyük olduğu anlamına gelir. Bu boşluklu yapı ise porozite olarak adlandırılır. Porozite malzemeye gözenekli bir yapı katacağından malzemenin dayanımını azaltması ile doğrudan ilişkilidir. Agrega konsantrasyonu betonların elastisite modüllerini artırdığından, agrega konsantrasyonunun artması da basınç dayanımını artırır.
Su çimento oranı hakkında yazımız: https://volkanatabey.com.tr/su-miktari-beton-basinc-dayanimini-nasil-etkiler
