Çökme Deneyi Yöntemi

Çökme deneyi yöntemi ile ilgili standartların bazıları şunlardır: TS 2871, ISO 4109, ASTM C 143 ve BS 1881. Türk standardında, ISA’ da ve ASTM' de anlatılan yöntem aynıdır. (İngiliz standardında anlatılan yöntemle diğer yöntemler arasında çok küçük farklılıklar bulunmakla birlikte, orada da anlatılan yöntem, esas olarak diğerleriyle çok benzerdir. İngiliz standardına göre taze beton, çökme hunisinin içerisine, dört tabaka halinde doldurulmaktadır; Türk, Uluslararası ve ASTM standartlarındaki yönteme göre, taze beton çökme hunisinin içerisine üç tabaka halinde doldurulmaktadır.) Türk standardına göre, çökme deneyi için metalden yapılmış, alt ve üst uçları açık olan kesik koni şeklindeki bir huni ile huninin içerisine yerleştirilecek betonu şişlemek için, ucu yuvarlatılmış bir çelik çubuk kullanılmaktadır (Şekil 3.1).

Çökme hunisinin tabanının çapı 20 cm, üst ucunun çapı 10 cm ve yüksekliği 30 cm 'dir. Betonu şiş/emek için kullanılan çelik çubuğun boyu 60 cm, çapı 1.6 cm 'dir. Huninin dış yüzeyinde karşılıklı yerleştirilmiş iki adet kulp ile, alt ucuna yakın kısımda huniye dış yüzeyden bağlantılı karşılıklı iki adet metal çıkıntı bulunmaktadır. Bu metal çıkıntılar, huninin içerisine beton doldurulur iken huninin yere tamamen yapışmasını ve böylece alttan herhangi bir sızıntı olmamasını sağlamak üzere, ayakla basmak için konulmuştur.

Deney başlamadan önce huninin içi nemli bir bezle silinmekte ve huni, düz ve su emmez bir yüzey üzerine yerleştirilmektedir. Hazırlanan taze beton, mala yardımı ile, huninin içerisini dolduracak beton hacminin yaklaşık üçte bir

bölümleri halinde, yani üç tabaka halinde, yerleştirilmektedir. Her tabaka, şişleme çubuğu ile ayrı ayrı 25'er kez şişlenmektedir. En üst tabakanın şişlenmesi işlemi bittikten sonra kalıbın üstü mala veya şişleme çubuğu ile tesviye edilmektedir.

Bütün bu işlemlerden hemen sonra, huni, yandaki saplarından tutularak, yavaşça, düşey olarak yukarı çekilmektedir. Kalıbından kurtulan beton, sululuk derecesine bağlı olarak, az veya çok miktarda bir çökme göstermektedir. Boş huni hemen çökme yapan beton yığının yanına konularak, ve şişleme çubuğu huninin üzerine yatay olarak yerleştirilerek, çubuğun alt seviyesi ile çökme yapmış olan betonun üst yüzünün ortalama yüksekliği arasındaki mesafe, en yakın 0.5 cm ye kadar, cetvelle ölçülmektedir. Ölçülen değer, betonun çökme değeri olarak ifade edilmektedir. Şekil 8.1 'de çökme hunisi ve çökme deneyi yöntemi ile betonun kıvamının ölçülmesi gösterilmektedir.

Şekil 3.1 Taze Betonda Çökme Miktarının Ölçülmesi

Çökme hunisinin düşey olarak yukarı kaldırılmasıyla taze betonun göstereceği çökme miktarı, betonun ne ölçüde ıslak olduğu ile ilgilidir. Aslında, taze beton kütlesinin kendi ağırlığı altında akmasına karşı betonun kayma direnci ölçülmektedir.

Taze beton karışımının yapısına bağlı olarak, betonun göstereceği çökme, Şekil 3.2 de görüldüğü gibi, değişik tarzlarda yer almaktadır:

Şekil 3.2 Betonda Çökme Tarzları

(a) Hakiki Çökme (b) Kayma Çökmesi (c) Tamamen Çökme

"Hakiki Çökme", kütlenin şeklinde fazla bozulma ve kırılma olmadan meydana gelen, beton üst kesitinde aşağı yukarı eşit miktarda yer alan çökmedir. Bu durum, betonun yeterli kohezyona sahip olduğunu göstermektedir.

"Kayma Çökmesi", beton kütlenin bir yanında çok az, diğer yanında çok fazla çökmenin yer aldığı tarzdır. Bu tarz çökme, beton kütlenin yeterli kohezyona sahip olmadığını göstermektedir. Bazen normal karışımlarda da kayma çökmesi görülmekle birlikte, genel olarak kayma çökmesi betonun yerleştirilebilirlik özeliğinin iyi olmadığına işaret etmektedir.

"Tamamen çökme", genel olarak beton karışımının çok sulu olduğunu, betonda çok az miktarda çimento kullanıldığını işaret etmektedir.

Değişik tip agrega ve değişik malzeme oranları ile hazırlanmış iki ayrı betonun eşit miktarda çökme yapması bu iki betonun mutlaka aynı ölçüde işlenebilirliğe sahip olduğunu göstermemektedir. O bakımdan, ek bilgi edinebilmek amacıyla, çökme hunisinin yukarı çekilmesinden sonra bir miktar

çökme yapmış olan beton kütlenin yan tarafı, şişleme çubuğu ile hafif hafif dövülmekte ve beton kütlenin dağılma gösterip göstermediği gözlenmektedir.

Hafif hafif döğülmeden dolayı beton kütlede dağılma oluyor ise, bu durum, betonun yeterli kohezyona sahip olmadığını ve betonda yeterince ince malzeme kullanılmadığını işaret etmektedir.

Çökme deneyi ile ilgili olarak belirtilebilecek bir başka husus da, bu deneyin ıslaklığı az olan betonlar için (aşırı kuru, çok kuru, ve kuru kıvamdaki betonlar için) uygun olmadığıdır. Çökme miktarı 2.5 cm 'den daha az olan betonların işlenebilirliğine dair sağlıklı bilgi vermemektedir. Pratikte bu tür betonların sıkıştırılması işleminde vibratör kullanıldığından, kuru kıvamdaki beton karışımların kıvamının veya işlenebilirliğinin bulunabilmesi için, vibrasyon esasına dayanan Vebe deney yöntemi gibi bir başka deney yönteminin kullanılması gerekmektedir. Çökme deneyi betonun sadece kıvamını ölçmektedir; bu deneyle betonun işlenebilirliğini tam olarak belirtememekle birlikte, betonun işlenebilirliğine dair çok önemli bilgi edinilebilmektedir:

Genel olarak, aynı çökme değerine sahip betonların benzer ölçüde işlenebilirlik gösterdiği ve aynı amaçlarla kullanılabilecekleri kabul edilmektedir.

O nedenle, çökme deneyi, betonun üniformitesini ve kalitesini kontrol edebilmek için kullanılabilen çok değerli bir yöntem durumundadır. Aynı kalitedeki bir beton karışımın diğerinden farklılık göstermesi, çimentoda, agregada, karışım suyunda, veya katkı maddesinde bir değişiklik olduğunu işaret etmektedir ve gereken düzeltme hemen yapılabilmektedir.

TS 802 no'lu Türk standardı ve ACI 211 no'lu ABD standardı gibi beton karışım hesap esaslarını anlatan birçok ülke standardları, elde edilecek betonun kullanılacağı ortamı gözönünde tutarak, taze betonun ne miktarda kıvama sahip olması gerektiğine dair uygun çökme değerleri tavsiye etmektedir. Çizelge 3.1'de, taze beton için uygun görülen çökme değerleri verilmektedir. TS 11222 - Hazır Beton isimli standard taze betonun kıvamını Çizelge 3.2'deki gibi sınıflandırmaktadır.

Çizelge 3.1 Değişik Kıvamlardaki Betonların Çökme Değerleri

Beton Kıvamı Çökme Değeri, cm

Aşırı kuru -

Çok kuru -

Kuru 0-2.5

Kuru-Plastik 2.5 - 5.0

Plastik 7.5 -10.0

Akıcı 15.0-17.5

Çizelge 3.2 Türk Standardına Göre Beton Kıvamı

Kıvam Sınıfı Çökme Değeri, cm

K1 0-5

K2 5-10

K3 10-16

K4 16-22

K5 22

Basit ve kolayca uygulanabilir bir deney yöntemi olmasından dolayı,

"çökme deneyi yöntemi", taze betonun kıvamını belirlemek amacıyla kullanılan deney yöntemleri arasında en popüler alanıdır.

Çökme deneyi yöntemi, AS TM standardlarında 1922 yılından bu yana yer alan bir yöntemdir. Bu deney, Ingilizce'de çökme anlamına gelen "slump"

("slamp" olarak okunmaktadır) deneyi olarak adlandırıldığından, Türkiye'de de çoğu kez bu isimle anılmaktadır.