Schmidt Yüzey Sertliği

Şekil 2.11. 3 noktalı eğilme deneyi

2.7.3. Schmidt Yüzey Sertliği

Basınç dayanımı tayini beton kalitesini yargılamak için kullanılan ana ölçütlerden birisi haline gelmiştir. Betonun basınç dayanımını tayin etmek için ise tahribatlı ve

tahribatsız olmak üzere çeşitli test yöntemleri geliştirilmiştir. Bu testlerin amacı beton üretimini kontrol etmek ve servis yükleri altında betonun dayanım değişikliğini belirlemektir. Mevcut tahribatsız yöntemler arasında schmidt çekici deneyi, basitlik, taşınabilirlik, düşük maliyetli ve tahribatsız oluşu, hızlı sonuç alınabilirliği gibi avantajları ile pratikte en sık kullanılan test yöntemlerinden biri olmuştur [51].

Sertleşme koşulları, agrega tipi, yüzey sertliği, beton kompozisyonu, betonun nem içeriği, numune şekil ve boyutu, karbonatlaşma, beton içindeki boşluk ve donatı oranı, vuruş açısı schmidt çekici sonuçlarını etkileyen faktörlerdir. Bunlardan dolayı test çekicinde kalibrasyon ve vuruş açısı çok önemli yer tutar. Test çekici, belirli kalibre koşullarıyla beton basınç dayanımı hakkında fikir edinilmesini sağlarken, Şekil 2.12’de görüldüğü gibi vuruş açısına göre farklı geri tepme sayılarıyla karşılaşılmaktadır. Beton kalitesini dolaylı olarak tahmin etmekte kullanılan, tek başına yeterliliği tartışılmakta olan bu yöntem, aynı karışımlarda kullanıldığında daha doğru sonuçlar vermektedir [52,53].

Şekil 2.12. Schmidt çekici ve uygulama yönüne göre değişen fck ile geri tepme sayısı arasında korelasyonu gösteren bir grafik [53].

2.8. Dayanıklılık (Durabilite)

Yapıların ve yapılarda kullanılan yapı malzemelerinin tasarım aşamasında belirlenen servis ömürleri vardır. Yapıların bu servis ömrü boyunca işlevselliklerini korumalarına dayanıklılık denir. Dayanıklılık aynı zamanda durabilite veya kalıcılık olarak da tanımlanmaktadır. Betonun son 20-30 yılda tanımı ve algısı değişmeye başlamıştır. Önceleri betonlar, yalnızca yüksek basınç dayanımı ile tarif edilirken, son zamanlarda uzun süreli dayanıklılık ifadeleri de betonda kullanılmaya başlanmıştır. Betonun çok farklı alanlarda ve değişik amaçlarla kullanılması bu konuyu daha güncel hale getirmiştir.

ACI 318 ve EN 1992’de yapıların servis ömrü boyunca karşılaşılacak olan iç ve dış etkenlere göre yapı tasarımı yapılmaktadır. TS 500’de ise durabilite konusu dolaylı olarak alt başlıkların içinde vurgulanmaktadır [54].

İnşaat mühendisliği uygulamalarında bir yapının projelendirmesinde 5 ana kriter göz önünde bulundurulur. Bunlar dayanım, dayanıklılık, işlevsellik, ekonomi ve estetiktir. Betonun istenen bütün özellikleri bünyesinde barındırması ile nitelikli bir beton elde etmek için çevre ve kullanım koşullarının da göz önünde bulunduran bir tasarım hedefi, üretim aşamalarının denetlenmesi ve kalite kontrolünün yapılmasına bağlıdır [55,56].

Betonun zaman içinde hedeflenen performansı göstermesi kalıcılığına da bağlıdır.

Günümüzde yeterli dayanım şartı kriterlerini yerine getiren betonun, dayanıklı bir beton olacağı ve yalnızca yapısal kaygılar güderek dayanıma önem verme görüşü, zaman içinde terk edilmiştir. Yapının hedeflenen servis ömrü boyunca işlevsellik özelliğini yerine getirmesi için, tasarım aşamasında yıpratıcı etkilerin, tekrarlı-tekrarsız iç ve dış mekanizmaların, aynı anda birden fazla etkiye maruz kalmaları da göz önünde bulundurulmalıdır [55]. Beton veya betonarmenin iç ve dış etkenlere bağlı olarak bozulmasına etki eden faktörler Şekil 2.13’de gösterilmiştir.

Beton, kullanılacağı yapısal sistem koşulları ve gerekli denetim mekanizmaları uygulanarak üretilmişse, servis ömrü boyunca daha az onarım ile karşılaşacaktır.

Ancak çeşitli iç ve dış reaksiyonlar sonucu betonun performansında düşüşler gözlenebilir. Dayanıklılık betonun daha uzun kullanılmasına yardımcı olduğu gibi, yapı ömrü boyunca bakım ve tamir masraflarını azaltarak ekonomik yönde katkı yapar. Aynı zamanda betonun dayanım artışına da olumlu yönde katkı yapar [57,58].

Bir yapının zamana bağlı performansının değişimi Şekil 2,14’de verilmiştir.

2.13 Beton veya betonarme yapıların iç ve dış etmenlerle bozulması [59].

Şekil 2.14. Yapı performansının zaman içerisinde değişimi [56].

Betonun durabilitesinde göz önüne alınacak en önemli etkenlerde biride, betondaki boşluk hacimleri ve yapısıdır. Betondaki boşluk oranı, geçirimliliği etkileyen ana parametrelerden birisidir. Geçirimliliği fazla olan bir betonun durabilitesinden de söz edilemez [60]. Çimento hamurunun sertleşmiş haldeki durumu bazik bir yapıya sahip olmasından dolayı, beton asidik çevre koşullarına maruz bırakıldığında meydana gelen kimyasal reaksiyonlar sonucu betonun bünyesinde hasarlar meydana gelir. Bu tip ortamlarda durabilitenin etken olabilmesi için geçirimlilik önemli hale gelmiştir [9].

Dayanıklılık için alınacak önlemler 3 genel başlık altında toplanabilir.

 Dayanıklılık problemlerinde ana etken olan su, su içerisinde taşınan zararlı maddeler ve gazlar beton bünyesinden uzaklaştırmalı, kaliteli ve geçirimsiz bir beton üretilmeli

 Yapıların karşılaşacağı problemleri dizayn aşamasında belirleyerek uygun malzeme seçimi yapılmalı

 Yapı imal edildikten sonra suyun yapıdan korunmasını sağlanmalı, nem önlenmeli ve şiddetli çevre etkilerini yapıdan izole edilmelidir [55].

Betonun geçirimliliğini azaltmak için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Düşük su/bağlayıcı kullanmak, uçucu kül, yüksek fırın cürüfları ve silis dumanı gibi mineral katkılar kullanmak bu yöntemler arasında sayılabilir. Son yıllarda KYB betonu da dahil olmak üzere tüm betonlarda uçucu kül kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır.

Uçucu kül kullanarak işlenebilirlikte iyileşme, su miktarını azaltma, hidratasyon ısısında kontrol, geçirimlilikte azalma ve durabilite de iyileşme sağlanır. Aynı zamanda çevreye verilen zararı da azaltmaktadır. Şekil 2.15’te silis dumanının boşlukları doldurma mekanizması gösterilmiştir [61].

Şekil 2.15. Silis dumanın çimento hamurundaki boşlukları doldurma etkisi [62].

KYB’nin sertleşmiş haldeki özellikleri, geleneksel betonlara göre kıyas edildiğinde, basınç dayanımının yüksek olması, daha az boşluklu olması, daha az geçirimli olduğu için kalıcılık özellikleri daha gelişmiştir. KYB’lerin daha homojen olması, segregasyona karşı gösterdiği direnç, herhangi bir sıkıştırmaya gerek kalmadan yerleşmesi gibi özellikleri, agrega ile çimento hamuru arasında ki yüzeylerin gelişmesine katkıda bulunarak, KYB’nin kalıcılık, yüksek dayanım ve mikro yapısında etkili olur ve servis ömrü boyunca daha iyi bir hizmet vermesine yardımcı olurlar [63].

Uygun yerleştirme, taze betonun kürü, betonun iç yapısı, azaltılmış kusurlar ile yüzey kalitesi daha iyi yapılar yapmak kritik bir öneme sahiptir. Geleneksel betonların yerleştirilmesi esnasında kullanılan mekanik konsolidasyon yöntemleri nedeniyle sıkıştırma enerjisi uygulama esnasında tekdüzelik olmadığı için, kesintili bir süreç olarak yapı boyunca düşük ve düzensiz bir yüzey kalitesi oluşur ve yapıların dayanıklılık performansında azalmalar görülür. KYB’lerin ise ince gözenekli ve daha iyi mikro agresif ajanlara sahip olması ve düşük geçirgenliğe sahip olması nedeniyle çevresel, kimyasal vb. saldırılara karşı daha yüksek direnç sağlayarak, zayıf noktaları daha az homojen bir yüzey tabakası oluştururlar [63].