B E T O N U N G Ö R Ü N Ü Ş v e D A Y A N I Ş I Yazan: Norman Devey Ph. D., F. S. A., M İnst C.E.. Fennî araştırma dairesi yapı istasyonu mensuplarından
Türkçeye çeviren: Y. Müh. Ali Berkol
İYİ D A Y A N I K L I BETON İÇİN ESAS İHTİ-Y A Ç L A R :
Dayanıklılık için, yenme ve aşınmaya mukave-met için, betonun kabil olduğu kadar kesif ve kuv-vetli olması icap ettiği kabul edilebilir. Gaye, çakı-lı dikkatle seçmek ve elemek, fazla kum harçlardan sakınmak, meydana geebilecek kısalma ve satıh çat-lamalarını önlemek için kâfi, fakat fazla miktarda olmıyacak kadar çimento kullanmak ve betonun ko-layca yerine konulması ve sağlaim bir kütle teşkil etmesi için kâfi ölçüde su kullanmaktır.
Karıştırma ve dökme esnasında mecvut suhu-net şartlan da betonun kalitesi üzerine tesir eder. Meselâ soğuk havada beton işleri yapmak daima müşkül bir meseledir ve büyük dikkati icap ettirir. Harçtaki su donarsa çimentonun tutması durur. Y e -ni dökülmüş veyahut he-niis taze beton soğuktan da-ğılabilir ve hattâ aslında don olmamışsa bile beto-nun sertleşmesi yavaşlar. Bu da, kalıpların zamamn-mnda çıkanlamıyacağını ifade eder. Demekki nor-mal kış şeraiti dahilinde çimento kadar çakıl v e kum da soğuk ve rutubetli olmıyan bir kapalı yerde muhalfaza edilmelidir. Beton karıştırma tesisatı dahi kapalı bir yerde bulunmalı ve havanın suhuneti 1° C ye varmadan karıştırmaya başlanmamlı ve bu
su-(Journal of Royal Institute of Britislı Architects) den hunet 3° C ye ç:kmaya mütemayil değilse karıştır-ma tekrar durdurulkarıştır-malıdır. Havanın suhuneti dü-şerse betonlamayı 3° C de durdurmak lâzımdır. İş tatil edilirken, evvelce dökülmüş bütün betonlar katranlı kâğıt, çimento çuvalları vesaire gibi şey-lerle örtülmelidir. Bilâhare beton muayene edilmeli ve donmadığına emin olunmalıdır; setleşmiş betonu soğuktan donmuş beton zannetmemelidir. Kasaların sökülme zamanı itina ile tayin edilmelidir, fakat cet-vel 2 de verilen asgarî müddetlerde ilham alınabilir.
CETVEL 2
K A L I P L A R I N SÖKÜLMESİ İÇİN A S G A R Î MÜDDETLER
Normal Porllaod (imınloso betonu Kalıpların sfikDlmesi Soğuk havada
(0 den hemen Noıaal hıvad; (Takriben jukan) 15 lC ) Kiriş yanları, duvarlar ve
sütun-lar (yüksüz) 6 1
Döşeme levhaları (destekleri
mev-cut) 1 0 3
Döşemelerden desteklerin
kaldı-rılması 1 4 7
Kiriş altı (destekleri mevcut) 1 2 7 Kirişlerden dikmelerin
kaldırıl-ması 2 8 1 6
Devamlı sert havalarda, suyu çakılı önceden ı -sıtmak gibi ilâve tedbirlerin alınması, hattıâ kalıpları ve taze dökülmüş betonu da ısıtmak icap edebilir.
Ka-Şekil 7
Hacim itib.: 1:2:4 Adi Portland çi-mentosu 5 mm. Kırıiınış kalker ta-şı 12-5 mm. Kırıl-mış Matlock kalkeri Hacim itib.: 1:2:4 Beyaz Portland çi-mentosu 5 mm. Kı-rılmış kalker taşı 12-5 mm. kırılımış Matlock kalkeri
itib.: 1:2:4] İHacim itib.: 1:2:4 II Portland çi-ıntosu 5 mm [Kırılmış kalsit taşı ,12-5 mm. Kırılmış Dorking tuğlası [Hacim itib.: 1:2:4
Beyaz Pcrtland çi-mentosu 5 mm. Kı-rılmış kalker taşı 12-5 mm. kırılımış Dorking tuğlası
Adi Portland çi-[mentosu 5 Kırılmış kalsit taşı ,12-5 mm. kırılmış
Marland kiremidi 'Hacim itib.: 1:2:4
Harçda piritler veyahut betonda de-mir tel ve çivi gibi madenlerden
mey-dana gelen lekeler
rıştırılacak su aşağıdaki tarzların birine göre ısıtıla-bilir.
(i) Su deposu içire buhar püskürterek veya-hut depodaki suya buharla ısıtılan bir ser-patin batırarak;
(ii) Evlerde olduğu gibi su ısıtıcı kullanarak; (iii) Büyük bir kok sobasındaki serpatinden
ısıtılacak suyu geçirerek.
ilk harçlar için, beton karıştırma makinesi ve diğer teçhizatın ısınması için, su 65" C ye çıkarıla-bilir ve bilâhare suyun sulıuneti 50" C ye düşürebi-lir.
Çakıl, oluklu saçlar üzerine yığılıp altında ateş yakılarak veyahut çakıl stokları içinden buhar bo-ruları geçirilerek ısıtılabilir.
Kalıplar ve armatür demirleri sıcak su ile ve-yahut bir kazandan gelen buharı, ayar için valfleri bulunan bir hortumdan geçirerek ısıtılabilir.
Yine sert havalarda, beton döküldükten sonra, yapıyı çuvallarla sararak mangallar veyahut buhar
Şek. - 11 Solda, çelik levhalarla dökülmüş betonun parlak sathı, sağda, muslin kaplı emici karton astar içine dökülmüş
betonun verdiği mat satıh
boruları ile ısıtarak soğuk rüzgârlardan muhafaza etmelidir. Betonun kurumasına mani olduğundan aL;ak tazyikli buhar faydalıdır; mangal kullanıldığı takdirde bu noktaya dikkat edilmelidir
Soğuk havalarda haren kalsiyum klorürü ilâve etmek muvaffakiyetli neticeler vermiştir; mamafi umumiyetle yukarıda işf.ret edilen ısıtma usulleri el'an tercih edilnieketedir. 50 kilogram çimentoya umumiyetle ilâve edilen, betona karışmaya mahsus kalsiyum klorürünün miktarı 1 kilogramdır. Bu madde parça halinde ise betona karış-tırılmadan evvel suda eritilmelidir. Mamafi kalsi-yum klorürünü toz halinde tedarik edip olduğu gibi kullanmak kabildir. İçinde önceden karışmış kalsi-yum klorürü bulunan çimentolar da temin etmek mümkündür. Kalsiyum klorürü kullanacak kimse, satın aldığı malzemenin işine uygun olup olmadığı-nı imalâtçıdan öğrenmelidir.
Normalden aşağı, fakat donma noktasından a-şağı düşmiyen suhunetler için, kalsiyum klorürü ilâvesi faydalıdır ve betonun tutmasını süratleştir-diği gibi ilk zamanlardaki kuvvetini de artırır. Ma-mafi 1 ilâ 3 derece suhu.uetlerde kuvvetin gelişme hızı yine de «normal» suhunetler kalsiyum klorür-süz betonunkinden düşüktür ve müstacel işlerde muayyen bir sertleşme için kalsiyum klorürüne ilâ-veten önceden ısıtmak usulünün tatbikine de lüzum vardır. Donma noktasındar. 1° veya 2° den aşağı dü-şen sühunetlerde, kalsiyum klorürü ilâvesi dona karşı muhafaza hususunda emin değildir, kuvvetin gelişmesi muhakak çok yavaşlar ve önceden ısıtma gibi ilâve tedbirlerin alınması gerektir,
kalır. Evvelce işaret edildiği gibi hatalı inşaat ekle-rinde meydana gelebilecek mesamatlı kaymak taba-kları bir tehlike membaıdır ve don tesirinden şid-detle müteessir olabilir. Yumuşak veya çimentonun iyi yap:şmasma mani olan toz veya balçık kaplı ça-kılların kullanılması da don tesiri ihtimalini arttırır.
(b) KİMYEVÎ TESİRE MUKAVEMET Aynı sebeplerden dolayı, hatalı beton suda eri-miş halde betona nüfus eden gayri uzvî tuzların te-sirine mukavemet etmiyecektir. Kimyevî maddeler başlıca, kalsiyum, mangnesium, sodiumve potasium sülfatlarıdır ve bunlar muhtelif toprak tiplerinde, yeraltı sularında, deniz sularında, lağım ve fabrika sularında bulunur. Betondaki serbest kalsiyum hid-rositi veyahut hidrate kalsium alüminatı ile birleşip betonu çözen tuzlar husule getirirler. Betonarme halinde, yani sütunlar, mesnet duvarları, tüneller depolar vesaire de çeliği kesif betonlar kâfi kalın-lıkta kaplamak bir kat daha mühimdir. Rutubet kimyevî maddelerle çeliğe kadar girecek olursa, çe-liğin aşınacağı muhakkaktır. Beton kaplamanın kü-çük bir noktasından bile çeliğe varılmış olsa, tesir çubuğun boyunca uzar ve hattâ betonu şişirerek düşmesine ve çeliğin tamamen meydana çıkmasına sebep olabilir. Demek oluyorki betanorme işlerinde, rutubet ve havanın çeliğe nüfus etmemesi için yük-sek kalitede beton kullanmak şarttır. Bunun elde edildiği takdirde, normal şartlar taht'nda armatür çeliği münasip şekilde muhafaza edilmiş olur. (Se-kil 12) yüzde 10 mangnesium sülfatı mahlülüne bir müddet için batırılmış süratli prizli Portland çimen-tosu betonundan yapılmış muhtelif işlenme kabili-yetinde 1 ilâ 15 santimetrelik betonarme nümune-lerini göstermekte ve az su kullanmanın ehemmiye-tini iyice tebarüz ettirmektedir.
Muhtelif nisbet ve işlenme kabiliyetinde harç-larla, muhtelif çimento tipleri le muhtelif çelik kap-lamaları derinliğile yapılan bir çok betonarme sü-tunlar üzerindeki etraflı tecrübelerin bir çok sene-ler sonunda hem mutedil denizsene-lerde hem tropik de-nizlerinde verdikleri neticeler, normal Portland çi-mentosundan yîpılmiş betonlar için asgarî 5 santi-metrenin çeliği kaplaması icap ettiğini ve harcın gevşek olmasından şart olduğunu isbat etmiştiir. (Şekil 13) başlıca hatalı inşaat ekleri yüzünden yıkı-lan bir beton dalga kıranı göstermektedir; Sekil 14 ise altmış senden sonra elan iyi vaziyette bulunan ve yüksek fırın cürufundan çekil kullanılmış olan diğer bir dalga kıran ıgöstermektedir.
Toprağa gömülü protlsnd çimentosundan beton borular ve diğer beton malzeme üzerinde sülfat ve klorür^erin tesiri doîay.'sile cidd^ «Jşınmalar taaslıl olabilir ve bunun içindir ki bazen bu gibi hallerde daha dayanıklı olan yüksek alüminli çimento beto-nu kullanılır; fakat hare kaBİf olmadıkça, bu tip
• İ l
1. 1J T İ
w J
c 1 9
s 3
a ü
Şek - 12Magnezyum sülfat mahlulünde tutulmuş betonarme prismaları Beton parçaları 1 sm. den (solda) 15 sm. ye (en sağda) kadar yüksek su çimento nisbeti olan betonun zayıf mukavemetinin
gösterilmesi
betonun da tesirlere maıuz kalacağı unutulmamalı-dır.
Benzin, mazot, yağ ve diğer petrol distileleri, herhalde fenollu kreozot yağları müstesna .umumi-yetle betona tesir etmek. Mamafi en hafif yağlan ge-çirmiyecek bir beton yapmak çok güçtür.
Sütün ekşimesinde meydana gelen asit laktik, sirkede, muhtelif turşularda ve bazı diğer endüstri lerde rastlanan asit asetik ve meyva sulannda bulu-nan asit tartarik hafif mahlûl halinde bile Portland çimentosu betonuna tesir eder. Endüstride yağların teşekkülâtmda bulunan asit oleik, stearik ve palmi-tik, pek bariz surette beton üzerinde tesir ederler. Umumiyetle, nebatî ve hayvanı yağlar Portland çi-mentosunu tahrip eder ve yağ serbestçe hava ve rutubete maruzsa tesir deha süratli olur. Şeker mah-lûlleri, soğuk oldukları vakit, kesif, iyi tutmuş Port-land çimentosu betonuna her ne kadar fazla tesir et-mezlerse de. Reçel fabrikalarında rastlandığı gibi sıcak şeker mahlûllerinin veyahut mayalanmış şe-ker mayilerinin tahrip edici tesiri vardır. Umumi-yetle alüminli çimento betonu bu maddelere daha mukavimdir.
Demek oluyor ki, betonun kimyevî tesirlere da-yanması için ilk esas şart kesif ve mesamat-sız olmasıdır. Sulu harçlar tesirlere maruzdur ve iyi sıkıştırmağa elverişli olmayan kuru harçlar da
Şek. - 14 — 60 yıl denizin tesirine karşı koymuş olan bu dalga kıranda çakıl olarak yüksek fırın cürufu kullanılmıştır kullanılmamalıdır; zamanla betonun yüzünde teşek-kül eden kalsiyum karbonatı tabakası, betonun te-sirlere daha dayanıklı olmasını temin eder.
(c) ATEŞE DAYANIŞ
Beton yapıların ateşe dayanış hassası mev-cuttu- Bunun manası, betonun, hararete ve bilâhare suyun tesirine, kuvvetini fazla kay-betmiyerek ve çatlayıp şişmeden, mukavemet edebilmesidir. Bu hususta betonun alçak termal nakiliyeti ve yüksek ıs; kepasitesi olması yardım etmektedir. Mamafi betonarme halinde, hararetin çeliğe kadar işlemesi ve çeliğin uzayarak üstündeki betonu itmesi için zaman lâzımdır. Yine bazı çakıl-lar, hararetin veyahut bilâhare su ile söndürmenin tesiri altında çatlama ve dağılmağa meyillidir; bu da çeliğin korunmasını zayıflatır. Çakmak taşı ça-kılı bu şekildedir, fakat yüksek fırın cürufu, bazı kireç taşları ve kırılmış tuğla bu kusura delha az meyyaldir. ve umumiyetle daha iyi kotuma temin ederğ. Yine son zamanlardaki tecrübelerin gösterdi-ği gibi hararetin tesirile çatlamış ve kısmen dökül-müş çeliği kaplıyan betonun içinde ince tel sarıl-mışsa bu beton düşmez, çeliği muhafazaya devam eder ve yapinın mukavemeti geniş ölçüde artar.
Bir çok betonarme binalar harp esansında ateş-ten zarar görmüş ve burada mümkün hasarın tak-diri ve tamir usulleri hakında tefsirde bulunmak ye-rinde olur. Ateşin betonnarme yapı eksarru üzerine sonraki tesirleri, erişilen azamî suhunet, suhunetin yüksek kaldığı müddet, ısınma ve soğuma süratleri, çakılın cinsi ve betonun teşekkülâtma göre deği-şir. Betonun suhuneti 300" C ye varınca, kumda mevcut az miktarda demirin okside olmasile pembe bir renk meydana gelir. Hararet nüfuz ettikçe pem-be tabakanın derinliği artar ve bu renk değişme-sinde zarar görmüş betonun kalınlığının anlaşılması
için faydalanmak kabildir.
Armatürlerin iyice meydana çıkmış olması ve betonun yüzünün bariz surette renk değiştirmiş ol-ması, yapı elemanının tamir edilemiyeceğini ifade etmez. Gevşemiş ve yumuşak beton dikkatle yontu-malı ve civar betona kabil olduğu kadar az vurul-malıdır. Sert beton pembeleşmiş olmakla1 beraber, geri kalan sağlam beton kâfi derecede kaim ve mu-kavimse, yerinde bırakılabilir. Mihaniki bir bağ teşkil etmek için, beton sıvayı vurmadan evvel esas armatür çubuklarına teller bağlanmalıdır. Yeni dö-külen betonun eski betona iyice yapışabilmesi için zarar görmemesi betonun yüzünün kısmen yontul-ması icap edebilir,
(d) AŞINMA DAYANIRLIĞI
Bina inşaatında ve malikâne gelişmelerinde be-tonun başlıca istimallerinden biri de döşemeler ve-ya kaldırımları, yollar v.s. için olmuş ve her nevi aşınma şekline iyi mukavemet aranmıştır. Bilhassa fabrika ve barakalarda, harp zamanında muazzam be-ton döşemeler yapılmış ve elde edilen tecrübe çok kıymetli olmuştur; aşağıdaki paragraflar, son za-manlarda bina araştırma istasyonu tarafından bu mevzuda hazırlanan notlara dayanmaktadır.
Beton döşemeler iki esas tipte olabilir, (a) ol-duğu gibi şaplanmadan, bırakılan beton, veyahut (b) bilhassa seçilmiş çakıllı ve hususî şekilde şa)p vurulmuş granulitik beton. Ağrı yüklü döşemeler umumiyetle ikinci tiptedir ve bu tipte muvaffaki-yetli neticeler elde etmek aşağıdaki hususata riayet edilmesi lâzımdır.
Çakıl, sert tabiî kayadan olmalı ve tamaman 10 milimetrelik elekten geçc-bılmelidir. B. S. No. Iu granolitik döşeme şaplan için çakıllar, ingiliz Stan-dard şartnamesine uygun olmalıdır. Harç normal şekilde, 1 çimento: 1 ince çakıl: 2 kaba çakıl, veya-hut 1 çimentoya 2 % karışık çakıl hacim nisbetinde olmalıdır. Su miktarı kâfi işlenme ve sıkıştırma te-min edecek kadar az olmalıdır.
sıkıştırılmalı-dır. Üst kat derhal yayılmalı, düzeltilmeli ve sıkış-tın İmalıdır.
Şapın sıvanması bir mala ile yapılmalıdır; mala işinin beton yayıldıktan itibaren ne zaman yapıldığı çok mühimdir. Betonun yayılmasından sonra, yalnız düz bir satıh elde edilir; bilâhare ara ile sıkıştırma ve düzeltme • yapılır ve bu surette betonun yüzüne kaymak çıkarmadan sert ve sıkışık bir satıh elde edilebilir. Satıh üzerine, kuru çimen-to veyahut kumlu çimençimen-to serpilmesine müsaade edilmemelidir. Döşeme asgari yedi gün rutubetli tu-tulmalı ve bu müddet zarfında çiğnenmemelidir.
(e) MEVCUT BETON VE GRANOLİTİK DÖ-ŞEMELERİN SERTLEŞTİRİLMESİ
Sathı sertleştirmek ve «tozlanma» yı ve aşın-mayı azaltmak maksadile beton ve granolitik döşe-meler muhtelif muamelelere taibi tutulur. Oldukça iyi kalitede döşemelerde muvaffakiyetle kullanıl-mış aşağıdaki tiplerden bahsedilebilir. Zayıf ve da-ğılan döşeme satıhları, yani kötü cins betonlar, te-sirli bir şekilde islâh edilemez.
(i) SİLİKAT MUAMELESİ
Sodiyum silikatının münasip bir soda - silikat nisbeti olmalı, yani bu maksatla satılan cinsten ol-malıdır. Misal olarak İmperial Chemical Industries, Ltd. tarafından imâl edilen P. 84 vardır.
Muamele görecek satıh temiz olmalıdır, çünkü gres veya yağ kaplı bir betona mahlûl nüfus ede-mez. Bazı hallerde pislik ve tozlu kaldırmak için süpürmek münasip olur, fakat umumiyetle ve dai-ma eski döşemelerde ilâve temizlik lâzımdır. Satıh sabunlu su ile ıslatılmak ve tel fırça veya çelik ta-laşı ile sürtülmeli, bilâhare temizlenmeli ve nihayet tekrar sabunu su ve fiber fırça ile ovulmalıdır. So-diyum silikatı mahlülünün emilebilmesi için döşe-menin kurumasına müsaade edilmelidir. Mayii tat-bik ederken, bir sodiyum silikatına dört ilâ altı su nisbetindeki mahlûl satıh üzerine müsavi şekilde bir süpürge veya yumuşak bir fırça ile dağıtılır; za-yıf mahlüller daha az emme kabiliyeti olan satıhlar-da kullanılır. Fazlalıklar silinir ve beton kurumaya bırakılır. Vaziyete göre bunun için 24 saalt veya daha fazlaya lüzum vardır. Bilâhare satıh tercihan su ile yıkanmalı ve biı sodiyum silikatına üç veya dört su nisbetinde bir mahlûl yeniden sürülmeden evvel satıhı kurumuş olmasını beklemek lâzımdır. Bu kat da aynı şekilde kurumalı ve serbest kalan sodayı yoketmek için yıkanmalıdır. Beton yine me-samattı ise üçüncü bir kat tatbik edilmelidir. Sodi-yum silikat muamelesinin ömrü betonun kalitesile değişir ve bir veya. iki sene sonra yeniden muame-leye lüzum olabilir.
Mağnezium veya çinko siliko - flüorürleri, her-hangi bir kimyevî madde mağazasından ince beyaz kristal şeklinde satın alınabilir. Kristaller suda eri-tilir, birinci kat için litrede 100 gram ye müteakip
katlar için litrede 200 gram kullanılır. 24 saat ara ile umumiyetle üç kat tatbik edilir; burada her katı vurduktan sonra yıkamağa lüzum yoktur.
(ii) YAG MUAMELESİ
Aynı maksatla, kurutucu yağlar tarcihan Tung yağı, ya safi veyahut terebantin veya beyaz alkolle inceletilmiş olarak, kullanılabilir. Bu fırça ile be-tonun yüzüne sürülür ve fazlalıklar takriben iki sa-at sonra silinir.
Sözümü bitirmeden evvel, şüphesiz memleketi-mizde daha büyük önem kazanacak iki betonlama u-sulünden bahsetmek isterim. Birincisi vakum beto-nunun kullanılışıdır. Evvelâ beton, iyi işlenme ka-biliyeti elde edilecek şekilde su il karıştılı r ve nor-mal tarzda kalıplara konulur. Taze dökülmüş beton-dan, f.azla su, hususî örtüler vasıtasile emme tatbik ederek çekilir. Bu örtüler hava geçirmez lâstik, me-tal veya tahtadan olup, bunların betonla temasa ge-len tarafında bir filtresi ve filtrenin arkasında suyu emmeye doğru akması için bir çok kanallar mevcut-tur. Örtülerin tipi işe göre değişir. Meselâ, yatık e-ğik satıhlar için portatif veya eğilir veyahut sert ola-bilir ve yollar, döşemeler veyahut tavanlar halinde beton dökülüp düzeltildikten sonra derhal ıslak sa-tıha tatbik edilebilir. Duvarlar vesaire gibi dik satıhlar için bunlar kalıbın betonla, temasta olan kıs-mını teşkil edebilirler ve duvarın kalınlığına göre vakum bir veyahut her iki yüze tatbik edilebilir. Bu usul Amerikada «Vacuum Concrete Corporation tarafından tatbik edilmektedir.
Diğer gelişme, betondaki takviye demirlerinin önceden gerilmesine aittir. Sistemin faydaları ma-lûmdur. Memlektimizde halen kullanılan no'mal u-sullerde, beton dökülmeden evvel takviye demirle-ri gedemirle-rilnıeğe tabidir ve ancak demirle beton arasın-da sıkı bağlar tessüs edecek kaarasın-dar beton sertleşin-ce gerilme yok olur. Amerikada kulanılan en son u-sulde, gerilme tatbik edilmeden evvel betonun sert-leşmesi temin edilir ve demirle beton arasındaki bağ gerilmeden sonra meydana getirilir. Kısaca, çu-buklar, kükürt veyahut alçak erime dereceli halita-lar gibi bir termopla.stik madde ile evvelâ kaplal-nır. Kükürt kullanıldığı zaman, kaplama ameliyesi, çubukları, amiant ile karışık erimiş kükürte batı-rarak yapılabilir. Yapıdan çubuklar bağlandıktan sonra beton işi normal şekilde yapılır ve çubukları saran betonun tamamen sertlesmesine müsaade edi-lir. Demirleri germek için, çubuklardan elektrik cere-yanı geçirilir ve böylece bunların ısınması termop-lastik maddeyi yumuşatır ve aynı zamanda hararet-ten dolayı çübukbr uzar, arzu edilen uzama çubuk-ları vidalı uççubuk-larındaki somunlar vasıtasile elde e-dilir. Cereyan kesilince, çelik soğur, termaplastik-kaplama donar ve çubuklarla etrafındaki beton ara-sında irtibat yeniden kurulur.
