buradan - Technicos

BETONUN SERBEST DÜŞÜŞÜ
Bruce A. Suprenant
Concrete International June 2001 Vol 23 No.6 Sayfa 44
Çeviren
İnş. Müh. Tümer Akakın
Betonun dökümlerinin bir çoğunda betonun serbest düşüşüne izin verilir. Bu uygulamanın
planında segregasyon olasılığı gözönüne alınmalıdır. Huni kullanılması veya kalıplarda
ceplerin açılması betonun serbest düşüş etkisini en aza indirir. Fakat bu işlemler gereksiz
olarak beton yerleştirme operasyonunun maaliyetini yükseltir.
Şartnamedeki şartlar
Şartname hazırlayıcılar veya kontrolörler beton için maksimum serbest düşüş yüksekliği
belirlerler çünkü serbest düşüş yüksekliğinin sınırlandırılmasıyla segregasyonun azalacağına
inanırlar. Genel olarak serbest düşüş yüksekliği 1-1.5m arasında sınırlandırırlar ama 0.5m ye
kadar indirildiği olur.
Halbuki¸ betonun yerleştirilmesiyle ilgili standardlarda maksimum serbest düşüş yüksekliği
sınırı belirtilmemiştir.
ACI 304-99’da betonun dikey düşüşte kalıplar yeterince geniş ve açık oldukça şut ¸ huni vb.
Yerine direkt olarak yerleştirilmesi tercih edilir.
Betonun segregasyonsuz olarak yerine yerleştirilmesi gerektiği tüm standardlarda beliritilir.
Serbest Düşüş Segregasyona Neden Olur Mu?
En azından dört saha uygulaması gösterdiki çok yüksekten betonun serbest düşüşü beton
kalitesini azaltmamaktadır. Tüm saha uygulamaları yerinde döküm kazıklar için olduğu halde¸
sonuçları diğer yapı elemanlarına da (kolon¸ perde¸ radye temel vs.) uygulanabilir.
Chicago bölgesinde müteahhitler genel olarak betonun yaklaşık 50m serbest düşüşüne izin
vererek beton kazıklar yaparlar. Bu kazıklardan tüm yükseklik boyunca örnekler alınmış ve
30 senelik bir zamana rağmen betonda ne bir segregasyon nede bir zayıflama belirlenmiştir.
1999 yılında Amerikan Otoyol Standardlarında 8m’lik serbest düşüş sınırı kaldırıldı ve şimdi
sınırsız serbest düşüşe izin verilmektedir.
Baker ve Gnaidenger Raporu
1960 yılında yapılan bir araştırmada beton serbest düşüte 0.9 m çapında ve 24 m derinliğinde
bir kazık kenarlarına beton vurulmadan döküldü. 2 Hafta sonra alınan karotlar görsel olarak
incelendi. 15 m derinliğinde bir araştırmayapıldı ve dayanım schmidt çekiciyle
ölçüldü.Araştırmacılar ne bir segregasyon nede basınç dauyanımında bir azalma buldu.
Dupont deneyleri
Turner 1979 yılında saha deneylerini 15m yükseklikten çeşitli çaplardaki kazıklara beton
dökümü olarak tanımlar. Teknisyenler çapları 0.9m ile 2.4m arasında değişen 3 farklı çapta
kazıktan taze beton numuneleri aldılar. Sıkıştırılmamış serbest düşen beton numuneleri agrega
gradasyonundaki değişiklikler yönünden incelendi. Analizler transmikserdeki agrega
gradasyonuyla dökülmüş betondaki agrega gradasyonunun aynı olduğunu gösterdi. Turner
herhangi bir segregasyon bulamadı.
Alabama Otoyol Bölümünün Deneyleri
1992 yılında Alabam Otoyol Bölümü beton yerleştirme metodunun agrega segregasyonu
üzerinde etkisini araştırmak üzere bir saha çalışması yaptı. 1.5m ¸ 7.6 m ve 15m yükseklikten
serbest düşüşle yerleştirilen betonların basınç dayanımları değerlendirildi.
Beton 2.1m çapında 23m derinliğinde aşırı donatılandırılmış kazıklara serbest düşüşle
yerleştirilmiştir. Kazığın tüm yüksekliği boyunca ortasından alınan örnek görsel olarak
incelendikten sonra basınç dayanım deneyi için 18 örnek alındı. Karot örneklerinde görsel
incelemede herhangi bir segregasyon belirtisi görülmedi. Basınç deneylerinde en yüksekten
sebest düşüşle bırakılan betonda basınç dayanımının en yüksek olduğu bulundu. 1.5m ¸ 7.6m
ve 15m yükseklikten serbest düşüşle yerleştirilen betonların basınç dayanımları ortalamalrı
sırasıyla 35.5 Mpa ¸ 39.6 Mpa ve 54.3Mpa olarak bulundu. 28 günlük karakteristik basınç
dayanımı 30 Mpa ‘dı.
Otoyol Bölümü Deneyleri
1994 yılında betonun serbest düşüşüyle ilgili geniş bir araştırma yaptılar. Betonu dört tane
18m derinliğinde 0.9m çapında kazıklara yerleştirdiler. Beton kalitesinin değerlendirilmesi
için her yerleştirilen katmandaki beton için trasnmikserden standard silindir numuneler
aldılar. Bu numuneler daha sonra dökülen beton yeterince kür edildikten sonra 100mm
çapındaki karotlarla karşılaştırıldı. Hiçbir katmanda segregasyona rastlanmadı. Referasn
silindir dayanımlarıyla karot dayanımları karşılaştırıldığında karot dayanımları en fazla %13
daha düşük ve %20 daha fazla oldular. Karot dayanım sonuçları 35.5Mpa ve 48.7Mpa
arasında değişti ve hepsi 30Mpa lık dizayn dayanımının üzerindeydi. Araştırmacılar bu
çalışmada birkaç gözlemde de bulundular.
· Donatıya çarpan beton
Beton donatıya direkt olarak çarpacak şekilde düzenek kuruldu. Araştırmacılar bu yerleştirme
biçiminde agrega sekmesine enden olduğunu belirlediler. Ayrıca donatıların hareketiyle
donatılar tamamen çimento pastasıyla sarıldı. 8 karşılaştımanın 7sinde donatıya çarpan beton
yerleştirilmesindeki basınç dayanımları çarpmayanlara göre daha fazlaydı. Beton
segregasyonuna rastlanmadı. Araştımacılar “donatıya çarpan betonun segrege olacağı veya
zayıf kalacağı beklentisinin doğru olmadığı” sonucuna vardılar.
· Kıvamın Etkisi
Beton kıvamı 10-12.5cm ve 17.5cm-20cm arasındaki beton karışımları kullanıldı. Yüksek
kıvamlı betonlarda süperakışkanlaştırıcılar kullanıldı. Araştırmalar ne yüksek kıvamlı ne de
düşük kıvamlı betonlarda segregasyon veya basınç dayanımlarında farklılık buldular.
· Toprağın betonla karışması
Beton direkt olarak kazığın toprak kenarlarına ve donatısına dökülddüğünde sorunlar çıktı.
Donatının toprak kenara doğru hareketi ve betonun toprağa çarpması sonucu betona toprak
karıştı. Toprakla kirlenmiş beton sonucundan dolayı araştırmacılar betonun donatıya veya
kazık kenarlarına boşaltılmasını tavsiye etmiyorlar.
Saha çalışmaları ve uygulama sonuçları nelerdir?
Betonun serbest düşüşle 46m’den direkt donatıya çarpması veya yüksek kıvamlı olması
segregasyona neden olmaz veya basınç dayanımını azaltmaz. Serbest düşüşün yüksekliğinin
sınırlandırılması beton yerleştirme hızını düşürür ve beton kalitesini artırmada yarar
sağlamadığı gibi mal sahibinin maliyetlerini artırır.