HAFİF AGREGALARIN YAPISAL BETON İMALATLARINDA KULLANIMI Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Transkript

1 HAFİF AGREGALARIN YAPISAL BETON İMALATLARINDA KULLANIMI Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

2 Hafif Agrega Nedir? Hafif Agregalar doğal ve yapay olarak sınıflandırılabilir; Doğal Hafif Agregalar: Pomza taşı, volkanik tüf, lav, diatome toprağı; Yapay Hafif Agregalar : Genleştirilmiş şist, kil, arduaz, termik santral külleri genişletilmiş letye ve perlit) olabilir. 2

3 Hafif Agrega Nedir? Hafif agrega örnekleri 3

4 Hafif Agrega Nedir? Genellikle yapısal hafif agregalar için fırında kuru yoğunluk 2000 kg/m 3 den küçüktür agregalar hafif sınıfına girer. ( kg/m 3 ) Kil, şist, mıcır gibi maddeler farklı teknikler kullanılarak birbirine benzer kimyasal yapıda agregalar oluşturulur. Yapay agrega çok su emdiği için su/çimento oranını belirlemek zordur. 4

5 Hafif Agrega Dayanımı arttırmak için karışımda normal ağırlıkta agrega kullanılabilir, ancak bu durumda birim ağırlık artacaktır. Hafif agregalı betonlar vibrasyonla yerleştirilmelidir, üretimde malaksör kullanılır. Hafif agregalı betonlarda mukavemet kaybı olamaması için daha yüksek dayanımlı harçlar dolayısıyla daha yüksek dozajlı çimento pastası kullanılmalıdır. 5

6 Hafif Agregaların Yapı Amaçlı Kullanılması Taşıyıcı özelliği olan hafif betonlarda kullanılır. Termik izolasyonları ve mekanik dayanımları yüksektir. Doğal, yapay fark etmeksizin bütün agregaların su emmesi zaman ile birlikte azalarak ilerler. Hafif agregalarda en dikkat edilmesi gereken konu su emme miktarının doğru tahlil edilerek ona göre işlemden geçirilmesidir. 6

7 Hafif Agregaların Yapı Amaçlı Kullanılması Su miktarı; agreganın doygunluğunu ve dolayısıyla; İşlenebilirilik (Pompalanabilirlik) Yoğunluk Termal izolasyon Yangına dayanıklılık Donma-Tavlama sıcaklığı gibi faktörleri etkiler. 7

8 Hafif Agregalarda Su Emme En temelde bir agrega tanesi için su emme miktarı ve hızı; Boşluk Hacmine Boşlukların Dağılımına Boşluk Yapısına (bağlantılı ya da ayrı) bağlıdır. Agrega yüzeyinin karakteristik yapısı da su emmede çok etkilidir. Bu sebeple normal ve hafif agregalar arasındaki su emme hızı ve miktarı, yoğunlukları çok farklı olsa da, yakın olabilir. Örn : İçerisinde bağlatısız boşluklar içeren katılaşmış kabuklu yapılar su emme işlemini engeller. 8

9 Hafif Agrega Su; pompalama esnasında borudaki basınçla agregaların içine doğru girmeye zorlandığından su kesici katkılar pompalanabilirlik için fayda sağlayabilir. Sıkıştırma ve kürleme normal agregalarda yapılan şekliyle gerçekleştirilir. Hafif agrega; içerisinde ihtiva ettiği su sayesinde düzensiz ya da yetersiz kürleme koşullarına daha dayanıklıdr. 9

10 Doğrusal olmayan gerilme dayanımı MPa Hafif Agregalarda Kürleme Sprey Kürleme %30 bağıl nemde Beton Yaşı - Gün 10

11 Hafif Agrega Hafif agragalar önceden suya doygun hale getirildiğinde betonda iç kürleme etkisi yaratır. Agregaların içerdiği su hidratasyon sırasında dışarı çıkarak reaksiyon esnasında gerekli suyu sağlar ve iç çatlak oluşumunu azaltır. İç kürlemede mikro yapısal olarak daha yoğun bir beton elde edilir. Yine aynı yöntemle klor geçirgenliğini de %15 ila %50 arasında azaltmak mümkündür. 11

12 Hafif Agrega Mukavemetin Bağlı Olduğu Faktörler: Agregaların sertliği ve mukavemeti: Hafif agregalardaki mukavemet farkı daha yüksek çimento oranlarıyla kontrol edilebilir. Su/çimemto oranı: Mix dizayn amacıyla ilişkilidir. Serbest su miktarı normal agregalarla aynı olsa da ~ kg/m 3 ; toplam su tüketimi daha yüksektir kg/m 3. Çimento içeriği: Genelde normal agregalara göre daha yüksektir Mpa altı dayanımlar için %10 daha yüksek dayanımlı betonlar için %20-25 daha yüksek olması beklenir. Hafif agregalar için %10 daha yüksek çimento oranı mukavemeti %5 arttırır. Yaş : Mukavemet ile olan yaş ilişkisi normal agregalarla aynıdır. Beton tamamen kuruduğu noktada hidratasyon biter ve bu durum hafifi agregalar için daha iyidir. Yoğunluk 12

13 Yüksek Performanslı Hafif Agrega Hafif agregalar mineral katkılarla birlikte de kullanılabilirler. Bunlar; uçucu kül, cüruf ve silika fümedir. Özellikle mukavemet artışı istenilen durumlarda silika fume kullanımı hafif agregalarla iyi sonuçlar verir. Fakat slump kaybına yol açma ihtimali olduğunda dolayı akışkanlaştırıcı katkılarla kullanılabilir. 13

14 Hafif Agrega Sınıf ve Tip Özellik Yapısal Yapısal/Yalıtımlı Yalıtımlı Mukavemet (MPa) >15 >3 >0.5 Isıl İletkenlik(W/mK) - <0.75 <0.3 Yaklaşık Yoğunluk(kg/m 3 ) <1600 <<

15 Hafif Agrega Özellikler Karışım Oranları (kg/m 3 ) Taze Beton Özellikleri Küp Dayanımı 28 gün (MPa) Dayanım/Yoğunluk Özellik Hafif Agrega Normal Agrega Dayanım Sınıfı LB45 B55 Yoğunluk(kg/m 3 ) < Çimento Kum Çakıl Hafif Agrega PFA Su Yoğunluk(kg/m 3 ) Akış (mm) Ortalama Standart Sapma Karakteristik Dayanım Ortalama Dayanıma Göre Karakteristik Dayanıma Göre Köprü İnşaatında Hafif ve Normal Beton Karşılaştırması Yurtdışında Kullanılabilirlik Görülmüş.

16 Küp Dayanım MPa Hafif Agrega KUM ve PFA PFA Genleştirilmiş Kil Damtaşı Cüruf Genleştirilmiş Kil ve Kum Çimento İçeriği (kg/m 3 ) 16

17 Hafif Agrega Nehir Agregası Hafif Agrega - Pelet Hafif Agrega - Kaplanmış fc = Beton Silindir Dayanımı fa = Agrega Silindir Dayanımı fm = Sıva Silindir Dayanımı 17

18 Hafif Agrega Avantajlar: 1- Çekme Dayanımı Yüksektir. 2- Yüksek Termal İzolasyona Sahiptir. 3- Termal Genleşmesi Azdır. 4-Ses İzolasyonu Yüksektir. Dezavantajlar: 1-Rötre ve sünmeleri yüksektir. 2. Genellikle mukavemetleri düşüktür. 3-Su emme oranları yüksektir. 18

19 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi TEŞEKKÜRLER Her türlü soru ve bilgi için.. Çimsa Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi Toroslar Mah. Tekke Cad Yenitaşkent/MERSİN T: / C: F: