1. YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON 1.1. Giriş Beton, inşaat

1
1. YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON
1.1. Giriş
Beton, inşaat mühendisliği alanında yüzyılımızın en önemli yapı malzemesidir. Beton,
önceden şekil verilebilen yapay bir taş olarak tanımlanabilir.
Beton, agrega adı verilen kum çakıl, gibi taneli malzemenin, bunları yapıştıran
çimento ve su ile karıştırılması sonucu meydana gelir. Bazen betonlara yeni özellikler
kazandırmak, bazı özelliklerini belirgin olarak iyileştirmek amacıyla karışıma çok az miktarda
katkı maddeleri adı verilen dördüncü bir bileşen daha ilave edilir.
Beton taşıyıcı bir malzemedir. Yapı malzemeleri taşıyıcı malzemeler ve detay
malzemeleri olarak iki grupta incelenirse, detay malzemeleri de vazgeçilemeyen malzemeler
olmakla beraber hayati önem taşımazlar.
1999 Marmara Depreminden sonra betonarme yapılar ve beton, Türkiye’de çeşitli
çevrelerce eleştirildi ve alternatif yapı sistemleri önerildi. Sorunun, aslında denetimsiz, bilinçsiz
ve kaçak yapı üretiminden kaynaklandığı, kaliteli inşaat mühendisliği hizmeti alan birçok
betonarme yapının sorunlu zemine rağmen hasarsız ayakta kaldığı gerçeği unutuldu. Ayrıca
çevreyi betonlaştırmak, doğayı bozmak gibi iddialar ile betona karşı kötüleme kampanyası açıldı.
Kötü planlama ve şehirleşme olgularının eseri o!an bu gelişmelerin, betonla bir ilişkisi yoktur.
Birleşmiş Milletlerin Rio Çevre Konferansı (Haziran 1992) sonuç bildirisinde "insanların
sağlıklı ve verimli yaşam koşullan altında, doğa ile uyumlu sürdürülebilir bir gelişmeye hakları
olduğu" vurgulanmıştır.
Bu hakları sağlamaya yönelik olarak, bazı koşulların oluşturulması gerekir, bunlar;
Sağlıklı yaşam ve çalışma koşulları,
Doğal ve insan eliyle oluşturulan afetlere (sel-yangın vb.) karşı korunma,
Doğayı koruma,
Çevre kirliliğini önleme
olarak sıralanabilir.
Tüm bu fonksiyonları yeterince karşılayabilmek için oluşturulacak; baraj, konut, fabrika,
su depoları, atık depoları vb. birçok yapı için beton vazgeçilmez bir malzemedir. Bunun nedeni;
betonun ucuzluğu, temin kolaylığı, üstün mekanik özellikleri, dayanıklılığı, istenen forma
sokulabilmesi gibi özellikleridir. Betonun şehirlerde alt yapılarda kullanımına başlanması, 1819. yüzyıllarda Avrupa'da görülen salgın hastalıkları ortadan kaldırmıştır. Ayrıca beton yanmaz
malzeme olması ve yüksek sıcaklıklara belirli süre dayanıklılık göstermesi nedeniyle yangın
sonucu ortaya çıkan can kayıplarını büyük ölçüde önlemektedir. Herkesin kabul etmesi zorunlu
bir gerçek "betonsuz bir çağdaş yaşamın düşünülemeyeceğidir".
Beton üretiminde ortaya çıkan doğaya zarar, çevre kirliliği ve enerji sarfiyatı en alt
düzeydedir. Buna ek olarak ahşap kullanımı alternatifinde ortaya çıkan ormanların tahrip olgusu da
yoktur. Betonarme yapıların molozları da beton üretiminde tekrar değerlendirilebilmektedir.
Ayrıca uçucu kül, silika tozu, demir çelik sanayi cürufları gibi sanayi atıklarının da beton
üretiminde kullanılmasıyla çevre sağlığına katkıda bulunulmaktadır.
Günümüzde beton, düşük maliyeti, istenen formun verilebilmesi, dayanıklılığı, ekolojik
yararları gibi üstün özellikleri nedeniyle en çok kullanılan malzemedir. Yakın gelecekte de yerini
alabilecek alternatif malzemeler olarak, geliştirilmiş özellikleri ile özel beton türleri
görülmektedir.
Beton aslında çimento, agrega ve su ile üretilen basit bir malzeme olarak görülmektedir.
Sıradan bir kişi, kum-çakıl yığınının üstüne birkaç torba çimento atılıp, içine hortumla su verilip,
gelişigüzel karıştırılan karışımın, kalıbına döküldükten bir süre sonra sertleştiğini görünce, bu işin
2
çok kolay olduğunu sanmaktadır. Ancak ortaya çıkan ürünün beton sınıfına girmeyen bir
malzeme olduğu gayet açıktır.
Beton kendine özgü teknolojisi olan, üretim yöntemi çelik ve benzeri diğer ürünlerden
farklı bir malzemedir. Beton üretimi bir dizi işlemin peş peşe doğru yapılması halinde olumlu
sonuç alınan bir üretim tarzıdır. Malzeme seçimi, malzeme miktarlarının belirlenmesi,
karıştırma, taşıma, yerine yerleştirme, sıkıştırma ve bakım işlemlerinin hepsinin doğru yapılması
gerekmektedir. Bu işlem zincirinin birinde yapılacak hata istenilen sonuca varılmasını engeller.
Beton malzemesinden aranan üç temel özellik vardır: İşlenebilirlik, dayanım ve dayanıklılık
(kalıcılık, durabilite). Bu özellikler arasıma ekonomiyi de eklemek gerekir.
Beton en çok kullanılan yapı malzemesi olmasına karşın, özellikleri belki de en az
bilinen malzemedir. Bunun nedenlerini üç grupta toplamak gerekir:
1) Beton, üretilmesinde görünen basitliğine karşın, oldukça karmaşık ve yaşayan bir yapıya
sahiptir. Çelik ve plastik gibi nispeten homojen ve izotrop malzemeler için oldukça iyi
sonuç veren teorik malzeme bilgisi ve katı cisimler için geliştirilmiş analitik yöntemler
beton için çok geçerli değildir. Çünkü beton içyapı itibari ile heterojen bir malzemedir.
Bu yapı da zamana bağlı olarak değişmektedir. Betonun üç belirgin fazı vardır. Agrega,
çimento harcı ve agrega-çimento ara yüzeyi. Bunların nitelikleri, birbirleri ile ilişkileri
ve ilişkilerin zamana bağlı değişimleri, betonun özelliklerini büyük ölçüde
etkilemektedir. Ayrıca beton bünyesinde bulunan boşlukların betonun mekanik
özellikleri ve dayanıklılığı üzerinde büyük etkisi vardır. Bu nedenle betonun
davranışı üzerindeki tahminleri; teorik bilgiler, standartlar, tablolar vb. kaynaklardan
edinilecek ön bilgiler ile yapmak doğru olmayabilir. Bu yaklaşım yerine,
bilinmeyenlerin laboratuvar ve şantiyelerde yapılacak deneylerle araştırılması daha doğru
bir yöntemdir. Sistematik bir deney programı, betonun özelliklerinin bazı
faktörlerden nasıl ve neden etkilendiğini ortaya çıkarabilir.
2) Günümüzde gelişen beton teknolojisinde yeni malzemeler kullanılmakta, yeni
üretim teknikleri geliştirilmektedir. Örneğin; kendiliğinden yerleşen beton, yüksek
performanslı beton, polimer katkılı betonların özellikleri klasik betondan çok
farklıdır. Normal beton için geçerli olan bazı ilişkiler ve kurallar bu tip betonlar
için geçerli olmayabilir. Geleceğin betonları da değişik mineral katkıların, kimyasal
katkıların ve liflerin kullanımı i!e çok üstün özelliklere sahip olacaktır. Artık günümüzde
bile ancak 100 MPa'ın üstünde basınç dayanımına sahip betonlar yüksek dayanımlı olarak
kabul edilmektedir. Söz konusu yüksek performanslı betonlar gelişen beton teknolojisi ile
şantiyede üretilebilmektedir. Araştırma laboratuvarlarında ise 300 MPa'ın üstünde
özel betonlar üretilebilmektedir. Bu değerler 30 yıl önce hayal bile edilemeyecek
değerlerdi. Kaldı ki, basınç dayanımının yanı sıra, betonların gevrek davranışının
iyileştirilmesine yönelik birçok çalışma yapılmaktadır. Yakın gelecekte enerji yutma
kapasiteleri çok yüksek olan betonların üretimi söz konusudur. Bu bağlamda ileride
beton siparişlerinin yalnızca beton sınıfına göre yapılmayacağı kesindir.
3) Beton üretimi diğer yapı malzemelerinden oldukça farklıdır. İnşaat mühendisi
projelendirme, üretim ve denetim aşamalarının bir kısmında mutlaka yer alır.
Buna karşılık, örneğin çelik malzemesi genellikle çok iyi kontrol edilen koşullar
altında çelik tesislerinde üretilir. İnşaat mühendisi yalnızca malzemeyi seçer ve
istenilen standartlara uygun olup olmadığını denetler.
Yeri gelmişken çimento hamuru, harç ve beton terimlerinin tanımlanmasında fayda
vardır. Çimento ve su karışımına çimento hamuru denilmektedir. Bu karışıma ince agrega
ilave edilmesi durumunda oluşan karışıma harç, ince ve iri agrega ilave edilmesiyle oluşan
karışıma ise Beton adı verilmektedir. Başka bir deyişle harç, içerisinde iri agrega bulunmayan
3
bir betondur. “Harç” kelimesini “taze beton” kelimesi yerine kullanmamak gerekir. Harç sıva
işlerinde, duvar örmede kullanılır ve taşıyıcı niteliği genellikle önemli değildir. Ancak beton
teknolojisindeki gelişmeler ile bazen bu terimlerin birbiri yerine kullanıldığı görülmektedir.
Örneğin, basınç dayanımı 200 MPa'ı üzerinde olan ve Reaktif Pudra Betonu öze! bir beton
türüdür. Agrega en büyük tane boyutu 4 mm'den küçük olan bu özel beton aslında bir harçtır.
Ancak beton olarak adlandırılmaktadır.
Beton üretiminde inşaat mühendisi; çeşitli çimento tiplerinden amaca en uygun olanı
seçer. Ayrıca, çeşitli ince ve kaba agrega, karışım suyu ve katkı maddeleri alternatiflerinden
ekonomiyi de gözeterek, deney verilerine bakarak en uygun seçimi yapar. Aslında bir
optimizasyon problemi olan beton dizaynını ön deneylerin sonuçlan oluşturur. İnşaat mühendisi,
beton üretiminin her aşamasında bulunur, gerekli tüm taze ve sertleşmiş beton deneylerini yapar
veya yaptırır. Risk ve olasılık kavramlarını içeren istatistiksel yaklaşımlarla, çok değişkenlikler
arz edebilen beton deney sonuçları hakkında ret veya kabul kararı verir. İnşaat mühendisi hazır
beton kullansa da en uygun siparişin verilmesinden, taze betonun yerleştirilip,
sıkıştırılmasından ve kalite kontrolünden sorumludur. Bu nedenle betonu diğer tüm
malzemelerden daha iyi tanımak zorundadır.
Bütün bu anlatılanlardan kaliteli beton üretiminin çok zor olduğu izlenimi edinilmemelidir.
Aslında iyi ve kötü beton arasında önemli bir fark yoktur. Kötü beton her zaman daha ucuz beton
anlamına gelmez. Genelde kullanılan malzemeler aynıdır. Aradaki fark bilgi eksikliğidir.
Yalnız beton konusunda değil, tüm olaylar mühendis tarafından bilimin aydınlatıcı
gerçeği altında, akıl yoluyla, şüpheci ve araştırıcı bir yaklaşımla değerlendirilmelidir. Mühendis
belirli sınırlayıcı koşullar altında, bazen yanlışları da içerebilen eskimiş kalıp bilgilerle sınırlı
kalmamalıdır. Çimento sektörü ve beton teknolojisindeki baş döndürücü gelişmeleri takip
edemeyen mühendisin işi oldukça zordur. Bilginin en hızlı eskidiği bilim dallarından biri de yapı
malzemesidir.
Eskiden öğrencilere "betonun vibratörsüz dökülmesi sakıncalıdır" şeklinde verdiğimiz
bilgilerin, bugün kendiliğinden yerleşen beton için geçerli olmadığını görmekteyiz.
Teknik eleman, gelişmenin ve öğrenmenin sınırı olmadığını bilerek sürekli eğitimin
zorunluluğunun bilincinde olmlıdır. Buna da en iyi örnek beton malzemelerinde ve teknolojisinde
olan gelişmelerdir.
Beton agregaları, minerallerden oluşmuş taneli malzemelerdir. Kum, çakıl ve kırmataş,
normal ağırlıklı beton yapımında en çok kullanılan agrega cinsleridir. Standartların
tanımlamasına göre, elendiğinde 4.0 mm göz açıklıklı kare delikli elekten geçebilen
boyutlardaki agregaya “ince agrega” ve bu elek üzerinde kalan agregaya “iri agrega
denilmektedir.
Çimento bağlayıcı özelliğe sahip bir malzemedir. Çimentonun sağlayabileceği
bağlayıcılık özelliği, bu malzemenin su ile birlikte karılması sonucunda elde edilmektedir.
Betonun oluşturulmasında çimento hamurunun işlevi, agrega tanelerinin yüzeylerini
kaplamak, agrega taneleri arasındaki boşlukları doldurmak ve agrega tanelerini bir arada
tutacak tarzda bağlayıcılık sağlamaktır. O bakımdan beton, “çimento hamurundan ve
agregalardan oluşan kompozit bir malzeme” olarak da tanımlanabilmektedir.
Çimento ve suyun birleştirilmesiyle elde edilen çimento hamuru, başlangıçta yani ilk
karıştırıldığında, plastik (yumuşak, şekil verilebilir) bir malzemedir. Ancak çimento ve su
arasında hemen başlayan ve devam etmekte olan kimyasal reaksiyonların (hidratasyon)
etkisiyle, çimento hamurunun başlangıçtaki plastik özelliği zaman ilerledikçe azalmaktadır.
Böylece, bir veya birkaç saat içerisinde, çimento hamuru katılaşmakta ve daha sonraları da
tamamen sertleşmiş bir duruma gelmektedir.
Çimento hamurunun ilk zamanlarda plastik özellik göstermesi nedeniyle, beton da, ilk
karıldığı anı takip eden bir veya birkaç saatlik süre içerisinde plastik yapısını korumaktadır. O
4
nedenle, elde edilen plastik durumdaki taze betonun, istenilen şekildeki bir kalıba
yerleştirilebilmesi, sıkıştırılabilmesi ve yüzeyinin düzeltilebilmesi mümkün olmaktadır.
Çimento hamurunun zaman ilerledikçe daha katı ve sert bir özellik kazanması nedeniyle,
betonda da sertleşme ve dayanım artışı meydana gelmekte, istenilen boyutlarda ve şekilde taş
gibi sert bir malzeme elde edilmektedir.
Beton, çağımızda irili ufaklı bir çok yapıda kullanılmakta olan en önemli ve popüler
yapı malzemesidir. İnsanların yaşadıkları evlerin, çalıştıkları işyerlerinin, eğitim gördükleri
okulların, spor yaptıkları tesislerin, arabalarını park ettikleri park yerlerinin ve garajların
büyük bir bölümünün yapımında beton kullanılmaktadır. Üzerinde yürünen kaldırımlar,
seyahat edilen veya insanların ihtiyacı olan malların getirilip gönderildiği karayollarının,
demiryollarının, havaalanlarının ve limanların yapımında da beton kullanılmaktadır. İçme
suyunun veya atık suların depolandığı tanklar ve bu suların taşındığı borular betondan
yapılmaktadır. Enerji üretimi için kurulan barajların ve atom reaktörlerinin bir bölümünde ve
enerji nakli için kullanılan direklerin yapımında, yine, beton kullanılmaktadır. Bu örnekleri
daha da arttırmak mümkündür.
Çağdaş günlük yaşamda betonla karşılaşılmayan veya betondan yapılmış yapılardan
yararlanılmayan tek bir gün dahi yoktur.
İnşaat mühendislerinin, bilim adamlarının, işadamlarının ve betonla ilgili herkesin
betonun özelliklerini yeterince tanımaları, karşılaşılan sorunların neler olduklarını ve nereden,
nasıl kaynaklandığını çok iyi bilmeleri gerekmektedir. İyi bir beton üretmek için, her
bileşenin, yani agreganın, çimentonun ve suyun sahip olması gereken özellikleri bilmek,
bileşenlerin bu yönden kontrolünü yapmak gereklidir. Ayrıca iyi çimento, iyi agrega ve iyi su
ile her zaman iyi beton elde edilemez. İyi beton elde etmenin kendine özgü kuralları vardır.
1.2. Taze Beton ve Sertleşmiş Beton Tarifi
Betonun plastikliğini koruduğu süredeki durumuna, yani, malzemenin karılmasıyla
elde edilen plastik durumun, çimento ve su arasındaki kimyasal reaksiyonlar nedeniyle
giderek azalıp, katılaşmanın başladığı ana kadarki haline “taze beton” denilmektedir.
Betonun katılaşma olayından sonraki safhadaki durumu, “sertleşmiş beton” olarak
isimlendirilmektedir.
1.3. Betondan Beklenen Performans
Yapıda istenilen şekil ve boyutlarda betondan yapılmış elemanların kullanılması için,
önce, o şekil ve boyutlardaki kalıplar hazırlanmakta ve içerilerine taze beton
yerleştirilmektedir. Kalıpların içerisindeki beton yeterince sertleşip dayanım kazandıktan
sonra da, kalıplar sökülmektedir. Betonun sertleşmesi ve dayanım kazanması, kalıpların
sökülmesinden sonra da devam etmektedir.
Bazen, istenilen şekil ve boyutlardaki kalıplar kullanılarak, beton elemanlar bir
fabrikada önceden üretilmekte ve sertleşmiş durumdaki bu elemanlar, yapının bulunduğu yere
taşınarak kullanılmaktadır. Beton bloklar, direkler, borular, panel duvarlar, kirişler, döşemeler
gibi elemanlar örnek gösterilebilir. Bu elemanlara ön yapımlı (prefabrike) elemanlar adı
verilir.
1.3.1. Taze betondan beklenilen performans
Taze beton, kolayca karılabilir, taşınabilir, yerleştirilebilir, sıkıştırılabilir ve yüzeyi
düzeltilebilir olmalıdır. Bu işlemler sırasında iri agregalarla çimento harcı arasında ayrışma
olmamalıdır. Yerine yerleştirilen taze betonun içerisindeki suyun yukarıya çıkma eğilimi
5
(terleme) mümkün olduğu kadar az olmalıdır. Yani beton homojen yapısı bozulmamalıdır.
Bu özelliklerin tümü “işlenebilirlik” olarak tanımlanmaktadır.
Ayrıca, malzemelerin karılmasından hemen sonra plastik duruma sahip bir betonda,
plastikliğin kaybolmasına kadar geçen sürenin uzunluğu (priz süresi), gerekenden daha uzun
veya daha kısa olmamalıdır.
1.3.2. Sertleşmiş betondan beklenilen performans
İster yapıdaki kalıbına yerleştirilerek elde edilen beton elemanların üretilmesinde,
isterse önyapımlı beton elemanların üretilmesinde, üreticinin ve kullanıcının son hedefi,
sertleşmiş durumdaki betonun, kendisinden beklenilen özellikleri gösterebilecek kalitede
olmasıdır.
Sertleşmiş beton:
7 günlük, 28 günlük, 90 günlük gibi herhangi bir yaş için hedeflenmiş olan minumun
beton dayanımından daha az bir dayanım göstermemelidir.
- Çevredeki suyun ve diğer sıvıların betonun içerisine kolayca girerek olumsuz etki
yaratmaması için, yeterince geçirimsiz olmalıdır.
- Yapıda hizmet gördüğü süre içerisinde çevrede oluşan yıpratıcı etkenler karşısında
yeterince dayanıklı olmalıdır. Bir başka deyişle, donma-çözülmeye, ıslanma-kurumaya,
ısınma-soğumaya, aşınmaya, asitlere, sülfatlara ve alkali-agrega reaksiyonu gibi kimyasal
reaksiyonlara karşı dayanıklılık gösterecek kalitede olmalıdır. (Betonun zaman içerisinde
çevreden maruz kalabileceği etkenler karşısındaki dayanıklılığı “durabilite” olarak
adlandırılmaktadır.)
Basınç dayanımı, eğilme dayanımı, çekme dayanımı, tekrarlı yükler altında yorulma
dayanımı, gerilme-birim deformasyon ilişkisi, elastisite modülü, poisson oranı, termik
genleşme katsayısı, rötre (büzülme), sabit yükler altında sünme ve yoğunluk betonda aranan
önemli özelliklerdir.
-
1.4. Betonun Özelliklerini Etkileyen Faktörler
Gerek taze betonun ve gerekse sertleşmiş betonun tüm özellikleri, beton karışımının
oluşturulmasında kullanılan çimentonun, agreganın, suyun ve katkı maddelerinin özellikleri
ve karışım içerisinde yer almış oldukları oranlar tarafından etkilenmektedir (çimento, agrega,
su ve katkı maddeleri hakkında bilgiler ilerideki bölümlerde verilecektir).
Sertleşmiş beton, taze betonun katılaşmasından sonraki safhadaki durumu olarak
tanımlandığı için, sertleşmiş betondan beklenilen performans, önemli ölçüde taze betonun
özelliklerine bağlı olmaktadır.
Sertleşmiş betonun özelliklerini çok büyük ölçüde etkileyen başka faktörler de
bulunmaktadır. Bunlar, taze betonun uygun tarzda taşınması, yerine yerleştirilmesi,
sıkıştırılması, yüzeyinin düzgünleştirilmesi ve hidratasyonun sağlıklı şekilde yer alabilmesi
için kür edilmesi (bakım) işlemleridir. Sertleşmiş betondan beklenilen özelliklerin elde
edilebilmesi için bu işlemlerin uygun tarzda yerine getirilmiş olmaları gerekmektedir.
1.5. Diğer Yapı Malzemelerine göre Betonun Avantajları ve Dezavantajları
1.5.1. Betonun Avantajları
Betonun çok değişik yapılarda çok değişik amaçlarla kullanılan önemli ve popüler bir
yapı malzemesi olmasının nedenleri, bu malzemenin sahip olduğu üstün özelliklerden ileri
6
gelmektedir. Betonu diğer yapı malzemelerinden daha elverişli kılan özellikleri, “betonun
avantajları” olarak adlandırabilmek mümkündür.
Betonun avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
1) Taze betonun plastik özelliği nedeniyle, istenilen şekil ve boyutlardaki beton elemanlar
kolayca üretilebilmektedir. Taze betonun plastik bir yapıya sahip olması ve bu özelliğini
birkaç saat süreyle koruyabilmesi nedeniyle, taze betonu istenilen şekil ve boyutlardaki
kalıpların içerisine kolayca yerleştirebilmek mümkündür. Betonun yeterince
sertleşmesinden sonra kalıpların sökülmesiyle de, istenilen şekil ve boyutlarda sertleşmiş
beton elemanlar elde edilebilmektedir.
2) Sertleşmiş beton elemanlar yapıdaki yerinde üretilebildiği gibi, bir fabrikada önceden
üretilebilmekte ve yapıya sertleşmiş beton elemanları olarak getirilip kullanılabilmektedir.
Projesine uygun şekil ve boyutlardaki beton elemanların üretilmesi işlemi, genellikle,
yapıdaki yerinde yapılmaktadır. Bunun için yapıdaki yerinde hazırlanan kalıpların
içerisine taze beton yerleştirilmekte ve beton yeterince sertleştikten sonra, kalıplar
sökülmektedir. Öte yandan, beton bloklar, borular, direkler, kirişler, duvarlar gibi bazı
elemanlar bir fabrikada önceden üretilebilmekte ve sertleşmiş durumdaki bu elemanlar
yapıdaki yerlerine taşınarak kullanılabilmektedir.
3) Beton yerleştirme yöntemlerinde çeşitlilik ve kolaylık bulunmaktadır. Taze betonun
plastik özelliğe sahip olması nedeniyle, yapının bulunduğu yerdeki erişilmesi güç
noktalara bu malzemenin pompalanarak taşınabilmesi veya değişik eğimli yüzeylere
püskürtülerek yerleştirilebilmesi mümkün olabilmektedir.
4) Sertleşmiş beton oldukça yüksek basınç dayanımına sahiptir. Uygun malzemelerle ve
uygun yöntemlerle üretilen betonların basınç dayanımları bazı doğal taşların basınç
dayanımlarına yakın değerler gösterebilmektedir.
5) Sertleşmiş beton, çevrede oluşan yıpratıcı etkenlere karşı diğer yapı malzemelerinin
çoğundan daha dayanıklıdır. Bakım işlemleri ve masraf gerektirmemektedir. Beton, ahşap
gibi kolayca yanmamakta, çelik gibi kolayca korozyona uğramamaktadır. Dışarıyla
temasta bulunan ahşap malzemeyi bir süre sonra verniklemek veya boyamak, ya da çelik
malzemeyi korozyondan koruyabilmek amacıyla boyamak gerekirken, sertleşmiş beton
için bu tür bakım önlemleri gerekmemektedir.
6) Beton, çelik donatılarla çok iyi aderans (kenetlenme) gösterebilecek kapasitede bir
özelliğe sahiptir. Betonun çekme eğilme dayanımları düşük olduğundan, yapıda, beton
elemanların çekme ve eğilmeye maruz kalacak bölgelerine çelik çubuklar yerleştirilerek,
bu tür yükler çelik tarafından taşıtılmaktadır. Beton ve çelik çubuklar arasında çok iyi bir
aderans olması, bu iki malzemenin tek bir malzemeymiş gibi davranmasını sağlamaktadır.
Ayrıca, beton ve çeliğin termik genleşme katsayılarının çok farklı olmaması, sıcaklık
değişiklikleri nedeniyle bu iki malzemenin çok farklı davranmasını önlemektedir.
7) Beton, diğer yapı malzemelerine göre daha ekonomiktir. Betonu oluşturan malzemeler
arasında enerji harcanarak fabrikada önceden üretilmiş olanı, sadece çimentodur. Beton
hacminin yaklaşık dörtte üçünü oluşturan agregalar, çimentoya göre çok daha ucuzdur.
Ayrıca, agregalar ve su yapının bulunduğu bölgeden temin edilebilmektedir. Bölgesel
malzemenin kullanılması, betonun ekonomik olmasına yol açmaktadır.
Beton üretiminde ve kullanımında yeterli bilgiye ve deneyime sahip mühendis veya teknik
adamlara ihtiyaç olmakla birlikte, iş hacminin büyük bir bölümü kalfalar veya düz işçiler
tarafından yürütülmektedir. Bu durum da, ekonomiklik sağlayabilmektedir.
8) Beton, estetik amaçlarla kullanılmaya uygun özellikte bir malzemedir. Beton elemanlara
istenilen şekil ve yüzey dokusu verilebilmekte, renklendirici katkı maddelerinin yardımıyla
istenilen renkte beton üretilebilmektedir.
7
1.5.2. Betonun Dezavantajları
Mükemmel bir yapı malzemesi olarak nitelendirilebilecek olan betonun, diğer yapı
malzemelerine göre bazı eksik yanları da mevcuttur. Bu eksiklikler, “betonun dezavantajı”
olarak adlandırılabilmektedir. Aslında, betonun dezavantajı olarak belirtilebilecek özelliklerin
hiçbiri, betonun kullanımını engelleyecek nitelikte değildir. Ancak, betonun dezavantajlı
tarafının bilinmesi ve bu eksiklikleri giderebilecek önlemlerin alınması gerekmektedir.
Betonun dezavantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
1) Sertleşmiş beton çekme dayanımı düşük olan bir malzemedir. Beton, çekme veya eğilme
yükleri altında kolayca çatlayabilmektedir. O bakımdan, beton elemanların çekmeye veya
eğilmeye maruz kalabilecek bölgelerine çelik donatıların yerleştirilmesi, ve bu
elemanların betonarme veya ön gerilmeli beton elemanlar olarak kullanılması
gerekmektedir.
2) Sertleşmiş beton gevrek özelliğe sahiptir. Betonun gevrek bir malzeme olması, darbe
yükleri karşısında yeterince dayanıklı olmamasına yol açmaktadır. Metallerle
karşılaştırıldığında, betonun darbe dayanımı ve tokluk kapasitesi oldukça düşüktür.
3) Beton, çevreden maruz kalabileceği ıslanma-kuruma veya sıcaklık değişiklikleri
karşısında bir miktar hacim değişikliği gösterebilmektedir. Taze beton, kuruma nedeniyle
büzülmektedir; sertleşmiş beton, ıslandığı takdirde, az da olsa, genleşmektedir. Çevre
sıcaklığının artması ve içerisindeki suyun bir bölümünü kaybetmesi (kuruması) ile de,
zamanla betonda büzülme yer alabilmektedir. O nedenle, yol, park yeri, havaalanı ve
benzeri yapılarda, beton bloklar arasında derz denilen kısa bir aralık bırakmak ve böylece
çatlamaları kontrol altında tutmak gerekmektedir.
4) Beton, birçok yapı malzemesi gibi, sabit yükler altında zamanla kalıcı deformasyon
gösterebilmektedir. Normal servis koşullarında, beton, taşımakta olduğu sabit yüklerin
etkisiyle zamanla bir miktar kalıcı deformasyon
(sünme) gösterebilmektedir. Proje
hesaplarının, betonun büzülme veya sünme özellikleri göz önünde tutularak yapılması
gerekmektedir.
5) Beton, mükemmel bir geçirimsizliğe sahip değildir; içerisine bir miktar su veya zararlı
maddeler içeren sular sızabilmekte ve betonun dayanıklılığını azaltabilecek olaylara neden
olabilmektedir. Betonun içerisine su sızması ve bu suyun donması, betonun çatlamasına
yol açabilmektedir. Ayrıca betonun içerisine sülfatlı veya asitli suların sızması
durumunda, genleşme meydana gelmekte ve sertleşmiş betonun çatlamasına neden
olabilmektedir. Betonun su geçirimsizliğini arttırmak için beton karışımının
hazırlanmasında su/çimento oranının düşük tutulmasına dikkat edilmektedir. Sık sık
ıslanma ve donma koşullarına maruz kalacak betonlar hava sürüklenmiş beton olarak
yapılmaktadır.
6) Betonlardaki “dayanım/ağırlık” oranı, metallerde olduğu kadar yüksek değildir. Yüksek
değerdeki yüklerin taşınabilmesi için, metallere göre, daha büyük boyutlarda beton
elemanların kullanılması gerekmektedir.

Download Report