taze beton işlenebilirlik

8
taze beton
işlenebilirlik
Paki Turgut
Kaynaklar
1) Hewlett PC, Cement Admixture: uses and applications,
Cement Admixture Association
2) Domone P, Illston J, Construction Materials, 4th Edition
3) Mindess S et al., Concrete, 2nd Edition
4) Hewlett P, Lea's Chemistry of Cement and Concrete, 5th Edition
5) Portland Cement Association
İŞLENEBİLİRLİK
Niteliksel
Nicel-deneysel
Nicel-temel
İşlenebilirlik
Akışkanlık
Sıkıştırılabilirlik
Stabilite
Pompalanabilirlik
Çökme
Yayılma
Akma
Hareketlilik
Akışkanlık
Viskozite
En genel anlamda betonun işlenebilirliği, malzemelerde ayrışma meydana gelmeden
taze bir betonu sıkıştırmak için gerekli olan mekanik iş ya da enerji miktarıdır.
Kısa ve uzun vadede
beton özellikleriyle
ilgili beklentiler nelerdir?
Taşıma
Perdahlama
Yerleştirme
Çok fazla çakıl
Çok fazla kum
Çok
ıslak
Çok
kuru
Kaliteli sertlemiş bir beton üretmek istiyoruz.
O halde, taze beton üretiminde nelere dikkat etmeliyiz?
Karıştırma ve taşıma
Üniformluk
Kalıp doldurma
Sıkıştırma enerjisi
Segragasyon
Perdahlama
Viskoz Davranış: viskozite sıvının iç sürtünmesidir. Bir tabakanın diğer bir tabaka üzerinde kayması
zordur.
İdeal sıvı (non-viskoz)
hız boru içinde her yerde aynı
Viskoz sıvı
hız boru cidarında az
Poiseuille Kanunu
F α Av / d
Viskoz sıvılarda Newton Kanunu
Kuvvet, F
Hız, V
Alan, A
Y
Sıvı
tabakalar
F
Kayma gerilmesi ,t =
A
dV
..
Kayma hızı, g =
dY
t
Viskozite katsayısı ,h = .
g
Uygulan gerilme etkisinde bir malzemede oluşan
akma ve deformasyondur. Basit sıvılar bu kanuna
uyar.
Kayma gerilmesi, t
Reolojik Modeller
Newton sıvısı
Bingham modeli
Tiksotropik
m
1
h
1
dV
dY
Kayma hızı, g =
t = hg
t - t 0 = mg
.
Kayma hızı, g =
.
.
dV
dY
Yukarıda verilen modeller taze betonda ne ifade eder?
.
Kayma hızı, g =
dV
dY
Betonu oluşturan bileşenlerin Bingham parametrelerine etkisi
Az hamur
Az su
Uçu
cu k
ü
l
Hava sürükleyici
katkı
Fazla hamur
uf
cür
Fazla su
Toz
Kayma gerilmesi
.
ı
a
rıc
ı
t
ş
Ak
ı
nl
şka
Süper akışkanlaştırıcı
Plastik viskozite m
Reometre nedir? Ne işe yarar?
İşlenebilirliği etkileyen faktörler
Karışım suyu miktarı
Agrega etkisi
Süre ve sıcaklık
Çökme mm
175
0
Ma
k. a
gre
Mak.
agre
ga
çap
ga ça
ı= 4
0m
m
pı= 1
10 Sıcaklık oC
50mm
40
Çimento
özelliklerinin
etkisi
Mineral
ve
kimyasal katkıların
etkisi
Anahtar kelimeler:
sıcaklık
agraga
suya doygunluk
buharlaşma
erken hidratasyon reaksiyonları
kimyasal katkıların etkileşimi
çimento
yüksek alkali
düşük sülfat
Vaka: Beton üreten bir firma,
taze betonun içerisinden buharlaşan
miktar kadar suyu, sonradan ilave
ediyor. Bu doğru bir davranış mıdır?
Segregasyon
ve
su kusma
Su
keseleri
donatı
Segregasyonu
artıran faktörler
Yüzeyde
kusulmuş su
Segregasyonu
azaltma
yöntemleri
Su kusmayı
azaltma
yöntemleri
Tek noktalı
işlenebilirlik
testleri
Çökme testi
3
2
1
Çökme testi
Arazide kullanımı uygun ve basittir.
Yüksek ya da orta işlenebilirlik
derecesini belirler.
Su miktarı değişiminden etkilenir.
Doğruluğu operatöre bağlı.
100mm
600mm
300mm
200mm
500mm
500mm
M
Standart sıkıştırmadan sonra
betonun kendi ağırlığı etkisiyle
çökmesini belirler.
Çökme testi
İngiliz
A
B
C
Doğru
Kayma
Amerikan
Yayılma
Sıkışma faktörü
Sıkışma üzerine yapılan işin etkisini ölçer.
Yüksek, düşük ya da orta işlenebilirlik
derecesini belirler.
Doğruluğu operatöre daha az bağlı.
Kıyasla için standart karşılaştırma
değerleri gerekli.
.
Sıkışma faktörü =
1m
15x30 cm
silindir
Standart sıkışmış beton ağırlığı
VEBE süresi testi
Tam sıkışma için gerekli olan işi
belirler.
Çok düşük ya da orta işlenebilirlik için
Daha çok betonun yerleştirilebilme
durumuyla ilgili
Cihaz karmaşıktır ve standart titreşim
ekipmanı gerektirir.
300 mm
Bazen son kısmı belirlemek zor.
Çökme hunisi
Standart ağırlık
Titreşim
kabı doldurma
zaman, sn
Yayılma tablası testi
Yayılmadaki işi ölçer.
yayılma
Yüksek ya da çok yüksek
işlenebilirlik gerektiren
karışımlar için.
200mm
200mm
130mm
durma
40mm
700mm
Yayılma testi
Betonun kendi ağırlığı altında
yayılmasını gösterir.
Kendiliğinden yerleşen beton için.
Çok basit ve arazi için uygun.
Sonuçlar operatör bağımlı.
Çökme yayılma
Sıkışma derecesi faktörü
Sıkışma işi esasına dayanır.
Kutu tamamen betonla doldurulur.
Vibratörle sıkıştırılır.
Gerekli ölçümler yapılır.
s
Sıkışma derecesi = h/h-s
400mm
h
200mm
h-s
Sıkışma faktörü cihazına alternatif.
Basit ve arazi uygulaması için uygun.
Operatör bağımlı.
Tek noktalı işlenebilirliklerin karşılaştırılması
Sıkışma faktörü
Vebe, sn
Çökme, mm
Çökme, mm
Betonda priz olayı
Geçiş
(priz)
Rijitlik
Priz
başlangıcı
Mekanik dayanım başlangıcı
İşlem sınırı
Süre
Rijit
Priz
sonu
Akışkan
Karışım
Çökme
mm
Vebe süresi
sn
Sıkışma
faktörü
.
.
.
.
Çökme
Vebe süresi
Sıkışma faktörü
İşlenebilirlik artar
Betonun prizine hidratasyonun etkisi
C3S
ana bileşeninin
etkisi
C3A anabileşeni
ve
alçıtaşı etkisi
Kusurlu priz
olayı
Yalancı
priz
olayı
Ani
priz
olayı
Kusurlu priz
olayının
önlenmesi
HARÇ PRİZİ VE BETONDA ÇÖKME KAYBI
0
İlk Tekrar karıştırma
Normal
Yalancı priz
50
0
Tiksotropik
50
0
Ani priz
50
Penetrasyon
direnci
Penetrasyon, mm
50
0
Çökme kaybı
0
50
0
10
40
20
Süre (dakika)
60
Taze beton testleri
Taze betondan
numune
alma
Betonun
priz
süresinin
tespiti
deneyi
Betonda hava miktarının bulunması
A=
Gravimetrik
Yöntem
(ASTM C 138)
T -W
´ 100
T
Hacim
Yöntemi
(ASTM C 173)
Basınç
Yöntemi
(ASTM C 231)
Görünen
A 1 = h1 - h2
Gerçek
A1 - A2
Taze
betonun
birim
ağırlığının
bulunması
Y =
w
(m 3 )
birim ağırlık
Ycem
V m3
=
( )
wcem kg