Beton,( Fr le béton) çakıl, kum şeklinde "agrega" denilen maddelerin bir bağlayıcı madde ve su ile birleştirilmesinden m...
Beton,(Fr le béton) çakıl, kum şeklinde "agrega" denilen maddelerin bir bağlayıcı madde ve su ile birleştirilmesinden meydana gelen inşaat yapıtaşı. Bağlayıcı madde de çoğu zaman çimentodur. Örneğin portland çimentolu betonda bağlayıcı, portland çimentosu ve su karışımıdır. Asfalt ve öteki başka malzemeler de bağlayıcı olarak kullanılır; "asfalt betonu" ve "polimer betonu" elde edilir. Sadece çoğu zaman "beton" denince portland çimentolu beton hatıra gelir.
Beton çok yaygın olarak kullanılan bir yapı malzemesidir. Baraj, kanal şeklinde su yapıları yanında yol, bina, köprü ve öteki yapıların inşaatında kullanılır. Hem bir taşıyıcı eleman ve hem de dekoratif araç-gereç olarak ortaya çıkar. Yangına dayanıklılığı, su geçirmezliği ve ses yalıtımı bakımından da tercih edilir. Çağdaş yapılarda nükleer radyasyona karşı da kullanılır. Dünya ortalaması olarak şahıs başına senelik beton üretimi bir ton civarındadır. Bu miktar Türkiye'de ise 1980 senesinde ortalama 250 kilogramdı.
Tarihçe
Beton ortalama olarak değişik şekillerde ve genel manada 5000 yıldan beri kulanılmaktadır. Eski Mısırlılar kil harcını piramitlerin yapımında kulanmışlardır. Harç kireç taşının (CaCO3) ısıtılması ve karbondioksit gazının (CO2) çıkarılması ile elde edilmekteydi. Elde edilmiş kireç, agrega ile karıştırılarak harç olarak kulanılmaktaydı. Sonrasında CO2 olarak sertleşen orijinal CaCO3 ya da kireç taşına çevrilmekteydi. Su ile sertleşen hidrolik çimentonun bulunuşu, Romalılara kadar uzanır. Romalılar kireç hamurunu, pozolanik volkanik küle karıştırmaktaydılar. Bu amorf silisten oluşan pozolan, suyun mevcudiyetinde alkali ile kimyasal olarak reaksiyona girerek silis jeli olarak sertleşir.
Pozolan kelimesi, maddenin bulunmuş olduğu Pozzuoli adlı İtalyan nahiyesinden gelmekteydi. Bu mevzuda ilk patent İngiliz James Parker'e 1796'da verilmiştir. 1824'te de İngiliz duvarcısı Joseph Aspdin kireç taşını kille yakarak bir bağlayıcı madde, çimento elde etti. Portland Adasındaki kireç taşına benzediği için Portland çimentosu adını verdi. Günümüzde senelik dünyada l00 milyona yakın portland çimentosu kulanılmaktadır.
Betonun bileşimi
Betonu teşkil eden en mühim madde, bağlayıcı olan çimentodur. Çimento, su ile kimyasal reaksiyona girerek agrega tanelerini bağlar. Agrega, betonun ortalama % 75'ini meydana getirir. Tane boyutuna bağlı olarak iri ve ince diye isimlendirilir. İri ya da kaba agrega bir çok vakit taş ocaklarından kırma suretiyle elde edilebildiği şeklinde doğal olarak da bulunabilir. Dikkat edilecek husus, zararı olan maddelerden temiz olmasıdır. Bu zararı olan maddeler yumuşak taneler, kil, çözülebilir tuzlar ve organik maddeler olabilir. Kum ya da ince agrega, silika ya da kalker ihtiva eden doğal olarak parçlanmış malzemenin elenmesi ile elde edilebildiği şeklinde, kayalardan kırma ve öğütme suretiyle de elde edilebilir. Betonu teşkil eden öteki mühim bir madde de sudur. Suyun zararı olan madde ihtiva etmemesi gerekir. Çoğu zaman içilebilen su yeterlidir.
Çimento, agrega ve sudan başka betona bazı katkı maddeleri de karıştırılabilir. Bunlar, su ilavesinden ilkin ya da sonrasında konulabilirler. Katkı maddeleriyle, betonun işlenebilme özelliği, dayanıklılığı, mukavemeti arttırabildiği şeklinde, sertleşmeyi geciktirebilir ya da çabuklaştırabilir. Bunun yanında ısı genleşme ve geçirgenliği de beton katkı maddeleriyle denetim edilebilir. Betonun içinde milyonlarca mikroskopik hava kabarcığı oluşturan katkı maddeleri de mevcuttur. Karışımın su ihtiyacını azaltan katkı maddeleri, portland çimentosu taneciklerini elektrikle yükleyerek birbirlerinden ayırır ve daha benzeşik bir karışım meydana getirerek su ihtiyacını azaltırlar.
Beton üretimi
Beton için lüzumlu olan çimento ve agrega, ayrı endüstri dallarında hazırlanmış olur. Son adım, karışımın hazırlanıp betonun kullanılması safhasıdır. Uygun karışım oranlarının seçilmesi; iktisat, işlenebilme, direnç, dayanıklılık ve görünüş şeklinde özelliklerin dengeli elde edilmesini sağlar. Bunlar kullanıldığı yere göre değişiklik gösterir. Agreganın durumuna, çimento cinsine bakılırsa pekçok karışım oranı hesap metodu teklif edilmiştir. Karışım suyunun çimento miktarına oranı, betonun mukavemetine etki eden en mühim bir etkendir. Öteki mühim bir etken de beton içindeki hava miktarıdır. Bu miktar düzgüsel betonda ortalama % 0,3-3 civarındadır. Bu iki etki beton kalitesinin kontrolünde en mühim iki faktörü teşkil etmektedir. Ek olarak beton karışımın benzeşik olarak elde edilmesinde de önemlidir.
Karıştırma işi, inşaat yerinde betoniyerlerle gerçekleştirilir. Bazı hususi durumlarda karışım, küreklerle de yapılabilir. Genel olarak karışımı oluşturan çimento poşet, agrega ağırlık (ya da bazı hallerde görünen hacim) ve su da hacim olarak ölçülür. Karışımı hazırlayan (ya da hazır beton satan) merkezi kuruluşlar da mevcuttur. Buraya yapılacak talep karşılığında, kullanıma hazır, istenen kalitede karışım, inşaat yerine getirilir. Karışım, durağan(durgun) karıştırıcılarda yapılabildiği şeklinde, hareketli karıştırıcılarda da gerçekleştirilebilir. Bu çeşit merkezi beton santrallerinin faydası, karışımın kontrollü olarak yapılmasıdır. Uygun kum ve çakıl bulunduğunda kolayca iyi kalitede beton elde edilebilir.
Karışımın benzeşik bir halde elde edilmesinden sonraki meydana getirilen iş, bunun yerleştirilmesidir. Eğer hazırlanan karışım döküm yerine yakın değilse bunun bu yere iletilmesi gerekir. Bu işlem otomobil ve kova ya da pompa kullanılarak da gerçekleştirilebilir. Kalıba yerleştirilen karışımda bulunan hava kabarcıkları titreştirici kullanılarak çıkarılabilir ve betonun iyi yerleşmesi sağlanabilir. Minik işlerde, şişleme de uygulama edilebilir. Titreştirme, dış merkezli bir kütlenin bir eksen çevresinde döndürülmesi suretiyle elde edilir. Bu titreşim denilen titreştirme, beton içinde yapılabildiği şeklinde, kalıbın titreşimiyle de elde edilebilir.
Betonun elde edilmesinde son olarak adım, dökülmüş betonun bakımı ve sertleşmesidir. Sertleşme portland çimentosunun hidratasyonu, su ile kimyasal reaksiyona girmesi sonucu meydana gelir. İlk günlerde nemli şartların belirli süre devam ettirilmesi önemlidir. Bunun için betonun dış yüzü, su ile ıslatılabileceği şeklinde, nemli örtüler de kullanılabilir. Tam hidratasyonun elde edilmesi için çimento türü ve sıcaklığa bağlı olarak uzun bakım süresine gereksinim duyulabilir. Bir çok hallerde yedi gün kafidir. Çoğu zaman betonun suyunun buharlaşması sonucu sertleştiği zannedilir. Gerçekte bu doğru değildir. Su olmaksızın ne hidratasyon ne de sertleşme olabilir. Su, çimentonun hidratasyonu sonucu kaybolur ve sadece fazla suyun buharlaşmasına müsaade edilebilir. Betonun geçirdiği devrelerdeki kimyasal reaksiyonlar oldukça karmaşıktır.
Artık üretilen betonlarda oluşan problemler sebebi ile üretilen katkı malzemeleri kullanılmaktadır. Bu katkılar hem betonun mukavvemetini yükseltip suyun zararlarından korur hem de katkının kıvamına bakılırsa akışkan ya da donuk olmasının ayarlanmasını sağlar.
Betonun korozyonu
Betonun korozyonuna çoğunlukla dış ortamdaki agresif ögeler niçin olurlar. Bunun yanında betonu oluşturan bileşenlerin de bazı durumlarda tepkimelere girişmesi ihtimaller içindedir. Alkali-Agrega tepkimesi şeklinde. Bu tür iç korozyon vakaları dış ortama bağlı olarak şiddetlenebilir.
Betonun naturel kimyasal zararlara karşı dayanıklı olması, fizikokimyasal dış etkenler sonucu niteliklerini kaybetmemesi gerekir. Bunun için kafi kimyasal dayanıma (dayanıklığa) haiz bulunması istenir. Çimentoyla yapılmış herhangi bir elemanın çimentoyla yapmış olduğu tepki sonucunda zaman içinde mukavemeti artacağına azalmamalıdır.
Beton çeşitli zararı olan etkisinde bırakır altında bir ekip kimyasal reaksiyonlar sebebiyle haiz olduğu mukavemeti zaman içinde kaybedebilir. Bu durumda yapı betonun maruz kalmış olduğu kuvvetlere dayanamamanın bir sonucu olarak, kısmen ya da tamamen yıkılır ya da kullanılamaz hale gelir.
Fiziko-kimyasal bir süreç olan Karbonatlaşma ise ortamın alkalinitesini düşürerek koruyucu oksit tabakasının tahrip olmasına niçin olur. Betonun alkalinitesi, hidrate olmuş çimentonun ihtiva ettiği Ca(OH)2 ile sağlanır ve pH 12 civarındadır. Sadece Ca(OH)2 zaman içinde havadaki CO2 ile reaksiyona girerek CaCO3'e dönüşür ye pH 8'in altına düşebilir. Atmosferdeki miktarı hacimce %0.03 olan C02'nin kırsal bölgelerde bile karbonatlaşmaya olan tesiri söz mevzusudur. CO2 konsantrasyonu arttıkça karbonatlaşma oranı artmaktadır. Karbonatlaşma derinliğinin birkaç mm ile sınırı olan olduğu bilinmesine rağmen kusurlu betonda, herhangi bir mekanik zorlama olmaksızın çatlaklar oluştuğundan, karbonatlaşma derinliğinin 10 santimetre'den fazla olduğu tespit edilmiştir.
Beton çok yaygın olarak kullanılan bir yapı malzemesidir. Baraj, kanal şeklinde su yapıları yanında yol, bina, köprü ve öteki yapıların inşaatında kullanılır. Hem bir taşıyıcı eleman ve hem de dekoratif araç-gereç olarak ortaya çıkar. Yangına dayanıklılığı, su geçirmezliği ve ses yalıtımı bakımından da tercih edilir. Çağdaş yapılarda nükleer radyasyona karşı da kullanılır. Dünya ortalaması olarak şahıs başına senelik beton üretimi bir ton civarındadır. Bu miktar Türkiye'de ise 1980 senesinde ortalama 250 kilogramdı.
Beton ortalama olarak değişik şekillerde ve genel manada 5000 yıldan beri kulanılmaktadır. Eski Mısırlılar kil harcını piramitlerin yapımında kulanmışlardır. Harç kireç taşının (CaCO3) ısıtılması ve karbondioksit gazının (CO2) çıkarılması ile elde edilmekteydi. Elde edilmiş kireç, agrega ile karıştırılarak harç olarak kulanılmaktaydı. Sonrasında CO2 olarak sertleşen orijinal CaCO3 ya da kireç taşına çevrilmekteydi. Su ile sertleşen hidrolik çimentonun bulunuşu, Romalılara kadar uzanır. Romalılar kireç hamurunu, pozolanik volkanik küle karıştırmaktaydılar. Bu amorf silisten oluşan pozolan, suyun mevcudiyetinde alkali ile kimyasal olarak reaksiyona girerek silis jeli olarak sertleşir.
Pozolan kelimesi, maddenin bulunmuş olduğu Pozzuoli adlı İtalyan nahiyesinden gelmekteydi. Bu mevzuda ilk patent İngiliz James Parker'e 1796'da verilmiştir. 1824'te de İngiliz duvarcısı Joseph Aspdin kireç taşını kille yakarak bir bağlayıcı madde, çimento elde etti. Portland Adasındaki kireç taşına benzediği için Portland çimentosu adını verdi. Günümüzde senelik dünyada l00 milyona yakın portland çimentosu kulanılmaktadır.
Betonun bileşimi
Betonu teşkil eden en mühim madde, bağlayıcı olan çimentodur. Çimento, su ile kimyasal reaksiyona girerek agrega tanelerini bağlar. Agrega, betonun ortalama % 75'ini meydana getirir. Tane boyutuna bağlı olarak iri ve ince diye isimlendirilir. İri ya da kaba agrega bir çok vakit taş ocaklarından kırma suretiyle elde edilebildiği şeklinde doğal olarak da bulunabilir. Dikkat edilecek husus, zararı olan maddelerden temiz olmasıdır. Bu zararı olan maddeler yumuşak taneler, kil, çözülebilir tuzlar ve organik maddeler olabilir. Kum ya da ince agrega, silika ya da kalker ihtiva eden doğal olarak parçlanmış malzemenin elenmesi ile elde edilebildiği şeklinde, kayalardan kırma ve öğütme suretiyle de elde edilebilir. Betonu teşkil eden öteki mühim bir madde de sudur. Suyun zararı olan madde ihtiva etmemesi gerekir. Çoğu zaman içilebilen su yeterlidir.
Çimento, agrega ve sudan başka betona bazı katkı maddeleri de karıştırılabilir. Bunlar, su ilavesinden ilkin ya da sonrasında konulabilirler. Katkı maddeleriyle, betonun işlenebilme özelliği, dayanıklılığı, mukavemeti arttırabildiği şeklinde, sertleşmeyi geciktirebilir ya da çabuklaştırabilir. Bunun yanında ısı genleşme ve geçirgenliği de beton katkı maddeleriyle denetim edilebilir. Betonun içinde milyonlarca mikroskopik hava kabarcığı oluşturan katkı maddeleri de mevcuttur. Karışımın su ihtiyacını azaltan katkı maddeleri, portland çimentosu taneciklerini elektrikle yükleyerek birbirlerinden ayırır ve daha benzeşik bir karışım meydana getirerek su ihtiyacını azaltırlar.
Beton üretimi
Beton için lüzumlu olan çimento ve agrega, ayrı endüstri dallarında hazırlanmış olur. Son adım, karışımın hazırlanıp betonun kullanılması safhasıdır. Uygun karışım oranlarının seçilmesi; iktisat, işlenebilme, direnç, dayanıklılık ve görünüş şeklinde özelliklerin dengeli elde edilmesini sağlar. Bunlar kullanıldığı yere göre değişiklik gösterir. Agreganın durumuna, çimento cinsine bakılırsa pekçok karışım oranı hesap metodu teklif edilmiştir. Karışım suyunun çimento miktarına oranı, betonun mukavemetine etki eden en mühim bir etkendir. Öteki mühim bir etken de beton içindeki hava miktarıdır. Bu miktar düzgüsel betonda ortalama % 0,3-3 civarındadır. Bu iki etki beton kalitesinin kontrolünde en mühim iki faktörü teşkil etmektedir. Ek olarak beton karışımın benzeşik olarak elde edilmesinde de önemlidir.
Karıştırma işi, inşaat yerinde betoniyerlerle gerçekleştirilir. Bazı hususi durumlarda karışım, küreklerle de yapılabilir. Genel olarak karışımı oluşturan çimento poşet, agrega ağırlık (ya da bazı hallerde görünen hacim) ve su da hacim olarak ölçülür. Karışımı hazırlayan (ya da hazır beton satan) merkezi kuruluşlar da mevcuttur. Buraya yapılacak talep karşılığında, kullanıma hazır, istenen kalitede karışım, inşaat yerine getirilir. Karışım, durağan(durgun) karıştırıcılarda yapılabildiği şeklinde, hareketli karıştırıcılarda da gerçekleştirilebilir. Bu çeşit merkezi beton santrallerinin faydası, karışımın kontrollü olarak yapılmasıdır. Uygun kum ve çakıl bulunduğunda kolayca iyi kalitede beton elde edilebilir.
Karışımın benzeşik bir halde elde edilmesinden sonraki meydana getirilen iş, bunun yerleştirilmesidir. Eğer hazırlanan karışım döküm yerine yakın değilse bunun bu yere iletilmesi gerekir. Bu işlem otomobil ve kova ya da pompa kullanılarak da gerçekleştirilebilir. Kalıba yerleştirilen karışımda bulunan hava kabarcıkları titreştirici kullanılarak çıkarılabilir ve betonun iyi yerleşmesi sağlanabilir. Minik işlerde, şişleme de uygulama edilebilir. Titreştirme, dış merkezli bir kütlenin bir eksen çevresinde döndürülmesi suretiyle elde edilir. Bu titreşim denilen titreştirme, beton içinde yapılabildiği şeklinde, kalıbın titreşimiyle de elde edilebilir.
Betonun elde edilmesinde son olarak adım, dökülmüş betonun bakımı ve sertleşmesidir. Sertleşme portland çimentosunun hidratasyonu, su ile kimyasal reaksiyona girmesi sonucu meydana gelir. İlk günlerde nemli şartların belirli süre devam ettirilmesi önemlidir. Bunun için betonun dış yüzü, su ile ıslatılabileceği şeklinde, nemli örtüler de kullanılabilir. Tam hidratasyonun elde edilmesi için çimento türü ve sıcaklığa bağlı olarak uzun bakım süresine gereksinim duyulabilir. Bir çok hallerde yedi gün kafidir. Çoğu zaman betonun suyunun buharlaşması sonucu sertleştiği zannedilir. Gerçekte bu doğru değildir. Su olmaksızın ne hidratasyon ne de sertleşme olabilir. Su, çimentonun hidratasyonu sonucu kaybolur ve sadece fazla suyun buharlaşmasına müsaade edilebilir. Betonun geçirdiği devrelerdeki kimyasal reaksiyonlar oldukça karmaşıktır.
Artık üretilen betonlarda oluşan problemler sebebi ile üretilen katkı malzemeleri kullanılmaktadır. Bu katkılar hem betonun mukavvemetini yükseltip suyun zararlarından korur hem de katkının kıvamına bakılırsa akışkan ya da donuk olmasının ayarlanmasını sağlar.
Betonun korozyonu
Betonun korozyonuna çoğunlukla dış ortamdaki agresif ögeler niçin olurlar. Bunun yanında betonu oluşturan bileşenlerin de bazı durumlarda tepkimelere girişmesi ihtimaller içindedir. Alkali-Agrega tepkimesi şeklinde. Bu tür iç korozyon vakaları dış ortama bağlı olarak şiddetlenebilir.
Betonun naturel kimyasal zararlara karşı dayanıklı olması, fizikokimyasal dış etkenler sonucu niteliklerini kaybetmemesi gerekir. Bunun için kafi kimyasal dayanıma (dayanıklığa) haiz bulunması istenir. Çimentoyla yapılmış herhangi bir elemanın çimentoyla yapmış olduğu tepki sonucunda zaman içinde mukavemeti artacağına azalmamalıdır.
Beton çeşitli zararı olan etkisinde bırakır altında bir ekip kimyasal reaksiyonlar sebebiyle haiz olduğu mukavemeti zaman içinde kaybedebilir. Bu durumda yapı betonun maruz kalmış olduğu kuvvetlere dayanamamanın bir sonucu olarak, kısmen ya da tamamen yıkılır ya da kullanılamaz hale gelir.
Fiziko-kimyasal bir süreç olan Karbonatlaşma ise ortamın alkalinitesini düşürerek koruyucu oksit tabakasının tahrip olmasına niçin olur. Betonun alkalinitesi, hidrate olmuş çimentonun ihtiva ettiği Ca(OH)2 ile sağlanır ve pH 12 civarındadır. Sadece Ca(OH)2 zaman içinde havadaki CO2 ile reaksiyona girerek CaCO3'e dönüşür ye pH 8'in altına düşebilir. Atmosferdeki miktarı hacimce %0.03 olan C02'nin kırsal bölgelerde bile karbonatlaşmaya olan tesiri söz mevzusudur. CO2 konsantrasyonu arttıkça karbonatlaşma oranı artmaktadır. Karbonatlaşma derinliğinin birkaç mm ile sınırı olan olduğu bilinmesine rağmen kusurlu betonda, herhangi bir mekanik zorlama olmaksızın çatlaklar oluştuğundan, karbonatlaşma derinliğinin 10 santimetre'den fazla olduğu tespit edilmiştir.
Sebep: açık bağlantılar kapatılmıştır
beton
isim Fransızca béton
1 . Çimentonun su yardımıyla kum, çakıl vb. maddelerle karışması sonucu oluşan sert, dayanıklı, bağlayıcı yapı malzemesi.
2 . Bu malzemeden yapılmış:
"Nihayet bu bahsettiğimiz beton evin önüne geliyor ve duruyoruz."- E. M. Karakurt.
Atasözü, deyim ve birleşik fiiller
beton şeklinde
betonkarar
beton santrali
isim Fransızca béton
1 . Çimentonun su yardımıyla kum, çakıl vb. maddelerle karışması sonucu oluşan sert, dayanıklı, bağlayıcı yapı malzemesi.
2 . Bu malzemeden yapılmış:
"Nihayet bu bahsettiğimiz beton evin önüne geliyor ve duruyoruz."- E. M. Karakurt.
Atasözü, deyim ve birleşik fiiller
beton şeklinde
Birleşik Sözler
betonkarar
beton santrali
YORUMLAR