TS 802 Haziran 2009 BETON TASARIMI KARIŞIM HESAPLARI

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

Beton karışım hesabı yapılırken;

Betonun döküleceği elemanın boyutları

Elemanın maruz kalacağı çevresel etkiler (sülfat ve klorür gibi zararlı

kimyasal etkiler, donma-çözülme, ıslanma-kuruma,)

Elemanın sahip olması gereken geçirimsizlik, dayanım, dayanıklılık,

yoğunluk, işlenebilme, vb. özellikleri göz önünde bulundurulur.

2. Agrega en büyük tane büyüklüğünün seçilmesi

Agrega en büyük tane büyüklüğü,

En dar kesite ait kalıp genişliğinin 1/5’ini,

Döşeme derinliğinin 1/3’ünü,

Donatılı betonda en küçük donatı aralığının 3/4’ünü aşmayacak tarzda

seçilmelidir.

Bunların dışında beton pompa ile iletilecek ve dökülecekse betonda kullanılacak

agreganın en büyük tane büyüklüğü pompa borusu iç çapının 1/3’ünü aşmamalıdır.Çizelge 1. Çeşitli yapı elemanları için kullanılacak agrega en büyük tane büyüklükleri

3. Tane büyüklüğü dağılımı (granülometri) seçimi

3. Tane büyüklüğü dağılımı (granülometri) seçimi

Pompa ile iletilecek betonda granülometri eğrileri

4. Çevresel etki sınıfları

Çizelge 2. Çevresel etki sınıfları

5. Hedef Basınç Dayanımının seçilmesi

Çizelge 3. Karışım hesabında esas alınacak hedef basınç dayanımları

Hedef Basınç Dayanımının (fcm) Belirlenmesi

Standart Sapma Bilinmiyorsa

fcm = fck + ∆

fck < 20/25 MPa → ∆ =4 MPa

20/25 ≤ fck ≤ 30/37 MPa → ∆ =6 MPa

fck > 30/37 MPa → ∆ =8 MPa

Standart Sapma Biliniyorsa

fcm = fck + 1,48s s : standart sapma

6. Su / Çimento Oranının (s/ç) Seçilmesi

Çevre etkilerine maruz kalacak betonun içinde bulunacağı çevre etki sınıfı

seçilmeli ve bu sınıfa uygun en az çimento dozajı, en düşük karakteristik

basınç dayanımı ve en büyük s/ç oranı gibi parametreler belirlenmelidir.

Çizelge 4. 28 Günlük beton basınç dayanımlarına göre yaklaşık s/ç oranları

7. Su Miktarının Belirlenmesi

Şekil 1. Kırmataş agregaların farklı en büyük agrega tane büyüklüğü için kimyasal katkısız, hava sürüklenmemiş (a) ve sürüklenmiş (b) betonun yaklaşık karışım suyu miktarı

8. 1 m3 Beton İçin Malzeme Miktarlarının Hesaplanması

Çimento Miktarının Hesaplanması

• Agrega Miktarının Hesaplanması

3 a a3

2 a a2

1 a a1

Xρ VM

Xρ VM

Xρ VM

9. 1 m3 Beton İçin Malzeme Miktarlarının Hesaplanması

Agregalarda Nem Düzeltmesinin Hesaplanması

Agregalar beton karışımları yapılırken genellikle DKY durumda değildir

ve rutubet durumlarının sürekli belirli aralıklarla belirlenmesi gereklidir.

Agregalara ait rutubetler (R) ve su emme (Se) değerleri bilindiği zaman,

rutubet düzeltmesi aşağıda verildiği gibi yapılmalıdır.

9. 1 m3 Beton İçin Malzeme Miktarlarının Hesaplanması

Agregalarda Nem Düzeltmesinin Hesaplanması

UYGULAMA

En dar boyutu 25 cm, donatısının pas payı 35 mm olan, çok soğuk iklim şartlarında sık sık donma çözülme etkilerine maruz kalabilecek (XF3) bir kolon için, hava sürükleyici katkı kullanarak S3 kıvam sınıfında yapılacak C25/30 sınıfında pompa betonunun karışım hesabının yapılması istenmektedir.

Kullanılacak MalzemelerKatkı maddesi olarak %1,5 oranında süper akışkanlaştırıcı ve %0.05 oranında hava

sürükleyici katkı kullanılacaktır.

Özgül Ağır.( kg/ dm3 )

Su Emme(%)

Rutubet(%)

Çimento 3.15 - -

İri Çakıl (No 2) 2.80 0.5 1.0

İnce Çakıl (No 1) 2.80 0.8 1.2

Doğal Kum 2.65 1.5 3.5

Süper Akışkan. 1.15 - -

Hava Sürükleyici 1.01 - -

Tane Büyüklüğü Dağılımı (Granülometri) Seçimi :

Beton karışımında kullanılacak agrega karışımının en büyük tane boyutu 32 mm olarak belirlenmiştir. Pompa ile iletilecek beton için verilene referans eğrileri arasında, kullanılabilir bölgede olması için karışım oranları iri çakıl, ince çakıl ve kum için sırasıyla %28, %25 ve %47’dir.

Σ%ai=%100 olmak üzere: Pk,d=a1.P1,d+a2.P2,d+a3.P3,d+…

Çevresel Etki Sınıfının Seçimi : Yapı çok soğuk iklim şartlarına ve sık sık donma ve çözülme etkilerine (XF3)

maruz kalacağı bilindiğinden ve hava sürükleyici katkı maddesi kullanılması gerektiğinden su/çimento oranı, Çizelge 1‘den en fazla s/ç = 0,50, beton sınıfının en az C30/37, çimento dozajının en az 320 kg/m3 olduğu ve hava içeriğinin en az % 4,0 olması gerektiği belirlenir.

Hedef Dayanımın Seçimi :

Dayanıklılık özelliği nedeniyle beton sınıfı C30/37 olarak belirlendiği için C25/30 beton sınıfı yerine bir üst beton sınıfı sağlanmak zorundadır.

C30/37 sınıfı betonun laboratuvarda hedef dayanımı standart sapma bilinmediği için Çizelge 3’te silindir için ortalama 36 MPa ve küp için ortalama 43 MPa olduğu görülmektedir.

Su / Çimento Oranının Seçimi :Çizelge 4’den silindir hedef dayanımı olan 36 MPa dayanım için hava

sürüklenmiş betonun s/ç oranının yaklaşık 0,38 olduğu tespit edilmektedir. Su/çimento oranının bu değeri TS EN 206-1, Çizelge 1’den elde edilen en fazla 0,50 değerinden küçük olduğu için hesap değeri olarak s/ç=0,38 seçilmelidir.

Karışım Suyu Miktarının Belirlenmesi:

Karışım suyu miktarı agreganın kırmataş olması nedeniyle Şekil 1b’den hava sürüklenmiş betonlar için 190 kg/m3 olarak belirlenebilir. Ancak yüksek oranda su azaltıcı bir süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi kullanılacağı için, ilk tahmin olarak % 15 civarında su azaltması yapılabileceği kabul edildiği takdirde su miktarı yaklaşık 160 kg/m3 olur. Hava sürükleyici katkı maddesinin %0,05 kullanılması durumunda betonda %5,0 hava boşluğu meydana getireceği kabul edilmiştir.

Çimento Miktarı:

Agrega Miktarı:

Agrega ve Karışım Suyu İçin Nem Düzeltme:

Agrega ve Karışım Suyu İçin Nem Düzeltme:

Ön Üretim (25 lt) :

25 dm3 deneme karışımı yapıldıktan sonra, istenilen 15 cm çökme değeri için karışıma 250 cm3 su ilave edildiği varsayılsın. Betonun havası ise yaklaşık % 6,0 olarak ölçüldüğü varsayılsın. Bu durumda hava sürükleyici katkı miktarı bir miktar azaltılacaktır. Genelde her %1,0 hava muhtevası azaldığında, karışım suyu miktarı yaklaşık 3 kg/m3 artacaktır. Ayrıca betonun s/ç oranı değişmiştir .

Çizelge 4. 25 lt deneme karışımı için hesaplanan miktarlar

Gerçek Malzeme Miktarları :

Gerçek Malzeme Miktarları :

Çizelge 5. 1 m3 beton için hesaplanan yeni miktarlar

Hedef Dayanımın Kontrolü:

Çizelge 5.’te verilen 1 m3 beton için hesaplanan yeni miktarlar ile üretilen beton ile üretilen 3 adet silindir numunede, 28. günde basınç deneyi yapılmış ve deney sonuçları aşağıda verilmiştir.

ElemanKodu

Basınç Dayanım(MPa)

Değerlendirme 1. fcm fck + 4.0

2. fcmin fck – 4.0

1 32.4 Beton sınıfı C30/37 olduğundan

Silindir numune için fck:30 Mpa.

34.7 30 + 4.0 = 34 ..Uygun

32.4 30 – 4.0 =26 .. Uygun

2 34.53 37.1

fcm : 34.7 MPa

fcmin :32.4 MPa