11

BETON ÜRETİMİNDE KULLANILAN KİMYASAL KATKILAR

KATKI MADDELERĐ

KĐMYASAL KATKILAR MĐNERAL KATKILAR

DOĞAL PUZOLANLAR

YAPAY PUZOLANLAR

•SU AZALTICI

•PRĐZ GECĐKTĐRĐCĐ

•PRĐZ HIZLANDIRICI

•HAVA SÜRÜKLEYĐCĐ

•KOROZYON ÖNLEYĐCĐ

•GEÇĐRĐMSĐZLĐK

•RENKLENDĐRĐCĐ

•VB.

•UÇUCU KÜL

•SĐLĐKA TOZU

•YÜKSEK FIRIN CURUFU

•PĐŞMĐŞ KĐL

•VB.

•TRAS

•VOLKANĐK TÜF

•VOLKANĐK CAM

•VB.

33

%70-80%10-15 %5-10

(ağırlıkça)

Kimyasal katkılar Mineral katkılar

Çimento + Su + Agrega + Hava + Katkı = Beton

44

Kullanım kolaylığı

Çok yüksek dayanımlı betonKatkı kullanılmadan üretimi

mümkün olmayan betonlar Donma çözülmeye dayanıklı beton

Çok akıcı ve aynı zamanda ayrışmayan beton …

Ekonomi

Farklı taze özellikler

Farklısertleşmişözellikler

Eğer beton için hedeflenen özelliklere herhangi bir katkı kullanmadan sadece karışım oranlarıdeğiştirilerek ulaşılabiliyorsa katkısız beton daha ekonomiktir.

55

Taze ve/veya sertleşmiş beton özelliklerini değiştirmek için karıştırma işlemi sırasında, betona çimento miktarının ağırlıkça %5’ini geçmemek üzere eklenen kimyasal maddelerdir.

TS EN 934 tanımı

Kimyasal katkılar - Beton, harç ve şerbet için - Bölüm 2 : Betonkatkıları - Tarifler, özellikler, uygunluk, işaretleme ve etiketleme

Betonun bazı özelliklerini iyileştirmek veya betona özel nitelikler kazandırmak amacıyla kullanılan ince öğütülmüş malzeme. Bu standartta inorganik iki tip mineral katkı tarif edilmiştir, bunlar ;− İnert kabul edilebilir mineral katkılar (Tip I),− Puzzolanik veya gizli hidrolik (çimento benzeri etki gösteren) mineral katkılar (Tip II).

TS EN 206 tanımı

Beton - Bölüm 1: Özellik, performans, imalât ve uygunluk

Mineral katkı

Kimyasal katkı

Beton katkılarının tanımlanması ve sınıflandırılması

66

Katkıların beton ve harçtaki performansı ile ilgili deneyler

TS EN 934-2 TS EN 480-1

Performans deneylerinde kullanılacak şahit beton ve şahit harç

özelliklerini tanımlar

Katkılı betonların şahit harçözellikleri ile karşılaştırmalı

performans kriterlerini belirler

TS EN 12350-2: çökme deneyiTS EN12350-5: yayılma deneyiTS EN 12350-7: taze betondaki hava miktarıTS EN 480-4: taze betonda terleme miktarıTS EN 480-2: taze betonda priz süresinin tayiniTS EN 480-11: sertleşmiş betonda hava boşluğu karakteristikleriTS EN 480-5: sertleşmiş betonda kılcal su emme miktarının ölçümüTS EN 12390-3: basınç dayanımı

Performans kriterlerinin ölçümünde kullanılan deneyler

* ASTM C494’teki şahit beton özellikleri farklıdır.

KATKI KATKI MADDELERMADDELERĐĐNNĐĐN N KULLANIMIYLA KULLANIMIYLA ĐĐLGLGĐĐLLĐĐBBĐĐLLĐĐNMESNMESĐĐ GEREKENLERGEREKENLER

KATKI MADDELERKATKI MADDELERĐĐGünümüzde KATKISIZ BETON ÜRETĐMĐ ENDER!

DĐKKAT EDĐLECEK HUSUSLAR:

• KATKI MADDELERĐ ĐLAÇ DEĞĐLDĐR. KÖTÜ HAZIRLANMIŞ BETONU DÜZELTMEZ.

• KATKI MADDELERĐ HER TĐP ÇĐMENTO, AGREGA VE GRANÜLOMETRĐ ĐÇĐN AYNI SONUCU VERMEZ.

• YAN ETKĐLERĐNĐ ARAŞTIRMAK GEREKĐR.

• ĐKĐ VEYA DAHA FAZLA KATKININ AYNI BETONDABĐRBĐRLERĐ ĐLE UYUMU KONTROL EDĐLMELĐDĐR.

Kimyasal katkKimyasal katkıı kullankullanıımmıınnıın n yararlaryararlarıı

• Betonun işlenebilirliğini, su içeriğini arttırmadan arttırmak

• Terleme ve ayrışmayı azaltmak

• Priz süresini ayarlamak (yavaşlatmak veya hızlandırmak)

• Dayanım kazanma hızını erken yaşlarda arttırmak

• Hidratasyon ısısı artışını yavaşlatmak

• Yıpratıcı dış koşullara karşı dayanıklılığı arttırmak (donma-çözülme vb.)

KĐMYASAL KATKILAR

GENELLİKLE SU İÇİNDE ÇÖZÜLEBİLEN ORGANİK VEYA İNORGANİK KİMYASAL MADDELERDİR

ÇİMENTO AĞIRLIĞINA ORANLA DÜŞÜK MİKTARLARDA KULLANILIRLAR (Örneğin %0,1-5 )

AŞIRI DOZDA KULLANILDIKLARINDA YAN ETKİLERİ SÖZ KONUSUDUR (priz geciktirme veya hızlandırma, dayanım kaybı, betonun ayrışması, hava sürüklenmesi vb.)

BĐRDEN ÇOK KATKI BĐRARADA KULLANILDIĞINDA UYUMLARI MUTLAKA ARAŞTIRILMALI !!

DENEME KARIŞIMI İLE OPTİMUM DOZAJ BELİRLENMELİ

SINIFLANDIRMA: Kimyasal Katkılar TS EN 934-2 standardına göre:

• Su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar• Yüksek oranda su azaltıcı / süper akışkanlaştırıcı katkılar• Su tutucu katkılar• Hava sürükleyici katkılar• Priz hızlandırıcı katkılar• Sertleşmeyi hızlandırıcı katkılar• Priz geciktirici katkılar• Su geçirimsizlik katkısı• Priz geciktirici / su azaltıcı /akışkanlaştırıcı katkılar• Priz geciktirici /yüksek oranda su azaltıcı / süper

akışkanlaştırıcı katkılar• Priz hızlandırıcı / su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar

SINIFLANDIRMA:

ASTM C 494’e göre:

• A: Su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar

• B: Priz geciktirici

• C: Priz hızlandırıcı

• D: Su azaltıcı ve priz geciktirici

• E: Su azaltıcı ve priz hızlandırıcı

• F: Yüksek oranda su azaltıcı / süper akışkanlaştırıcı katkılar

• G: Yüksek oranda su azaltıcı ve priz geciktirici

Katkıların sınıflandırılması

• Hem TS EN 934-2 hem de ASTM C494 standardında, su azaltıcı (akışkanlaştırıcı) katkıların aynı kıvam değerine sahip kontrol karışımında kullanılandan en az %5 oranında su azaltması gerekir.

• Yüksek oranda su azaltıcı (süper akışkanlaştırıcı) katkıların ise %12’nin üzerinde su azaltmasıgereklidir.

Katkıların sınıflandırılması

• Su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar için, aynı kıvamdaki karışımlardan alınan örneklerin 7 ve 28 günlük dayanımlarıda, kontrol örneklerinden en az %10 daha yüksek olmalıdır.

• Yüksek oranda su azaltılan karışımdan alınan örneklerin 7 günlük basınç dayanımı kontrol betonundan %40, 28 günlük basınç dayanımı da %15 daha yüksek olmalıdır.

• Ayrıca akışkanlaştırıcı ve süper akışkanlaştırıcı katkıların taze beton hava içeriğini çok fazla arttırmaması gerekir. (Max. %2)

Etki mekanizmalarına göre sınıflandırma

• Yüzey aktif kimyasallar– Çimento taneleri üzerine yapışarak hidratasyon

reaksiyonlarını etkiler ve suyun yüzey gerilimini değiştirir. Örn: Hava sürükleyici ve su azaltıcı katkılar

• Priz ayarlayıcı kimyasallar– Parçalanıp iyonlarına ayrılır ve çimento – su arasındaki

kimyasal reaksiyonları ilk birkaç dakika ile ilk birkaç saate kadarlık süre içinde etkiler. Örn: Priz hızlandırıcı veya geciktirici katkılar

YÜZEY AKTĐF KĐMYASALLAR• Yüzey aktif kimyasallar bir ucu hidrofil (suyu çekici), diğer

ucu hidrofob (suyu itici) uzun zincirli organik moleküllerdir.

•

• Hidrofil uç COO- veya SO3- gibi bir veya daha fazla sayıda polar grup içerir.

• Beton üretiminde kullanılan yüzey aktif kimyasallar çoğunlukla polar veya polar olmayan zincirli negatif yüklükatkılardır.

• Polar olmayan zincirli negatif yüklü katkılar hava sürükleyici, polar zincirli katkılar ise su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılarıoluşturur.

Hava Sürükleyici Kimyasal Katkılar

• Reçine tuzları, proteinli maddeler, petrol asitleri, sentetik deterjanlar önemli hava sürükleyici kimyasallardır

• Amaç: beton bünyesinde küçük çaplı küresel yapıda hava kabarcıkları (%4-6) oluşturarak betonun donma çözülme direncinin arttırılması

• HAVA KABARCIKLARI ÇOK KÜÇÜK ÇAPLI (∼50µm) ve (∼200 - 250µm)

• Hava kabarcıklarının çapları yanında birbirleri ile olan ortalama mesafe de (aralık faktörü), katkının etkinliği açısından mümkün olduğunca küçük olmalıdır. (Max. 0,2 mm)

• Hava sürükleyici katkılar taze betonun işlenebilirliğini ve perdahlanabilirliğini kolaylaştırır.

• Ayrışma ve terleme riskini de azaltırlar.

• Kütle betonu ve hafif betonlarda daha az çimento ile aynıişlenebilirliği sağlamak için kullanılabilir.

• Hava sürükleyici katkı kullanılarak hazırlanan betonun 28 günlük dayanımını, kontrol betonunun dayanımının en az %75’i kadar olmalıdır

• Yüksek dozajlarda prizi geciktirir.

Hava Sürükleyici Kimyasal Katkılar

HAVA SÜRÜKLEYĐCĐ

Mekanizma

Tipik bir hava sürükleyici katkıda polar olmayan zincir ucuna negatif yüklü bir polargrup bağlıdır. Lea, hava sürükleme mekanizmasını şöyle açıklamıştır:

Polar gruplar, hava – su geçiş yüzeyinde suyun yüzey gerilimini düşürecek şekildegruplaşırlar. Bu gruplaşmadan hava kürecikleri oluşur ve polar gruplar bu küreciklerin birbiri ile birleşmesini engellerler. Çimento yüzeyine ise negatif iyonlarla yapışarak çimentoyüzeyini hidrofob hale getirir. Böylece aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi havakabarcıklarının yerini suyun alması engellenir.

Hava sürükleyici katkıların etki mekanizması:

26

Hava sürükleme

Hava sürükleme, RPC

NORMAL AKIŞKANLAŞTIRICILAR (%5 ≤ SU KESME < %12)

HĐPER AKIŞKANLAŞTIRICILAR (SU KESME > %20)

SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICILAR (%12 ≤ SU KESME ≤ 20)

LĐGNOSÜLFONAT TÜREVLERĐ veHĐDROKSĐL KARBOKSĐLĐK ASĐT

NAFTALĐN ve MELAMĐN SÜLFONA FORMALDEHĐTMODĐFĐYE LĐGNOSÜLFONAT

POLĐKARBOKSĐLĐK ASĐT

Dozaj: < %1 Çimento ağırlığınca

Dozaj: % 1-3 Çimento ağırlığınca

Dozaj: % 1-3 Çimento ağırlığınca

Su Azaltıcı / Akışkanlaştırıcı, Yüksek Oranda Su Azaltıcı / Süperakışkanlaştırıcı Kimyasal Katkılar

Kimyasal katkısız

ÇĐMENTO HAMURU

%0,3 Lignosülfonatbazlı kimyasal

katkı

%0,3 sülfona-melamin

formaldehit bazlıkimyasal katkı

I.nesil II.nesil

AKIŞKANLAŞTIRICILAR - KULLANIM AMAÇLARI

SU/ÇĐMENTO ORANINI AZALTARAK MUKAVEMET ARTIŞI SAĞLAMAK1

BETON KARIŞIM ORANLARINI DEĞĐŞTĐRMEDEN ĐŞLENEBĐLĐRLĐĞĐARTTIRMAK (örn: KYB)

2

SU/ÇĐMENTO ORANINI SABĐT TUTARAK; SU ve ÇĐMENTO MĐKTARLARINI AZALTARAK EKONOMĐ SAĞLAMAK

3

Katkısız Katkılı

Çimento tasarrufu amaçlı(-çimento, -su)

Day

anım

art

tırm

a am

açlı

(+çi

men

to)

İşlenebilirliği arttırma amaçlı(karışım oranlarında değişiklik yok)

KONTROL BETONU

AYNI DAYANIMDA &İ�LENEBİLİRLİKTE ARTI�

YÜKSEK BÜZÜLME VE HİDRATASYON ISISI

Dayanım arttırma amaçlı(-su)

İşle

nebi

lirliğ

i art

tırm

a am

açlı

(+çi

men

to, +

su)

DAYANIM* & DAYANIKLILIK AYNI

İ�LENEBİLİRLİKTE ARTI�

DAYANIM, DAYANIKLILIK & İ�LENEBİLİRLİK AYNI

DÜ�ÜK BÜZÜLME VE HİDRATASYON ISISI

DÜ�ÜK S/Ç ORANI

YÜKSEK DAYANIM & DAYANIKLILIK

DÜ�ÜK S/Ç ORANI

YÜKSEK DAYANIM & DAYANIKLILIK

YÜKSEK BÜZÜLME VE HİDRATASYON ISISI

Akışkanlaştırıcı veya su azaltıcı

katkıların kullanım amaçları

KATKI MADDELERKATKI MADDELERĐĐ

S/Ç= 0,40

S/T= 0,29%1,9 katkı ilavesi(toz ağırlığı)

AKIŞKANLAŞTIRICILAR - mekanizma

AKTĐF YÜZEYLĐ MOLEKÜLLERDĐR (SURFAKTAN)

SUYUN YÜZEY GERĐLĐMĐNĐ DÜŞÜREREK ISLATMA GÜCÜNÜ ARTIRIRLAR

ÇĐMENTO PARTĐKÜLLERĐNĐ HĐDROFĐL HALE DÖNÜŞTÜRÜRLER

ÇĐMENTO PARTĐKÜLLERĐNĐN TOPAKLAŞMASINI (FLOKÜLLEŞMESĐNĐ) ENGELLEYEREK HOMOJEN BĐR DAĞILIM (DĐSPERSĐYON) SAĞLARLAR

AKIŞKANLAŞTIRICILAR - mekanizma

Akışkanlaştırıcı bir kimyasal katkı, su çimento sistemindeçimento tanelerinin daha homojen dağılmasını ve tanelerinbirbirinden uzaklaşmasını sağlar (Şekil b). Öte yandanakışkanlaştırıcı, suyun yüzey gerilimini düşürerek çimentotanecikleri arasında suyun hareketini kolaylaştırır . Bu durum hem hidratasyon oranını, hem de çimento hamurununişlenebilirliğini arttırır, böylece taneler arasında hapsolan havamiktarı azalır ve daha iyi sıkışma sağlanır.

Elektrostatik ve fiziksel itki modelleri

Polikarboksilat esaslı katkılarda elektrostatik itkinin yerini daha farklı ayırıcı etkiler alır. Özellikle polimer bazlı katkılarda elektrostatik itkinin yanında polimer zincirlerinin çimento tanesinin üzerine yapışarak oluşturduğu fiziksel etki (sterik itki) daha baskındır. Elektrostatik itki ile fiziksel itki arasındaki farklılık Şekil’de şematik olarak verilmiştir. Sterik itkinin derecesi polimer zincirinin uzunluğuna, molekül ağırlığına, yanzincir yapısına ve ortam koşullarına (sıcaklık, nem, pH, iyon konsantrasyonu vb.) bağlıdır. Özellikle polikarboksilat bazlıkatkılarda sterik itki çimento dağılımını sağlayan temel faktördür.

Doygunluk Noktası

Ortamda aşırı miktarda katkı bulunması halinde, çimento taneciklerinin yüzeyi tamamen sarılacağından bir miktar katkı açıkta kalacaktır. Artan katkının olumlu bir işlevselliği olmayacağından optimum miktar kullanılmalıdır. Đşte bu kritik noktaya doygunluk noktası denir

Doygunluk Noktası

• Doygunluk noktasını aşan dozajda katkı ilavesi çimento hamurunun viskozitesinin aşırı düşmesine yol açar, hamur katı parçacıkları süspansiyonda tutamaz ve beton stabilitesini kaybederek ayrışır.

Marshkonisi

Doygunluk Noktası

Koni 1.5 litre kapasiteli olup, 1 litre hacimli çimento hamurunun koniden boşalma süresi ölçülür. Farklıdozajlarda akışkanlaştırıcı kullanılarak hazırlanan çimento hamurları için akma süreleri ölçülür ve Şekil’deki gibi bir grafik elde edilir. Bu grafikte akma süresinin sabitlenmeye başladığı dozaj, çimento hamurunun katkıya doyduğu miktarı verir. Bu noktaya “doygunluk noktası” adıverilmiştir. Doygunluk noktasından daha yüksek dozajlarda kullanılan akışkanlaştırıcı, akış süresini daha fazla kısaltamayacağı için gereksiz yere kullanılmaktadır.

AKIŞKANLAŞTIRICILAR

Lafarge video

W/C ratio

Co

mp

ress

ive

str

en

gth

Fresh concrete w ithout SP

Hand compacting

Fresh concrete w ithout SPVibration

Fresh concrete w ith SPVibration

Concrete totally compacted

Concrete unsatisfactory compacted

AKIŞKANLAŞTIRICILAR

ÇEŞĐTLĐ YAN ETKĐLERĐ SÖZ KONUSUDUR

AŞIRI DOZDA KULLANIMLARI TERLEME-KUSMAYA YOL AÇABĐLĐR

HIZLI ÇÖKME KAYBI GÖRÜLEBĐLĐR

PRĐZ GECĐKTĐRME, PRĐZ ALMAMA veyaPRĐZ HIZLANDIRMA GÖRÜLEBĐLĐR

PRĐZ DÜZENLEYĐCĐ KATKILAR

• TS EN 934-2 standardına göre

– priz hızlandırıcılar

– priz geciktiriciler

Priz hızlandırıcılar – ACI 212

• Perdah işlemine geçiş süresini kısaltmak,

• Koruyucu kür malzemelerinin beton yüzeyine uygulanma süresini kısaltmak,

• Erken dayanım kazanma hızını arttırmak, böylece erken kalıp alarak yapıyı servise daha erken sokmak,

• Hidrolik basıncın kalıplara etki süresini kısaltmak,

• Özellikle tünel vb. yapıların kaplama işlerinde, püskürtme beton uygulamalarında betonun çok hızlı priz almasınısağlamak.

Priz hızlandırıcılar

SUDA ÇÖZÜLEBĐLEN ORGANĐK veya ĐNORGANĐK TUZLARDIR

KALSĐYUM FORMAT, KALSĐYUM ASETAT, NĐTRATLAR, LAKTĐK ASĐT, FORMALDEHĐD, KLORÜRLER vb.

Soğuk havada beton dökümü uygulamaları

* Antifriz katkılarının kullanımı

Püskürtme beton uygulamaları

Hızlı imalatın önemli ve kritik olduğu durumlar

Boşlukları tıkama ve basınçlı suyun kaçışını engelleme

Betonda priz hızlandırıcıların kullanımı

Acil onarımlarda hızlı dayanım

kazanma amacıyla (köprü, viyadük)

Yan etki korozyon!!!

Priz geciktiriciler – ACI 212

• Sıcak havanın priz hızlandırıcı etkisini azaltıp, yüzey perdah işlemine fırsat vermek

• İşlenebilirlik kaybını azaltmak

• Soğuk derz oluşumunu engellemek

PRIZ GECĐKTĐRĐCĐLER

LĐNYOSÜLFONĐK ASĐT, HĐDROKSĐL-KARBOKSĐLĐK ASĐT, ŞEKER, FOSFAT, BORAT, ÇĐNKO vb.

SICAK HAVALARDA BETON DÖKÜMÜNDE

BÜYÜK HACĐMLĐ ĐŞLERDE SOĞUK DERZ OLUŞMAMASI ĐÇĐN

UZUN TAŞIMA MESAFELERĐNDE

KALIP DEFORMASYONLARINDAN KAYNAKLANAN ÇATLAKLARIN ÖNLENMESĐ ĐÇĐN

Đlginç olarak bazı kimyasallar düşük dozajlarda kullanıldığında (çimento ağırlığının %0.3-0.5’i) priz geciktirici, fakat yüksek dozajlarda kullanıldığında (%1’in üstünde) priz hızlandırıcı etki gösterebilir. Farklıkimyasalların dozaja göre priz başlangıç süresinde yarattıkları değişim Şekil’de görülmektedir.

Kimyasal katkı dozajının priz başlangıç süresine etkisi

DĐĞER KĐMYASAL KATKILAR

KOROZYON ÖNLEYĐCĐ (ĐNHĐBĐTÖR)

Sodyum ve potasyum benzoat, potasyum kromat, sodyum ve kalsiyum nitrit vb.

Korozyon önleyiciler çimento ağırlığının yaklaşık %1-10’u arasında kullanılır. Karışım suyuna ilave edilebildiği gibi doğrudan donatılar üzerine çimento hamuru ile karıştırılarak sürmek şeklinde de uygulanabilir

SU GEÇĐRĐMSĐZLĐK KATKILARI (su itici)

SABUN TÜREVLERİ, BÜTİL STEARATLAR, MİNERAL YAĞ, ASFALT EMÜLSİYONLARI VE KATBEK ASFALTLARI GİBİ, BAZI PETROL ÜRÜNLERİ

1. Boşluklarda hidrofobik kaplayıcı görevi yaparak veya

2. Boşlukların içini doldurarak etki ederler

GEÇĐRĐMSĐZLĐK SAĞLAYAN KATKILAR

GEÇĐRĐMSĐZLĐK SAĞLAYAN KATKILAR

GEÇĐRĐMSĐZLĐK SAĞLAYAN KATKILAR

Su geçirimsizlik katkıları beton bünyesine su girişini engellediği için donma - çözülmetehlikesi azalır. Aynı zamanda beton bünyesinden Ca(OH)2 çıkışı azaldığı için yüzeygörünümünü olumlu etkiler, çiçeklenmeyi azaltır.

Đstinat yapıları, tüneller gibi yüksek hidrostatik basınçetkisinde kalan yapılarda sugeçirimsizlik katkılarının kullanımı her zaman etkili olmaz. Çünkü basınçlı ortamda nemkoruyucuların kaplama oluşturma etkileri kaybolur. Su geçirimsizlik katkıları betoniçindeki boşlukları tıkar veya kaplar ancak o boşluklar hiçbir zaman kaybolmaz. Basınçlısu bu boşluklardaki kaplama ve birikimleri parçalayabilir veya sürükleyebilir.

DĐKKAT

RENKLENDĐRĐCĐLER

Metal oksitleri, organo metalik kompleksleri, öğütülmüş karbon gibi malzemeler pigment olarak kullanılabilir.

Pigment türlerine göre elde edilebilecek renk tonları

DĐĞER KĐMYASAL KATKILAR

ALKALĐ-SĐLĐKA REAKSĐYONU (ASR) ÖNLEYĐCĐ

fosfat ve nitrat anyonları ile kalsiyum, magnezyum, lityum ve baryum katyonları

SU TUTUCU VEYA VĐSKOZĐTE ARTTIRICI KATKILAR (VAK)

DOĞAL POLİMERLER, YARI SENTETİK POLİMERLER, SENTETİK POLİMERLER

su altı beton dökümü uygulamalarında, beton üretiminde ayrışma ve terleme önleyici, pompalanmayı kolaylaştırıcı, beton üretiminde nem ve agrega gradasyon kusurlarının etkisini azaltıcı olarak kullanılır.

• Antifriz Katkıları

• Anti Bakteriyel Katkılar

• Genleşme Yaratıcı Katkılar

• Aderans Arttırıcı Katkılar

DĐĞER KĐMYASAL KATKILAR

Antifriz Katkıları

Rusya’da geliştirilen ve kullanılan bu katkılar suyun donma sıcaklığını düşürerek -30 oC’de dahi donmasını engelleyebilmektedir. NaNO3 ve NaNO2 en etkili antifriz katkılarıdır. Bunların dışında KOH ve CaCl2 karışımı karboamit ve nitrit kullanılmaktadır.

Anti Bakteriyel Katkılar

Bakteri, mantar ve böcek gibi bazı canlılar beton yüzeyinde organik ve mineral asit oluşumu yaratarak çimento hamurunu yıpratıcı etki gösterirler. Beton yüzeyinin pürüzlülüğü bakteri ve mantarların yüzeyden temizlenmesini engeller.

Bu nedenle beton bünyesine bakır sülfat veya pentaklorofenol gibi kimyasallar katılarak bakteri ve mantar oluşumları engellenebilir. Fakat bu kimyasalların etkilerinin zamanla azaldığıbelirlenmiştir. Diğer zehirli kimyasallar ise insan sağlığına zararlı etkileri nedeniyle kullanılmamalıdır.

ASR Genleşmesi Önleyici Kimyasal Katkılar

Alkali silika reaksiyonunu (ASR) önlemek amacı ile bazı tuzlar kullanılabilir. Yapılan incelemelerde fosfat ve nitrat anyonları ile kalsiyum, magnezyum, lityum ve baryum katyonlarının ASR jeli oluşumunu engelleme ve genleşmeyi azaltmada etkili olduklarısaptanmıştır. Alkali hidroksit ve silikat ile reaksiyona girerek çözünmeyen Li ve Ba silikatları oluştururlar. Bu oluşumlar stabil olup su emmez ve dolayısıyla şişme yaratmaz.

Bu yolla kimyasal katkılar silisin çözünmesini durdurabilir veya çözünme hızını azaltabilir.Lityum iyonları sodyum ve potasyum hidroksitle birleşerek suda çözünen hidroksitler oluşturur, böylece suda çözünen silikatların oluşumu engellenir.

ASR Genleşmesi Önleyici Kimyasal Katkılar

Lityum iyonlarının, sodyum ve potasyum iyonlarına oranının 0.9’un üzerinde olmasıdurumunda ASR kaynaklı genleşmenin tamamen durduğu yapılan araştırmalarda ortaya konulmuştur. Ancak lityum tuzlarıgereken dozajın altında kullanılması halinde genleşmeyi arttırmaktadır. Bu yüzden uygun dozajın mutlaka belirlenmesi gerekir.

Genleşme Yaratıcı Katkılar

Bu tip katkılar gazlı, köpüklü beton (gazbeton) üretiminde kullanılır. Alüminyum, çinko ve magnezyum gibi metallerin tozları çimento ile reaksiyona girerek hidrojen gazı çıkartıp betonda boşluklar yaratır. Köpük betonlarında, vinil reçinesi ve alkiforilsülfonatları oluşturan köpük yapıcı katkılar dabeton karma suyuna eklenerek kullanılabilir.

Genleşme Yaratıcı Katkılar

Genleşme yaratıcı katkıların bir başka uygulama alanı rötresiz harç üretimidir. Çimento hidratasyonunun yarattığı büzülme genleşme oluşturucu kimyasallar kullanılarak azaltılmakta, böylece rötresiz harçüretilebilmektedir.

Aderans Arttırıcı Katkılar

Aderans arttırıcı kimyasal katkılar taze beton ile sertleşmiş beton arasındaki yapışmayıiyileştirmek amacıyla kullanılırlar. Daha çok tamir işlerinde ve eski dökülen beton ile yeni dökülecek beton arasındaki soğuk derzlerde, eski beton yüzeyine sürülme yoluyla uygulanırlar. Polimer emülsiyonlarından (su-polimer koloidal çözeltisi) akrilik kökenliler, SBR (stiren bütadiyen kauçuk), EVA (etilen vinil asetat), PVAc (polivinil asetat), metil metakrilat ve düşük viskoziteli epoksiler en çok kullanılan aderans arttırıcı kimyasallardır. Eski ve yeni beton arasındaki aderansıarttırmak amacıyla yalnız çimento şerbeti de kullanılan uygulamalara rastlanmaktadır.

Aderans Arttırıcı Katkılar

Aderans arttırıcıların kimyasal yapısı, uygulandığı yüzeyin pürüzlülüğü ve nem durumu, beton yüzeyle yapacağı aderansıdoğrudan etkiler. Yatay yüzeylere yapılan uygulamalarda, aderansın yüzeye sürülen kimyasaldan ne derece etkilendiği çekme koparma cihazları yardımıyla ölçülebilir. �ekil ’de deneyin yapılışı şematik olarak gösterilmiştir.

Aderans Arttırıcı Katkılar

Eski beton, aderans arttırıcı ve tamir harcıarasında iyi bir aderans olması halinde kopma tamir harcı veya beton içerisinden oluşacak, ara yüzey kopma ile çıkan parçada gözlenemeyecektir. Aderansın zayıf olmasıhalinde kopan parça tamamen tamir harcıolacak ve kopma sonrasında eski beton yüzeyi görülebilecektir.

Eski beton ile tamir harcı ara yüzeyine uygulanan aderans arttırıcıperformansının çekme koparma deneyi ile tespiti

Aderans Arttırıcı Katkılar

Eski beton, aderans arttırıcı ve tamir harcıarasında iyi bir aderans olması halinde kopma tamir harcı veya beton içerisinden oluşacak, ara yüzey kopma ile çıkan parçada gözlenemeyecektir. Aderansın zayıf olmasıhalinde kopan parça tamamen tamir harcıolacak ve kopma sonrasında eski beton yüzeyi görülebilecektir.

Aderans Arttırıcı Katkılar

Yapılan çalışmalar eski beton yüzeyinde herhangi bir yüzey pürüzlendirme işlemi yapılmaması halinde aderans arttırıcıkatkılardan verim alınamayacağını ortaya koymuştur. Basınçlı su veya tel fırça ile pürüzlendirme yapılması halinde uygulanan aderans arttırıcı kimyasallar aderansı birkaçmisli arttırmıştır.

Kumlama yapılması halinde ise yüzey pürüzlülüğü çok fazla arttığından dolayıaderans arttırıcıların aderansa ilave bir katkısıgözlenmemiştir.