1

BETONUN BASINÇ DAYANIMI

Giriş

Betonun basınç dayanımı, eksenel basınç yükü etkisi

altındaki betonun kırılmamak için gösterebileceği

direnme kabiliyetidir.

Betonun basınç dayanımı niçin önemlidir?

Betonda araştırılan en önemli dayanım türü, basınç

dayanımıdır. Bunun nedenleri;

� Beton basınç dayanımını bulmak için uygulanan

yöntem, diğer dayanım türlerinin bulunması için

uygulanan yöntemlerden basittir.

� Hemen hemen tüm yapıların tasarımında, beton

basınç dayanımı kullanılmaktadır. Bunun yanında, eğilme,

çekme ve yorulma gibi dayanım türleri ihmal

edilmektedir.

� Betonun basınç dayanımı ile eğilme dayanımı arasında

yaklaşık ta olsa bir korelasyon bulunmaktadır. Bu

nedenle, basınç dayanımı bilindiği takdirde, diğer

2

dayanım büyüklükleri hakkında da fikir elde

edilebilmektedir.

� Basınç dayanımının bilinmesi, betonun diğer

özellikleri hakkında kalitatif bilgi sağlamaktadır.

Mesela betonun basınç dayanımının yüksek olması,

betondaki su geçirgenliğin az olduğunu ve dayanıklılığın

yüksek olduğunu işaret etmektedir.

Beton basınç dayanımının elde edilmesi

Standart deney yöntemi TS 3114, ASTM C 31 ve

ASTM C 39’da verilmektedir. Bu konuda, ASTM ve TS

birbirine benzemektedir.

Standart deney yönteminin uygulamasında, beton

standartlarında belirtilen standart silindir veya küp

numuneler kullanılmaktadır. Beton numune bu kalıplara

yerleştirilmekte ve bir gün sonra kalıptan

çıkarılmaktadır. Bu numuneler daha sonra standartta

belirtilen yöntem uygulanarak 28 günlük küre tabi

tutulmaktadır. 28. günün sonunda, deney presi olarak

3

adlandırılan bir alet vasıtasıyla şekildeki gibi üniform

basınç yükü altında kırılmaktadır.

Şekil Beton numuneye basınç yükü uygulanması

Basınç dayanımı σ=P/A şeklinde hesaplanmaktadır.

Burada;

σ:basınç dayanımı

P: numuneyi kıran maksimum yük

A: numunenin kesit alanıdır.

Numune şekli

Standart yöntemde, silindir ve küp şekilli numuneler

kullanılmaktadır. Türkiye’de hem silindir hem de küp

numune kullanılmaktadır. Birçok Avrupa ülkesinde ise,

silindir şekilli numune kullanılmaktadır.

4

Numune boyutları

Türkiye, ABD ve birçok ülkede kullanılan silindir şekilli

standart numunenin boyutları, çapı: 15cm ve yüksekliği:

30cm olan numunedir. Yani boy/çap oranı 2 dir.

Araştırma amacıyla veya bazı özel uygulamalarda, 7.5–

10-30cm çapında silindir numuneler de kullanılmaktadır.

Ancak bu numunelerde boy/çap oranının 2 olmasına

dikkat edilmektedir.

Bir zamanlar Türkiye’de bir kenarı 20cm olan küp

numunelerde kullanılmaktaydı. Ancak son zamanlarda,

bir kenarı 15cm olan küp numuneler yaygın bir şekilde

kullanılmaktadır.

Numunelerin hazırlanması

Kalıplar, çelik, dökme demir veya plastik gibi su

emmeyen malzemelerden yapılmış ve şekil değişikliği

göstermeyen, iç yüzeyleri pürüzsüz düzgünlükte olan

malzemelerdir. Taze betonun yerleştirilmesinden önce,

kalıbın içine ince bir tabaka yağ sürülür. Bu şekilde,

beton kalıp içerisine yapışmaz.

5

Kalıba betonun yerleştirilmesi işlemi, taze betonun

kıvamına ve yerleştirilme şekline göre değişiklik

göstermektedir. Bu yerleştirilme şekilleri;

� Kıvamı 7.5cm’den fazla olan betonlar, 15x30cm’lik

silindir numune içerisine 3 tabaka halinde ve her bir

tabaka 16mm çapında metal çubukla 25 defa şişlenerek

sıkıştırılır. Sıkıştırma işleminden sonra, numunenin üst

yüzü düzeltilir.

� Kıvamı 2.5cm’den küçük olan betonlar, 15x30cm’lik

silindir numune içerisine iki tabaka halinde ve her

tabakada vibratör kullanılarak sıkıştırma işlemi

tamamlanmaktadır. Aşırı süre vibratör kullanılması

durumunda, segregasyon oluşmaktadır.

� Kıvamı 2.5–7.5cm arasında olan betonlar, silindir

şekilli kalıplara ister vibratör isterse şiş kullanılarak

sıkıştırılmaktadır.

� Küp numunelerde ise, beton iki tabaka halinde kalıba

yerleştirilmekte ve her tabaka 25 defa şişlenerek

6

sıkıştırılmaktadır. Sıkıştırma işleminden sonra, betonun

üst yüzeyi düzeltilmektedir.

Hazırlanan bu numunelerin üstü ıslak bezle örtülür ve

21–25 oC’de 24 saat bekletildikten sonra, kalıptan

çıkarılır.

Numunelere uygulanan kür

Numuneler kalıptan çıkarıldıktan sonra, deney anına

kadar (28 gün) 23±1.7oC sıcaklıkta ve %95 rölatif neme

sahip kür odasında ve bu sıcaklıktaki suda bekletilir.

Yapının bulunduğu ortamda üretilen numuneler, kalıptan

çıkartılıncaya kadar uygun sıcaklık ortamında ve üst

kısımları nemli bir bezle örtülerek saklanmalıdır.

Kalıptan çıkartılan numunelerin kür işlemine tabi

tutulacağı ortam ise, betonun basınç dayanımının

araştırılacağı amaç;

� Beton karışımlarının yapıdaki yerine yerleştirildikten

sonra, tasarlanan dayanımları sağlayıp sağlamadıklarını

kontrol için yapılıyorsa, numuneler kalıplardan

çıkarıldıktan sonra 16-27oC sıcaklığa sahip rutubetli bir

7

ortamda en çok 48 saat tutulmakta ve daha sonra

laboratuardaki gibi 23oC ve %95 rölatif neme sahip

ortama nakledilip, deney gününe kadar burada

saklanmaktadır.

� Yapıdaki kalıpların ne zaman sökülmesi gerektiğine

karar verebilmek için, yapıdaki betonun yeterli

dayanıma ulaşıp ulaşmadığının tespiti amacıyla,

numuneler kalıptan çıkarıldıktan sonra, yapıda üretilen

elemanın yakınına yerleştirilerek saklanmaktadır.

Silindir şekilli numunelere başlık yapılması

Silindir beton numunesinin betonun düzgün olmayan

yüzeylerine yükü üniform uygulamak zordur. Bu

nedenle, düzgün olmayan yüzeylere kükürt-grafit tozu

veya çimento hamurundan ya da çimento-alçı

karışımından bir tabaka yapılır. Yapılan bu başlığın

dayanımı, betonun dayanımından daha az olmamalıdır.

Başlık kalınlığı 3-8mm arasındadır. Genellikle 5mm

yapılır.

8

Küp numuneler başlık yapmaya gerek yoktur. Çünkü

kalıpların iç yüzeyi pürüzsüzdür. Kırma işleminde,

presin plakaları arasına bu yüzler yerleştirilmektedir.

Deney presi

Deney presi, yükün uygulanacağı biri altta sabit olan

diğeri ise üst kısımda oynak olan iki bloktan

oluşmaktadır. Üstteki bloğun oynak olması, yükün

numuneye tam iletilmesini sağlar.

Şekil Küresel başlığın şeması

Numune bu başlıklar arasına yerleştirildikten sonra,

numuneye yük verilir.

9

Yük uygulama işlemi numune kırılıncaya kadar devam

ettirilir. Kırılma yükü kaydedilir.

Uygulanan yükün hızı

Hidrolik sistemle çalışan deney preslerinde, 1.4–

3.5kgf/cm2/saniye hızla yük uygulanmaktadır.

Gerekli numune sayısı

Herhangi bir betonun belirli bir yaştaki basınç

dayanımını bulabilmek için, en az 3 adet silindir veya

küp numunenin kırılma deneyine tabi tutulması gerekir.

Bu 3 numunenin ortalaması alınarak, betonun basınç

dayanımı bulunmaktadır.

Niçin standart deney yöntemi kullanılır?

Standart deney yönteminin kullanılma amaçları

şunlardır;

� Yapıların tasarımına esas oluşturan basınç dayanımı

değerinin, standart yöntemle bulunan basınç dayanımı

değeri olduğu kabul edilmektedir.

� Tasarımda kullanılacak beton basınç dayanımının

sağlanması için önce deneme beton karışımları

10

yapılmakta ve standart deney yöntemi kullanılarak

basınç dayanımı bulunmaktadır.

� Yapıda kullanılacak betonun önceden karışım

hesapları yapılmış ve bu değerlere göre üretilmiştir.

Ancak bazen santrallerde üretilen betonun kalitesi elde

edilmek istenen betonunun kalitesinden farklı

olabilmektedir. Bu farklılıklar, karışıma giren

malzemesin yapısının değişmesi, santralde karılma

süresinin gereğinden az veya fazla olması, üretimden

hemen sonraki beton kıvamı ve teslim edildiğindeki

beton kıvamı arasındaki değişim, beton karışımına su

eklenmesi, beton karışımının sıcaklığından

kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, bu betonun kabul veya

ret edilmesi standart deney yöntemi sonucunda

olmaktadır.

� Betonun üretildiği yöntem, saklandığı kür ortamı,

numunelerin farklı boyut ve şekilde olması, uygulanan

deney yükündeki farklılıklar elde edilen basınç dayanımı

değerinde farklılıklara yol açmaktadır. Bu faktörlerin

11

her birinin, elde edilen basınç dayanımı değeri

üzerindeki etkisini bulabilmek için standart deney

yöntemi uygulanmaktadır.

Standart deney yöntemi ile elde edilen

basınç dayanımını etkileyen faktörler

Betonun dayanımını etkileyen faktörler şunlardır;

� Su/çimento oranı

� Karma suyunun kalitesi

� Agreganın gradasyonu

� Agreganın en büyük tane boyutu

� Agrega tane şekli

� Agrega tanelerinin yüzey dokusu

� Agregada bulunan zararlı maddeler

� Çimentonun özellikleri

� Beton yapımında kullanılan mineral ve kimyasal

katkıların özellikleri ve miktarları

� Betonun karılması, taşınması, yerleştirilmesi ve

sıkıştırılması

12

� Betonun hazırlandığı, döküldüğü ve kür edildiği

ortamlardaki sıcaklık ve nem miktarı

� Betonun yaşı

Yukarıda belirtilenler, betonu oluşturan malzemeler ve

çevre ile ilgili hususlardan kaynaklanmaktadır.

Bazen, hazırlanan numuneler aynı olmasına rağmen,

testler esnasında aynı beton dayanımı sonuçları elde

edilememektedir. Bunun nedenleri;

Silindir numunelerin boy/çap oranının değişmesi

Standart boyuttaki silindir numunenin çapı 15cm, boyu

30cm ve boy/çap oranı ise, 2 dir.

Aynı betondan üretilen, aynı yaşta denenen fakat farklı

boy/çap oranına sahip numunelerin basınç dayanımı

değerleri farklı olabilmektedir. Boy/çap oranı 2’den

büyük olan numuneler, boy/çap oranı 2 olan numunelere

kıyasla daha düşük basınç dayanımı sergilemektedir.

Yine boy/çap oranı 2’den küçük olan numuneler, boy/çap

oranı 2 olan numunelere kıyasla daha büyük basınç

13

dayanımı göstermektedir. Bunun nedenleri aşağıdaki

gibi açıklanabilir;

Presin plakaları arasına yerleştirilen silindir numunede,

hem boyuna hem de enine deformasyonlar

oluşmaktadır. Numuneye yükün yüklendiği çelik

plakalarda da enine deformasyon oluşmaktadır. Çeliğin

elastisite modülü betonunkinden 10 kat, Poisson oranı

ise 1.5 kat daha fazladır. Bu nedenle, belirli bir yük

altında çelik plakalarda oluşacak olan yanal

deformasyon, betonunkinden daha az olacaktır. Faklı

olan bu yanal deformasyondan dolayı, çelik plaka ile

beton arasında sürtünme kuvveti oluşacaktır. Bu

sürtünme kuvveti, beton içerisinde kayma gerilmesi

oluşturacaktır. Bu nedenle beton numunenin uç

kısımlarında gerilme dağılımı üniform olmamaktadır.

Şekilde, beton numunenin deformasyonu ve numune

kesitinde oluşacak olan gerilme dağılımı

gösterilmektedir. Bu duruma uç etkisi ismi

verilmektedir.

14

Şekil Beton numunenin ucundaki gerilme dağılımı

a) Sert çelik başlık b) Yumuşak çelik başlık

Deney presindeki başlıkların yüzeyi ile, beton

numunenin alt ve üst yüzeyleri arasındaki sürtünme

nedeniyle oluşan kayma gerilmesi etkisi, numune

yüzeylerinden numune boyunun ortalarına doğru

uzaklaşıldıkça daha az olmaktadır. Beton numunenin

yanal boyutu d ile gösterilecek olursa, numunenin alt ve

üst uçlarından 0.86d uzaklıktaki numune kesitinde

kayma gerilmesi etkisi kalkmakta ve gerilme dağılımı

üniform olmaktadır. Boy/çap oranının 2 seçilmesi

yerinde bir durumdur. Boy/çap oranı büyüdükçe, uç

15

etkisi artmaktadır. Bazen boy/çap oranının 2 olması

durumu sağlanamayabilir. Örneğin bir binada karot

alınması durumunda, genellikle boy/çap oranı 2’den

küçük olan numunelerle karşılaşılabilir.

Numunenin silindir veya küp şeklinde olmasının etkisi

Küp numuneler üzerinde elde edilen basınç dayanımı

değeri, silindir numuneden elde edilen basınç

dayanımından yüksektir. Değişik dayanımlara sahip

betonlar kullanılarak Newman tarafından araştırılan

15x30cm boyutlu silindirlerle, 15cm boyutlu küpler

arasındaki ilişki tabloda verilmektedir.

Tablo Farklı dayanımdaki betonlardan üretilen 15x30cm silindir ve 15cm küp numuneler arasındaki basınç dayanımı ilişkisi

Silindir dayanımı, MPa Küp dayanımı, MPa σs/σk 6.9 11.7 15.2 20.0 24.1 31.7 34.5 40.7 50.3

9.0 15.2 20.0 24.8 27.6 35.8 36.5 44.1 52.4

0.77 0.77 0.76 0.81 0.87 0.89 0.94 0.92 0.96

16

Tabloda görüldüğü gibi, silindir basınç dayanımı ile küp

basınç dayanımı arasındaki fark, düşük dayanımlı

betonlarda daha fazla olmaktadır.

Betonun ilk günlerde yapılan deney sonuçlarına göre

bulunan σs/σk oranı, ilerlemiş yaşında yapılan

deneylerde bulunan σs/σk oranlarına göre daha düşük

çıkmaktadır.

Küp numunelerin basınç dayanımının, silindir

numunelerin basınç dayanımından daha fazla olmasının

nedenleri şunlardır;

� Boy/çap oranı 2 olan silindir numunelerin alt ve üst

uçlarına yakın kısımları kayma kuvvetleri etkisinde

bulunurken, numune ortalarına doğru kayma kuvvetinin

etkisi ortadan kalkmaktadır. Yani ortaya doğru üniform

bir gerilme dağılımı oluşmaktadır. Küp numunelerde ise,

boy/genişlik oranı 1 dir. Bu nedenle, kayma

kuvvetlerinin etkisinden kurtulamamaktadır. Küp

numunelerin üzerindeki deneylerin sonucunda, boy/çap

17

oranı 1.5 veya daha az olan silindir numunelerdeki gibi,

daha yüksek dayanım elde edilmektedir.

� Silindir kalıplara yerleştirilen beton numune,

sertleştikten sonra bu eksende kırılmaktadır. Fakat

küp kalıba dikey eksende yerleştirilen beton,

sertleştikten sonra 90 derece çevrilerek kırılmaktadır.

Silindir numunelerin bu nedenle üst kısmı terlemeden

dolayı daha gözenekli ve zayıf bir yapıya sahiptir. Küp

numunede böyle bir durum söz konusu değildir.

Boyutların basınç dayanımına etkisi

Aynı betondan üretilen değişik boyuttaki betonların

basınç dayanımları, boyut etkisinden dolayı farklı

olabilmektedir. Bu numunelerin hepsinde boy/çap oranı

2 dir.

Tablo Silindir numunelerde boyut etkisi

σ(5x10)= 1.09σ(15x30)

σ(7.5x15)= 1.06σ(15x30)

σ(15x10)= 1.00σ(15x30)

σ(20x40)= 0.96σ(15x30)

σ(30x60)= 0.91σ(15x30)

σ(45x90)= 0.86σ(15x30)

18

Tablo Küp numunelerde boyut etkisi

σ(15)= 0.94σ(5)

σ(15)= 0.97σ(10)

σ(15)= 1.00σ(15)

σ(15)= 1.02σ(20)

Bu durumun oluşma nedenleri şöyle açıklanabilir;

� Küçük boyutlu numune, büyük boyutlu numuneye

kıyasla daha hızlı kurumakta ve daha hızlı dayanım

kazanmaktadır. İlk haftalarda, hatta 1-2 ay içerisinde

deneye tabi tutulan numunelerde daha küçük boyutlu

olanlar daha yüksek dayanım göstermektedir. Ancak

zamanla bu fark azalmaktadır.

� Beton numunelerin alt ve üst yüzeyleri ile deney

presinin başlıklarının yüzeyleri arasındaki sürtünme

nedeniyle numunelerin uçlarına yakın kısımlardaki

kayma kuvvetinin etkisi numunenin kesit alanına göre

farklı olmaktadır. Küçük boyutlu numunelerde bu yüzey,

büyük numunelere kıyasla küçüktür.

� Küçük boyutlu numunelerin kesit alanları ve hacimleri

doğal olarak küçüktür. Numune boyutlarının büyümesi,

19

istatistiksel olarak numunede bulunabilecek mikro

çatlakların veya diğer hatalı bölümlerin miktarını da

artırmaktadır. Bu nedenle, küçük numuneler üzerinde

yapılan deneylerde daha yüksek dayanım elde

edilmektedir.

Yükleme hızının basınç dayanımına etkisi

İlgili standartlarda, basınç dayanımı deneyi esnasında

beton numuneye uygulanan yükün 1.4–3.5

kgf/cm2/saniye olması gerektiği belirtilmektedir. Böyle

bir yük hızında numunenin kırılması 2–3 dakika

sürmektedir. Yükleme hızı azaldıkça, numune daha

düşük bir yük altında kırılmaktadır. Yükleme hızının

0.02–0.18 kgf/cm2/saniye olarak uygulandığı (yani

kırılmanın 24–30 dakika arasında değiştiği) numuneler

üzerinde elde edilen basınç dayanımı değerleri, yük

hızının 2.1 kgf/cm2/saniye olduğu durumda elde edilen

basınç dayanımı değerinden %15 daha az olmaktadır. Bu

durum, yükün numune üzerinde daha fazla kalmış

20

olmasının sünmeye neden olmuş olabileceği ile

açıklanmaktadır.

Öte yandan, yük hızı 70 kgf/cm2/saniye olarak

uygulanan numunelerden elde edilen basınç dayanımı,

yük hızı 2.1 kgf/cm2/saniye olarak uygulanan

numunelerden %10 kadar daha büyük olmaktadır.

Kalıptaki en büyük agrega tane boyutunun etkisi

Kalıba yerleştirilecek beton numunelerinde, kullanılacak

en büyük agrega boyutunun, kalıp çapının veya kalıp

genişliğinin 1/3’ünden daha büyük olmaması

gerekmektedir. Bu değerden büyük olursa, betonda

üniformite sağlanamamaktadır.

Deney anında numunedeki neminin etkisi

Türk ve ASTM standartlarına göre, standart yöntemle

deneye tabi tutulacak numuneler, deney tarihine kadar

%95 relatif nem ortamında ıslak kür edilmektedir.

Numuneler suya doygun durumdadırlar.

Yapılan testlerde, kuru numunelerden elde edilen

basınç dayanımının, suya doygun numunelerden elde

21

edilen basınç dayanımından yüksek olduğu gözlenmiştir.

Kuru numunelerden elde edilen basınç dayanımı, suya

doygun numunelerden elde edilen basınç dayanımından

%10–15 kadar daha fazladır.

Bunun sebebi şöyle izah edilebilir;

� Beton numune içerisindeki nem yağlayıcı bir etki

yapmaktadır. Böylece, numune içerisindeki kayma daha

kolay olmaktadır.

� Islak numuneye uygulanan yük, numunenin

içerisindeki gözeneklerde ayrıca bir basınç etkisi

oluşturmaktadır.

Deney anındaki sıcaklığın etkisi

Deney anında beton numunenin sıcaklığının fazla olması,

basınç dayanımını düşürmektedir. Örneğin, -4 C

sıcaklıktaki numunelerden elde edilen basınç dayanımı

değeri, 21 C sıcaklığa sahip olan numunelerden elde

edilen basınç dayanımı değerinden %40 daha fazladır.

55 C sıcaklıktaki numuneden elde edilen basınç

22

dayanımı değeri ise, 21 C sıcaklıktaki numuneden elde

edilen basınç dayanımı değerinden %15 daha düşüktür.

Standart deney yöntemi ile elde edilen

dayanım değerinin, yapıdaki beton dayanımı

değeri ile karşılaştırılması

Standart deney yöntemi ile elde edilen beton basınç

dayanımı, yapıda kullanılmış olan beton basınç

dayanımını tam olarak yansıtmamaktadır. Nedenleri;

� Standart deney numunesinde salt eksenel basınç

yükü uygulanmaktadır. Yapıdaki beton ise, sadece

eksenel basınç yükünün etkisine maruz değildir.

� Standart deneydeki beton numunenin hacmi, gerçek

yapıdakinden oldukça küçüktür.

� Standart deneyler için kullanılan beton numuneler

ile, yapıdaki beton aynı koşullarda kür edilememektedir.

Kür koşulları aynı olsa bile, kütleleri farklı olduğundan

aynı derecede etkilenmemektedir.

23

Bu farklılıklara rağmen, yine de tasarım hesaplarında

standart deney yönteminden elde edilen basınç

dayanımı değerleri kullanılmaktadır.

Betonda hızlandırılmış kür ve dayanım

Düşük sıcaklık ve düşük nem miktarı, çimentonun

hidratasyonunu yavaşlatmaktadır. Diğer taraftan,

yüksek sıcaklık ve yüksek orandaki nem, hidratasyon

hızında artış sağlamaktadır. Böylece, çimento hamuru

veya beton daha hızlı dayanım kazanmaktadır.

Standart deney yönteminde, beton numuneler 28 gün

süre ile 23 C sıcaklıktaki ıslak ortamda kür edildikten

sonra kırılmaya tabi tutulmaktadır.

Hızlandırılmış kür yönteminde ise, hazırlanan beton

karışımı 23 C’de değil de, yüksek sıcaklık ve nem içeren

ortamlarda kür edildikleri takdirde 1–2 gün içerisinde

kazanacakları basınç dayanımı, 28 günde kazanacakları

basınç dayanımına yakın olmaktadır.

Hızlandırılmış kür uygulama yöntemleri

24

Hızlandırılmış kür yöntemleri, ilgili standartlarda

verilmektedir.

Sıcak suda kür yöntemi

Şu şekilde yapılır;

� Taze beton, standart yöntemde olduğu gibi 15x30cm

standart boyutlu kalıplara, standart numune hazırlama

yöntemi takip edilerek yerleştirilir.

� Deney numunelerinde harç kaybı olmaması için,

kalıbın ağzı kapatılır.

� Kalıpla birlikte 35 C sıcaklığa sahip su içerisinde 23

saat süre ile bekletilir.

� Bu süre sonunda kalıptan çıkartılır ve alt-üst kısmına

kısa sürede yüksek dayanım sağlayacak bir başlık

yapılır.

� Kırılma işlemine tabi tutulacak numunenin yaşı 24

saat olmalıdır.

Bu yöntemde, hem küp hem de silindir numuneler

kullanılabilir.

25

Kaynar suda kür yöntemi

Şu şekilde yapılır;

� Taze beton 15x30cm boyutlu silindir kalıp içerisine

standart numunedeki gibi yerleştirilir.

� Kalıbın kapağı kapatıldıktan sonra, 21 C sıcaklıktaki

suyun içerisinden 23 saat bekletilir.

� Kalıpla birlikte 3 saat süre ile kaynar suda kaynatılır.

� Kaynar sudan çıkarıldıktan sonra, 1 saat süre ile oda

sıcaklığında bekletilir ve kalıp sökülür.

� Numunenin alt-üst ucuna başlık yapıldıktan sonra,

kırılır.

� Kırılma işlemine tabi tutulan numunenin yaşı 28 saat

olmalıdır.

Kendi ısısıyla kür yöntemi (Otogen kür)

Şu şekilde yapılır;

� Betonun hidratasyon ısısından faydalanılan bir kür

yöntemidir.

� Numune standart deney yöntemindeki gibi hazırlanır.

26

� Mükemmel izolasyonlu bir kap içinde 48 saat

bekletilir.

� Daha sonra, alt-üst kısmına başlık yapılarak kırılır.

� Kırılma işlemi esnasında numunenin yaşı 49 saat

olmalıdır.

Yüksek sıcaklık ve basınç altında kür

Şu şekilde yapılır;

� 7.5x15cm boyutundaki numune içerisine beton iki

kademede yerleştirilir.

� Özel bir kabinde kalıp içinde, 10.3 MPa ve 149 C

sıcaklıkta 5 saat süre ile bekletilir.

� Bu süre sonunda, kabinden dışarıya çıkartılan

numuneler başlık yapılarak kırılmaktadır.

Hızlandırılmış kür yöntemi niçin uygulanır?

Standart deney yönteminde, numunelerin basınç

dayanımının bulunabilmesi için 28 gün beklenmektedir.

Şayet, kontrol numunelerinden elde edilen dayanım

değeri tasarlanan dayanım değerinden küçük ise,

istenilen kalitede bir beton olduğu kabul

27

edilmemektedir. Şayet, tasarlanan dayanım değerinden

çok yüksek olursa, yapı emniyeti sağlanmış olmasına

rağmen, ekonomik olmamaktadır. Zaman israfını ve

ekonomikliği göz önüne aldığımızda hızlandırılmış kür

yöntemine ihtiyaç duyulmaktadır. Hızlandırılmış kür

yönteminde beton basınç dayanımı 1-2 gün içerisinde

bulunabilmektedir.

Hızlandırılmış kürde dayanımı etkileyen faktörler

Bu faktörler şunlardır;

� Normal kür yönteminde beton dayanımını etkileyen

faktörler

� Su/çimento oranı

� Uygulanan kür sıcaklığı ve yöntemi

� Özellikle çimentonun inceliği

Hızlandırılmış kür uygulanan numunelerden elde

edilen basınç dayanımının önemi ve kullanılabilirliği

Standart deney yöntemine göre hazırlanan ve denenen

beton numunelerin 7 günlük basınç dayanımı ile 28

28

günlük basınç dayanımı arasında bir ilişki

kullanılabilmektedir.

7 günlük basınç dayanımı değeri, 28 günlük basınç

dayanımı değerinin yaklaşık %65–70 kadar olmaktadır.

Betonun 1–2 gün içerisinde kazandığı dayanım,

çimentonun inceliğinden çok etkilendiği için 28 günlük

dayanım ile arasında bir ilişki kurabilmek oldukça

zordur. Bir de, betonda bazı katkı maddeleri kullanılmış

ise, bu ilişkiyi bulmak mümkün olmamaktadır.

Hızlandırılmış kür yöntemi uygulanarak bulunan beton

basınç dayanımı, standart kür yöntemi uygulanarak

bulunan beton basınç dayanımından daha küçük

olmaktadır.

Basınç dayanımı tespitinde beton karot alımı

Sertleşmiş betondan numune alma işlemine, karot alma

ismi verilir.

Karot alınırken mümkün olduğu kadar demir

kesilmemesine dikkat edilmelidir.

29

Karot alımı esnasında, agrega ile çimento hamuru

arasında aderans kaybı meydana gelmektedir. Bu

nedenle, karot alınacak betonun en az 14 günlük olması

gerekmektedir.

Çatlamış beton elemanlardan karot alınmamalıdır. Aynı

zamanda, çatlamış karot numuneleri üzerinde basınç

deneyi yapılmamalıdır.

Basınç testine tabi tutulmadan önce, karot numunelere

başlık yapılmalıdır.

Karot numunesinin çapı

ASTM’ ye göre, karot çapı 15 cm’ den az olmamalıdır.

Çapı 10 cm olan numunede kullanılabilmektedir. Karot

numunenin çapı, betonda kullanılmış olan en büyük

agrega tane boyutunun 3 katından daha az olmamalıdır.

Karot numunesinin boy/çap oranı

Boyları uzun olan numuneler, boy/çap oranı 2 olacak

şekilde kesilir.

Boyları yeterince uzun olmayan numuneler ise, oldukları

gibi kabul edilmektedir. Ancak, kesildikten sonra

30

boy/çap oranı 0.95’ den küçük olan numuneler üzerinde

basınç testi yapılmamalıdır.

Karot numunelere başlık yapılması

Numunelere, kükürt-grafit tozundan veya düşük kıvamlı

çimento hamurundan ya da çimento-alçı karışımından 5

mm kalınlığında başlık yapılmalıdır.

Karot numunesinin nemlilik durumu

Karot numuneler basınç dayanımı testine tabi

tutulmadan önce, suya doygun duruma getirilmelidir.

ASTM standardına göre, 23 C derece suda en az 40

saat bekletilmelidir.

BS İngiliz standardına göre, en az 48 saat su içinde

bekletilmelidir.

ACI standardına göre, karot alınan elemanın su ile

teması yok ise, yani kuru ortamda ise, alınan karot kuru

olarak test edilmelidir. Bu durumu sağlamak için,

numuneler 7 gün süre ile sıcaklığı 16–27 C derece

sıcaklıkta ve relatif nemi %60 olan havada kurutulmuş

olmalıdır.

31

Deney presinde uygulanacak olan yükün hızı

Basınç yükünün hızı 1.4–3.5 kgf/cm2/saniye olmalıdır.

Karot alınmasının amacı

� Standart deney yönteminden elde edilmiş beton

basınç dayanımı ile karşılaştırma yapabilmek,

� Yerleştirme, sıkıştırma ve kür işlemlerinin uygun

yapılıp yapılmadığını tespit etmek,

� Aşırı yükleme, tekrarlı yükler, kimyasal reaksiyonlar,

yangın, soğuma-ısınma, ıslanma-kuruma, donma gibi

etkenlerin betona zarar verip vermediği tespit etmek

için,

� Betondaki agreganın en büyük tane büyüklüğü, tane

şekli, gradasyonu, betonda segregasyon olup olmadığı,

betondaki karbonatlaşmanın derinliği, beton içindeki

donatının çapı, donatıda paslanma olup olmadığı karot

alınarak tespit edilebilir.

Karotların dayanımını etkileyen faktörler

� Bir araştırmada,

32

En büyük agrega tane çapı 2 cm, karot çapı 5 ve 10 cm,

boy/çap oranları aynı, basınç dayanımı yaklaşık olarak

aynı olmuştur.

Bir araştırmada,

En büyük agrega tane çapı 3 cm, karot çapı 5, 10 ve 15

cm, boy/çap oranları aynı, basınç dayanımı yaklaşık

olarak aynı olmuştur.

Bir araştırmada,

En büyük agrega tane çapı 4, 8 ve 16 mm, karot çapı 5,

7.5 ve 10 cm, boy/çap oranları aynı, basınç dayanımı

yaklaşık olarak aynı olmuştur.

Bu deneylerden şu sonuç ortaya çıkmaktadır. Her ne

kadar 10 cm çapından küçük karotların basınç

dayanımları arasında fazla fark olmasa da, 10 cm’den

küçük çapta karot kullanıldığında mutlaka fazla sayıda

numune denenmelidir.

� Karotun başlık yapılmamış haliyle boy/çap oranı 0.95’

den küçük olmamalıdır. Başlık yapılan karotların

boy/çap oranı en az 1 olmalıdır.

33

� İngiliz standardında, karotun dayanımını, yapıdaki

betonun dayanımına çevirebilmek için şu formül

kullanılmaktadır.

σküp=σkarotxD/(1.5+1/(Boy/çap))

Yatay karot alımı için, D=2.5

Dikey karot alımı için, D=2.3 alınır.

Karot numunelerin basınç dayanımını taze betondan

üretilen 15cm’lik küplerin 28 günlük dayanımlarına

çevirebilmek için, aşağıdaki formül kullanılır.

σküp=σkarotxD’/(1.5+1/(Boy/çap))

Yatay ve dikey delinme durumları için D’ değeri

sırasıyla 3.25 ve 3.0 dır.

� Beton döküm yönünde alınan karotların basınç

dayanımı, bu yöne dik olarak alınan karotun basınç

dayanımından %7–9 daha fazladır.

� Karotun yüzeyinde, iri agregaların kesilmiş olması

durumu basınç dayanımını değiştirmektedir. Bunun için

şöyle bir deney yapılmıştır. Aynı beton karışımından

birisi silindir diğeri küp şeklinde olmak üzere numuneler

34

hazırlanmış; silinir kalıba dökülmüş numunede agregalar

kesilmemiştir. Küp numuneden ise, silindir numune ile

aynı çapta karot alınmış ve ister istemez yüzeye yakın

kısımdaki iri agregalar kesilmiştir. Karot alınan betonun

basınç dayanımının, silindir numunenin basınç

dayanımından %5 daha küçük olduğu bulunmuştur.

� Karot numunede bulunabilecek donatı, basınç

dayanımını etkilemektedir. Kesilen donatı sayısı fazla

olduğu zaman, basınç dayanımındaki azalma miktarı da

fazla olmaktadır. Kesilen donatı çapının büyük olması,

basınç dayanımını daha fazla azaltmaktadır.

� Karot numuneye yapılan başlık yeterince dik durumda

ve dayanımı yüksek ise, basınç dayanımı

etkilenmemektedir. Ancak reçineden yapılan

başlıklarda, %20 basınç dayanımı azalması olmaktadır.

� Islak durumdaki numunelerin basınç dayanımı, kuru

durumdaki numunelerin basınç dayanımından daha düşük

olmaktadır.

35

Standart numune ile karot numunesi

arasındaki basınç dayanımı farkının oluşma

sebepleri

� Betonu oluşturan malzeme oranlarındaki muhtemel

farklılıklar,

� Yapıya taşınan betonun çökme kaybını telafi etmek

için ilave su kullanılması,

� Betonun üst kısmının terleme nedeniyle daha sulu ve

daha gözenekli olması,

� Sıkıştırma farklılıkları,

� Kür farklılıkları.

Standart yöntemle elde edilen basınç dayanımı, karot

alımı ile elde edilen basınç dayanımından daha yüksek

olmaktadır.

Boy/çap oranı 2 olan karot numunesi ile bir kenarı 15

cm olan küp numune arasında aşağıdaki bağıntı

bulunmuştur.

Karot dayanımı= 0.67xKüp (Bir kenarı 15 cm)

36

15 cm kenarlı küp numunelerde elde edilen ortalama

basınç dayanımının 15x30cm boyutlu standart silindir

numunelerin ortalama basınç dayanımından 1.25 kat

daha fazla olduğu kabul edilecek olursa, bu ilişki

aşağıdaki duruma dönüşür.

Karot adayanımı= 0.84xStandart silindir dayanımı

Basınç dayanımı değeri arttıkça, standart silindirin

basınç dayanımı ile karot numunelerin basınç

dayanımları arasındaki fark ta artmaktadır. Örneğin,

Standart silindir basınç dayanımı 20 MPa olan betonun

basınç dayanımı, karot numunesinin basınç

dayanımından %5 daha büyüktür.

Standart silindir basınç dayanımı 50 MPa olan betonun

basınç dayanımı, karot numunesinin basınç

dayanımından %15 daha büyüktür.

Hasarsız deney yöntemleriyle beton basınç

dayanımı bulunması

Standart deney yönteminin avantajlı olmayan tarafları;

Uygulama, silindir veya küp numune ile sınırlıdır,

37

Deney sonunda numune kırıldığı için, ancak bir kez

basınç dayanımı ölçümü yapılmaktadır.

Karot makinesi ve kırma presi pahalıdır.

Bu nedenle, hasarsız test yöntemleri geliştirilmiştir.

Hasarsız yöntemlerin avantajı

� Değişik şekillerdeki ve boyutlardaki betonlarda

uygulama imkânı,

� Kullanılan cihazların ucuzluğu,

� Pratik ve basit ve hızlıdır,

� Beton üzerinde değişik zamanlarda tekrar ölçüm

yapılabilirliği,

� Beton dayanım kazanma hızının takibi,

� Kalıp sökme zamanının tespiti,

� Betonun üniformitesinin tespiti,

� Yangın veya don gibi etmenler karşısında, beton

kalitesinin değişiminin incelenmesi,

Beton test çekici

Beton yüzeyine çarpan bir metal biyenin, geri sıçrama

prensibine göre çalışır. Haliyle, sert yüzeylere çarpan

38

bilyenin sıçrama miktarı da o kadar fazla olmaktadır.

Bu prensipten yola çıkılarak, kırılmış betonun basınç

dayanımı ile bilyenin sıçrama miktarı arasında bir ilişki

oluşturulmuştur.

N tipi çekiç, normal ağırlıklı betonlar üzerinde

kullanılır. Darbe enerjisi 0.225 kgxm dir.

L tipi çekiç, yapay taşlarda kullanılır. Darbe enerjisi

0.075 kgxm dir.

M tipi çekiç, kütle betonların dayanımını ölçmede

kullanılır. Darbe enerjisi 3 kgxm dir.

Burada, N tipi çekiçten bahsedilmektedir.

Çekiçle deney yapılmadan önce mutlaka kalibrasyon

işlemi yapılmalıdır. 15 kg ağırlığında, Brinell sertliği 500

kg/mm2 olan bir örs kullanılmaktadır. Bu örse

vurulduğunda, çekicin geri sıçrama değerinin 80 olması

gerekmektedir. Mesela bu örse vurulduğunda, 75

değeri elde ediliyorsa, 80/75 oranı kullanılarak basınç

dayanımı değerinde bir artış göz önüne alınmalıdır. Yani

basınç dayanımı değeri artırılmalıdır.

39

Test çekicinde geri sıçramayı etkileyen faktörler

� Darbenin uygulandığı yön; aynı kalitedeki bir beton

blokta, yerçekimi etkisiyle yukarıdan aşağıya doğru

yapılan uygulamalarda daha yüksek, aşağıdan yukarıya

doğru yapılan uygulamalarda ise daha düşük olmaktadır.

� Beton yüzeyinin ıslak veya kuru olması durumu,

� Beton yüzeyinde karbonatlaşmanın olup olmadığı,

� Darbenin beton yüzeyindeki iri agrega üzerine veya

demir donatılara yakın bölgeler üzerinde uygulanıp

uygulanmadığı,

Test çekicinde uygulama

� Kalibrasyonu yapılmalıdır,

� Sıvasız olan çıplak betona vurulmalıdır, yüzeyi

temizlenmelidir.

� Yüzeyde karbonatlaşma mümkünse yüzey 1 cm

kalınlığında kazılarak kaldırılmalıdır,

� Beton yüzeyine 1 cm aralıklarla en az 10 adet darbe

vurulmalıdır.

40

� 10 vuruş içerisinde şayet çok büyük veya çok küçük

olan değer varsa bunlar ortalamaya katılmamalıdır.

Ultrasonik test cihazıyla beton basınç

dayanımı tespiti

Ultrasonik cihazın kullanılmasıyla, betonun içerisine

gönderilen ses üstü dalgaların betonun bir yüzeyinden

diğerine geçme süresi ölçülmekte, dalga hızı

hesaplanmaktadır. Hesaplanan sesüstü dalga hızı ile

betonun basınç dayanımı ve diğer özellikleri arasındaki

ilişki yaklaşık olarak elde edilmektedir.

Katı bir malzemenin içinden geçen sesüstü dalgaların

hızı, sesüstü dalgaların içinden geçtiği malzemenin

elastiklik modülü ve yoğunluğu ile ilgilidir. Ultrasonik

test cihazı bu ilişkiden yola çıkılarak icat edilmiştir.

Beton bloğun içinden geçen dalganın hızı aşağıdaki gibi

hesaplanmaktadır.

V=106S/t dir.

Sesüstü hızı etkileyen faktörler

� Gönderici ve alıcı başlıkların beton yüzeyi ile teması,

41

� Gönderici başlık ile alıcı başlık arasındaki mesafe,

� Test yönteminin uygulandığı ortamın sıcaklığı,

� Betondaki nem miktarı,

� Betonun içindeki demir donatılar.

Birleşik yöntem

Schmidt çekici ile ultrason yönteminin birlikte

kullanıldığı metottur.

Hassasiyeti oldukça yüksektir.