Beton Kimyasal Katkıları

Taze veya sertleşmiş betonun bazı özelliklerini değiştirmek üzere, karıştıma işlemi esnasında betona, çimento kütlesine oranla az miktarlarda ilâve edilen malzemelere kimyasal katkı denir. Betonda kullanılacak olan katkıların uygunluğu deneylerle belirlenmelidir. Unutulmamalıdır ki, kötü tasarlanmış bir beton karışımı kimyasal katkılar kullanarak iyileştirilemez. Ancak kaliteli bir betonun performansı daha da iyileştirilebilir.  Kimyasal katkının etkisi, katkı dozajının arttırılmasıyla doğru orantılı değildir. Katkı üretici firmaları tarafından farklı katkı tipleri için farklı optimum kullanım dozajları önerilmektedir.

Kimyasal katkıların beton yapıların  durabilitesi ve maliyetlerine katkıda  bulunduğu artık herkesce kabul edilmektedir. Kimyasal katkıların geliştirdiği özellikler betonun işlenebilirliği ve sıkıştırılmasında sağlanan kolaylıklar, sertleşmiş betonun geçirgenliğini azalma, ve donma çözülme dayanımını artırma olarak sayılabilir.

Beton Standardına göre, betonda kullanılacak katkıların toplam miktarı,katkı imalâtçısı tarafından önerilen en fazla miktarı ve daha yüksek miktar kullanımının beton performans ve dayanıklılığı üzerinde olumsuz etkisi olmadığı belirlenmemişse 1 kg çimento için 50 g'ı geçmemelidir. 2g /1kg çimento oranından daha az miktarda kullanılan kimyasal katkıların kullanımına, karışım suyunun bir kısmı içerisine karıştırılması şartıyla izin verilir. Sıvı katkıların toplam miktarı, birim hacim (1m3) beton için 3 litreden daha fazla ise, betonun su/çimento oranının hesaplanmasında katkıda bulunan su miktarı dikkate alınır. Birden fazla katkının aynı beton harmanında kullanılması durumunda,bu katkıların birbiriyle uyumluluğu başlangıç deneyleriyle kontrol edilmelidir. Taze beton kıvamı ³ S 4, V 4, C 3 veya ³ F4 olan betonlar, yüksek oranda su azaltıcı / süper plastikleştirici kimyasal katkılarla imal edilmelidir.

Kimayasal katkıların özellikleri TS EN 934-Kimyasal Katkılar – Beton , Harç ve Şerbet için  standart serisinde belirlenmiştir.

Bölüm 2- Beton Katkıları

Bölüm 3- Harç Katkıları

Bölüm 4- Şerbet Katkıları

Bölüm 5- Püskürtme Beton Katkıları

TS EN 934-2 aşağıdaki tiplerde katkıları içerir:

-          Su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar

-          Yüksek oranda su azaltıcı / süper akışkanlaştırıcı katkılar

-          Su tutucu katkı

-          Hava sürükleyici katkı

-          Priz hızlandırıcı katkı

-          Priz geciktirici katkı

-          Su geçirimsizlik katkısı

-          Priz geciktirici/su azaltıcı/akışkanlaştırıcı katkılar

-          Priz geciktirici /yüksek oranda su azaltıcı /süper akışkanlaştırıcı katkılar

-          Priz hızlandırıcı / su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar

Kullanımda olan diğer tip katkılar TS EN 934-2 içermemektedir, fakat TS EN 206-1 a göre uygunluğun sağlanması şartıyla kullanılabilir.

Bu Katkı tipleri;

-          Korozyon önleyiciler

-          Rötre engelleyiciler

-          Su altı beton katkıları

-          Prekast beton katkıları

 Beton üretiminde yaygın olarak kullanılan kimyasal katkı tipleri ise aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

 Su azaltıcı / akışkanlaştırıcı kimyasal katkılar:

 Bu katkının işlevi, su miktarını değiştirmeden taze betonun işlenebilirliğini (kıvamını) arttırmaktır. Bu katkılar çimento tanelerine negatif elektrostatik yük yüklerler. Tüm taneciklerin yükleri aynı

olduğundan, çimento tanecikleri birbirlerini iterler. Bu sayede, çimento ve agrega taneleri arasındaki sürtünme kuvveti azalır, kıvamda artış gözlenir ve beton daha homojen bir yapıya sahip olur.

 Bu katkının bir diğer kullanım amacı ise, taze betonun aynı kıvama sahip katkı içermeyen referans betona göre daha az su ile yapılabilmesi, bu anlamda erken ve nihai basınç dayanımlarında  artışın sağlanmasıdır.

 Bu katkılar iki grupta toplanabilir:

 a)       Normal veya orta su azaltıcı/akışkanlaştırıcı katkılar: Su azaltma miktarı katkısız referans betona göre en az % 5 olan katkılar. Bu katkılar hazır beton endüstrisinde ve prefabrik beton endüstrisinde betona akışkanlık kazandırmak amacıyla kullanılmaktadır.

 b)       Yüksek oranda su azaltıcı/süper akışkanlaştırıcı katkılar: Su azaltma miktarı katkısız referans betona göre en az % 12 olan katkılar. Bu katkılar yüksek akışkanlık istendiğinde, yüksek erken dayanım istenen yerlerde , su geçirimsizlik aranan elemanlarda, erken kalıp alınması gereken yerlerde kullanılmaktadır.

 Su tutucu katkılar:

Bu katkılar taze betonda su kusmayı (terleme) azaltıcı katkılardır. Bu katkıların bir işlevi de, düşük harç fazına sahip olan betonların çökme ve ayrışma eğilimini engellemektir.  Bunlar suyun viskozitesini arttırarak karışımı daha kohezif (tutucu) , homojen ve işlenebilir hale getirirler. Bu tip katkılar boşluksuz betonlarda, kendiliğinden yerleşen betonlarda ayrışmayı engellemek için ve hafif betonlarda hafif agregaların karışım içinde homojen dağılmasını sağlamak için kullanılmaktadır.

Su geçirimsizlik katkıları:

Bu katkılar suyun emilmesini (absorbsiyon) engellemek için tasarlanmışlardır. Bunlar çimentonun ana bileşenleriyle reaksiyona girerek kılcal (kapiler) boşlukların su emmesini durdururlar. Bu katkılar betona bir miktar da hava sürüklediklerinden dolayı, kullanımı sırasında dozajın belirli bir optimum miktarı aşmamasına dikkat edilmelidir.

 Hava sürükleyici katkılar:

 Bu katkılar beton bünyesinde mikro ölçekli (0.02-0.3 mm.çaplı) yapay hava boşlukları oluşturarak betonun donma-çözülme dayanımını arttırılar. Betonun kılcal boşluklarında donan ve hacmi genişleyen su, oluşan bu hava boşluklarının içinde genleşerek betona bir zarar vermez. Bu özellik açık saha betonlarında, havaalanı pistlerinde ve buz çözücü tuz kullanılan yerlerde çok önemli yarar sağlayarak betonun ömrünü uzatır. Bu katkılar betonun işlenebilirliğini de bir miktar arttırırlar.

 Priz hızlandırıcı katkılar:

 Bu katkılar çimento ile su arasındaki reaksiyonu özellikle erken yaşlarda hızlandırarak, hidratasyonun hızlı gelişmesini ve hidratasyon ısısının yükselmesini sağlarlar. Bu yüzden soğuk ortam koşullarında da gereken diğer önlemleri de alarak erken dayanım elde edilebilir. Bu katkının hangi kullanım dozajında betonu dondan koruduğu ile ilgili katkı üreticisi firmalara danışılmalıdır.

Priz geciktirici katkılar:

Bu katkılar çimento ile su arasındaki reaksiyonu yani hidratasyonu dolayısıyla priz süresini 2-12 saat arasında geciktirirler. Bu sayede betonun işlenebilme süresi uzar. Bu katkılar sıcak havada beton dökümünde veya beton döküm hızının az olduğu durumlarda soğuk derzlerin oluşmaması için veya kütle betonlarında beton iç ısısının hızlı yükselmesini ve bundan dolayı oluşabilecek termal çatlakları engellemek için kullanılır. Betonda kullanmadan önce bu katkıların betondaki etkileri ön beton deneyleriyle hassas olarak test edilmelidir.

Katkıların bir kombinasyonu kullanılacağında katkıların uyumu ve performansları kontrol edilmelidir.

Beton katkılarının performansı TS EN 934-2 tarafından tek fonksiyonlu katkıların ana fonksiyonlarına ve çift etkili katkıların ana ve ikincil fonksiyonlarına  göre kontrol edilir. Bu performans şartları Tablo 9 ‘da verilmiştir.

Kimyasal katkıların performansı referans betona göre belirlenir. Deney karışımı (kimyasal katkılı) kontrol karışımıyla (katkısız) kıyaslanır . Klor ve alkali içerilkleri de ölçülerek beyan edilir. Katkılar için deney prosedürleri TS EN 480 Kimyasal Katkılar – Beton , Harç ve Şerbet için  - Deney Metodları  serisinde belirlenmiştir.

Betonda bulunabilecek maksimum klorür içeriği TS EN 206-1 ‘de belirlenmiştir ve kimyasal katkıların bu miktara katkısı hesaplanabilir. TS EN 934-2 maksimum klorürü içeriğini %0.1 veya üreticinin beyanıyla sınırlandırmıştır.

 Maksimum alkali madde içeriği  TS EN 934-2 ‘ye göre üretici tarafından her kimyasal katkı için beyan edilmelidir.

 Tablo 9. TS EN 934-2 standardına göre katkıların performans kriterleri

 

Kimyasal Katkı Tipi

Performans Şartı

TS EN 934-2’deki değeri

Su azaltıcı / akışkanlaştırıcı katkılar

Eşit kıvamda su azalması

azalma ³%5

Yüksek oranda su azaltıcı / süper akışkanlaştırıcı katkılar

Eşit kıvamda su azalması

Eşit su/çimento oranında kıvam artışı

azalma ³%12

çökme artışı ³120mm

Su tutucu katkı

Kusmada azalma

azalma ³%50

Su geçirimsizlik katkısı

Kapiler emmede azalma

Kütlece azalma ³%50

Hava sürükleyici katkı

Sertleşmiş betonda hava boşluğu özellikleri

Açıklık faktörü£0.200mm

Priz hızlanrıdıcı katkı

İlk priz süresinde azalma

Azalma ³%40 5°C’de

Sertleşmeyi hızlandırıcı katkı

1. gündeki basınç dayanımı

2. gündeki basınç dayanımı

Artış ³%20 20°C’de

Artış ³%30 5°C’de

Priz geciktirici katkı

İlk priz alma ve priz bitiş sürelerinde  artış

priz alma artış ³ 90 dakika

priz bitiş artış £360 dakika

Priz geciktirici/ su azaltıcı/akışkanlaştırıcı katkılar

Eşit kıvamda su azalması

 

İlk priz alma ve priz bitiş sürelerinde  artış

azalma ³%5

 

priz alma artış ³ 90 dakika

priz bitiş artış £360 dakika

Priz geciktirici/ yüksek oranda su azaltıcı/süper akışkanlaştırıcı katkılar

Eşit kıvamda su azalması

 

Eşit su/çimento oranında kıvam artışı

 

İlk priz alma ve priz bitiş sürelerinde  artış

azalma ³%12

 

çökme artışı ³120mm

 

 

priz alma artış ³ 90 dakika

priz bitiş artış £360 dakika

Priz hızlandırıcı/ su azaltıcı/akışkanlaştırıcı katkılar

Eşit kıvamda su azalması

 

İlk priz almasüresinde azalma

 

azalma ³%5

 

azalma ³30 dakika 20°C ‘de

ve ³%40 5 °C ‘de

Okunma 2455 defa Son Düzenlenme Pazartesi, 20 Ocak 2014 11:48