Taze Betonda Oluşan Farklı Oturma Çatlaklarının İncelenmesi

Abstract

Taze beton çatlakları, betonun kalıba yerleştirilmesini izleyen ilk 30 dakika ile 5 saat arasında, genelde döşeme gibi geniş yüzeylere uygulanan betonlarda görülür. Oluşan çatlaklar betonun özellikle durabilitesi açısından zararlıdır. Bu çalışmada incelenecek olan oturma çatlakları ise genellikle kirişlerde üst yüzeye yakın donatıların hemen üstünde oluşurlar. Taze betonda iri agrega taneleri dibe çökerken su yüzeye doğru hareket eder. Yüzeye yakın donatılar bu çökmeye karşı koyar ve oturmasını tamamlayamayan üst beton tabakası zaten düşük olan çekme dayanımını kaybederek çatlar. Oturma çatlakları, betonun kohezyon ve kararlılığının artırılmasıyla ve bir başka deyişle ayrışma (segregasyon) ve terlemenin azaltılmasıyla azaltılabilir. Oturma çatlakları bu reolojik özelliklerle çok yakından ilişkilidir. Agreganın granülometrisi ne kadar az boşluklu ise kusma suyunun yukarı çıkması zorlaşır, gecikir ve terleme hızı azalır. Ayrıca inceliği yüksek çimento, mineral katkı ve ince agrega kullanımıyla harçtaki suyun ıslatması gereken toplam yüzey alanı artacağından fazla suyun terleme yoluyla çıkmasının önüne geçilir. Birçok araştırma sonucunda normal betonla birlikte kullanılan inceliği yüksek puzolanların terleme hızını azalttığı bulunmuştur. Bu da puzolanların, özgül yüzeylerinin fazlalığının yanında, suyun yukarı çıkış kanallarını kapamasından ve pürüzlü bir yapıya sahip olup su tutmasındandır. Yine de bütün puzolanlar ve özellikle de günümüzde yaygın olarak kullanılan mineral katkı olarak da isimlendirilen ürün artığı puzolanların hepsi benzer özellikler göstermemektedirler. Yapılan bir başka araştırmada [2] PKC/B 32.5R ve PC42.5 çimentoları kullanılarak hazırlanmış C25 ve C35 betonlarının yüzeyinde oluşan suyun buharlaşması belirlenmiştir. Çimento tipinin betonun terlemesini etkilediği görülmüştür. Yüksek çimento miktarı içeren beton numunelerin daha az terleme yaptığı, daha çok karışım suyu içeren numunelerin de en çok su buharlaşmasına maruz kaldığı belirlenmiştir. C3A miktarı az olan çimentoların terlemesinin çok olduğu sonucuna varılmıştır. Şu ana kadar yapılan çalışmaların çoğu ayrışma ve terlemenin, beton kesitin üst kısmındaki donatılar ve onu çevreleyen beton arasındaki aderans sorunlarındaki etkilerini görmek üzerinedir. Bu çalışmada su/çimento (su/çim) oranı, dozaj miktarı, agreganın incelik modülü ve numunedeki donatının yüzeyle arasındaki mesafe olan pas payı değişiminin terleme, oturma miktarı ve farklı oturma çatlakları ile olan ilişkisi incelenecektir.

Fresh concrete cracks are formed in the time interval between first 30 minutes and 5 hours after the concrete casts into the molds and usually happens on the large concrete surfaces like slabs. The cracks are detrimental especially for the durability of the concrete. The differential settlement cracks which will be observed in this study are usually seen on the top of the upper reinforcements of a beam. In fresh concrete while solids settle down, water raises towards the surface. The upper steel bars resist this settlement and the upper concrete layer which couldn’t complete its settlement loses its cohesion and cracking occurs. Settlement cracks can be reduced with the increase in cohesion and stability, in other words with the decrease in segregation and bleeding. Settlement cracks are closely related to these rheological properties. With the decrease in the porosity of the aggregate granulometry, the raise of the bleeding water to the surface becomes harder, retards and so the bleeding rate decreases. Besides, with the use of fine cement and high cement content, the total area which must be wetted will be increased so the escape of the water can be prevented. In many studies it was found out that the use of fine pozzolans in the concrete decreases the bleeding rate. Besides their high specific surfaces, this is due to pozzolans to congest the water channels to the surface, have porous structure and so to keep extra water. Nonetheless all of the pozzolans and especially the by-product ones which are commonly named “mineral admixtures” don’t show similar results. For example in a study which is done by PJ Wainwright and H Ait-Aider, by using ground granulated blast furnace slag (ggbs) as mineral admixture in the partial replacement with Ordinary Portland Cement (OPC), an increase in the rate and the total amount of the bleeding water was observed. The aim of the study was to compensate the negative effect of the ggbs with increasing OPC ratio. At the end of the study bleeding was sharply decreased. In another study, the evaporation on the surfaces of the C25 and C35 concretes which was prepared by using PKC/B 32.5R and PC42.5 were determined. It was found that the bleeding of the concrete is influenced by the type of the cement. It was seen that the specimens which have higher cement content generated less bleeding water and the specimens which have higher water content were exposed to maximum evaporation. It was also seen that the cements have low C3A content had higher bleeding. Many studies till now, observed the segregation and bleeding effects on the aderance problems between the upper reinforcements and the surrounding concrete. İn this study settlement cracks caused from differential settling will be observed. Mix dosage, water/cement ratio, fineness modulus and cover will be altered in order to observe the cracks.