DENİZDEN ÇIKARILAN KUMUN BETON MUKAVEMETİNE ETKİSİ
Ömer ÖZKAN
Z.K.Ü. Alaplı Meslek Yüksek Okulu, 67850, Zonguldak, Türkiye
ÖZET
1999 yılında meydana gelen depremler sonrasında, kıyı
şeridinde bulunan şehirlerde yapı malzemesi olarak kullanılan betonun
karışımında deniz kumunun kullanılmasının beton mukavemetine ve dayanımına
etkisi tartışılmaya başlanmıştır. Bu çalışmamızda Zonguldak-Alaplı bölgesinde
denizden çıkarılan kum ile Zonguldak-Alaplı Çayından çıkarılan kumun
mukavemetlerinin zamana göre değişimleri karşılaştırılmıştır. Kullanılan ince
agregada. Birim ağırlık, özgül ağırlık, ince madde oranı tayini, organik madde
oranı tayini, incelik modülü deneyleri yapılmıştır. Yapılan deneyler
neticesinde denizden çıkarılan kumun mukavemeti ortalama 0,34 oranında
düşürdüğü tespit edilmiş olup bunun da kumun içeriğinden kaynaklandığı sonucuna
varılmıştır.
Anahtar Kelimeler:
Mukavemet, Beton, Deniz kumu
THE EFFECT OF SEA SAND ON THE CONCRETE ENDURANCE STRENGTH
ABSTRACT
In the aftermath of massive
earthquak es in 1999, the use of sea sand in the construction material
as a substance has been widely questioned as it may have negative side effects
on endurance strength of buildings in coastal cities. In this study, the change
in the endurance of the concrete has been tested by the use of sea and river
sand types from Zonguldak-Alapli region. Some experiments concerning unit
weights, absolute weights, and ratio of fine material and organic material
ratio of sand types were also executed. As a result of experiment made about
special features of the sand types, it is well understood that the endurance
strength of concrete consisting of sea sand is 34% less than that of the normal
sand due to the changes in ingredients of sand types.
Key Words: S trength, Concrete, Sea Sand
1.
GİRİŞ
Nüfus oranının ve şehirlere göçün
artış gösterdiği 1970 ‘li yıllar ile birlikte ülkemizde konut sorunu ve buna
bağlı olarak malzeme gereksinimi de artmıştır. Bu sebeple kıyı bölgeleri ve
özellikle İstanbul’da yapılarda denizden çıkarılan agreganın kullanımı
zorunluluk halini almıştır. Bu dönemde ülkemizde iri agrega mevcut kalker taş
ocaklarında kırma yöntemiyle sağlanmakta, fakat kumu denizlerden başka
yerlerden sağlamak imkansızdı. Dere ve ocak kumu bulmak ise hemen hemen
imkansızdı [Akman, 1967]. Bu dönemlerde kullanılmaya başlanan ve 1999 yılına kadar
yapılarda kullanılan deniz kumu ile üretilen betonlar içerdikleri az sayıda iri
dane ve danelerin dayanıksızlığı sebebiyle düşük mukavemetli ve kalitesiz
olmakta idi [Akman , 1972, 1975].
Karadeniz kumları kuvartz yönünden
zengin, kalsit ve az miktarda kalseuden içeren kumlardır. Kalseuden alkali
reaksiyonlara yol açabilmektedir. Karadeniz kumlarına uygulanan dona
dayanıklılık testinde % 35 düzeyinde hasar görülmüştür. Bu duruma göre
Karadeniz kumlarının dış etkilere dayanıksız olma olasılığı yüksektir [Akman,
1977 ].
Agreganın hacimsel olarak betonun % 60-75’ini ve ağırlık
olarak da %70-85’inin oluşturduğu ve sertleşmiş betonun özellikleri ile karışım
oranlarını önemli ölçüde etkilediği bilinmektedir [Kosmatha
and Panarese, 1992 ]. Agrega doğal, yapay yada her iki
cins yoğun mineral malzemenin genellikle 100 mm’ ye kadar çeşitli
büyüklüklerdeki kırılmamış ve/veya kırılmış tanelerin bir yığınıdır [TS
706, 1969 ]. Agregalar iri agrega (çakıl) ve
ince agrega (kum) olmak üzere iki guruba ayırabiliriz. 4,76 mm’ lik (No: 4)
kare delikli elek üzerinde kalan malzemeye iri agrega, bu elekten geçen
malzemeye de ince agrega denir. Beton üretiminde doğal agrega ve kırma agrega
kullanılabilmektedir. Doğal agregalar oluşumları gereği doğanın aşındırma
etkisi ile yuvarlaklaştırılmışlardır. Yuvarlak agreganın yığın olarak
yerleşmesi geometrik yapısı gereği daha kolay olup, özgül yüzeyi de (kırma
agregaya göre) daha küçük olduğundan daha az su ile işlenebilmektedir. Buna
karşın kırma agrega köşeli ve yüzeyleri pürüzlüdür [Akman,
1984 ].
Genel olarak beton agregalarının seçiminde şu hususlara
dikkat edilmelidir [Shergold, 1953
].
·
Agrega yığınının kompasitesi
(doluluk oranı) maksimum, toplam yüzeyi minimum olmalıdır. Bu husus boşluksuz
bir beton dokusu oluşturmaya yönelik olup çimento ekonomisi ve işlenebilirlik
için gerekli bir işlemdir.
·
Beton üretiminde kullanılacak
agreganın rutubet ve sıcaklık tesirinden dolayı hacim değişikliği göstermemesi
gerekir.
·
Agregaların sağlam, fiziki olarak
sert ve su emme yüzdesinin ve porozitesinin düşük, dona karşı dayanımının da
yüksek olması gerekir. Özellikle dona ve aşınmaya maruz betonlarda agreganın
fiziki olarak sağlam olması koşulu aranır. Su emmesi ve porozitesi düşük
agregalar betonun dona karşı dayanımında oldukça önemli rol oynarlar.
·
Agregalar beton için zararlı
maddeleri içermemelidirler. Bazı agregaların içerisindeki kalsiyum ve magnezyum
sülfatlar, çimentonun hidratize alüminatları ile reaksiyona girerek büyük
hacimli tuzları meydana getirerek betonun hacim genişlemesi ile parçalanmasına
sebep olurlar.
2.
MATERYAL
1.
Kaba
Agrega
4,76 mm’ lik (No:4) kare delikli
elek üzerinde kalan malzemeye iri agrega denmektedir. Çalışmamızda doğal dere
kumu ile yapıla n beton ile deniz kumu kullanılarak yapılan beton numunelerinde
aynı özellikte ve aynı granülmetride kaba agrega kullanılmıştır.
Kullanılan agregalar Zonguldak-Alaplı deresinden
çıkarılan doğal agregadır. Agreganın granülmetri eğrisi Şekil 2.1.’de
verilmiştir. Kaba agrega üzerinde yapılan deney sonuçları da Tablo 2.1.’de
verilmiştir.
Tabo2.1.
Kaba agrega deney sonuçları
Deneyler
|
Standart
No
|
Değer
|
Birim Ağırlık (kg/dm3)
|
3529
|
1,67
|
Özgül Ağırlık (kg/dm3)
|
3527
|
2,68
|
İnce Madde Oranı Tayini (%)
|
3673
|
1
|
Aşınmaya Dayanıklılık (%)
|
3655
|
24,6
|
İncelik Modülü
|
706
|
2,81
|
Şekil
2.1. Kaba agrega granülmetri eğrisi
2.
İnce Agrega
4,76 mm’ lik (No: 4) kare delikli elekten geçen malzemeye
ince agrega denmektedir. Çalışmamızda iki farklı ince agrega kullanılmıştır.
Kullandığımız agreganın bir bölümü
Zonguldak-Alaplı deresi doğal kumu diğeri de
Zonguldak-Alaplı sahillerinde çıkarılan deniz kumudur. Bu iki ince agregaya ait
granülmetri eğrisi Şekil 2.2. ‘de verilmiştir. İnce agregalar üzerinde yapılan
deney sonuçları da Tablo 2.3.’ de verilmiştir.
Tablo
2.3. İnce agrega üzerinde yapılan deney sonuçları
Deneyler
|
Standart No
|
Dere kumu
|
Deniz kumu
|
Birim Ağırlık (kg/dm3)
|
3529
|
1,84
|
1,40
|
Özgül Ağırlık (kg/dm3)
|
3527
|
2,62
|
2,68
|
İnce Madde Oranı Tayini
|
3673
|
2
|
5
|
Organik Madde Tayini
|
3526
|
1-2
|
2-3
|
İncelik Modülü
|
706
|
2,31
|
1,2
|
Şekil
2.2. İnce Agregaların granülmetri eğriler
Petrografik yönden Karadeniz
kumları; kuvartz yönünden zengin, kalsit ve az miktarda kalseuden içeren kumlardır. Kavkı içeriği yüksek
olmayan yüzdelerde kalmaktadır. Karadeniz kumlarının petrografik yönden %
bileşimleri T ablo
2.4. ‘ de
verilmiştir.
Tablo
2.4. Karadeniz kumları petrografik bileşimleri
Karadeniz Kumları
|
Kavkı
|
Kuvartz
|
Kalseuden
|
Kalsit
|
Opak Mineraller
|
% bileşimleri
|
15-17
|
60-65
|
3-5
|
15-20
|
3-5
|
3.
Çimento
Çalışmamızda Karadeniz Ereğli yöresinde üretilen cüruflu
çimento kullanılmıştır. Çimentonun özelliği kütlece 20-80 kısım portland
çimento klinkeri ile karşılıklı olarak 80-20 kısım granüle yüksek fırın
cürufunun bir miktar alçı taşı ile birlikte öğütülmesi sonucu elde edilen
hidrolik bağlayıcıdır [TS 20, 1992 ].
Kullandığımız çimento da % 3,5 SO
3, %10 MgO bulunmakta, priz
başlangıç süresi 1 saat, priz sona erme süresi 10 saat, hacimsel genleşme 10
mm, özgül yüzeyi 2800 cm 3/g,
basınç dayanımı 7 gün 16 N/mm 2, 28 günlük 32,5 N/mm2 ‘ dir.
2.4. Su
Beton yapımında su önemli bir bileşen olduğundan, beton
karışım suyunun içilebilecek su olmakla birlikte, daha önce denenmiş ve iyi
sonuç vermiş bütün sular kullanılabilir. Beton karma suyunda aşındırıcı
karbonik asit, mangan bileşikleri, amonyum tuzları, serbest klor, silt yağı,
organik maddeler, evsel ve endüstriyel artıklar bulunmamalıdır. Çalışmamızda
kullanılan su, içilebilir özellikte şebeke suyudur.
3.
METOT
1.
Beton
Sertleşmiş beton nitelikleri yapı tasarımcısı tarafından
belirlenebilmekle birlikte taze beton özellikleri; yapı tipi, yerleştirme ve
taşıma tekniklerine göre belirlenir [TS 1247, 1984 ].
Beton birleşim hesaplarında;
·
Taze beton işlenebilme özelliği,
·
Agrega karışım granülmetrisi,
·
Çimento dozajı,
·
Su/çimento oranı olmak üzere dört
değişken vardır.
1.
Taze beton
işlenebilme özelliği
Beton işlenebilme özelliği, en basit bir şekilde kalıbına
kolayca yerleştirilebilecek bir kıvama ve gerek taşıma gerek yerleştirme
sırasında ayrışmama özelliğine sahip olması istenir. Beton işlenebilme özelliği
mutlak olarak tarif edilebilecek bir kıvam değildir. İşlenebilme özelliği
pratikte betonun kıvamı ile ifade edilir, kıvam ise betonun akıcılık veya
ıslaklık derecesi olarak tarif edilebilir [Troxel and Kelly, 1968 ].
2.
Agrega
granülmetrisi
Beton içindeki agrega karışımında
tane boyutlarının gösterdiği dağılıma denir. Betonda agrega karışımı
granülmetrisi şu amaçlar için yapılır [Neville, 1973];
·
Agrega arası boşluğu minimuma
indirmek,
·
Minimum su kullanarak kıvamını uygun
hale getirmek,
·
Taze betonu ayrışmasını
önlemek,
·
Terlemeyi azaltmak.
3.1.3. Çimento dozajı
Yerleşmemiş 1 m
3 beton içinde bulunan çimentonun kg
ağırlığıdır. Su ve çimentonun oluşturduğu çimento hamurunun agrega taneleri
arasında kalan boşlukları yeterince dolduracak miktarda olması gerekmektedir.
Çimento dozajının gereğinden fazla olması, betonun zaman içinde yapmış
olduğu “rötre” ve yüklerin etkisi ile zamanla yaptığı şekil değiştirme “sünme”
sınırları aşabilmektedir, bununla beraber üretilen betonlarda çatlamalar
meydana gelmektedir [Powers, Copeland and lee Mann, 1959 ].
3.1.4. Su/çimento oranı
Su/çimento oranı betonun mukavemetini ve dayanıklılığını
belirleyen önemli etkendir. Su ve çimentodan oluşan çimento hamurunda, suyun
çimentoya oranı ne kadar düşük olursa hamur o kadar koyu kıvamlı olur ve böyle
bir hamura sahip betonun mukavemeti, dayanıklılığı ve hacim sabitliği o derece
iyi değerler alır. Beton karışım hesabı standartlarında su/çimento oranı
çeşitli iklim ve çevre şartlarına maruz kalan betonların dayanıklılığını
sağlamak amacıyla sınırlanır. Bu sınırlamanın temelinde sürekli olmayan kılcal
boşluk ağına sahip, dona dayanıklı betonlar elde etme düşüncesi yatar [ACI,
1992 ]. Su/çimento oranı beton
sınıfı ve betonun maruz kalabileceği dış etkilerin şiddeti ile ilişkilidir. 28
günlük basınç dayanımlarına göre TS 500’ün öngördüğü şartlar içerisind e tablodan belirlenir.
2.
Beton
Karışım Hesabı
Karışım oranlarının saptanmasındaki gaye, belirli bir agrega
ile istenilen özelliklere sahip beton üretimi için çimento, agrega, su ve katkı
maddeleri gibi karışıma giren çeşitli maddelerin en ekonomik oranlarının
bulunmasıdır. Karışım oranlarının saptanmasında genellikle betonun basınç
dayanımı ve işlenebilirliği göz önünde bulundurularak aşağıda yazılan değerler
göz önüne alınarak hesaplanır
[Thycenne, 1967
].
·
Projede öngörülen beton basınç
dayanımı
fcm= f
ck + Df
fcm=
160 + 40 = 200 ( kgf/cm2 )
·
Agrega en büyük tane boyutu 19,1 mm’
dir.
·
Birim ağırlık,
·
Çökme miktarı 15 cm
·
Su/çimento oranı 0,70 olarak TS
500’e göre seçilmiştir.
Elde ettiğimiz verilere göre TS 500’ün öngördüğü şartlar
içerisinde her iki kum içinde aynı karışım
hesabı kullanılmıştır. Elde edilen
karışım miktarları Tablo 3.1:’de verilmiştir.
Tablo
3.1. 1 m 3
beton karışım miktarları
Numune
|
Çimento
kg
|
Su
miktarı
|
Kum
kg
|
Çakıl
Kg
|
Çökme
miktarı
|
Deniz kumlu beton
|
292
|
210
|
822
|
1014
|
15
|
Dere kumlu beton
|
292
|
196
|
804
|
1014
|
15
|
3.
Beton
Üretimi
3.3.1. Betonun karıştırılması
Üniform bir beton kalitesini temin edebilmek için karıştırma
işleminin tam olarak yapılması gerekir. Bu sebeple beton yapımı sırasında
kullanılan ekipman ve yöntemlerin beton içerisindeki en büyük agregayı da
içeren malzemeleri en etkin bir şekilde karıştırabilecek ve kullanacağı iş için
en küçük çökme değerini verebilecek kapasitede olması gerekir. Bunu yanı sıra
karıştırma ve taşıma ekipmanlarının kapasitesi de birbiri ardı sıra
yerleştirilen betonlar arasında soğuk derz oluşumunun engellenme si için önem arz eder [
TS 1247, 1984 ].
Kullanılacak olan beton karıştırıcısı bütün agrega
tanelerinin yüzeylerinin çimento pastası ile kaplanmasını temin etmek ve betonu
oluşturan elemanlarını bir kütle şekline dönüşmesini sağlamaktır. Bu çalışmada
1,5 KW gücünde 0,08 m 3 kapasiteli devirmeli tambur karıştırıcı
kullanılmıştır. Karıştırıcının standartlara göre 1,5 dakika dönmesi
sağlanmış ve bu şekilde karıştırılan betonun 15*15 küp numunelere şişleme
yöntemiyle yerleştirilmişti r.
3.3.2. Beton bakımı ve deney aleti
İyi kalitede beton uygun şartlarda bakıma tabi tutulmalıdır.
Kür, çimento hidratasyonunu geliştirmek ve sonuç olarak betonun mukavemet
kazanmasını sağlamak için uygulanan işlemlerdir. Kür işlemleri sıcaklık
kontrolü ve beton rutubetinin çevresel koşullara bağlı olarak artması ya da
azalmasının kontrolünü içerir. Rutubet betonun hem mukavemetini hem de
dayanıklılığını etkiler. Çimento hidratasyonunun sadece su ile dolu kapiler
boşluklarda oluşabilmesinde kaynaklanır. Bundan dolayı suyun kapiler
boşluklardan uçması yoluyla su kaybı önlenmesi gereklidir. Hidratasyonda beton
bünyesinde bulunan suyun kullanılması yoluyla oluşan içsel su kaybı dışarıdan
alınan su ile giderilmek zorundadır [TS 1247,1984 ]. Çalışmamızda çelik kalıplara yerleştirilen beton 24 saat
boyunca rutubetli ortamda bekletilmiş ve daha sonra 27 gün boyunca kür
havuzunda bekletilmiştir.
Deney presinin kapasitesi deney numunelerini kırmaya yeterli
kapasitede ve kırma yükünün en az % 1’ini gösterecek duyarlıkta bulunmalıdır.
Yükleme hızı sabit ve darbe etkili olmamalıdır. Deney presi hidrolik yağ ile
sıkıştırma yapan üst kısmı sabit alt piston hareket ederek yükleme yapmaktadır [
TS 1247,1984] . Çalışmamızda Deney aletinin hızı
4,5 KN/sn olarak sabitlenmiştir.
4. DEĞERLENDİRME VE TARTIŞMA
4.1. Deney Sonuçları
Denizden
çıkarılan ve doğal dere kumu kullanılarak yapılan iki farklı betonun 7, 21, 28,
56, 90, 112 günlük mukavemet değerleri Tablo 4.1’ de verilmiştir. Her iki
malzemeden elde edilen betonların zamana göre değiş imi de Şekil 4.1’de
verilmiştir.
Şekil
4.1. Mukavemetlerin günlere göre değişim
Tablo
4.1. Mukavemet değerleri
Numuneler
|
Mukavemet Değerleri kgf/cm2
|
|||||
15 x 15 Küp
|
||||||
7 günlük
|
21 günlük
|
28 günlük
|
56 günlük
|
90 günlük
|
112 günlük
|
|
Dere kumu
|
91,4
|
133,00
|
186,67
|
250,67
|
261,77
|
273,33
|
88,94
|
135,00
|
188,44
|
264,00
|
264,40
|
269,78
|
|
88,22
|
141,00
|
182,22
|
253,33
|
263,50
|
270,22
|
|
f cm(0rtalama )
|
89,52
|
136,33
|
185,78
|
256,00
|
263,22
|
271,11
|
fck (karakteristik)
|
87,39
|
131,33
|
181,67
|
246,97
|
261,51
|
268,63
|
Deniz kumu
|
68,22
|
104,00
|
142,13
|
190,67
|
198,20
|
209,73
|
66,35
|
102,70
|
139,24
|
188,36
|
196,16
|
207,42
|
|
65,78
|
98,8 ,0
|
132,89
|
187,20
|
197,80
|
207,81
|
|
f cm (Ortalama)
|
66,78
|
101,83
|
138,09
|
188,74
|
197,39
|
208,32
|
fck (karakteristik)
|
65,15
|
98.37
|
132.04
|
186.48
|
196,00
|
206.74
|
4.2. Sonuçları Değerlendirilmesi
Deney sonrasında elde edilen
sonuçların farklılık arz etmesinden ötürü, bu değerlerin aritmetik
ortalamasının alınması gerekmektedir. Elde edilen değerler ortalama
değerlerden farklı olduğundan her bir deneğin
ortalama sapma değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen verileri anlamlı
hale getirmek ve kesinleştirmek için aşağıda verilen tek yönlü varyans çözümü
uygulanarak ileri sürülecek hipotezlerin doğruluğu araştırılacaktır [Köksal,
1994]. Tablo 4.2’den faydalanılarak Tablo 4.3 oluşturulmuştur ve
daha sonra F Test’ ine geçilmiştir.
Tablo
4.3. Varyans Çözüm Tablosu
KAYNAK
|
K.T.
|
S.d
|
K.O
|
F
Test
|
Tablo( µ= 0,01)
|
İnce agrega
|
16891,65
|
1
|
16891,65
|
727,5
|
3,23
|
Mukavemet günleri
|
55590,73
|
3
|
18530,24
|
1284,15
|
8,65
|
Etkileşim
|
1004,30
|
3
|
334,77
|
1170,5
|
248,5
|
Numuneler arası
|
73486,68
|
7
|
10498,10
|
23,19
|
8,63
|
S ij (Hata)
|
230,87
|
16
|
14,43
|
||
Genel
|
73717,55
|
23
|
4.3. Tartışma
Denizden çıkarılan kumlar ile normal dere kumu ile yapılan
betonların 7, 21, 28,
56, 90 ve 112 günlük mukavemetleri ve mukavemetlerin zamanla değişimi
incelenmiştir. Yapılan incelemeler neticesinde denizden çıkarılan kumun
mukavemetinin dereden çıkarılan kum ile yapılan betonun mukavemetine göre
ortalama 0,34 daha az olduğu gözlenmiştir.
M. Akman’ ın İstanbul çevresinde kullanılan denizden
çıkarılan 6 çeşit kum üzerinde yaptığı araştırmaya göre kumların nitelik
yönünden yetersiz olduğu ve fiziksel özelliğine içerisinde bulunan kavkı
miktarının önemli etkisi olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmaya göre kum
türünün sağlamlığının beton mukavemetine doğrudan doğruya etken olmadığı, deniz
kumunun daha çok su gereksinimini arttırarak mukavemet üzerine etki ettiği
belirtilmiştir. Deniz kumlarının nitelikleri ve kavkı içerikleri beton ve harç
mukavemetine su/çimento oranını etkilemesi dolayısı ile zarar vermektedir.
Bununla beraber kavkı miktarının beton dayanıklılığına doğrudan doğruya zararlı
olduğu belirtilmiştir [Shergold, 1953
]. İngiltere’de yapılan deniz kumu araştırmasında kavkı oranının
2,83-1,41 mm arasına düştüğü tespit edilmiştir [Roder, 1968 ]. Bunun yanında Koh ve Hattori’ nin yapmış olduğu
çalışmalara göre kavkı’ nın yumuşak dana gurubuna girmedikleri ancak şist
yapılı agregann yumuşak dane etkisi gösterdiği öne sürülmektedir [Koh
and Hattori ]. Champan ve Reoder müsaade
edilebilir kavkı miktarının iki katını kullanmış oldukları betonlarda 3 ve 7
günlük mukavemetlerin düşük olduğunu fakat 28 ve 90 günlük mukavemetlerde
hiçbir değişiklik gözleyememişlerdir [Chapman and Roader, 1970 ].
Bunun yanında deniz suyundan ötürü NaCl’ nin betona etki
ettiği düşünülebilir ancak Griffin ve Henry yapmış oldukları çalışma ile
değişik yüzde dilimlerinde NaCl’ nin yapmış olduğu etkiyi şu şekilde tespit
etmişlerdir [Griffin and Henry, 1961
].
Tuz
28
günlük
miktarı (%)
mukavemet değeri (kgf/cm 2)
0,00
283
5,32
292
13,30
246
Kadiroğlunun 2
000 yılında Ege Denizi suyunun üç
farklı bölgede Beton içerisinde karma suyu olarak kullanılmasını incelemesi
neticesinde 7, 28 günlük beton mukavemetlerinin %5-9 oranında farklılık
gösterdiği ancak 90 günlük mukave
mette herhangi bir değişim
görülmemiştir. Yapılan çalışmada deniz suyu ile hazırlanan betonlarda priz sürelerinin bir saat kadar hızlandığı ve
su/çimento oranını arttırdığı gözlenmiştir
[ Kadiroğlu, 2000]
.
Çevremiz denizlerinde NaCl miktarı en çok 3 gr/lt ve 0,70
su/çimento oranlı bir betonda bu değer %20’lere varmaktadır. Denizlerde toplam
tuz oranı yere, sıcaklığa bağlı olarak farklı değerler almaktadır. Deniz
sularında %35 toplam tuzlulukta NaCl içeriği %30 mertebesindedir. Tuzun etkisi
ile çimentonun prizi etkilenmektedir, tropikal bir ülkede yapılan araştırmada
deniz suyunun priz süresini %75 kısalttığı gözlenmiştir [Thomas
and Lisk, 1970 ]. Deniz kumunun sürüklediği tuzun
negatif sonuçlara yol açıp açmadığı tartışılmaktadır [Kelly,
1968 ]. Akman’a göre ise deniz kumundaki
tuz miktarı belirli sınırlarda değişmekte ve priz süresini olumlu veya olumsuz
yönde etkilememektedir ve sadece denizde çıkarılan kum danelerinin biçimsiz,
ince oluşunun amaçlanan ucuz ve mukavim beton yapımını büyük ölçüde
zorlaştırdığı ortaya çıkmaktadır [8
].
5. SONUÇ
Yapılan bütün araştırmalar ışığında deniz kumu yapısında
ince maddenin çok oluşu, çok fazla suya ihtiyaç duyması, içeriğinde bulunan
tuzlar gibi bir çok olums uz
fiziksel olayı içermektedir. Bu çalışmamızda deniz kumu ve normal kum ile
üretilen beton numunelerimizin zamana bağlı mukavemetlerinde değişim olup
olmadığı incelenmiştir. Genel olarak deniz kumu ile üretilen betonlar 0,34
oranında diğer ince agrega ile üretilen betonlara göre mukavemeti düşük
bulunmuştur. Zaman ilerledikçe de her iki agrega ile üretilen betonların
mukavemetlerinin bir önceki zamana göre ortalama 0,36 kadar arttığı
gözlenmiştir.
Kgf/cm2
|
Karakteristik
mukavemet (fck)
|
%
Değişim
|
|
Dere kumu
|
Deniz kumu
|
||
7 günlük
|
|||
21 günlük
|
131,33
|
98.37
|
0,33
|
28 günlük
|
181,67
|
132.04
|
0,34
|
56 günlük
|
246,97
|
186.48
|
0,35
|
90 günlük
|
|||
112 günlük
|
268,63
|
206.74
|
0,30
|
Fakat bu oranın zamana bağlı olarak çok fazla değişmediği
gözlenmiştir. Meydana gelen bu farklılığın bugüne kadar yapılan çalışmalarda da
ifade edildiği gibi deniz kumunun içermiş olduğu biçimsiz ve ince dane
yoğunluğunun fazla olmasından kaynaklandığı tespit edilmiştir. Deniz
kumunun olumsuz bir malzeme olduğu bütün araştırmalarda da ifade edilmiştir.
Eğer mutlak kullanılması gerekiyorsa da bünyesinde bulunan tuz miktarının açık
havada kurutulması ve daha iyi granülmetriye sahip hale dönüştürülmesi
gerekmektedir.
6. KAYNAKLAR
ACI Committee 211, 1992. Recommend
Practice for Selecting Proportions for Normal Weight Concrete ACI 211.1
|
Akman, S. 1967. Özel Yapılarda
Betonun Kalitesi, Büyük Şehirlerin ve İstanbul’un Agrega Sorunu, Mimarlık
Dergisi, Cilt 5, Sayı 10, Ekim 1967.
|
Akman, S. 1977. Denizden Çıkarılan
Beton agregalarının Teknik Sorunları, İ.T.Ü. Yayın No: 1976/12, Y.A.Y.K.Y.,
İstanbul
|
Akman, S., 1972. İri Agrega-Kum
Oranının Beton İçyapısı ve Özelliklerine Etkisi, Doçentlik Tezi, İ.T.Ü.
İnşaat Fakültesi, 1972
|
Akman, S., 1975. Kırmataş İri
Agregalı Betonlarda Harç-Beton Sınırı Üzerinde Araştırmalar, İ.T.Ü. İnşaat
fakültesi, Teknik Rapor No: 21
|
Akman, S., 1984. Beton Semineri,
DSİ TAKK yayını, s.18.
|
Chapman, G.P., Roader, A.R., 1970.
The Effects of Sea-Shells in Concrete Aggregates-Concrete, Vol. 4, No.2,
pp.71-79, Feb. 1970
|
Griffin, D.F., Henry, R.L., 1961.
Integral Sodium Chloride Effect on Strength, Water Vapour Transmission and
Efflorescence of Concrete, Journal of ACI, Vol. 58, pp. 751-772, Dec. 1961
|
Kadiroğlu, İ. Deniz Suyunun Beton
Karma Suyu Olarak Kullanımı, Hazır Beton Dergisi, Yıl: 7, sayı 4, Eylül-Ekim
2000.
|
Kelly, R.T., 1968. The GLC
Specification for Marine Aggregates, Proceedings of Symposium on Sea-Dredged
Aggregates for Concrete, Sabd and Fravel Association of Great Britain. pp.
51-56, Slough Buckinghamshir.
|
Koh, Y., Hattori, T., 1961. Effect
of Coarse Aggregate on the Durability of Concrete, Intentional Symposium,
Durability of Concrete, Preliminary Report, pp.135-148, Prague
|
Kosmatka, D.W., 1966. Leightweight
Cncrete and Aggregates, ASTM Special Technical Publication, No: 169-A:
359-375
|
Köksal, B., “İstatistik Analiz
Metotları”, İstanbul, 1994
|
Neville, A.M., 1973. Properties of
Concrete Pitman Paper Backs.
|
Powers,. T.C., Copeland, Le Mann,
H.M., 1959. Capillary Continuity or Discontinuity in Cement Pastes, J.Portl.
Cem. Assoc. Research and Development Labourites 1, No.2 s.38-48 May 1959,
|
Roeder A., R., 1968. Some
Technical Data on Sea-Dredged Aggregates, Proceedings of Symposium on
Sea-Dredged Aggregates for Concrete, Sabd and Fravel Association of Great
Britain, pp. 5-23, Slough Buckinghamshire.
|
Shergold, F.A. 1953. The
percentage words in compacted grawel as a measure of its angularity, Mag.
Conc. Res.5, No13,p. 3-10
|
Thomas, K., Lisk, W.E., 1970.
Effect of SeaWater from Tropical areas on Settings Times of Cements, Material
et Conctruction, Bull. Rilem, No. 4, pp. 131-132, April 1970
|
Thycenne, D.C., 1967. Structural
Concrete Made With Leightweight Aggregates, Concrete Journal, Vol 1; p.p.
23-27
|
Troxel, G.E.H.E., Kelly, J.W.,
1968. Composition and Properties of Concrete, Second Ed. Mc. Graw Hill
|
TS 1247, 1984, Beton Yapım, Döküm
ve Bakım Kuralları, Ankara
|
TS 20, Nisan 1992, Çimentoların
Sınıflandırılması ve Sınır Değerlerinin Tespiti, Ankara
|
TS 706, 1969. Beton Agregaları,
Ankara
|
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder