İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Yapı Malzemesi
Beton Üretimi
&
Taze Beton Deneyleri
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Beton Karışım Hesabı
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Beton Karışım Hesabı
Tasarım İlkeleri
1. Beton işlenebilir olmalı.
2. Beton yeterince dayanım sağlamalı (Amaç dayanımı).
3. Betonun durabilitesi iyi olmalı ve çevresel etki değerlerine dayanıklı
olmalı.
4. W/C değeri belli bir oranı aşmamalı.
5. Çimento dozajı belli bir değerin altında olmamalı.
6. Betonun yoğunluğu ihtiyaca göre belirlenmelidir.
7. Hidrotasyon ısısı dikkate alınmalıdır.
8. Ekonomik olmalı
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Beton Karışım Hesabı
1. Tablolar ve Ampirik Formüller
2. Deneme Karışımı
3. Taze Beton Deneyleri
1. Birim ağırlık
2. Kıvam sınıfı (Slump vs.)
3. Hava miktarı
4. Sertleşmiş Beton Deneyleri
1. Basınç deneyi
2. Yarma deneyi
3. Eğilme deneyi
5. Gerçek Karışım
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Beton Karışım Hesabı
Hesabı yapabilmek için 2 tür veri grubuna ihtiyaç vardır.
1. Hammaddeye ait bilgiler
A. Agrega granülometrisi, birim ağırlığı ve özgül ağırlığı
B. Çimentonun norm mukavemeti ve özgül ağırlığı
C. Kullanılacaksa, katkıların özellikleri ve özgül ağırlıkları
2. Üretilecek betonun niteliklerine ait bilgiler
A. Projede istenen basınç dayanımı
B. Yapıdan beklenen servis ömrü ve betonun maruz kalacağı çevre koşulları
C. Taze betonun işlenebilme özelliği
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
1. Agregalar
Maksimum agrega tane çapının bulunması
•
•
•
•
Dmax<1/5 Kolon/kiriş minimum kalınlık
Dmax<1/3 Döşeme maksimum kalınlık
Dmax<3/4 En yakın iki donatı arası mesafe
Dmax<1/1 Paspayı
Agrega karışım oranlarının bulunması
•
Standart referans eğrileri kullanılabilir
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
1. Agregalar
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
2. Su ve çimento miktarı hesabı
Su miktarının hesabı:
Gerekli işlenebilirlik oranının hesabı.
#Betonarme Temel: Min.20mm Max.80mm
#Kirişler: Min.50mm Max.100mm
etc.
*TS 802(2009)
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
2. Su ve çimento miktarı hesabı
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
2. Su ve çimento
Çimento miktarının standartlar ile hesabı:
C=W/(W/C Ratio)
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
2. Su ve çimento
Çimento miktarının Bolomey Formülü ile hesabı:
 c
' 
fa =K B 
-k 
 E+h

K B : 7-35 M P a arasında değişen bir katsayı
k' : 0,3-0,5 arasında değişen bir başka katsayı (genellikle 0,5)
f a : am aç dayan ım ı f c : karakteristik dayanım
σ : standart sapm a
f a = f c + 1. 48σ
E ğer standart sapm a m evcut değilse  değeri 1.48 σ yerine  kullan ılır.
 8 M P a if  C 30
 6  M P a if C 20 -C 30
  M P a if  C 20
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
3. Sınır değerlerin kontrolü
Çimento dozajı ve Su/Çimento oranının kontrolü:
• Çevresel etki sınıfları
— izin verilen malzeme sınıfı ve içeriği;
— maksimum Su/Çimento oranı;
— minimum çimento içeriği;
— minimum beton dayanım sınıfı;
ve eğer varsa:
— betonun minimum hava içeriği.
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
3. Sınır değerlerin kontrolü
Çevresel etki sınıflarına ait koşullar sağlanmalı
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
4. Katkı kullanımı
E ğer katkı kullanılacaksa:
K ullanılacak katkı m iktarı katkının teknik öz elliklerikullan ılarak hesaplanır.
B u m iktar genellikle çim ento/ba ğlayıcım iktarının oranıdır.
5. Hava içeriği
D enem e üretim inde hava içeriği tahm ini b ir değer alınır.
G erçek değer üretim den sonra yapılacak taze beton deneyleri ile bulunur.
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
6. Agregaların toplam hacminin hesaplanması
 C

3
c  E  h  V add  V a  1000dm  V a  1000  
 E  h  V add 
 c

V a :T oplam agrega hacm i
c :çim ento m iktarı(hacim ce) C :çim ento m iktarı(ağırlıkça ) c :Ç im ento özgülağırlığı
e : sum iktarı(hacim ce)   su  m iktarı(ağırlıkça )
h :hava m iktarı
V add : katk ım iktarı(hacim ce) 
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
6. Her agrega tipinin ağırlığının belirlenmesi
 C

3
c  E  h  V add  V a  1000dm  V a  1000  
 E  h  V add 
 c

V a :T oplam agrega hacm i
c :çim ento m iktarı(hacim ce)C :çim ento m iktarı(ağırlıkça ) c :çim ento özgülağırlığı
e :su m iktarı(hacim ce)  su  m iktarı(ağırlıkça )
h :hava içeriği
V add : K atk ı hacm i
A grega ağırlığı V a * K arışım daki agrega  yüzdesi ) * Ö zgülağırlık )
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Örnek Karışım Hesabı
Teorik malzeme ağırlığı ve deneme üretimindeki malzeme miktarı
1m3
25dm3
Çimento
…
…*25/1000
Su
Katkı
…
…
…*25/1000
…*25/1000
Doğal kum
…
…*25/1000
Kırma Taş No.1
…
…*25/1000
Kırma Taş No.2
…
…*25/1000
Teorik Birim Ağırlık =
_________________________________
1 metre küp betondaki teorik malzeme miktarı
Deneme üretimi teorik malzeme miktarları ile yapılır
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Taze Beton Özelikleri
1. İşlenebilirlik
Slump Test
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Taze Beton Özelikleri
2. Taze betonun birim ağırlığı
Sıkıştırılmış taze betonun hacmine oranıdır, kg/m3 cinsinden ifade edilir.
Bu değer teorik birim ağırlıktan bir miktar farklıdır.
Bunun nedeni tahmini olarak alınan hava miktarıdır.
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Taze Beton Özelikleri
3. Hava İçeriği
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Taze beton deneylerinden sonraki hesaplar
• Gerçek hava miktarı bulunur.
• Malzeme miktarları yeniden hesaplanır.
• Bu miktarlar gerçek malzeme miktarlarıdır.
G erçek  M iktar = .
T eorik  M iktar
 Δt


Δ g 

Δ t : T eorik  B irim  A ğırlık
Δ g : G erçek  B irim  A ğırlık
Ce =
Ct
 Δt



Δ
g


 e =
Et
 Δt



Δ
g


 gibi ..
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Gerçek hava miktarının hesaplanması
 Ce

W esand W e C S 1 W e C S 2
h g  1000  
 Ee 


 .. 
 sand
 CS 1
 CS 2
 c

• Bu değer deneyler hesaplanan hava miktarı ile
uyumlu olmalıdır.
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Ü retilecek betonun özelikleri
M aksim um agrega tane çap ı: 31,5 m m
K ıvam : P lastik
B eton sınıfı: C 30
S tandart sapm a: 2 M P a
3
Ç im ento tipi: C E M I 42,5 (d= 3,12 gr/cm )
K arbonatlaşm a nedeni ile korozyon riski (a z) (X C 1)
T ahm ini hava içeriği: % 2
A gregalar:
D oğal kum : d= 2,67 gr/cm
3
K ırm a kum : d= 2,68 gr/cm
3
K ırm a T aş N o.1: d= 2,70 gr/cm
3
K ırm a T aş N o.2: d= 2,72 gr/cm
3
H erhangi bir katk ı kullanılm ayacaktır.
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Agrega karışım oranlarının bulunması
Elek
0.25
0.5
1
2
4
8
16
32
D.Kum
5
85
92
97
99
100
100
100
K.Kum
13
23
35
60
85
100
100
100
K.Taş1
1
2
2
3
7
44
98
100
K.Taş2
1
1
1
1
1
1
64
100
100
90
D oğal K um : % 15
80
K ırm a K um : % 25
70
K ırm a T aş N o.1: % 35
60
K ırm a T aş N o.2: % 25
50
40
30
20
10
0
0.25
0.5
1
2
4
8
16
32
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
1 m etreküp için su m iktarı170kg.
f a = 30+ 1,48*2= 32,96 M P a
S u/Ç im ento oran ı 0.65olarak seçilir.
Ç im ento dozajı= 170/0,65= 260 kg.
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
M aksim um W /C oran ısağlanm aktadır (0,65)
M inim um beton sınıfısağlanm aktadır (C 30)
M inim um çim ento içeriğisağlanm aktadır (260  kg)
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
T oplam agrega hacm i
3
260
3
1m = 1000 dm =
3,12
V ag = 726,67 dm
+
170
1
+ (1000*0,20)+ V ag
3
A grega ağırlıkları:
D o ğalkum = 726,67*0,15*2,67= 291 kg
K ırm a kum = 726,67*0,25*2,68= 489,9 kg
K ırm a T aş N o.1= 726,67*0,35*2,70= 686,7 kg
K ırm a T aş  N o.2= 726,67* 0,25*2,72= 484,1 k g
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
1m etreküp m alzem e için  teorik m alzem e m iktarı:
Ç im ento: 260 kg
S u: 170 kg
D oğalK um : 291 kg
K ırm a K um : 489,9 kg
K ırm a T aş N o.1: 686,7 kg
K ırm a T aş N o.2: 484,1 kg
T eorik B irim A ğırlık: 2382,7 kg
İstanbul Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi
Yapı Malzemesi Anabilim Dalı
Rapor Düzeni
1. Deneylerin kısaca açıklanması
15 desimetreküp üretim için malzeme miktarları
Üretilen betonun slump değerleri
Deneyler ile ilgili gözlemleriniz
2. Gerçek malzeme miktarlarının hesabı
Gerçek birim ağırlık değerini 2350 kg/m3 alarak
(Her iki grup için de bu değer geçerlidir !!!)
3. Hava içeriğinin hesabı
Gerçek malzeme miktarı hesabından
Download

Beton üretimi - İstanbul Teknik Üniversitesi