TÜRK STANDARDI
TURKISH STANDARD
TS 3648
Nisan 1984
1.Baskı.Baskı
ICS 91.100.30
ÖNYAPIMLI BETON ELEMANLARA ATMOSFER BASINCI ALTINDA
BUHAR KÜRÜ UYGULAMA KURALLARI
Steam Curing of Precast Concrete Products Under Atmospheric
Pressure
TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ
Necatibey Caddesi No.112 Bakanlıklar/ANKARA
−
Bugünkü teknik ve uygulamaya dayanılarak hazırlanmış olan bu standardın, zamanla ortaya
çıkacak gelişme ve değişikliklere uydurulması mümkün olduğundan ilgililerin yayınları izlemelerini
ve standardın uygulanmasında karşılaştıkları aksaklıkları Enstitümüze iletmelerini rica ederiz.
−
Bu standardı oluşturan Hazırlık Grubu üyesi değerli uzmanların emeklerini; tasarılar üzerinde
görüşlerini bildirmek suretiyle yardımcı olan bilim, kamu ve özel sektör kuruluşları ile kişilerin
değerli katkılarını şükranla anarız.
Kalite Sistem Belgesi
İmalât ve hizmet sektörlerinde faaliyet gösteren kuruluşların sistemlerini TS EN ISO 9000 Kalite
Standardlarına uygun olarak kurmaları durumunda TSE tarafından verilen belgedir.
Türk Standardlarına Uygunluk Markası (TSE Markası)
TSE Markası, üzerine veya ambalâjına konulduğu malların veya hizmetin ilgili Türk Standardına uygun
olduğunu ve mamulle veya hizmetle ilgili bir problem ortaya çıktığında Türk Standardları Enstitüsü’nün
garantisi altında olduğunu ifade eder.
TSEK
Kalite Uygunluk Markası (TSEK Markası)
TSEK Markası, üzerine veya ambalâjına konulduğu malların veya hizmetin henüz Türk Standardı
olmadığından ilgili milletlerarası veya diğer ülkelerin standardlarına veya Enstitü tarafından kabul
edilen teknik özelliklere uygun olduğunu ve mamulle veya hizmetle ilgili bir problem ortaya çıktığında
Türk Standardları Enstitüsü’nün garantisi altında olduğunu ifade eder.
DİKKAT!
TS işareti ve yanında yer alan sayı tek başına iken (TS 4600 gibi), mamulün Türk Standardına uygun
üretildiğine dair üreticinin beyanını ifade eder. Türk Standardları Enstitüsü tarafından herhangi bir
garanti söz konusu değildir.
Standardlar ve standardizasyon konusunda daha geniş bilgi Enstitümüzden sağlanabilir.
TÜRK STANDARDLARININ YAYIN HAKLARI SAKLIDIR.
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
İÇİNDEKİLER
0 - KONU, TANIM, KAPSAM, AMAÇ ...................................................................................................... 5
0.1 - KONU......................................................................................................................................... 7
0.2 - TANIMLAR ................................................................................................................................ 10
0.3 - KAPSAM ................................................................................................................................... 61
0.4 - AMAÇ........................................................................................................................................ 64
1 - BUHAR KÜRÜ UYGULAMA KURALLARI ....................................................................................... 67
1.1 - BUHAR KÜRÜ SÜRESİ......................................................................................................... 69
1.2 - BUHAR KÜRÜ AŞAMALARI................................................................................................... 109
1.3 - BUHAR KÜRÜ DONANIMI ................................................................................................. 145
EK - 1................................................................................................................................................... 250
BUHAR KÜRÜNÜN TEMEL iLKELERi ............................................................................................... 251
Bu Standard Metninde Atıf Yapılan Türk Standardları.................................................................... 332
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
ONYAPIMLI BETON ELEMANLARA ATMOSFER BASINCI ALTINDA
BUHAR KÜRÜ UYGULAMA KURALLARI
0 - KONU, TANIM, KAPSAM, AMAÇ
0.1 - KONU
Bu standard, atmosfer basıncı altında buhar kürü ile ön yapımlı beton elemanlara erken dayanım
kazandırma kurallarına dairdir.
0.2 - TANIMLAR
0.2.1 - Önyapımlı Beton Elemanlar
Önyapımlı beton elemanlar, yapıdaki yerlerinin dışında bir yerde üretilen ve kullanılacağı yapı yerine
taşınarak monte edilen beton blok, kiriş, kolon, panel, plak, boru ye direk gibi betonarme, öngerilmeli
beton veya donatışız beton elemanlardır.
0.2.2 - Erken Dayanım
Erken dayanım, betonun TS 3068 1) 'de öngörülen standard kür şartlarında veya hava koşullarında
belirli bir sürede kazanacağı dayanımının çabuklastırılmasıyla daha kısa sürede elde edilen
dayanımdır.
0.2.3 - Buhar Kürü
Buhar kürü, buhardan yararlanılarak, sıcaklık ve nemi yüksek bir ortamın sağlanmasıyla betona erken
dayanım kazandırmayı öngören bir beton kürü yöntemidir.
0.2.4 - Atmosfer Basıncında Buhar Kürü
Atmosfer basıncında buhar kürü, buhar kürü koşullarının yapay olarak ek bir basınç oluşturulmadan
doğal atmosfer basıncı altında uygulandığı buhar kürü sistemidir.
0.2.5 - Buhar Kürü Hücreleri
Buhar kürü hücreleri, beton elemanlara içinde buhar kürü uygulanan, çevreden korunmuş yerlerdir.
0.2.5.1 - Buhar Tünelleri (Sürekli Sistem)
Buhar tünelleri, sürekli buhar kürü uygulamasında kullanılan, uzunluğu boyunca sıcaklık ve nem
koşulları kontrollu olarak değişiklik gösteren ve beton parçaların belirli bir hızla içinden geçirilmesi
sonucunda istenen kür nitelikleri sağlanan tünel biçimindeki buhar kürü hücreleri di;.
0.2.5.2 - Buhar Odaları (Süreksiz Sistem)
Buhar odaları, süreksiz (kesintili) buhar kürü uygulanmasında kullanılan, nemi kontrol edilebilen,
sıcaklığı ve sıcaklık yükseltme hızı ayarlanabilen, mamul giriş ve çıkış kapıları yeterli derecede
korumalı; sıcaklık ve nemin odanın her tarafına eşit (üniform) olarak dağılabiK diği buhar kürü
hücreleridir.
0.2.6 - Buhar Öncesi Süreci (Bekleme Süreci)
Buhar öncesi süreci, beton elemanın kalıba dökümünün tamamlanması ile buhar körü uygulanması
arasında geçen dönemdir.
NOT - Bu sürede bir kısım çimento hidratasyonu oluşur (ilk priz) ve buhar verilmeden önce beton
eleman başlangıç kararlılığını kazanır.
0.2.7 - Sıcaklık Yükseltme Süreci
Sıcaklık yükseltme süreci, beton elemanın sıcaklığının kontrollü bir hızla istenen maksimum sıcaklığa
yükseltildiği süreçtir.
1) Bu standard metninde atıf yapılan Türk Standardlan-nın numaraları metnin sonunda verilmiştir.
1
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
0.2.8 - Isı Emdirme Süreci
Isı emdirme süreci, beton elemanın veya elemanı çevreleyen ortam sıcaklığının maksimum sıcaklıkta
tutulduğu dönemdir. (Bu dönem sonunda beton elemanın dayanımı, gerekli düzeye erişmiş olur).
0.2.9 - Dinlendirme Süreci
Dinlendirme süreci, beton elemanların buharlaşma odası içinde, buhar akımı kesildikten, sonra
tutulduğu dönemdir. (Bu dönemde odanın ısı kayıpları nedeniyle genellikle yavan bir sıcaklık düşmesi
görülür).
0.2.10 - Soğutma Süreci
Soğutma süreci, homojen soğumanın sağlanması ve beton elemanların çatlamasını önlemek amacıyle
buhar kürü ortamındaki sıcaklığın kontrollü bir biçimde azaltılarak elemanların dış çevre sıcaklığına
getirildiği süreçtir.
0.2.11 - Kurutma Süreci
Kurutma süreci, beton elemanların nemlilik oranının dış çevre nemiyle dengeli duruma getirildiği
süreçtir.
0.2.12 - Olgunluk Derecesi
Olgunluk derecesi, buhar kürü süresince uygulanan °C cinsinden sıcaklıkların, bu sıcaklıkların
uygulandığı saat cinsinden kür süreleri ile çarpımlarının toplamıdır.
0.3 - KAPSAM
Bu Standard, önyapımlı beton elemanlara atmosfer ba sıncı altında erken dayanım kazandırmak için
buhar kürü uygulama kurallarını kapsar. Basınçlı buhar kürü (Otoklavda buhar kürü) uygulama
kurallarını kapsamaz.
0.4 - AMAÇ
Betonun bir sanayi ham maddesi olarak kullanımı durumunda, sanayi üretiminin gerektirdiği üretim
hızlarını sağlayabilmek için betonun dayanım kazancı süresini kısaltmak gerekmektedir; Bu amaçlı en
yaygın olarak kullanılan buhar kürü metodunun farklı şekillerde uygulanması ileri yaşlardaki beton
dayanımı açısından farklı sonuçlar vermekte ve hatalı uygulamalar baton elemanların ya üretim
sırasında kırılıp çatlayarak Kullanılmaz duruma gelmesine ya da buhar küründen sonraki dönmde
dayanım kazanma özeliğin! etkileyerek öngörülenden daha az dayanımlı beton elemanlar erde
edilmesine ne-den olmaktadır. Bu Standard çeşitli ö,:alik!erdeki beton elemanlara buhar kürü
uygularosswn kurallarını belirleyerek bu sakıncaları ortadan kaldırmayı ve uygulama birliği sağlamayı
amaçlamaktadır.
1 - BUHAR KÜRÜ UYGULAMA KURALLARI
1.1 - BUHAR KÜRÜ SÜRESİ
Buhar kürü uygulamalarında, önde gelen konulardan biri kür süresini iyi belirliyebilmektir. Du sürenin,
üretimin hızlı yürüyebilmesi, diğer taraftan da buhar kullanımının en azda tutulabilmesi amacıyla
yelerince kısa olarak uygulanması öngörülmektedir. Diğer taraftan, buhar kürünün bitiminde yapılacak
işlemlerin niteliğine göre (kalıptan çıkarma, taşıma, çevre sıcaklığında kür yaptırma, çevre koşullarında
stoklama, kullanıma sevk, kullanıma başlama vb. gibi) buhar kürü sonrası, beton elemanlar yeterli
dayanımı kazanmış olmalıdır.
Buhar kürü uygulaması sonucunda erişilecek dayanımların güvenilir bir yaklaşımla hesaplanabilmesi
için, tüm nitelikleri aynı olan betondan yapılmış numunelerin normal kür koşulları altında (nem kaybı
önlenmiş olarak 21°C ± 2°C sıcaklıkta) üç günlük dayanımının, yeterli sayıda (en az 20) numune
üzerinde TS 3114'e uygun ba sınç dayanımı deneyleri uygulanarak bulunmuş olması gereklidir. Bu
değer bulunduktan sonra uygulanacak on talana buhar kürü sıcaklığı ve buhar kürü süresinin çarpımı
olarak tanımlanan olgunluk derecesine bağlı olarak erişilecek beton dayanımları. Şekil - 1 deki eğriden
elde edilir.
2
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
Şekil - 1 in kullanım şekli aşağıdaki örneklerle açıklanmaktadır :
Örnek - 1
Normal kür koşullan altındaki 3 günlük dayanımı 190 kgf/cm3 i 18,6 N/mm2 ) olan betonun 24 saat
buhar kürü altında 200 kgf/cm2 (19,6 N/mm2) dayanım vermesi için ortalama kür sıcaklığı aşağıdaki
gibi hesaplanır :
2OO
--------- = 1,05 istenen dayanım 3 günlük dayanımın %105 idir.
190
Şekil - 1'den, %105 dayanım 1900°C. saat olgunluk de-rocesinde alda edilmektedir. Bu durumda, 24
saat buhar kürü için gerekli ortalama sıcaklık :
1900
--------= 79°C'dir.
24
Örnek - 2
Ömek-1'de verilmiş bulunan, 3 günlük normal kür altındaki basınç dayanımı 190 kgf/cm2 (18,6 N/mm2)
olan betondan yapılacak parpalara 16 saat süreyle 40°C, 60°C veya 80°C sıcaklıklarda buhar kürü
yaptırılması sonucunda elde edilecek dayanımlar aşağıdaki gibi hesap* lanı;.
Bu koşullarda olgunluk dereceler: 640°C saat, 96O°C saat ve 1280°Csaattir.
Bunların karşılığının, 3 günlük dayanımın %62, %78 ve %95 ine eşit olduğu Şekil - 1 den bulunur.
Bu durumda 16 saat 40°C kür altında:
190x0,62 = 118 kgf/cm2 (11,0 N/mm2) 16 saat 6O°C buhar kürüyle :
190x0,78 = 148 kgf/cm2 (14,5 N/mm2)
10 saat 80°C buhar kürüyle :
190x0.95 = 180 kgf/cm2 (17,7 N/mm2) dayanım elde
edilebilir.
Gerçekte, ısı etkisiyle çimento-agrega reaksiyonu oluşacağından, özelikle ince silisli ağrega
kullanıldığında, hesaplanan dayanımların üzerinde dayanımlar elde edilir.
Şekil 1 - Olgunluk derecesine bağlı olarak, beton numunelerin, 3 günlük standard kür
yaptırılmış betonun dayanımının yüzdesi cinsinden dayanım kazancı.
3
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
1.2 - BUHAR KÜRÜ AŞAMALARI
Çeşitli beton mamullerde buhar kürü uygulamasında her aşamanın uygulanış biçimi, aşağıda
belirtilenlere uygun olmalıdır. Beton borular ve içi boş diğer silindirik veya ince cidarlı düzlemsel beton
elemanlar için TS 3830'da belirtilen buhar kürü kuralları geçerlrdir.
1.2.1 - Buhar Kürü Öncesi Bekleme Aşaması
Buhar kürü öncesi bekleme aşaması, bütün elemanlar için ve özelikle kütlesi yüzeyine oranla fazla
olan, blok ve taşıyıcı önyapımlı elemanlar için gereklidir. Sıcaklık yükselmesi aşamasında düşük
sıcaklık artış hızları uygulanacak olsa bile (11°C/saat ve altı), bu elemanlarda, çevre sıcaklığına bağlı
olarak 1 ile 7 saat arasındaki ön bekleme süreleri uygulanmalıdır. Kütleleri fazla, dolu elemanlarda en
az 3 saat buhar kürü öncesi bekleme uygulanmalıdır.
Hidratasyon ısısı yüksek olan çimentolar kullanıldığında su/çimento oranı yüksek olan elemanlarda ve
beton karma ve dökme işleminin yapıldığı ortamın soğuk olduğu durumlarda (0°C-10°C), buhar kürü
öncesi bekleme süreleri daha uzun tutulmalıdır (5-7 saat).
1.2.2 - Sıcaklık Yükselmesi Aşaması
Buhar kürü öncesi bekleme süresine ve koşullarına bağlı olarak saatte 35°C ye varan sıcaklrk
yükselmeleri uygulanabilir. Ancak saatte 30°C ve daha yüksek sıcaklık artış hızları uygulandığında, ısı
şoku ihtimali artacağından ve ileri yaşlardaki dayanımlar düşük olabileceğinden çok dikkatli
davranılmalı ve uygulanan sürecin uygunluğu yeterli sayıdaki temsil edici numune ürerinde yapılacak
deneylerle kanıtlanmalıdır.
Ekonomik ve teknik açıdan uygun sıcaklık artış hızları genellikle saatte 20°C ile 30°C arasındaki
hızlardır örneğin, önyapımlı, taşıyıcı, donatılı yapı elemanlarına (dikdörtgen kesitli kolonlar veya I
kesitli kirişler) uygulanabilecek sıcaklık yükseltme programları, 3 ila 5 saatlik ortalama 15°C - 20°C
sıcaklıktaki bir ortamda buhar kürü öncesi dinlendirmeden sonra saatte 20°C ila 25°C arasındaki
sıcaklrk yükseltme hızlarını içermektedir.
1.2.3 - Üst Sıcaklık
Uzun ön dinlendirme aşamaları ve yavaş sıcaklrk artış hızları uygulandığında, 100°C a kadar olan üst
sıcaklıklarda buhar kürü uygulanabilir. Ancak, gene de, bu sıcaklıkta ısı şokunu denetleyebilmek için
çok dikkatli dav-ranılması gerekmekte olup, soğutma aşamasında sıcaklık düşüşünü çok yavaş
uygulamak (0,25°C/dakika) gereklidir. Uzun ön dinlendirme, yavaş sıcaklrk artışı ve soğutma süreçleri
uygulanması gerektiğinden, yüksek üst sıcaklıklar ekonomik ve teknik açıdan önemli bir yarar sağlamamaktadır. Genellikle, tehlikesiz olarak uygulanabile çek ve ekonomik açıdan yarar sağlayacak üst
sıcaklıklar G5°C ile 85°C arasındadır.
1.2.4 - Isı Emdirme Süreci
Yüzeyine oranla kütlesi büyük olan, bloklar, kolon ve kirişler vb. gibi beton elemanlarda, ısının
yüzeyden merkeze doğru işlemesi ve elemanların eşit ısınmalarının sağlanması ve daha önemlisi,
uygulanan program gereği ön görülen 'dayanımlara erişilebilmesi için üst sıcaklıkta belirli bir süre
beklenmesi gereklidir.
Isı kayıplarına karşı iyi yalıtılmış buhar odalarında genellikle buhar akışı kesilerek veya çok
yavaşlatılarak üst sıcaklıkta öngörülen süre, az buhar sarfiyetıyla kalınabilir.
1.2.5 - Dinlendirme Süreci
Dinlendirme süreci, ısı emdirme süreci uygulanmayan durumlarda yapılan bir bekleme sürecidir.
Dinlendirme sürecinde, üst sıcaklığa erişildikten sonra buhar kesilerek, programa göre öngörülen süre
beklenir. 6u aşamada, buhar odalarında genellikle ısı kayıplarından doğan yavaş bir soğuma vardır,
örtü altında yapılan buhar küründe soğuma daha hızlı olacağından gerçek anlamda bir dinlendirmeden
söz edilemez. Buhar tünellerine uygulanan sürekli sistemde ise, elemanlar hareket halinde olduğundan dinlendirme uygulaması yapılmaz üst sıcaklık bölgesinin uzunluğu üst sıcaklıkta bekleme,
süresini belirler.
1.2.6 - Soğutma Süreci
Bu süreç, eşit soğurmanın sağlanması ve parçaların oe-rinlikleri boyunca eşit olmayan sıcaklıkların
oluşturacağı iç gerilmelerden ve bunların sonucunda oluşabilecek çatlamalar ve dayanım
kayıplarından kaçınabilmek için yeterince yavaş ve sürekli gelişecek şekilde uygulanmalıdır. Yüzeyine
4
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
oranla kütlesi büyük, doluluğu fazla elemanlar yavaş soğutulmalıdır. ince cidarlı elemanlarda daha
hızlı soğutma hızları kullanılabilir.
Soğutmanın süreklilik gereği göz önünde tutularak, soğutma hızları dakikada sağlanacak soğutma
cinsinden be-lirtilmektediı'.
Soğutma hızları 0,25°C/dakika ile 0,5 0C/dakika arasında olmalıdır.
1.2.7 - Kurutma Süreci
Buharla beton elemanların doğrudan temasının sağlanmasıyla oluşan %10 doygun nemli ortamda
beton elemanların yüzeyinde nem yoğuşması elde edilmektedir.
Kür sırasında gerekil olan bu durum, elemanların soğuk bir ortamda stoklanması zorunlu ise sakınca
doğuracağından. buhar kürü sonrası elemanlar uygun sıcaklıktaki ve çevre nemindeki bir ortamda
bekletilerek kurumaları sağlanmalıdır.
1.3 - BUHAR KÜRÜ DONANIMI
Buhar kürü için gerekli donanım şu ana elemanlardan oluşmaktadır :
- Buhar üreticisi
- Buhar taşıma donanımı ve diğer yardımcı donanım
- Buhar kürü hücresi
1.3.1 - Buhar Üreticisi
Buhar üreticisi olarak genellikle buhar kazanları seçilir. Branda altında yapılan ve az sayıda mamule
uygulanan buhar küründe buhar üreteçleri (buhar jeneratörleri) kullanılmakla birlikte, sanayi
uygulamalarında buhar kazanları daha ekonomik sonuçlar verir. Kazan seçiminde kullanılacak,
kazanın ısı ve buhar hacmi ihtiyacı göz önünde tutularak %100 doygun buhar sağlayabilmesine dikkat
edilmelidir.
Buhar üreticilerinin kapasitelerinin belirlenebilmesi için ısı ihtiyacının bilinmesi şarttır.
Buharın, hücre içlr» püskürtûlmeslyle uygulanan buhar kürü sisteminde ısı ihtiyacını hesaplayabilmek
için aşağıdaki biigilera ihtiyaç vardır.
- Buhar kürü hücresi dış çevresindeki ortalama sıcaklık (hücre bina içindeyse, bina içi en
düşük sıcaklığı, bina dışındaysa bölgenin, ortalama kıs ayları sıcaklığı),
- Buhar kürü üst sıcaklığı,
- Çevre sıcaklığından üst sıcaklığa çıkma süresi
- Buhar kürü hücresini dolduracak parçaların toplam kütlesi,
- Parçaları taşıyan rafların, kalıpların ve ısınan diğer yardımcı parçaların toplam kütlesi
- Buhar kürü hücresi duvarlarının ısı geçirgenlik katsayısı
- Buhar hücresi iç boyuttan ve kütlesi
- Su ısıtma, sgrega ısıtma, boru kayıpları gibi diğer ısı ihtiyaçları
Bu bilgiler elde edildikten sonra ısı ihtiyscı aşağıdaki bağıntılarla hesaplanabilir
Q = Q 1 + Q2 + Q3 ( kcal /saat)
Burada;
Q = Toplam ısı ihtiyacı (kcal/saat)
Q1 = Parçaları ısıtmak için gerekli ısı (kcal)
Q2 = Buhar hücresini doldurmak için gerekli, ısı olarak buhar yükü (kcal)
Q3 = Isı kayıpları (kcal)
dır.
Q1 = (m1 .C1 + m2.C2 . ∆t (kcal/saat)
5
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
Burada;
Q1 = Parçaları ısıtmak için gerekli ısı (kcal/saat)
m 1= Buhar kürü hücresi içindeki beton parçaların toplam kütlesi (kg)
C1 = Beton parçaların özgül ısısı (kcal/kg. °C)
M2 = Buhar kürü hücresi içindeki raf kalıp vb. ısınan diğer donanımın toplam kütlesi (kg)
C2 = Diğer donanımın özgül ısısı (kcal/kp. °C)
∆t = Saatte sıcaklık artışı (°C/saat)
dır.
V.Qb
Q2 = ---------- (kcal)2)
V
Burada;
Q2 = Buhar kürü hücresini doldurmak için gerekli ısı olarak buhar yükü (kcal)
V = V2 – V1 , buhar kürü hücresindeki boş hacim (m3)
V2 = Buhar kürü hücresi toplam iç hacmi (m3)
V1 = Odaya giren beton parçaların toplam hacmi (m3)
Qb = Atmosfer basıncındaki buharlaşma ısısı (kcal/kg)
v = Atmosfer basıncında, buharın özgül hacmi, (m3/kg)
dır.
Q3 = k.A (T2 –T1) + Qk (kcal/saat)
Burada;
Q3 = Isı kayıpları (kcal/saat)
k = Buhar kürü hücresi yüzeylerini oluşturan elemanların ısı geçirme katsayısı (Yüzeylerin
ısı iletkenlikleri farklı veya dış çevre sıcaklığı farklı olduğunda bu yüzeyler için ayrı hesap
yapılır). (kcal/m2.h. °C)
A = Isı kaybı olan yüzey alanı (m2)
T2 = Buhar kürü hücresi üst sıcaklığı (kazan kapasitesini seçerken emniyetli tarafta olabilmek için, üst
sıcaklıktaki ısı kayıplarının bütün buhar kürü süresince geçerli olduğu kabulü yapılmaktadır) (°C)
T1 = Buhar kürü hücresi yüzeylerinin dış çevresindeki hava sıcaklığı (°C)
Qk = Boru ve kanal kayıpları, kazan kayıpları (kcal/saat)
dır.
1.3.2 - Buhar Tasıma Donanımı ve Diğer Yardımcı Donanımı
Kazandan, buhar kürü hücresine giden buhar boruları olabildiğince kısa ve doğru eksenli olarak
tutulmalı, dirsek ve çap düşürücü parçalar mümkün olduğu kadar az kullanılmalıdır.
Buhar kazanı veya buhar üreteciyle, buhar kürü hücresinin olabildiğince yakın olması sağlanmalı,
borular iyi yalıtılmış ve bina dışındaki bölümleri kanal içine alınmış olmalıdır.
Buhar dağıtım sisteminde ayar için pirinç veya bronz vanalar kullanılmalı, kapama için kullanılan
sürgülü vana lar, akışa karşı küçük direnç gösterdiklerinden ayar için kullanılmamalıdır.
Buhar kürü hücresine buhar girişi, hücrenin bir ucundaki tek bir besleme ağzından veya buhar hücresi
boyunca uzanan çok ağızlı (çok çıkışlı) borulardan sağlanabilir. Buhar tek bir ağızdan püskürtülüyorsa,
buharın girişi dolaşım yaratacak ve buhar hücresinin her tarafına dağıla-bilecek yeterli hızda olmalıdır.
Çok ağızlı (çok çıkışlı) borular kullanıldığında, bu borular, buhar hücresinin boyutlarına ve beton
parçaların özeliklerine bağlı olarak, buhar kürü hücresi boyunca tek bir duvara veya her itoi duvara,
döşemeye yakın veya buhar hücresi yüksekliğinin ortasına yakın bir konuma yerleştirilmelidir.
Buhar püskürtme ağızlarında 1,1 atmosferük bir buhar basıncı uygun püskürtme koşulları ve dağılım
sağlayabilmektedir. Kazandan gelen butların basıncı daha yüksekse, buhar kürü hücrelerine girişte
basınç düşürücü aygıtların bulundurulması yerinde olur.
2) Q2 ısı ihtiyacı yalnız birinci saatte gerekli olmaktadır. Ancak kapasite hesabı yapıldığından bu
ihtiyaç tüm ısıtma süresince geçerliymiş gibi göz önüne alınmaktadır.
6
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
Buhar kürü programlarının otomatik uygulandığı sistemlerde, buhar hücresinin uygun yerlerine
yerleştirilmiş sıcaklık ölçer cihazlar (termometreler, termo çiftleri vb.) ile bağlantılı programlanabilir
mekanik veya elektronik düzenler, buhar kürü süreçlerinin istenen biçimde yürütülüp sonuçlanmasını
sağlar.
Bunların bulunmadığı elle kontrol edilen düzenlerde termometrelere ve saate bağlı, sıcaklığın fazla
yükseltildiğini veya sürenin geçtiğini bildiren uyarı sinyallerinin bulunması, geri dönülmez hataların
yapılmasını önlemek açısından gereklidir
1.3.3 - Buhar Kürü Hücreleri
Buhar kürü hücreleri, süreksiz sistemde buhar odaları şeklinde veya basit bir çerçeve üzerinde serilmiş
bir branda örtü şeklinde olabilir. Sürekli sistemde ise beton ürünlerin içinden belirli bir hızda geçirildiği
uzunluğu boyunca sıcaklık ve nem koşulları değişken bölgeleri bulunan tüneller şeklindedir.
Örtü, oda veya tünel şeklindeki buhar kürü hücrelerinin ısıtılması için aşağıdaki üç yöntemden biri
kullanılabilir.
içeriye doğrudan buhar püskürtmek
Buhar veya kızgın yağdan oluşan bir ısıtıcı akışkanı,buhar serpantinleri içinden
geçirerek
konveksiyonla ısıtma sağlamak, bu sırada neme doygun bir atmosfer sağlayabilmek için, yeterli
miktarda buharı hücre içino vermek,
Yukarıda ikinci sıradaki sistemi uygulamak, bu sırada da, eşit ısınmayı sağlayabilmek için,
vantilatörle hava dolaşımı sağlamak.
Birinci sistemde, çevreden parçalara ısı transferi, buharın parçalar üzerinde yoğuşrnasıyla olur. Soğuk
parçalar üzerinde, sıcak parçalara göre daha fazla buhar yoğuşa-cağından, bütün kümenin oldukça
eşit ısıtılması sağlanır. Ancak üstteki parçalan tavandan düşecek su damlacıklarından korumak
gereklidir.
ikinci sistemde, buharın büyük bölümü dolaşımla yeniden kazana dönmekte, böylece buhar kaybı az
olmaktadır. Ancak bu sistemde sıcaklığın parçalara eşit dağılımını sağlamak daha güçtür. Bütün
parçaların yeterli derecede ısı-tılabilmesi için, kümedeki parçalar arasında her yönde en az 15 cm
aralık olmalı ve küme, taban ve tavandan en az 45 cm uzaklıkta bulunmalıdır.
Büyük odalarda, eşit ısınma için vantilatörle hava akımı sağlamak yerincte olur. Vantilatör kullanmayı
zorunlu kılacak oda büyüklüğünün bir sınırı yoktur. Üst sıcaklıkların ve sıcaklık artış hızının yüksek
olduğu uygulamalarda homojen kür sağlamak için vantilatör kullanımı gereklidir.
Buhar hücrelerinde, yeterince çok yerde, dışarıdan okunabilecek şekilde yerleştirilmiş termometreler
bulunma!; ve bu termometrelerin gösterdiği sıcaklıklar, yeterli yaklaşımla, beton mamullerin
yüzeylerindeki sıcaklıkları temsil edebilmelidir.
Buhar kürü boyunca, sürekli olarak, beton elemanların yüzeyleri ince bir nem katmanıyla kaplı
olmalıdır.
7
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
EK - 1
BUHAR KÜRÜNÜN TEMEL iLKELERi
1 - GENEL
Beton elemanların dökümünden sonra belirli bir sürede kazandığı dayanım, içeriğindeki çimentonun
bu süre sonunda'toplam hidratasyonün ne kadârlık- bölümünün tamamlanmış olduğuna bağlıdır.
Agrega cinsi ve granülo-metrisi, çimento cinsi ve dozajı, su çimento oranı, boşluk oranı varsa katkı
maddesi özelikleri ve oranı aynı olan beton numunelerin dayanımları olgunluk dereceleriyle doğru
orantılıdır. Çimento hidratasyonu belirli bağıl nemli bir ortamda sıcaklık ve süreyle orantılı-olarak arttığına göre olgunluk derecesi (Sıcaklık x zaman) olarak belirlenir (Şekil-1). Deneyler, diğer özelikleri
aynı olan beton numunelerin aynı olgunluk derecelerinde büyük bir yaklaşımla aynı dayanım ve
mekanik özelikleri verdiğini göstermiştir. Buna göre yüksek sıcaklıklarda kür yaptırılan beton
numuneler, kısa sürede, normal çevre koşulları altında kür yaptırılan beton numunelerin birkaç günde
eriştikleri dayanımları kazanabilmektedir. Bu kuralın geçerli olabilmesi için beton elemanlara
başlangıçta uygulanan sıcaklık artışı yeterince yavaş olmalıdır. Hızlı sıcaklık artışları veya yüksek
sıcaklıkların bir anda uygulanmasıyla «Isı Soku» ortaya çıkar. Isı sokuna uğramış beton ilk bir-iki saat
içinde hızla dayanım kazanır, fakat daha sonra dayanım kazancı durduğu gibi, ilerideki dayanımında
da azalma olabilir. Böylece, hem zamanla dayanım kazanmayan düşük dayanımlı bir beton-elde edilmiş olur, hem de betonun rötresi artacağından çatlaklar oluşur. Özellikle donatılı beton elemanlarda,
aşırı röt-reden doğan içsel gerilmeler belireceğinden dayanım daha da azalır. Başlangıçtaki sıcaklık
artışı ne kadar hızlı olursa ısı şokunun zararlı etkisi de o kadar bolirgin olur.
Buhar kürü uygulanmış beton elemanların daha ileri yaşlardaki dayanım kazancı yavaş olur.
Genellikle, 7 günlük yaşta buhar kürü uygulanmış ve Standard kür yaptırılmış (TS 1247) beton
numunelerin dayanımları arasında belirgin bir fark yoktur. Diğer taraftan 28 gün Standard bakım
koşullarında tutulmuş numunelerin dayanımlarının, 'buhar kürü görmüş aynı yaştaki numunelerinkinden genellikle daha yüksek olduğu görülmektedir.
Ancak buhar kürü uygulanan numunelerde ileri yaslarda görülen dayanım kazancındaki bu azalmanın
derecesi, başlangıçtaki buhar kürü koşullarıyle ve- beton karışım ve işleme özelikleriyle yakından
ilgilidir. Buhar kürünün doğru uygulamalarından sonra 28 günlük dayanımdaki kayıp önemsenmeyecek
ölçüde kalır.
Buhar kürünün amacı betonun dayanım kazanmasını er ken yaşlarda hızlandırmaktır. Yüksek
sıcaklıkların dayanım gelişimi için gerekli kimyasal reaksiyonları hızlandırdığı bilinmekle birlikte, bazı
sınırlamalar getirilmesi gereklidir, aksi halde beton bu işlemden yarardan çok zarar görebilir.
Normal bir buhar kürü işlemi için buhar uygulanmasından önce en az bir iki saatlik bir bekleme
genellikle yararlı görülmektedir. Sonra sıcaklık mamulün özeliğine göre belirlenen sıcaklığa kadar
uygun bir hızla yükseltilir.Bazı beton parçalarda üst sıcaklık kür sonuna kadar sabit tutulur, bazılarında
ise (örneğin beton bloklarda) bir dinlendirme süreci sağlamak çok görülen bir uygulamadır.
Beton parçaların biçim ve büyüklükiari, kullanılan malzeme cinsi ve oranları, erken dayanım ihtiyacı
donma-çözülmeye dayanıklılık, gibi niteliler uygulanan buhar kürü devrelerinde süreler ve meto''ar
açısından '• önemli değişiklikler yapılmasına neden olabilir.
2 - BUHAR KÜRÜNÜN BETONUN FİZİKSEL ÖZELİKLERİNE ETKİSİ
2.1 - BASINÇ DAYANIMI
Atmosfer basıncı altında buhar kürü uygulamanın beton mamullere sağladığı en önemli yarar erken
dayanım ka-zandırmasıdır. Buhar kürü uygulaması ile 28 günde 23°C sıcaklık ve % 100 bağıl nemli
ortamda erişilen dayanı-min % 60 ından fazlası ilk 24 saatte elde edilebilir.
2.2 - ÇEKME, EĞİLMEDE ÇEKME VE ELASTİSİTE MODÜLÜ
Basınç dayanımının gelişimi için elverişli buhar kürü koşulları, betonun çekme, eğilmede çekme ve
elastisite modülü için de geçerlidir. Ancak buhar kürünün olumsuz etkisi bu özeliklerde daha az oranda
görülür.
8
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
2.3 - SÜIMME VE KURUMA RÖTRESİ
Buhar kürü uygulaması sonucunda betonun sünmesi % 50 kuruma rötresi % 30 oranında azaltılabilir.
2.4 - DONMA - ÇÖZÜLME DAYANIKLILIĞI
Buhar kürü uygulanmış betonun hızlandırılmış donma çözülme devrelerine dayanıklılığı, hava
sürükleyici katkı maddesi kullanımıyla gelişmektedir. Ancak bu .jelişrneya rağmen gene de % 100
nemli ortamda çevre sıcaklığında (18°C-23°C) kür görmüş 7 günlük eşdeğer karışım özeliğindeki
beton numunelere kıyasla bir miktar daha düşüktür.
2.5 - SU GEÇİRİMSİZLİK
Buhar kürü uygulanmış beton deney numunelerinin su geçirimsizlikleri 28 gün sürekli Standard kürde
turulan benzeri numunelerinkinden daha düşüktür. Bununla birlikte bu fark alışılmış bfr yapıda, o kadar
önemli değildir, iyi bir buhar kürü işlemiyle su geçirimsizliği her zaman için normal sınırlar içinde
tutulabilir. Su geçirimsizliğinin daha da geliştirilmesi istenirse, buhar kürüne ek olarak nemli kür gerekli
olabilir.
3 - BUHAR KÜRÜ ÇEVRİMLERİNDEKİ DEĞİŞİMLERİN ETKİSİ
3.1 - BUHAR KÜRÜ ÖNCESİ BEKLEME
Yeni dökülmüş (taze) beton elemanların buhar kürü uygulamasına başlanmadan önce, 1 ile 7 saat
arasında 5°C - 30°C arasındaki sıcaklıktaki bir ortamda, rüzgardan ve güneşin etkisinden korunmuş
olarak bekletilmesi heı cinsten beton mamul için yararlıdır. Buhar kürü öncesi bekleme, sıcaklık
yükselmesinin düşük hızlarında (saatte 11°C veya daha düşük hızlarda) daha az önemlidir. Ancak
saatte 20°C ile 33°C arasındaki yüksek sıcaklık artış hızları söz konusu olduğunda buhar kürü öncesi
beklemenin uygulanması gereklidir.
3.2 - SICAKLIK YÜKSELME AŞAMASI
Sıcaklık yükselme hızı ile buhar kürü öncesi bekleme aşaması birbiriyle yakından ilgilidir. Düşük
sıcaklık yük, selme hızları (11°C/saat veya daha küçük) dökümden hemen sonra uygulanabilir. Oysa
yüksek hızlar ; 33°C/ saat kadar) ancak mamule bağlı olarak, makul bir bekleme süresinden sonra
kuüanılabilir. Bir çok araştırmalar, düşük hızların daha elverişli olduğunu ve daha küçük bir buhar
üreticisi kullanılabileceğinden aynı zamanda daha da ekonomik olduğunu göstermiştir.
3.3 - ÜST SICAKLIK
Çeşitli araştırmalar, en etkin sonuçların, betona 65°C-85°C sıcaklıkta buhar kürü uyeulandığı zaman
eldo ediN diğini göstermiştir. Bu sonuç, bütün mamul cinsleri için geçerlidir. Buhar kürü 24 saatten
fazla devam ediyorsa düşük sıcaklıklar daha yararlı olabilir. Kür öncesi bekleme aşamaları
uygulanmadan uygulanan yüksek sıcaklıkların ise daima zararlı sonuçlar verdiği ve genellikle
ekonomik yönden de bir yarar sağlamadığı görülmüştür.
Buhar kürü uygulanacak beton elemanlarda, çimento dozajı ve buhar sıcaklığı toplam kür devresi 18
saati geçmeyecek şekilde ayarlanır. Bu şekilde kalıpların, döküm yataklarının ve buhar kürü odalarının
24 saatlik bir devre sonunda tekrar kullanılması sağlanır.
3.4 - SOĞUTMA SÜRECİ
Buhar kürü devresi sonucunda soğutmanın yeterince yavaş olarak uygulanması da önemlidir. Bu
husus ısı şokuna neden olmamakla birlikte, hızlı soğuma nedeniyle ortaya çıkan eşit olmayan sıcaklık
dağılımı, iç gerilme lere ve çatlaklara neden olabileceğinden sonuçta ısı şokuna benzer bir davranışın
ortaya çıkmasına yol açabilir. Beton elemanların kütlelerine ve cidar kalınlıklarına bağlı olarak
uygulanabilecek soğutma hızlan 0,25°C/ dakika ile 0,5°C/dakika arasında değişmektedir.
4 - BETONU OLUŞTURAN MALZEMELERİN ETKİSİ
4.1 - GENEL
Beton mamuller, esas itibariyle, agrega, çimento ve sudan oluşur. Gereğinde kullanılan diğer maddeler
pozola-nik malzeme, silis unu, hava sürükleyici katkı maddesi, su azaltıcı, priz hızlandırıcı ve
geciktiriciler gibi katkılardır.
9
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
4.2 - AGREGA
Betondaki malzemenin yaklnşık % 75 ini oluşturan agre-ganın özeliklerinin buhar kürünün etkisi
üzerinde rol oynaması doğaldır. Bu etki, daha çok ısı iletkenliği, özgül ısısı, dlffüzyonu va termal
genleşme katsayısı gibi kullanılan agreganın ısıl özeliklerinden ileri gelir.
Agrega içinde ince silisli malzemenin bulunması durumunda, yüksek sıcaklıklarda ve basınç altında
silis-kireç reaksiyonlarının oluşması nedeniyle beklenenden yüksek dayanımlar elde edilir. Bu özelik,
bu kadar belirgin olmamakla birlikte, atmosfer basıncı altında ve 60°C-80°C arasında uygulanan buhar
küründe de görülür.
Perlit, genleştirllmiş kil ve cüruf gibi hafif agrega kui-ianımı durumunda bunların ısı tutma kapasiteleri
(ısınma ısıları), yoğun agregalara kıyasla az olmakla birlikte, ısı geçirgenlikleri de düşük olacağından,
buhar kürü koşullarında bir değişiklik yapılmaz. Kükürt içeren yüksek fırın cürufu agregası veya cüruflu
çimento kullanıldığında, buhar küründen sonra betonda yeşil renkli lekeler görülebilir.
4.3 - ÇİMENTO
Buhar kürü uygulanacak beton elemanlarda Portland çimentoları (TS 19, TS 21, TS 3646) yüksek fırın
çimentoları (TS 20) ve traslı çimento (TS 26) kullanılır. Gerektiğinde hava sürükleyici katkı
maddelerinden (TS 3456) ve uçucu külden (TS 639) yararlanılabilir.
4.4 - KARIŞIM SUYU
Karışım suyu miktarı ve kalitesi açısından buhar kürü uygulamasının örel koşulları yoktur. Genel
olarak normal hava koşullarında kür uygulanan betonda (TS 1247) su miktarının etkisini düzenleyen
kurallar buhar kürü uygulanacak beton için de geçerlidir.
4.5 - KATKILAR
4.5.1 - HAVA SÜRÜKLEYİCİ KATKI MADDELERi
Sürüklenmiş hava miktarının ölçülmesi genellikle güç olmakla birlikte elverişliliği kanıtlanmış (TS 3456)
bir hava sürükleyici katkı maddesinin kullanılması buhar kürü koşulları altında da dayanıklılığı
arttırmaktadır.
4.5.2 - Puzolanlar
Çimento hidratasyonu sırasında açığa çıkan kalsiyum hidroksitle uçucu kül, tras vb. gibi purolanik
malzeme arasındaki kimyasal reaksiyon, buhar kürünün sağladığı nemli vb sıcak ortamda elverişli
olarak gelişebilmekte, puzolanların bağlayıcılık özelikleri arttığı gibi dayanım kazanma sûreleri da
kısalmaktadır. Bu nedenle, buhar kürü uygulamalarında, kullanılan portland çimentosunun bir bölümü
yerine puzolanik malzeme kullanılarak teknik ve ekonomik yöreden yarar sağlama imkanı ortaya
çıkmaktadır. Ancak, çeşitli mamullerde hangi oranlarda puzolan katılmasının ne sonuçlar verdiği ve
puzolanlı beton mamuller hangi koşullarda buhar kürü uygulanacağı deneylerle belirlenmelidir.
4.5.3 - Su Azaltıcı ve Priz Geciktirici Katkılar
Uygun şekilde kullanılan su azaltıcı ve priz geciktirici katkılar, (TS 3452) buhar kürü uygulanan
betonun dayanımını bu tip katkıların kullanılmadığı betonlarınkinden daha çok artırabilir. Su azaltıcı ve
priz geciktirici katkılar kullanıldığında toplam kür süresi katkısız betonla aynı kalsa bile, buhar öncesi
süresi uzatılmalı veya uza ti I-mayacaksa bu durum deneyle kanıtlanmalıdır.
4.5.4 - Prizi Hızlandırıcı Katkılar
Buhar kürü uygulanan beton elemanlarının karışımında priz hızlandırıcılar kullanıldığı taktirde, bu
maddelerin beton eleman özelikleri açısından, çevre ve kür koşulları altındaki etkinlikleri önceden
deneylerle belirlenmelidir. Bu Standard Metninde Atıf Yapılan Türk Standardları
10
ICS 91.100.30
TÜRK STANDARDI
TS 3648/Nisan 1984
Bu Standard Metninde Atıf Yapılan Türk Standardları
TS 19
TS 20
TS 21
TS 26
TS 639
TS 1247
TS 3068
TS 3114
TS 3452
TS 3456
TS 3646
TS 3830
11
Download

ÖNYAPIMLI BETON ELEMANLARA ATMOSFER BASINCI ALTINDA