Maksimum agrega dane çapının beton karışım tasarımına ve dayanımına etkisi

Beton sahip olduğu özellikleri sayesinde tüm dünyada; santraller, hava alanları, limanlar, binalar ve köprüler gibi insan hayatı için büyük öneme sahip yapıların inşasında kullanılan malzemelerin başında gelmektedir. Bu yapı malzemesinin üretimi çimento, agrega, su ve bazı durumlarda katkı maddeleri ile mineral maddelerin önceden yapılmış tasarıma göre belli oranlarda karıştırılmasıyla gerçekleşmektedir. Düşük maliyetle farklı ihtiyaçlara cevap verebilecek niteliklerde beton üretebilme noktasında betonu oluşturan malzemelerin çeşitleri, özellikleri ve karışım oranları büyük önem arz etmektedir. Bu nedenle tüm dünyada bu alanda çeşitli deneysel çalışmalar yapılmış ve yapılmaya devam etmektedir. Bu çalışma kapsamında betonun sahip olduğu bir takım özellikleriyle ilgili deneysel çalışmalar yapılarak bu beton özelliklerinin birbirlerini ne yönde değiştirdikleri ve etkiledikleri araştırılmıştır. Maksimum agrega da ne çapının, çimento dozajının, betonun maruz kaldığı kür koşullarının, donma-çözülme etkisinin ve alınan karot çapının betonun dayanımına olan etkileri araştırılmıştır. Ayrıca beton sınıfının ve maksimum agrega da ne boyutunun karışımda kullanılması gereken malzeme miktar ve oranları üzerindeki etkileri incelenerek beton karışım tasarımlarıyla ilgili bir takım çıkarımlarda bulunulmuştur. Bu çalışma kapsamında ilk olarak C20/ 25 ve C40/ 50 beton sınıfları için dört farklı maksimum çapta agrega (Dmaks= 32 mm, Dmaks= 22,4 mm Dmaks= 16 mm, Dmaks= 8 mm) karışımı kullanılarak beton karışım tasarımları yapılmış, üretilen numuneler suda belli süreler kür edilerek hedeflenen dayanımlar elde edilmeye çalışılmıştır. Daha sonra sabit su/çimento oranında 300 ve 400 doz çimento içeriğine sahip yine dört farklı maksimum çapta agrega (Dmaks= 32 mm, Dmaks= 22,4 mm Dmaks= 16 mm, Dmaks= 8 mm) karışımı kullanılarak beton üretimleri yapılmıştır. Toplamda 8 farklı grupta, 15x15x 15 cm boyutlarında üretilen küp numunelerin bir kısmı laboratuvar ortamında suda kür edilirken bir kısmı da şantiye koşullarında kür edilmiş ve ardından kür süresi tamamlanan numunelere standart basınç deneyi uygulanmıştır. Suda kür edilen numunelerin bir kısmına ise donma - çözülme deneyi uygulandıktan sonra standart basınç deneyi yapılmıştır. Çalışmanın son kısmında yine ikinci bölümde üretilen betonlarla aynı içeriklerde ve özelliklerde 8 farklı grup beton üretimi yapılmıştır. 20 x75x50cm boyutlarında üretilen ve 28 gün şantiye koşullarında kür edilen beton bloklara farklı çaplarda (70 mm, 100 mm, 150 mm) karot alma işlemi uygulanmıştır. Alınan karot numuneleri standart basınç deneyine tabi tutularak basınç dayanımları belirlenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda aynı beton sınıfına ait numuneler üretilirken kullanılan maksimum agrega da ne çapının artması ile karışımda kullanılan su ve çimento miktarının azaldığı bunun da üretilen betonun maliyetini düşürdüğü belirlenmiştir. Ayrıca su/çimento oranı arttıkça maksimum agrega da ne boyutuna bağlı olmaksızın basınç dayanımlarının düştüğü görülmüştür. Sabit su/çimento oranında 300 ve 400 doz çimento içeriğinde üretilen betonlarda kullanılan agregaların maksimum da ne çapı arttıkça betonların birim hacim ağırlık ve dayanım değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. Bununla beraber kür koşullarının da betonun dayanım değerlerini etkilediği, suda kür edilen numunelerin basınç dayanımlarının şantiye koşullarında kür edilen numunelerden daha yüksek çıktığı görülmüştür.