Aşırı Sıcak ve Aşırı Soğuk Havalarda Betonun Hazırlanması, Dökümü ve Bakım Kuralları

Günlük hava sıcaklığının ardı ardına 3 gün süre ile 5°C (saat 7:00’de, 10:00’da, 13:00’te, 16:00’da ve 19:00’da ölçülen hava sıcaklıklarının aritmetik ortalaması) altında bulunması durumuna aşırı soğuk hava durumu, 3 gün süre ile 30°C üzerinde bulunması (saat 7:00’de, 10:00’da, 13:00’te, 16:00’da ve 19:00’da ölçülen hava sıcaklıklarının aritmetik ortalaması) durumuna aşırı sıcak hava olarak tanımlanır.

 

Yalova için en yüksek ve en düşük sıcaklık değerleri; 

En düşük sıcaklık değeri 22.02.1985 tarihinde -11°C, en yüksek sıcaklık ise 27.07.2007 tarihinde 42.1°C olarak ölçülmüştür. Sıcaklık verileri http://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=YALOVA adresinden alınmıştır.

 

Soğuk Havanın Beton Olumsuz Etkilerinin Nedeni;

• Soğuk hava koşullarındaki taze betonun priz alma süresi, normal sıcaklık koşullarındaki betonun priz alma süresine göre daha uzundur. Dayanım kazanma hızı ise daha yavaş olmaktadır.
• İlk zamanlarda (beton priz almadan veya yeterli dayanıma ulaşmadan) beton içerisindeki suyun donması, beton dayanımını ve çevresel etkilere dayanıklılığını azaltmaktadır. 

Beton içerisindeki suyun donması ifadesi ile iki durum kastedilmektedir. Birinci durum; taze beton içerisindeki suyun “beton priz almadan donması” durumudur. Beton priz almadan suyun donması ile beton hacminde bir artış meydana gelmektedir. Ayrıca, suyun donması ile çimento ile kimyasal reaksiyonların gerçekleşebilmesi için yeterli miktarda su bulunmamaktadır. Dolayısı ile beton hem dayanım kazanamayan hem de daha boşluklu bir beton durumuna gelmektedir.

İkinci durum; priz almış (katılaşmış) ancak henüz dayanım kazanamamış betonun içerisindeki suyun donması durumunda ise beton içerisindeki kılcal boşluklardaki suyun donarak genleşmesi, betonda çatlaklar oluşturmakta ve betonun düşük dayanımlı olmasına yol açmaktadır.

Ancak, beton yeterince dayanım kazanmış halde iken donma olayı gerçekleşiyor ise, beton yeterli dayanıklılığı gösterebilmekte, betonda çatlama olmamaktadır. Bu olay, betonun yeterli dayanıma ulaşacak kadar hidratasyon yapmasına ve buna bağlı olarak da beton içerisindeki suyun azalmış olmasına bağlıdır.

Betonun bir kez yer alabilecek donma olayı karşısında yeterli dayanıklılığı gösterebilmesi ve hasar görmemesi için beton dayanımının 4 MPa seviyesinde olması gerekmektedir. Genel olarak +10^oC sıcaklıktaki bir beton 4 MPa seviyesine 3 gün sonunda ulaşabilmektedir.

Taze beton içerisindeki suyun beton henüz katılaşmadan donması halinde betona kür uygulanması devam edilmelidir. Çünkü betonun içerisindeki buz çözülerek su haline dönüştüğü takdirde beton katılaşma ve sertleşme gösterebilmektedir. Her ne kadar buzların erimesiyle oluşan boşlukların kapanmasını engelleyemese de, donma etkisiyle oluşacak dayanım kaybını minimuma indirmek için kürleme yapılmalıdır. 

 

Çizelge 1. Beton Kesitine göre tavsiye edilen beton sıcaklıkları

Beton Kesitinin Kalınlığı (cm)	Yerleştirme Esnasında Betonda Bulunması Önerilen Minimum Sıcaklıklar (oC)
< 30	13
30 - 90	10
90 -180	7

 

 

Çizelge 2. Soğukta yerleştirilen betonlar için koruma süreleri

Sıra No	Betonun maruz kalacağı şartlar	Çizelge 1’de gün boyunca (24 saat) en düşük sıcaklıktaki koruma süreleri (gün)
		Normal beton	Priz hızlandırıcı   katılmış beton
1	Herhangi bir yük ve donma şartlarına maruz değil	2	1
2	Herhangi bir yüke maruz değil, donma ve çözülmeye maruz	3	2
3	Kısmi yük ile donma ve çözünmeye maruz	6	4
4	Tüm yüklere maruz	6 gün üzeri	4 gün üzeri

 

Soğuk Havada Beton Dökümünde Alınacak Önlemler:

• Don riski olan havalarda olabildiğince beton dökümünden kaçınılmalıdır.
• Soğuk havada dökülen betonların korunması için uygun kalıp ve izolasyon malzemeleri ve/veya uygun kür yöntemi uygulanmalıdır.
• Soğuk havada dökülen betonların yeterli süreyle (normal zamandakilerden daha uzun süreyle)  kür edilmelidir.
• Soğuk hava, priz süresini geciktirdiğinden döşeme ve saha betonlarında priz süresini kısaltmak ve terlemeyi azaltmak için olabildiğince düşük kıvamlı tercih edilmelidir.
• Priz alma süresinin yavaşlamasından dolayı, kalıp alma sürelerinin uzaması doğaldır. Şantiye iş planında gereken önlemleri almalıdır.
• Betonun priz alma aşamasında oluşan don tehlikelidir, bu nedenle betonu koruma tedbirleri yeterli değilse döküm akşam saatlerine bırakılmamalıdır.
• Dondan korunmayı sağlamak için priz hızlandırıcı beton katkısı kullanılmalıdır.
• Bütün kalıplar ve beton dökülecek zeminlerdeki kar ve buz dökümden önce temizlenmelidir.
• Betonun temas edeceği zemin veya yüzeyin donma derecesinin altında olmadığından emin olunmalıdır. Betonun temas edeceği yüzeylerin sıcaklığı beton sıcaklığına mümkün olduğu kadar yaklaştırılmalıdır.
• Terleme sona ermeden ve terleme suyu beton yüzeyindeyken, yüzey bitirme (mastarlama) işlemlerine asla başlanmamalıdır.
• 3 ile 7 gün boyunca beton sıcaklığını +10^oC’nin üzerinde tutmak için açık beton yüzeyleri Polistren köpük levhaları, üretan köpük, yalıtım şilteleri, bıçkı tozu ve polietilen plakalar gibi yalıtım örtüleri kullanılarak yalıtılmalı ya da çevresi kapatılmış ısıtma sistemleri kullanılmalıdır. Daha sonra en az 4 gün daha beton sıcaklığının 5^oC’nin üzerinde kalması sağlanmalıdır. Beton yerleştirme sonrasında ilk üç gün boyunca betonun hidratasyon ısısı yüksektir ve daha sonra tedrici olarak azalır. Yalıtım malzemeleri ile bu ısı muhafaza edilmelidir. 

Sıcak Havanın Beton Olumsuz Etkilerinin Nedeni;

Sıcak hava, betonun kalitesini ve özelliklerini olumsuz yönde etkiler ve karıştırma, yerleştirme ve kür işleminde problemler ortaya çıkartır.

Sıcak havada oluşabilecek muhtemel problemler:

Taze beton için muhtemel problemler aşağıda verilmiştir.

-          Su ihtiyacının artışı.

-          Çökme kaybı hızının artışı ve buna karşılık gelen şantiyede ilave su ihtiyacı.

-          Priz hızının artışı sonucu; taşıma, sıkıştırma, son yüzey işlemi zorluğu ve soğuk derz oluşma tehlikesinin artışı.

-          Plastik rötre ve ısıl çatlak eğiliminin artışı.

-          Sürüklenmiş hava muhtevasının kontrol edilmesinde artan zorluk. Sıcak hava nedeniyle betonda oluşan hasarın sonradan tamamen giderilmesi mümkün değildir. Sıcak hava nedeniyle sertleştikten sonra betonda oluşması muhtemel olumsuzluklar aşağıda verilmiştir.

-          Yüksek su ihtiyacı nedeniyle dayanım azalması.

-          Yapı yüzeyindeki soğuma veya elemanların en kesit alanı boyunca oluşan sıcaklık farklılıkları sonucunda, ısıl çatlak oluşumu ve kuruma rötresi eğilimindeki artış.

-          Çatlak oluşumu sonucunda dayanıklık azalması.

-          Farklı hidratasyon hızları veya farklı su-bağlayıcı oranı (w/cm) nedeniyle, soğuk derz veya renk farklılıkları gibi yüzey görünüş bozukluklarındaki artış.      

 

  Sıcak havada beton dökümünün beton özelliklerine etkisi

-Dayanım üzerine etkiler : Betonun, ısıtılarak sıcaklığı yükseltilmiş ortamlarda karıştırılması, yerleştirilmesi ve kür işlemine tabi tutulması ile daha düşük sıcaklıklarda aynı işlemlere tabi tutulan betone göre daha yüksek erken dayanım elde edilir. Ancak, bu durumda 28 günlük ve daha ileri yaşlardaki dayanım daha düşük olur.

 

-Kür etkisi: Betonun kalıplara yerleştirilmesinden itibaren standart rutubet şartlarına sahip odaya yerleştirilmesi arasında geçen sürenin uzaması, betondaki dayanım kaybını artırır. Yetersiz kür ve yüksek sıcaklık bir araya gelirse, bu durum hidratasyon işlemini bozar ve dayanımı düşürür.

 

-Yüzey kurumasının etkisi: Kurak iklimlerdeki sıcak havalarda beton dökümünde, plastik rötre çatlağına sıkça rastlanmaktadır. Plastik rötre çatlağı, taze dökülen beton yüzeyinin kuruması sonucu büzülme etkisiyle diğer hava şartlarında da oluşabilir. Oluşacak rötre betonun bünyesinde ki sürekliliğe zarar vereceği için servis ömrünü kısaltır.

 

-Buharlaşma etkisi: Bağıl nemin nadiren % 80’den daha aşağı düştüğü sıcak ve nemli iklimlerde, plastik rötre çatlağı çok az görülen problemdir. Buharlaşma hızı arttıkça plastik rötre çatlağı ihtimali artar.

 

-Terleme etkisi: Yavaş priz alan çimento kullanımı, priz geciktirici katkı kullanımı çimentonun bir kısmı yerine uçucu kül kullanımı veya beton yerleşim sıcaklığının düşürülmesi rötre çatlağı oluşma ihtimalini artırır. Uçucu kül kullanımı terlemeyi azalttığı için, çatlama eğilimini artırır. Bu gibi durumlarda beton yüzeyinden buharlaşmaya yol açacak şartların etkisini azaltmak üzere alınacak tedbirler vakit geçirilmeksizin uygulamaya konulmalıdır. 

 

Alınabilecek Tedbirler:

Sıcak havalarda beton dökümünde oluşması muhtemel problemleri tamamen önlemek veya mümkün olduğu kadar azaltmak için yapılacak işlemler ve alınacak tedbirler aşağıda açıklanmıştır.

 

-          Sıcak hava şartlarında daha önce uygulanarak yeterli olduğu kayıt altına alınmış beton malzemeleri ve karışım oranlarının kullanımı.

-          Taze beton sıcaklığının azaltılması ve kontrol edilmesi.

-          Hızlı yerleşme ve kolay sıkışma imkan veren beton kıvamının kullanımı.

-          Betonun taşınması, yerleştirilmesi, sıkıştırılması ve yüzey tesviyenin en kısa sürede yapılması.

-          Gece veya gündüz beton dökümünün uygun hava şartlarına göre planlanması.

-          Yerleştirme ve kür işlemi süresince betonun rutubet kaybına karşı korunması.

-       Sıcak havada beton dökümüne başlanmadan önce karşılıklı görüşme yoluyla iş planı hazırlanması.

-       Beton, en az ayrışma ve kıvam kaybı ile nakledilmeli ve taşınmalıdır.

-       Beton en son konulacağı yere tek seferde yerleştirilmelidir.

- Beton tabaka derinliğince yeterli vibrasyonun sağlanabilmesine elverişli kalınlıkta tabakalar halinde

yerleştirilmeli ve tabakaların yerleştirilmesi arasında geçen süre soğuk derz oluşumuna meydan vermeyecek  kısalıkta olmalıdır.

- Yapı derzleri sağlam ve temiz olmalıdır.

- Yüzey işlemleri ve bu işlemlerin zamanlanmasında beton bu işlemler için uygun hale gelmesi beklenilmelidir.   

 - Yüzey işlemleri, çatlak kapatma ve benzeri amaçlar için yapılmamalıdır.

- Kür işlemi süresince, betonun ihtiyaç duyduğu rutubet her zaman sağlanmalı ve betonun ön görülen dayanım  ve dayanıklılığının tam gelişebilmesi için sıcaklık kontrol edilmelidir.