Sıcak Hava ve Kütle Beton Dökümü

Betonla ilgili zorluklar, sıcak hava koşullarında inşa edilen her türlü yapıyı etkileyebilir ancak kütle beton elemanları için ek hususların dikkate alınması gerekir.

Yaz, inşaat sektörü için en yoğun dönemlerdendir. Yaz ayları yalnızca birçok şeyi yapma şansı vermekle kalmaz, aynı zamanda betonun erken aşamalarda donması gibi soğuk havanın getirdiği zorluklardan kaçınmanıza da yardımcı olur. Bununla birlikte, kürleme işlemi sırasında betonunuzu soğutmak için yeterli önlemler alınmazsa, sıcak havalarda beton dökümü, kütle betonunun dayanıklılığı açısından çeşitli riskler oluşturur. Yüksek ortam sıcaklığı, yüksek beton sıcaklığı, düşük bağıl nem ve yüksek rüzgâr hızı; bunların tümü taze veya sertleşmiş betonun kalitesini etkileyebilecek faktörlerdir ve ACI 305.R10’a göre nem kaybını ve çimento hidratasyonunun hızını arttırabilir veya başka şekilde zararlı sonuçlara neden olabilir.

Sıcak havalarda beton dökerken karşılaşılabilecek sorunlar

• Artan sıcaklık, daha yüksek bir erken hidratasyon süreciyle sonuçlanabilir ve potansiyel olarak daha sonraki aşamalarda (örn. 28 gün) dayanımı ve dayanıklılığı etkileyebilir.

• Beton, su eksikliği nedeniyle gerektiği gibi hidrate olamayabilir, bu da dayanım kaybına ve çatlamaya neden olabilir.

• Artan sertleşme hızı, taşıma, sıkıştırma ve sonlandırmada zorluklara ve daha fazla soğuk derz riskine neden olur.

• Plastik büzülme eğilimi artar.

• Sürüklenen hava içeriğini kontrol etmede zorluk artar.

Kütle betonu ve zorlukları

ACI 207-12, kütle betonunu şu şekilde tanımlamaktadır: “Çimentonun hidratasyonundan kaynaklanan ısı üretimi ve çatlamayı en aza indirmek için buna bağlı hacim değişikliği ile başa çıkmak amacıyla önlemlerin alınmasını gerektirecek kadar büyük boyutlara sahip herhangi bir beton hacmi”. Kütle betonu, boyutu ve karışım tasarımının birleşimi, elemanın yüksek iç sıcaklığa sahip olmasına neden oluyorsa bu şekilde kabul edilir.

Sıcaklık açısından bakıldığında kütle betonunun iki ana zorluğu vardır:

1. Merkez sıcaklığının maksimum sıcaklık sınırlarını aşmamasının sağlanması.

2. Yüzey ve/veya kenarlar (daha soğuk) ile çekirdek (daha sıcak) arasındaki sıcaklık farkının belirli bir sınırın altında tutulmasının sağlanması.

Bu sıcaklık sınırlamalarının her ikisi de ortam koşullarından ve sıcak havadaki betonlamadan etkilenecektir.

Çimento nemlendiğinde beton önemli miktarda ısı üretir. Döşeme gibi ince bir beton elemanda bu ısı, ortam sıcaklığıyla dengelenene kadar hızla çevreye yayılır. Tipik olarak 1 m veya daha kalın bir kütle elemanında, bu ısı çekirdeğin (merkezin) içinde sıkışıp kalır ve yüksek beton sıcaklıklarına yükselir. Betonun ısıyı yavaşça dağıtma özelliği nedeniyle, beton elemanın çekirdeği yavaş yavaş soğuyacaktır. Beton, inşaat öncesi testlere ve karışım tasarımında tamamlayıcı çimento katkı malzemelerin kullanımına dayanarak, mühendis tarafından aksi belirtilmediği sürece, Amerikan standartlarına göre maksimum sıcaklığın 70° C’den daha yüksek olmayacağı şekilde tasarlanmalıdır. Her durumda, beton sıcaklığı hiçbir zaman 85° C’nin üzerine çıkmamalıdır. Bu tür yüksek beton sıcaklıkları uzun vadede zararlı olabilir ve potansiyel olarak gecikmiş etrenjit oluşumuna (DEF) neden olabilir , bu da betonda önemli çatlamalara yol açabilir. Isı artışı (∆T, bkz. aşağıdaki şekil 1), betonun yerleştirilmesinden maksimum sıcaklığına ulaşana kadarki sıcaklık kazancı olarak tanımlanabilir.

Sıcak havada beton dökümü, yerleştirme sırasındaki beton sıcaklığı (başlangıç ​​sıcaklığı) açısından önemli bir rol oynayacak ve daha yüksek yerleştirme sıcaklıkları, daha yüksek çekirdek maksimum sıcaklığına yol açacağından, daha sonraki maksimum beton sıcaklığını etkileyecektir. Örneğin, başlangıç ​​sıcaklığındaki 5,5 °C’lik bir değişiklik, ölçülen maksimum sıcaklıktaki ek bir 5,5 °C ile neredeyse doğrudan ilişkili olacaktır ve bu sıcaklığın belirli bir sınırın altında tutulması gerekir.

Döküm sırasında oluşan yüksek beton sıcaklığını azaltmak amacıyla, başlangıç ​​sıcaklığını düşürmek için inşaat sırasında aşağıdaki tekniklerden bazıları düzenli olarak uygulanmaktadır:

• Gece beton dökümü.

• Karışımdaki suyun ve/veya agregaların soğutulması.

• Karışıma buz eklenmesi

• Karışıma sıvı nitrojen eklenmesi.

Sıcak ortam durumu kütle betonda sıcaklık farkını nasıl etkiler?

Kütle beton yapıların inşası sırasında yapının çekirdeğindeki ve yüzeyindeki sıcaklık farkından dolayı çekme gerilmeleri ve şekil değiştirmeler ortaya çıkabilir, bu fark “sıcaklık farkı” olarak bilinir. Bu termal gerilmeler, betonun sıcak bölgesinin hacmi genişlerken, soğuk bölgesinin daralması nedeniyle gelişir. Betonun dış yüzeyi soğurken (ısı dağılımı) kütle betonunun iç çekirdeği ısınmaya (hidratasyon) devam ettikçe termal çatlama olasılığı artar.

Amerikan standartlarına göre, kürleme işlemi sırasında maksimum beton sıcaklık farkı 19 ºC’yi aşmamalıdır. Kütle betonundaki sıcaklık farklarının izlenmesi, yüklenicilerin ve proje yöneticilerinin çatlama, hizmet ömrünün kısalması ve proje gecikmeleri gibi kritik sorunlarla karşılaşmasını önleyebilmeleri açısından önemlidir.

Bu durumda ortam sıcaklığının yüksek olması sizin lehinize olabilir. Yüzeydeki beton ortam koşullarından oldukça etkileneceğinden yüzeydeki beton daha sıcak olacaktır (yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi). Daha yüksek yüzey sıcaklığı çekirdek ve yüzey arasındaki sıcaklık farkını azaltacaktır. Sıcak havalarda daha düşük sıcaklık farkı sınırlarını korumak kolay olsa da, sınırların aşılmamasını sağlamak için erken inşaat aşamalarında beton sıcaklığının her iki konumda (çekirdek ve yüzey) izlenmesi çok önemlidir.

Kaynak: https://www.forconstructionpros.com/concrete/article/21565376/giatec-scientific-inc-mass-concrete-pour-in-hot-weather