Su/çimento oranı beton dayanımını etkileyen en önemli etkenlerden biridir. Pek çok pratik durumda, dayanıklılık ve geçirgenlik gibi özellikler önemli olsa da, betonun dayanımı genellikle en değerli özelliği olarak kabul edilir. Bununla birlikte, dayanım genellikle betonun kalitesinin genel bir resmini verir çünkü dayanım doğrudan yapı ile ilgilidir. Ayrıca, betonun dayanımı neredeyse değişmez bir şekilde yapısal tasarımın hayati bir unsurudur.
Yeterli dayanıma sahip agregaların kullanılması durumunda elde edilecek olan beton dayanımı, hem hidratasyon sonunda oluşacak jel miktarındaki artışa ve hem de beton içerisinde yer alan boşlukların miktarındaki azalmaya bağlı olduğuna göre, beton dayanımını etkileyen faktörleri aşağıdaki gibi sıralayabilmek mümkündür:
- Su/çimento oranı (yani, beton üretiminde kullanılan suyun ve çimentonun miktarı)
- Çimentonun agregaya oranı
- Karma suyun kalitesi
- Çimento özellikleri
- Agrega özellikleri (agreganın maksimum boyutu, agrega tanelerinin gradasyonu, yüzey dokusu, şekli, dayanımı ve sertliği)
- Betona uygulanan karılma, taşıma, yerleştirilme ve sıkıştırılma işlemleri
- Kür koşulları ve betonun yaşı
Su / Çimento Oranının Beton Dayanıma Etkisi Nasıl Olur?
Uygun sıcaklık ve nem ortamında kür edilmiş olan betonun herhangi bir yaştaki dayanımını etkileyen iki ana faktörün geçerliliği kabul edilir.
a) Betonun üretiminde kullanılan su/çimento oranı
b) Taze betonun sıkıştırılma derecesi
Hem su/çimento oranı hem de sıkıştırma derecesi betondaki boşlukların hacmini etkiler. Su/çimento oranı yükseldikçe, betonun içerisinde yer alan boşluk miktarı daha çok olur ve daha düşük beton dayanımını oluşur.
Su/çimento oranının çok düşük değerlerinde de tam sıkıştırma artık mevcut sıkıştırma araçlarına bağlı olur. Ayrıca, çok düşük su oranı ve son derece yüksek çimento içeriği olan karışımların davranışı, potansiyel rötrenin neden olabileceği çimento hamurunun çatlamasına veya çimento-agrega bağının kaybolmasına neden olan gerilmelere bağlı olabilir.
Su/Çimento Oranı: Fazla Suyun Betona Zararı Nedir?
Beton üretiminde kullanılan karışım suyunun iki temel işlevi vardır:
- Çimento ile reaksiyona girerek sertleşmeyi sağlamak,
- Karışımı işlenebilir hale getirmek.
Karışımı işlenebilir hale getirmek için ihtiyaç duyulan su miktarı akışkanlaştırıcı katkıların katılmaması durumunda daha fazla artar. Bu durumda su/çimento oranı yükselir, dayanım düşer.
Hazır Beton üretiminde su miktarı, laboratuvar şartlarında yapılan deneylerle tespit edilir ve sürekli kontrol altında tutulur. Bu denetim kapsamı dışında betona verilen ekstra su dayanımın hızla düşmesine sebep olur.
Kimyasal reaksiyona girmeyen ve sadece kıvam için katılan fazla su, beton sertleştikten sonra buharlaşarak betonun içinde kılcal boşluklu bir yapı oluşturur ve geçirgenliği artırır.
Betona Katılan Fazla Suyun Zararları:
- Betonun basınç dayanımı ve diğer tüm mekanik özellikleri önemli derecede düşer. Örneğin gereğinden %30 fazla su eklenen betonların basınç dayanımlarında %50 azalma olduğu deneylerle kanıtlanmıştır.
- Beton yüzeyindeki rötre çatlaklarının miktarı ve boyutları artar.
- Çimento ile hidratasyona giremeyen fazla su betonda boşluklar oluşturur ve betonun geçirimli bir hale gelmesine sebep olur. Bunun sonucunda yapının taşıyıcı sistemi dış etkilerle karşılaştığında betonda dökülmeler ve donatıda paslanma meydana gelebilir.
- Fazla su, betonu fiziksel ve kimyasal etkilere karşı dayanıksız hale getirir.
- Ayrıca betonun içinde olması gerekenden fazla su bulunması agreganın ayrışmasına yol açabilir. Su, agregadan uzaklaşıp yüzeyde toplanacağından betonun homojen olmasını engelleyebilir.
Sonuç olarak, betonda kullanılacak ideal miktarda su önceden santralde belirlenmelidir. Betondan beklenilen kıvam ve özellikler beton sipariş edilirken belirtilmeli ve belirlenen niteliklere en uygun beton tasarımı yapılmalıdır. Kesinlikle tasarım dışında betona su eklenmemeli ve talep edilmemelidir.
Sık Sorulan Sorular
Su/çimento oranı nedir ve beton dayanımını nasıl etkiler?
Su/çimento oranı, beton üretiminde kullanılan suyun çimentoya oranıdır. Bu oran betonun dayanımını doğrudan etkiler. Su/çimento oranı arttıkça beton içerisindeki boşluk miktarı artar, bu da betonun dayanımını düşürür. Düşük oran ise daha yüksek dayanım sağlar.
Beton üretiminde suyun temel işlevleri nelerdir?
Beton üretiminde suyun iki temel işlevi vardır: Çimento ile reaksiyona girerek sertleşmeyi sağlamak ve karışımı işlenebilir hale getirmek. Bu nedenle su miktarının dengeli olması gerekir.
Betona fazla su eklenirse ne olur?
Betona fazla su eklenmesi, basınç dayanımını ve mekanik özellikleri önemli ölçüde düşürür. Gereğinden %30 fazla su eklenen betonlarda dayanımın %50’ye kadar azaldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca fazla su, betonun geçirgenliğini artırır, rötre çatlaklarını çoğaltır ve donatıda paslanmaya neden olabilir.
Fazla suyun betona verdiği zararlar nelerdir?
Fazla su, betonun içinde boşluklar oluşturur ve geçirgenliği artırır. Bu durum betonun kimyasal ve fiziksel etkilere karşı direncini azaltır, yüzeyde çatlaklar oluşmasına ve agreganın ayrışmasına neden olabilir. Ayrıca yapının taşıyıcı sisteminde dökülmeler ve donatıda paslanma görülebilir.
Betonda ideal su miktarı nasıl belirlenmelidir?
Betonda kullanılacak ideal su miktarı, üretim öncesinde laboratuvar ortamında belirlenir. Hazır beton üretiminde su miktarı sürekli kontrol edilir ve tasarım dışında betona ekstra su eklenmemelidir. İstenilen kıvam ve dayanım, sipariş aşamasında belirtilmelidir.
Kullanılan Kaynaklar
- T.Y. Erdoğan, “Beton”, ODTÜ Geliştirme Vakfı Yayıncılık ve İletişim, 2007
- Fazla Suyun Betona Zararı
- Betondan beklenen özellikler ve bu özelliklere etki eden faktörler
