Betonun başarılı bir şekilde yerleştirilmesi ve sıkıştırılması, ancak dikkatli bir öngörü ve planlama yapıldığında sağlanabilmektedir. Bu uygulamalar neredeyse aynı anda yapıldıkları için yerleştirme ve sıkıştırma birbirine bağlıdır ve bu iki işlemin birlikte değerlendirilmesi gerekmektedir. Betonun dağıtım (döküm) hızı, betonun hem yerleştirilebileceği hem de sıkıştırılabileceği hıza uygun olmalıdır. Yerleştirme noktasında beton kıvamının yerleştirme tekniğine ve sıkıştırma araçlarına uygun olması gerekmektedir. Beton dökümü yapılacak yapı elemanına (kolon, perde, döşeme, merdiven), döküm yöntemi ve hat uzunluğuna bağlı olarak betonun kıvamı doğru bir şekilde tespit edilmeli ve buna göre sipariş verilmelidir.

Betonun Yerleştirilmesi

Yerleştirmenin temel amacı; betonu nihai konumuna mümkün olduğunca yakın, hızlı, ayrıştırmadan ve verimli bir şekilde aktarmaktır. Hazır beton; transmikser oluğu, mobil ya da sabit pompa veya kova gibi ekipmanlarla kalıplara yerleştirilebilmektedir. Betonun başarılı bir şekilde yerleştirilmesi için uygun kıvam sınıfının belirlenmesi, beton sevkiyatının planlanması, gerekli ekipmanlarının hazır olması ve yerleştirme sonrası süreçlerin önceden belirlenmesi gerekmektedir.

Şekil 1. Betonun yerleştirilmesi

Beton dökümü başlamadan önce kalıpların içlerinin temiz olduklarından, kalıp ayırıcı kullanıldığından ve beton şerbetini taşırmayacak şekilde sağlam olduklarından emin olmak için kalıplar kontrol edilmelidir. Kalıplar derin ise, kontrol için geçici açıklıklar ve ışıklandırma sağlanmalıdır. Talaş ve takviye bağlama teli gibi atıklar basınçlı hava ile uzaklaştırılmalıdır. Kalıp yüzeyinde yağmur suyu varsa giderilmelidir. Benzer şekilde donatıların proje çizimlerine uygun olup olmadığı, doğru ve yeterli sayıda pas payı kullanılıp kullanılmadığı kontrol edilmelidir.

Betonun iyi tasarlanmış ve yeterince kohezyonlu olması beton dökümü esnasından ayrışmaması için önemlidir. Ancak, herhangi bir risk almamak ve kalıpta oluşabilecek hasarı önlemek adına betonun döküm yüksekliği (pompa ucu ile kalıp yüzeyi arası) 1,5 metreyi aşmamalıdır.

Büyük kolon ve perde duvar gibi elemanların yüzeylerinde renk değişimini önlemek için beton dökümünde gecikme ve kesintilerden kaçınılmalı, yerleştirme hızı doğru belirlenmelidir. Bu sayede aşırı kalıp basıncından da kaçınılmış olunmaktadır.

Akıcı beton ve özellikle kendiliğinden sıkışan/yerleşen beton (KYB) yerleştirilirken, kalıpların maruz kalacağı basınca son derece dikkat edilmelidir. Kendiliğinden yerleşen betonun yerleştirilmesi normal betona benzemektedir, ancak genellikle herhangi bir sıkıştırma işlemine gerek duyulmamaktadır.

Kolon ve duvarlarda, betonun kalıp alnına çarpmamasına dikkat edilmelidir. Aksi takdirde yüzey kalitesi etkilenebilmektedir. Donatıların ve tesisat kanallarının yer değiştirmesini önlemek ve pas payını muhafaza etmek için özen gösterilmelidir.

Şekil 2’de görüldüğü üzere derin perde duvarlar, kazıklar ve kolonlarda; beton belli bir mesafeden düşmek üzere tasarlanmadıkça betonun yaklaşık 1,5 metreden fazla serbest düşüşüne izin verilmemelidir. Betonu yerleştirmek için tremi borusu veya pompa hortumu kullanılabilmektedir.

Şekil 2. Betonun derin elemanlara yerleştirilmesi

Betonun Sıkıştırılması

Beton karıştırıldıktan, nakledildikten ve yerleştirildikten sonra büyük boşluklar halinde hapsolmuş hava içermektedir. Sıkıştırmanın amacı, bu havayı mümkün olduğu kadar fazla miktarda dışarı atmaktır. Elbette bu durum hava sürüklenmiş betonlar için geçerli değildir.

Beton içerisinde hapsolmuş hava, uygun sıkıştırma yöntemleri ile çıkarılmazsa aşağıdaki durumlar söz konusu olabilmektedir:

• Her %1 hava için beton basınç dayanımı %5 daha düşük olur.
• Betonun geçirimliliğinin artması sonucu dayanıklılık azalır.
• Beton ve donatı arasındaki bağ zayıflar.
• Yüzeylerde aşırı hava boşlukları ve bal peteği gibi görsel kusurlara neden olur.

Tamamen sıkıştırılmış beton; yoğun, dayanımlı, geçirimsiz ve dayanıklı olmaktadır. Düzgün tasarlanmış kendiliğinden yerleşen beton kullanılması sıkıştırma ihtiyacını ortadan kaldırmaktadır.

Şekil 3’te beton içerisindeki hava boşluğu oranının basınç dayanımı ile ilişkisi görülmektedir.

Şekil 3. Betonda hava boşluğu ve basınç dayanımı ilişkisi

Betonun Vibrasyonu

Betonun vibrasyonu, beton karışımının yerleştirildiği kalıpların içindeki havanın çıkarılması ve betonun yoğunlaşması sürecini hızlandırmak için kullanılan bir yöntemdir. Bu sayede daha dayanıklı, homojen ve güçlü bir yapı elde edilmektedir; ancak bunun için doğru vibrasyon yöntemleri ve cihazların kullanılması önemlidir. Aksi takdirde betonun içinde istenmeyen boşluklar kalmakta, betonun dayanıklılığı azalmakta ve yapısal sorunlar görülmektedir. Bu nedenle, betonun vibrasyonu deneyimli ve uzman personel tarafından doğru tekniklerle uygulanmalıdır. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre betonarme binalarda betonun vibratörle yerleştirilmesi zorunludur.

Betonda vibrasyon uygulamasının ana nedenleri:

• Homojenliğin sağlanması,
• Ayrışmanın (segregasyon) önlenmesi,
• Betonun sıkıştırılması ve
• Boşlukların azaltılmasıdır.

Ayrışma (segregasyon), betonun içerisindeki ince ve kaba malzemelerin birbirinden ayrı bir şekilde dağılmasıdır. Bu durum, betonun homojen yapıda oluşmasını engellediği için performans kaybına neden olmaktadır. Çünkü, betonun yapısal ve mekanik özellikleri betonun bir bütün olarak davranmasına, yani her yerde aynı özellikleri taşımasına bağlıdır. Ayrışma; beton karıştırılırken, taşınırken, yerleştirilirken ve sıkıştırılırken meydana gelebilmektedir. Ayrışma sonucu beton bölgesel olarak dayanıksız ve geçirimli olmaktadır.

Şekil 3. Betonda ayrışma (segregasyon)

Betonun sıkıştırılmasında üç tip vibratör kullanılmaktadır. Bunlar:

1. Dahili (iç) vibratörler
2. Kalıp (dış) vibratörleri
3. Kiriş tipi vibratörler

Dahili (İç) Vibratörler

Çoğu beton, betonu akışkanlaştıran ve hapsedilmiş havanın yüzeye çıkmasına izin veren dahili vibratörler vasıtasıyla sıkıştırılmaktadır. Bir diğer adı da dalıcı vibratördür. Şantiyelerde en çok kullanılan tiptir. Agrega boyutu, betonun kıvamı, kalıp ve donatı durumuna göre değişik çaplarda olabilmektedir. Şişe tipi dahili vibratörlerin boyutları genellikle 25 ila 75 mm çapında değişmektedir. Tablo 1, dahili vibratörlerin özellikleri ve tipik uygulamaları hakkında genel bir fikir vermektedir.

Şekil 5. Betonun sıkıştırılması

Tablo 1. Dahili vibratörlerin özellikleri ve kullanımları

Şişe vibratör çapı (mm)	Önerilen frekans (Hz)	Hareket alanı yarıçapı (mm)	Beton sıkıştırma hızı (m3/saat)	Önerilen beton kıvamı (slamp)
20-40	150-250	80-150	0,8-4	Yüksek kıvam
30-60	140-210	130-250	2-8	100-150 mm
50-90	130-200	180-360	5-15	<80 mm
80-150	120-180	300-500	1-31	0-50 mm

Beton iç vibratörleri, elektrik veya benzinle çalışan motorlu bir üniteye ve bir vibrasyon ucu veya başlığına sahiptir.

• Vibrasyon ucu, betonun içine yerleştirilir ve çeşitli frekanslarda titreşim üreterek beton karışımının içindeki havayı çıkarır ve betonun yoğunlaşmasını sağlar.
• Vibrasyon ucu; genellikle uzun, ince ve çelikten yapılmıştır ve betonun içinde kolayca hareket edebilmesi için tasarlanmıştır.
• Beton iç vibratörleri, betonun dökümü sırasında veya hemen sonra kullanılmaktadır.
• Vibratör ucunun çapı büyüdükçe, frekans azalır ve dalga boyu artar. Kısaca çap ile etki alanı doğru orantılıdır.
• Vibratörün beton içeresinde kalma süresi betonun işlenebilirliğine, vibratörün gücüne ve uygulama yapılan yerin kesitine bağlıdır.
• Eğer beton hala işlenebilir halde ise yeniden vibrasyon yapılması faydalı olabilir. Betonla donatı arasındaki bağ daha güçlü olur.

Beton iç vibratörleri genellikle temel, kolon, kiriş, döşeme, duvar gibi betonarme yapı elemanlarının imalatında kullanılmaktadır. Doğru kullanıldığında beton iç vibratörleri, betonun kalite ve performansını artırmaya ve yapısal sorunların önlenmesine yardımcı olmaktadır.

Vibrasyonda dikkat edilmesi gereken hususlar aşağıda belirtilmektedir:

• Vibratör ucu beton içerisine hızlıca yerleştirilmelidir.
• Vibratör ucu beton dışarısına yavaşça çıkartılmalıdır (8 cm/saniye civarı). Eğer çok hızlı çıkarılırsa betonda boşluk oluşmaktadır. Böyle bir durumda tekrar vibrasyon yapılması gerekmektedir.
• Kalıplara kesinlikle vibratör ucu temas etmemelidir. Aksi takdirde kalıp hasar görebilir.
• Vibratör betona düşey olarak daldırılmalı ve daldırma aralığı vibratörlerin etki yarı çaplarına bağlı olarak 45 – 50 cm’yi geçmemelidir.
• Kalıplara olduğu gibi demir donatıya vibratöre kesinlikle temas etmemelidir. Donatı konumları bozulabilir.
• Etki çapları birbirlerine çakışacak şekilde vibrasyon yapılmalıdır. Vibratör ucunun her defasında bir önceki tabakaya 10 cm kadar girmesi tabakaların kaynaşmasını sağlamaktadır.    
• Vibratör ucu alt tabakalarda etki edecek yeteri uzunlukta olmalıdır.
• Kullanılmadığı durumda vibratör çalışır vaziyette bırakılmamalıdır.
• Vibratör ucu ile beton, yatay yönde hareket ettirilmemelidir. Bunun için kürek ya da uygun bir ekipman kullanılabilir. Aksi halde ayrışmaya meydan gelebilir.
• Vibratör motoru sarsıntılı çalışıyorsa bakımı yapılmalıdır.
• Vibratör, esnek milinden çekilerek taşınmamalıdır. Her iş bitiminde vibratör muhakkak temizlenmelidir.

Kabarcıkların yüzeye çıkması durduğunda sıkıştırma tamamlanmıştır. Vibratör sesinin değişmemesi ve yüzeyde parıldayan bir harç tabakası da sıkışımanın bittiğine işaret edebilmektedir. Genel olarak, yüksek kıvamlı betonlar dışında, gerekli olduğundan biraz daha uzun süre vibrasyon işlemi yapılabilir.

Şekil 6’da vibrasyon uygulamasında dikkat edilecek hususlar görsel olarak belirtilmektedir.

Şekil 6. Betonun sıkıştırılmasında dikkat edilecek hususlar

Kalıp (dış) Vibratörler

Donatılar sık olduğunda veya dahili vibratörlerin erişimi çok zor olduğunda, kalıp vibratörleri tercih edilmektedir. Kalıba dıştan monte edilerek kullanılan vibratörlerdir. Daha çok prefabrik elemanlarda kullanılırlar. Elektrikli, havalı (pnömatik) ve hidrolik çeşitleri vardır. Bu vibratörler kalıbın üzerine önceden belirlenmiş yerlere bağlanırlar ve beton ile doğrudan temas etmezler.

Şekil 7. Kalıp vibratörü

Dış vibrasyonun avantajları aşağıda belirtilmektedir:

• Oturması ve yayılması düşük olan ve iç vibratörlerin tesir edemeyeceği daha kuru beton ve harcın sıkıştırılmasını sağlar.
• İçindeki donatı çok sık yerleştirildiği için iç vibratörlerin yerleştirilmesine ve çıkarılmasına müsait olmayan betonun vibrasyonu için uygundur.
• Kalite kontrol artar, operatör hataları en aza indirgenir.
• Toplam vibrasyon süresi azalır.

Kalıbın yoğun titreşime dayanacak kadar sağlam olması gerekmektedir. Kalıp vibratörleri son derece gürültülüdür. Bu nedenle kulaklık takılmalıdır. Beton 300 mm’lik katmanlar halinde sıkıştırılmalı ve mümkünse üstteki 600 mm’lik katman dahili vibratör ile sıkıştırılmalıdır.

Kiriş Tipi Vibratörler

Daha çok döşeme ve yol kaplama betonlarında kullanılmaktadır. Yaklaşık olarak 200 mm derinliğine kadar etkili olurlar. Uzman bir operatör tarafından kullanılmalıdır. Köşe ve uç noktalarda dahili vibratör kullanılması faydalı olur. 150 mm’den kalın döşemeler kiriş tipi vibratörle sıkıştırılmalıdır. Kiriş tipi vibratör uygulamasında dikkat edilecek hususlar Şekil 8’de görsel olarak belirtilmektedir.

Şekil 8. Kiriş tipi vibratör

Şekil 9. Kiriş tipi vibratör uygulamasında dikkat edilecek hususlar

Uygun Vibrasyon Yapılmadığında Ortaya Çıkan Sorunlar:

• Ayrışma (segregasyon) meydana gelir.
• Beton içerisinde aşırı miktarda hava boşluğu kalır. Bu da betonun dayanımını olumsuz etkiler. Bu duruma neden olanlar etmenler daha çok vibrasyon ekipmanları ve uygulama hatalarıdır.
• Betonda tam oturma sağlanamaz. Beton yüzeyinde çirkin görüntüler oluşur. Bunlara “petek” denir. Petekler, daha çok iri agregaların arasının çimento hamuru ile kapanmamasından dolayı meydan gelir. Yanlış ekipman, aşırı iri agrega kullanımı, uygun olmayan beton yerleştirmesi ve sık donatı esas nedenleridir.
• Soğuk derzler meydana gelir. Gecikmeden ya da başka nedenlerden dolayı önceden yerleştirilmiş betonun sertleşmesine izin veren ve sonra diğer tabakanın yerleştirilmesi ile oluşan süreksizliktir. Eğer iki tabaka arasında yeterli birleşme olmazsa betonun yapısal bütünlüğü ve özellikleri bozulur. Beton her 15 dakikada ya da saha koşullarına göre daha az sürede yeniden vibrasyon yapılarak plastik halde tutulabilir. Ancak, beton priz almaya başladığında vibrasyona devam edilmemelidir ve beton yüzeyi sonradan dökülecek beton için hazırlanmalıdır.
• Beton tabakaları arasında zayıf aderans oluşur. Bunun nedeni sonradan dökülen betona vibrasyon uygulanırken alt tabakaya uygulanmamasıdır. Bunun sonucunda tabakalar tam olarak birleşemez ve aralarında derz çizgisi oluşur.
• Uygun şekilde tasarlanmış ve karıştırılmış bir betonu aşırı titreştirmek oldukça zordur.

Aşırı vibrasyon sonucunda:

• Ayrışma oluşur. İri agregalar çökerken, ince agregalar üst tabakada kalır.
• Hava sürüklenmiş betonda hava kaybı oluşur.
• Aşırı vibrasyon sonucu oluşan basınç, kalıplara zarar verebilir.
• Gereksiz enerji ve iş gücü harcanır.