Şekil 1. KYB uygulaması

Kendiliğinden yerleşen beton (KYB), sıkıştırma ve yerleştirme için vibrasyon gerektirmeyen yenilikçi bir betondur. Kendi ağırlığıyla akabilen, kalıbı tamamen doldurabilen KYB; beton yerleşiminin hızlanmasını ve yoğun donatının olduğu bölgelerde betonun daha kolay akmasını sağlamaktadır. KYB genellikle erken yüksek dayanım sağlayan, daha erken kalıptan alma ve yapıların daha hızlı kullanımını sağlayan düşük su/bağlayıcı oranında üretilmektedir. Vibrasyon ekipmanlarının kullanılmaması şantiyede betonun yerleştirildiği yerde işçilerin gürültü ve vibrasyona maruz kalmalarını azaltarak, daha az enerji tüketimi sonucunda daha az emisyon salımına katkı sağlamaktadır.

KYB’nin başlıca avantajları şöyledir:

• Mekanik sıkıştırma olmadığı için daha hızlı yerleştirilebilir. Bu da betonun yerleştirme maliyetlerinde tasarruf sağlar.
• Düzeltici yüzey işlemi çok az veya hiç yapılmadan geliştirilmiş ve daha düzgün mimari yüzey kaplaması elde edilir.
• Kısıtlı bölümleri ve ulaşılması zor alanları doldurma kolaylığı sağlar. Geleneksel betonla elde edilemeyen yapısal ve mimari şekiller ve yüzey kaplamalar oluşturulur.
• Donatı etrafında geliştirilmiş konsolidasyon ve bağ (aderans) sağlar.
• Pompalanabilirlik iyileşir.
• Operatör kaynaklı yerleştirme ve sıkıştırma hatalarını önleyerek yerinde betonun homojenliğini iyileştirir.
• Enerji tasarrufu sağlar.
• Daha kısa inşaat süreleri ve bunun sonucunda maliyet tasarrufu sağlar.
• Kentsel alanlarda potansiyel olarak inşaat saatlerini artıran vibratör gürültüsünün azaltılması veya ortadan kaldırılmasını sağlar.
• Yerleştirme sırasında hazır beton kamyonlarının ve pompalarının mobilitesini en aza indirir.
• Geleneksel sıkıştırma yöntemlerine ihtiyaç olmaması sayesinde iş güvenliğini artırır.
• Ayrışma ve terleme olmadan homojenliğini ve kohezif özelliğini korur.

Kendiliğinden yerleşen beton daha yüksek bağlayıcı içeriği ve farklı agrega gradasyon eğrisi nedeniyle geleneksel betondan daha yüksek ince tane içeriğine sahiptir. Özel olarak tasarlanmış süper akışkanlaştırıcılarla sağlanan bu ayarlamalar, benzersiz akışkanlık ve doğal kompaktlık sağlar.

KYB için kalıp temiz ve sıkı olmalıdır. Kalıpların maruz kaldığı basınç, normal vibrasyonlu betona göre daha yüksek olabilmektedir. Kalıp basıncı betonun viskozitesine, montaj hızına ve dolum noktasına bağlıdır. Genel kalıp tasarımı için betonun tam hidrostatik basınç potansiyeli kullanılmalıdır.

KYB, geleneksel betonla aynı şekilde yerleştirilir. KYB çok yüksekten serbestçe boşaltılmamalıdır. Optimum akış potansiyeli ve yüzey görünümü, alttan doldurma soketi ile veya beton yüzey seviyesinin altına ulaşan tremi boruları monte edilerek sağlanabilir.

Şekil 2’de görüleceği gibi KYB reolojisi normal betondan tamamen farklıdır. Gerekli viskozite ve akma özellikleri sadece PCE esaslı özel beton kimyasalları ile sağlanabilmektedir. Bu açıdan kimyasal katkılar KYB için en önemli girdi olarak öne çıkmaktadır. KYB daha düşük su geçirimliliği sayesinde yapıların dayanıklılığına olumlu etkide bulunur. Ayrıca özellikle güçlendirme projelerinde dar kalıp boşluklarından ve yoğun donatı aralarında geçebilme yeteneği ile yapıların onarımına destek verir.

Şekil 2. Normal beton ve KYB’nin reolojik kıyaslaması

KYB’nin Yerleştirilmesi

KYB, kendi ağırlığı altında hem yüksek kohezyon hem de yüksek akışkanlık sağlayacak şekilde tasarlanmaktadır. Bu durum, iri agregaların ayrışmaya uğramasını engelleyerek betonun hızlı ve akışkan bir şekilde yerleştirilmesini sağlar. Bu sayede harici sıkıştırma genellikle gerekli değildir. Eğer KYB’ye geleneksel beton sıkıştırma teknikleri kullanılırsa malzemeler ayrışabilmektedir. Düzgün tasarlanmış ve yerleştirilmiş KYB kendi kendine akmaktadır.

Döküm sırasında betonun ayrışmamasına dikkat edilmelidir. Segregasyon durumunda, betonda zayıf alanlar oluşur ve rötre çatlakları riski artar. Viskozite ne kadar yüksek olursa, statik ayrışma o kadar uzun sürer.

Betonunun düşme yüksekliği çok büyük olduğunda dinamik ayrışma meydana gelebilir. Dinamik ayrışma riskini ölçmek için geçerli bir yöntem yoktur ve KYB statik ayrışmaya göre kararlı olsa da bu, dinamik ayrışmanın olmayacağı anlamına gelmez. Uygun şekilde yüksek bir viskozitenin seçilmesi, dinamik ayrışma riskini azaltabilir.

Agregaların boyutunun da ayrışma riski üzerinde büyük etkisi vardır. Agrega en büyük tane boyutu 16 mm olduğunda, 8 mm’ye göre iki kat segregasyon riski vardır.

Döküm sırasında KYB’nin görsel kontrolü, herhangi bir ayrışmayı kaydetmek için çok önemli bir yöntemdir. Görsel kontrol çoğu durumda segregasyonu saptamak ve müteakip KYB teslimatlarını ve/veya uygulanan döküm tekniğini düzeltmek için önemli bir fırsattır.

Şekil 3. KYB’nin görsel incelemesi

KYB yerleştirilmesinde aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir:

• KYB; oluk, kovalar ve beton pompaları dahil olmak üzere çoğu standart beton yerleştirme yöntemi kullanılarak yerleştirilebilmektedir. KYB’nin prizini geciktirmek için herhangi bir aksiyon alınmadığı durumda KYB, üretildikten sonra 120 dakika içinde yerleştirilmelidir.
• KYB’nin hızlı yerleştirilmesi nedeniyle tüm kalıp, donatı çeliği ve gömülü diğer öğelerin beton yerleştirme işlemi başlamadan önce uygun şekilde sabitlenmesi son derece önemlidir. Beton, akması için yeterli mesafeden yerleştirilmelidir. Böylece sıkışan hava malzemeden çıkarılabilir, ancak serbest düşüş mesafesi malzeme ayrışmasını riske atmayacak şekilde olmalıdır. Genel olarak 1 metreyi geçmesi tavsiye edilmemektedir.
• Büyük dikey elemanlar için kalıbı çok hızlı doldurmamaya özen gösterilmelidir. Yerleştirme hızı, hapsedilmiş havanın beton yüzeyine yükselmesi için yeterli süre kalana kadar yavaşlatılmalıdır. Hava hareketi yalnızca KYB’nin kendisi kalıba girerken gerçekleşebileceğinden, yerleştirme hızının yavaşlatılması, betonun şekillendirilmiş yüzündeki istenmeyen hava ceplerinin çıkarılmasına yardımcı olabilir.
• Yerleştirme işlemi aynı zamanda sürekli olmalıdır, çünkü KYB akışının korunmasına yardımcı olur ve yüzeyde oluşacak izleri ve renk varyasyonlarını azaltır. Bu nedenle KYB, genellikle pompanın besleme hunisini besleyen çok sayıda transmikserle yerleştirilir.
• Beton pompası kullanılarak KYB’nin yerleştirilmesi en yaygın yerleştirme yöntemlerinden biridir. Pompalama, betonu nihai konumuna mümkün olduğu kadar yakın bir yere yerleştirir ve kolayca kontrol edilen bir yerleştirme hızı sağlar. KYB’yi beton pompasıyla yerleştirirken, pompanın hortumu mümkün olduğunca kalıbın içine ve beton yüzeyin altına yerleştirilmelidir. Bu kurulum yöntemi, hem KYB içinde ilave havanın hapsedilme olasılığını azaltır hem de çelik donatı ve kalıp donanımı etrafında serbest düşme nedeniyle malzeme ayrışması olasılığını ortadan kaldırır. Pompalama, ürün dağıtımında mümkün olduğu kadar az kesinti ile kalıp içinde sürekli ve eşit bir beton yükselme hızı sağlamalıdır.
• KYB’nin performans özellikleri, benzersiz beton yerleştirme yöntemlerine izin vermektedir. En yaygın özel yerleştirme yöntemlerinden biri, kalıbın altına bir doldurma ağzı yerleştirmek ve betonu aşağıdan yukarıya yerleştirmek için geleneksel bir beton pompası kullanmaktır. Bu benzersiz yerleştirme tekniği hem malzeme ayrışması potansiyelini hem de betondan dışarı atılması gereken hapsolmuş hava miktarını azalttığından teknik avantaj sağlar.