Beton Nedir?
Beton; çimento, su, agrega ve kimyasal katkı maddelerinin homojen olarak karıştırılmasından oluşan; başlangıçta plastik kıvamda olup şekil verilebilen, zamanla katılaşıp sertleşerek dayanım kazanan bir yapı malzemesidir. Taze betonun dökülebilmesi ve kalıba yerleştirilmesi için yeterince işlenebilir olması, ardından malzemenin sertleşmesi ve yapı için hesaplanan tasarım yüklerini karşılayacak asgari basınç dayanımını kazanması gerekmektedir.
"Beton, kullanılan bağlayıcının cinsine göre adlandırılmaktadır. Örneğin bağlayıcı olarak Portland çimentosu kullanılıyorsa “Portland çimentosu betonu”, bitüm kullanılıyorsa “asfalt betonu”, polimer kullanılıyorsa “polimer betonu” olarak tanımlanmaktadır. Günümüzde beton denildiğinde Portland çimentosu betonu anlaşılmaktadır."
Beton, çağdaş toplumların temelini oluşturan en önemli yapı malzemelerinden biridir. Çevreye bakıldığında binalar, yollar, köprüler, barajlar, santraller, istinat duvarları, su depoları, limanlar ve hava alanları gibi birçok yapının çoğunlukla betondan yapıldığı görülmektedir. Günümüzde, dünyada her yıl 10 milyar m3’ten fazla beton üretildiği tahmin edilmektedir. Bu miktar dünya nüfusuna bölündüğünde kişi başına yıllık 1,25 m3 (yaklaşık 3 ton) beton üretildiği ortaya çıkmaktadır. Bu da betonu, sudan sonra en çok üretilen ve tüketilen malzeme konumuna getirmektedir.
Betonu günümüzün en yaygın taşıyıcı yapı malzemesi yapan özellikleri aşağıda belirtildiği gibi sıralamak mümkündür:
- > Ekonomik olması
- > Yaygın üretim ve dağıtım ağına sahip olması
- > Yerel malzemeler ile üretilmesi
- > İşlevsel olması
- > Kolay şekil verilebilir olması
- > Çelik donatı ile kuvvetli bir uyuma sahip olması
- > Yüksek basınç dayanımına sahip olması
- > Yangın direncinin yüksek olması
- > Fiziksel ve kimyasal dış etkilere karşı dayanıklılığı
Beton genel olarak ağırlıkça %80 oranında iri ve ince olmak üzere agregadan, %13 oranında çimentodan (bağlayıcı malzeme) ve %7 oranında sudan oluşmaktadır; ancak Tablo 1’de görüleceği üzere bu oranlar betonun özelliklerine göre değişkenlik göstermektedir. Bu ana ham maddeler dışında betonda; akışkanlık arttırma, priz süresini ayarlama veya hava sürükleme gibi amaçlar için kimyasal katkılar; yüksek fırın cürufu veya uçucu kül gibi mineral katkılar ve çelik veya sentetik lifler de kullanılmaktadır. Çimento ve çimentoyu ikame eden uçucu kül ve yüksek fırın cürufu gibi minerallerin tümüne bağlayıcı denilmektedir.
Tablo 1. Beton bileşenlerinin ağırlıkça ve hacimce oranları
|
Beton Bileşeni |
Ağırlıkça Oran |
Hacimce Oran |
|
İri Agrega |
%35-45 |
%30-40 |
|
İnce Agrega |
%35-45 |
%30-40 |
|
Çimento (bağlayıcı) |
%10-15 |
%8-12 |
|
Su |
%6-8 |
%15-18 |
|
Kimyasal Katkı |
<<%1 |
<<%1 |
|
Hava |
- |
%2 |
Betonun taze haldeyken plastik bir kıvama sahip olması istenilen herhangi bir şeklin verilmesini sağlamaktadır. Diğer bir deyişle, taze beton sertleştiğinde içine konulduğu kalıbın şeklini alabilmektedir. Bu sayede kirişler, kolonlar, karmaşık şekilli hiperbolik kabuklar, döşemeler, kazıklar, kütle betonları yapmak mümkün olmaktadır.
Beton üretiminde büyük ölçüde yerel malzemeler kullanılmaktadır. Bu husus, beton üretim maliyetinin diğer yapı malzemelerine oranla daha düşük olmasındaki en önemli noktalardan biridir. Uygun bir şekilde tasarlanmış, üretilmiş, yerleştirilmiş, sıkıştırılmış ve bakımı yapılmış beton dayanıklı bir yapı malzemesidir ve uzun yıllar herhangi bir bakım/onarım gerektirmeden hizmetini sürdürebilmektedir.
Çoğu zaman, hatalı bir biçimde çimento harcı ve çimento hamuru, beton olarak nitelendirilmektedirler. Bu üç malzemenin genel hatlarıyla tanımı Şekil 1’de verilmektedir. Beton çimento, su, ince ve iri agregadan oluşurken; harçta agrega olarak sadece kum (ince agrega) bulunmaktadır. Çimento hamuru ise çimento ve su karışımından oluşmaktadır.
Şekil 1. Beton, harç ve çimento hamurunun kıyaslaması
"İyi bir betonda tüm ince agrega tanelerinin çimento hamuruyla; tüm iri agrega tanelerinin de harçla bütünüyle kaplanmış olması gerekmektedir. Bu sistem içindeki bağlayıcı malzeme olan çimentonun suyla reaksiyonu (hidratasyon) sonucunda beton dayanım kazanmaktadır."