Bugün inceleyeceğimiz saygı değer betonumuz tabi ki de Hafif Betonlar. Bu nadide betonumuz olan Hafif Betonlar, uçabilir mi uçamaz mı yazımızın ilerleyen adımlarında açıklığa kavuşturabileceğimizi umut ederek gelin incelemeye başlayalım. Eeee hadi ne duruyorsunuz😉
Milattan önce 3000'li yıllarda Babil'in inşası sırasında pomza ve tüf gibi agregaların kullanılmasıyla ortaya çıkan Hafif Betonlar'a Chicago ve Dallas'da inşa edilen yapılar örnek olarak gösterilebilir.
Hafif beton TS EN 206:2013+A1 standardında, etüv kurusu yoğunluğu 800 kg/m3'den büyük ve 2000 kg/m3'den daha küçük olarak tanımlanan hafif betonlar, Amerikan Beton Enstitüsü tarafından yayınlanmış olan AC1 213R-87 raporunda hava kurusu birim hacim ağırlığı 1440-1850 kg/m3 arasında ve 17,2 MPa 28 günlük basınç dayanımına sahip olan betonlar olarak tanımlanmıştır.
Genellikle atık maddeleri değerlendirmek veya yapı elemanlarının ses, ısı ve hafiflik özelliklerinin arandığı durumlara vazgeçilmez bir beton türü olmuştur.
Hafif betonları hafif beton yapan en önemli özellikleri kullanılan agregalardır. Betonun vazgeçilemez bir bileşeni olan bu agregalar yaklaşık olarak beton hacminin %75'ini oluşturmaktadır. Bu yüzden agrega özellikleri hem taze hem de sertleşmiş beton için ciddi derecede önemlidir. Bu konuyu ileride değinmek üzere kapatmış olalım.
Hafif betonları birçok ayrı parametreye göre ayırmak mümkün olsa da mukavemetlerine göre 3 grupta inceleyebiliriz. Bunlar sırasıyla:
1. Yalıtımlı Betonlar
Birim ağırlıkları 0,700-1,400 kg/m3 ve basınç dayanımları 10 N/mm2 olan betonlardır.
Yoğunluğu düşük agregalar ile yüksek ses ve ısıl direnç sağlamak amacıyla kullanılırlar.
Çatı izolasyonu, ısı ve ses yalıtımı için ideal betonlardan biridir.
2. Yarı Taşıyıcı Hafif Betonlar
İzolasyon performansı son derece iyi, birim hacim ağırlıkları 1400-1600 kg/m3 ve 15 N/mm2 civarında basınç dayanımı olan betonlardır.
Boşluk doldurmak, tünel doldurmak, zemini sağlamlaştırmak, arazi ıslahı ve zemin dolgusu yapmak, çukur ve hendeklerin tamiratını yapmak amacıyla birçok farklı alanda kendine yer edinmiştir.
3. Taşıyıcı (Yapısal Olan) Hafif Betonlar
Genel olarak yoğunluğu 1120-1920 kg/m3 olan ve 17 MPa civarında basınç dayanımına sahip betonlardır.
Diğerlerine göre dayanımı nispeten daha fazla olan agregalardan üretilir.
Betonarme kolon, kiriş ve döşemelerle birlikte bloklar ve paneller için de kullanılmaktadır.
Hafif betonların bu çeşitleri kadar üretim yöntemleri de dikkat edilmesi gereken bir diğer başlıktır. Hafif betonlar birkaç yöntem ile elde edilebilirler. Bunlar:
Normal ağırlığa sahip agregalardan olan kum, kırmataş, çakıl vb. yerine boşluklu yapıya sahip, normal agregalara nazaran daha hafif olan doğal (mineral kökenli pomza, diatomit, volkanik curuf ve küller) veya yapay (genleştirilmiş* perlit kil ve sleyt, sinterize* uçucu kül ve yüksek fırın curufu) agregaların tercihi ile elde edilebilirler.
Beton içerisinde fiziksel veya kimyasal yollarla büyük boşluklar oluşturularak hafif beton elde edilebilir.
Normal ağırlığa sahip betondan ince agregaların (kum) çıkarılmasıyla da elde etmek mümkündür.
Ülkemizde en çok tercih edilen yöntem hafif agrega bulmanın ve üretmenin kolaylığı dolayısıyla boşluklu yapıya sahip doğal veya yapay agregaların kullanılması yöntemidir. Bu agregaların kullanılmasıyla elde edilen hafif betonların bazı avantajları olduğu gibi dezavantajları da olduğunu unutmayarak; kalıplara uyguladığı basınç daha az olduğundan dolayı kalıp kesitlerinde ve kalıp-iskele maliyetlerinde tasarruf sağlaması, ısı ve ses izolasyonunda başarılı olması, yangına ve donma-çözülmeye karşı dayanıklı olması, beton yerleştirme işçiliğinde kolaylık sağlaması, yapı ağırlığını azaltarak gerekli olan donatı ihtiyacını azaltması ve deprem yükleri altında yapıyı güvende tutması, genel olarak fabrikada üretildiklerinden homojen özelliklere sahip olması en önemli avantajlarından sayılabilir.
Avantajlarını saymışken bir de biz mühendislere doğuracağı olumsuz durumlar olarak bahsedebileceğimiz dezavantajlarına da değinecek olursak; boşluk miktarındaki fazlalık sebebiyle dayanımlarının düşük olması, aşınmaya karşı dirençlerinin zayıf, normal betonlara göre daha fazla çimento içeriğine sahip olması ve daha fazla şekil değiştirmesi, üretim-nakliye-yerleştirme ve kür işlemleri için nitelikli eleman gerektirmesi, sünme ve rötre değerlerinin yüksek olması ve neme karşı yalıtım gerektirmesini dezavantajlar listesine ekleyebiliriz.
Bu avantaj ve dezavantajlar çerçevesinde hafif betonlar kendilerine birçok kullanım alanı bulmuşlardır. Bunlardan bazılarını;
Çatı yalıtım şap imalatı,
İç ve dış duvarların yapımı,
Dekoratif panellerin üretimi,
Yol ve kaldırım tabanlarının inşası ve
Zemin iyileştirme çalışmaları olarak sayabiliriz.
Genel olarak hafif betonları özetlemiş olduk. Bir başka özel beton türüyle görüşmek dileğiyle...
Bir de gerçekten de uçabilecek hafiflikte beton tasarlanabilir mi, tasarlansa da günlük hayatta kullanılabilir mi sorusuna cevap vermek isteyenleri yorumlara bekliyoruz.😊
Sinterize: Termal enerji uygulanarak yoğunluk kontrollü malzemeler geliştirmektir. Ergime sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda ısıtılmasıyla tozların bir araya gelerek yüksek dayanımlı ürünler edilmesidir.
Genleştirme: Yüksek sıcaklıklardaki alev şokuyla bünye suyunu kaybederek patlaması sonucunda tane hacminin yaklaşık 35 katına kadar büyümesi hâlidir.
Yararlanılan Kaynaklar:
1- Selçuk Türkel, "Özel Betonlar Hafif Beton", İMO İzmir Şubesi Bülteni, İzmir, 2007, sayı:135, s: 32-33
2- "İleri Beton Teknolojisi Ders Notları", İstanbul Medeniyet Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul, 2021
3- https://insapedia.com/hafif-beton-nedir-siniflari-ozellikleri-ve-avantajlari/ [Son Erişim: 28.01.2023]
4- https://cdn.bartin.edu.tr/metalurji/d7ee7cd9-f063-4669-8e1c-393503ed6ffb/refraktermetallersunu8sinterleme.pdf [Son Erişim: 28.01.2023]