Deprem izolatörü olarak da adlandırılan sismik izolatör; yapılara gelen deprem kaynaklı etkileri azaltarak yapıların orta şiddetli depremlerdeki hasarının önlenmesi ve çok şiddetli depremlerdeki hasarının da çok küçük boyutlara indirilmesine yarayan araçlardır. Çoğu uygulamada sismik izolasyon, yapıların altına yerleştirildiğinden bu sistemlere “taban izolasyonu” denilmektedir.

Sismik izolatörler yapıyı iki parçaya ayırarak deprem gibi dinamik yüklerin üst yapıya daha az oranda iletilmesini sağlar. Sismik izolatörlerde kullanılan malzemeler düşey yönde rijit(düşük deformasyon gösteren), yatay yönlerde ise esnek davranış gösterir. Çeşitli araştırmalar sismik izloasyonların, deprem kuvvetlerini 3 kat kadar azalttığını göstermektedir. Aşağıdaki şekilde gerçek bir deprem kaydı altında sismik izolatörlü ve izolatörsüz yapıların davranışlar gösterilmektedir.

Soldaki sabit tabanlı – izolatörsüz yapılar şekilden de görüldüğü üzere deprem etkisiyle büyük ve gittikçe artan yer değiştirmelere maruz kalırken izolatörlü diğer iki yapıda daha küçük ve yapı boyunca birbirine daha yakın yerdeğiştirmeler meydana gelmektedir. Ayrıca sismik izolatörlerin bünyesinde bulunan sönümleyici malzemeler yapıya etkiyen deprem enerjisinin büyük bölümünü sönümlemekte ve üst yapıda oluşacak hasarları engellemektedir. Sismik izolasyonsuz yapılarda ise bu şekilde ayrı bir sönümleme mekanizması bulunmadığından deprem enerjisinin büyük bölümü yapı hareketi sırasında meydana gelen hasarlar tarafından karşılanmaktadır. (Sismik izolasyon maliyeti)

Deprem esnasında izolatörlü yapıda büyük yer değiştirmeler izolatör seviyesinde olup, katlar arası yer değiştirmeler ve kat ivmeleri çok düşüktür; bina, içinde yaşayanlar ve eşyalar güvenliktedir.

Sismik izolasyonların genel olarak temel seviyesinde yapılması bu sistemleri taban izolasyonu olarak adlandırılmasına neden olmasına karşın izolasyon kolon altında, ortasında veya üstünde gibi farklı bölgelerde uygulanabilmektedir.

Tabandan deprem yalıtım malzemeleri uzun zamandır yaygın olarak kullanılan kontrol elemanlarıdır. Esnek bir tabakayla yapıyı zeminden ayırarak depreme karşı korurlar. Bu malzemeler sayesinde ana yapının periyodu önemli ölçüde artırılarak yer hareketinin ivmesini ve depremden kaynaklı kuvvetin etkisi azaltmış olur.

Sismik izolasyon uygulanan bir yapıda, sismik izolasyon uygulanmayan bir yapıya göre bina hakim periyodunda büyük bir artış meydana gelmektedir. Yalıtılmış yapının periyodu, yalıtılmamış yapının periyodu ile kıyaslanacak olursa yaklaşık olarak 3 kat gibi büyük bir farkın oluşmasına olanak sağlamaktadır. Periyot değerinde meydana gelen bu denli büyük bir artış ile yapının deplasman talebinde de büyük artışlar oluşmaktadır. Ancak söz konusu bu deplasman talebi, yapının sahip olduğu izolatörlerin mekanik özelliklerine de bağlıdır. Yapı tabanında
oluşan taban kesme kuvveti değerlerinin ise sismik izolatör kullanımı sonucu yaklaşık olarak %90’ a varan oranlarda azalmasına neden olmaktadır. Üstyapı deprem anında hareketi toplu bir halde yapabilecek bir hale gelmektedir. Böylece çok az göreli kat ötelemeleri oluşmaktadır. Bu durumda, sismik izolatör kullanılan bir yapıda üstyapının taşıyıcı sistemi için daha küçük kesitlerin tercih edilmesine imkan vermektedir. Ayrıca üstyapı, deprem anı ve sonrasında da içerisinde yaşayan insanların yapıyı tahliye etmesine gerek duymadan kesintisiz olarak kullanılmasına imkan vermektedir.

İzolatör-Deprem İzolatörü

Yirminci yüzyılın başlarındaki 1906 San Francisco Depremi ve yirminci yüzyılın sonlarındaki 1999 Kocaeli depremi gibi büyük depremler, bir çok can kaybı ve milyonlarca dolara mal olan hasarlara neden olmuştur. Deprem bilinci gelişmiş ülkelerde orta büyüklükteki binalara “Sismik izolasyon” diye adlandırılan yeni bir teknoloji uygulanmaktadır. Bu teknoloji, yapıyı temelinden ayırma prensibine dayanmakla birlikte, yapıya gelen deprem yer hareketini büyük ölçüde azaltarak yüksek deprem güvenliği sağlamaktadır.

Örneğin bir sismik izolasyon sistemi kauçuk ve çelik sönümleyiciler ile kurşun çekirdekten oluşmaktadır. Bu sismik izolasyon elemanları, her kolonun alt noktası ile kolon temeli arasına yerleştirilebilir ve zeminden yapıya gelen deprem hareketlerini bu seviyede absorbe ederler. Binaya daha az kuvvetler gelir ve bina bir rijit cisim hareketi yapar. Bunun sonucunda bina içindeki eşya ve hassas cihazlar bu titreşimlerden zarar görmez. Sonuç olarak bina kontrollü bir hareket yapar ve hasarlar en alt seviyeye düşer. Sismik izolasyon, bir depremden sonra iş kaybını minimumda tutarken, insan hayatını da korur ve ekonomik kayıpları en aza indirger. Geleneksel inşaatlarda deprem esnasında rölatif kat deplasmanları özellikle alt katlarda olmak üzere ve ivmeler üst katlarda olmak üzere yüksek değerler alabilmektedir. İvmeler üst katlarda artarak büyür ve zararlı titreşimler oluşur. Katlar arası yerdeğiştirmeler kalıcı olabilir.

Günümüzde, deprem izolasyonu genellikle şiddetli depremlerde kısmen de olsa hasarın istenmediği, önem derecesi yüksek yapılarda uygulanmaktadır. Hastane, okul, acil yardım merkezleri, itfaiye, emniyet ve askeri birimlere ait binalar, haberleşme ve enerji dağıtım merkezleri gibi kuvvetli bir depremden sonra ayakta kalması zaruri yapılar ile nükleer enerji santralleri gibi yüksek güvenlikli yapılması gereken yapılar veya tarihi değeri yüksek olan müze ve benzeri yapılar bu sistemin en yaygın uygulandığı yapılardır.

Sismik izolasyon sistemlerinin kullanıldığı diğer yapı türlerinden birisi de yeterli sünekliğe sahip olmayan gevrek yapılardır. Eklemeler yapılarak güçlendirmenin veya onarımın zor olduğu tarihi yapıların onarım ve güçlendirilmesinde sismik izolasyon uygulamaları büyük bir başarıyla uygulanmaktadır. Buna ek olarak, sismik yalıtım yaklaşımı deprem riski yüksek bölgelerdeki bulunan pek çok yapı tipine uygulanabilir. Kullanılması uygun olmayan durumlar aşağıda belirtilmiştir.

Sismik İzolatör Ne İşe Yarar?

Sismik izolatörlerin işlevi; en basit anlatımla deprem kuvvetinin bu izolatörlerin üzerindeki yapılara etkisini, dolayısıyla da bu sebeple oluşlacak sarsıntıları olabildiğince azaltmaktır. Bu nedenle deprem izolatörlerinin yararları bu ana faydalar doğrultusunda türetilebilir.

Depremin kendisini kontrol edemiyoruz, ancak hareketlerin temelden yukarıdaki yapıya aktarılmasını engelleyerek yapıya yaptığı talebi değiştirebiliyoruz. Bu nedenle, izolasyonu kullanmanın birincil nedeni, deprem etkilerini azaltmaktır. Doğal olarak, izolasyonla ilgili bir maliyet vardır ve bu nedenle, yalnızca faydalar bu maliyeti aştığında kullanımı mantıklıdır. Ve elbette, maliyet fayda oranı, depreme dayanıklılığı sağlamak için alternatif önlemlerden elde edilenden daha çekici olmalıdır.

Sismik izolatörün çalışma prensibini aşağıdaki görselden anlamak daha kolay olacaktır.

1. Önemli yapılarda deprem sarsınıtısı kaynaklı, hizmetlerin duraksaması ya da durması engellenir. Sarsıntı ve dinamik etkilerden zarar alacak hassas cihazların arızalanması, ya da elektrik, sıhhi, gaz tesisatlarının hizmetlere, yapıya ve çevreye vereceği zarar engellenir.
2. Sismik izolatörler yapıyı kalıcı ve büyük hasarlara karşı korur.
3. İç ve dış mekanlarda araç, gereç, makina, mobilya gibi eşyaların düşmesi ve devrilmesini engeller ve bu sebeple oluşacak can ve mal hasarlarının önüne geçer.
4. Sismik izolatörlü binalar büyük depremlerden sonra dahi ayakta kalabilmektedir.
5. Deprem sonrası, yaraların sarılması ve acil durum işlemlerinin güvenli bir ortamda sürdürülebilmesini sağlar. Aynı zamanda deprem korkusu ve psikolojik travmalara karşı güven hissi verme etkisiyle destek olur.
6. Yapıda mesnet izolatör-sismik izolatörlerin kullanılmasıyla üst yapıya daha düşük deprem kuvvetlerinin etkimesi sağlanacağından, daha düşük boyutlarda yapı eleman boyutlarına ihtiyaç duyulur. Bu da malzeme ve işçilik giderlerinden tasarruf edilmesi manasına gelmektedir.
7. Olası bir hasar durumunda, izolatörsüz binalara oranla çok daha düşük boyutta hasarlarla karşılaşılacağından, deprem sonrası onarım ve güçlendirme işlemleri ile bu işlemlerin maliyetleri kısıtlı olacaktır.

Sismik İzolatörlerin Avantajları ve Dezavantajları

Sismik izolatörler ülkemizde yeni yeni yaygınlaşamaya başlamıştır. Her izolasyon sisteminin avantajları olduğu gibi dezavantajları da bulunmaktadır, bundan dolayı amacına uygun sistemin seçilmesi büyük önem arz etmektedir. Sismik izolatörlerin avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir;

• Depremlerde can güvenliğinin artması,
• Taşıyıcı yapıda hasarların en aza indirilmesi,
• Bina içerisindeki ekipmanların korunması (hastanelerdeki cihazların korunması, yeniden yapılması mümkün olmayan tarihi eser ve yapıların korunması, nükleer reaktör ve rafinelerin korunması)
• Deprem sonrası hemen kullanım ile iş kaybının ve ekonominin etkilenmemesi,
• Ulaşım yapıları olan köprü viyadük gibi yapıların sürekliliği,
• Göreli kat ivmesinin azalması olarak sıralanabilir.

Sismik izolatörlerin bu gibi avantajlarının yanı sıra oldukça sınırlı dezavantajları bulunmaktadır. Örneğin yapının tasarlanan depremden büyük bir depreme maruz kalması durumunda izolatörlerde kopma ile birlikte kalıcı hasarlar olabilmektedir. Ayrıca sismik izolatörlerin maliyetinin yüksek olması ile birlikte yapıda uygulanması gereken ekstra bodrum maliyeti ve temel kazılarının daha derin olması, temelin etrafının yapının deplasman yapabilmesi için istinat duvarları ile çevrilmesi, izolatörlü yapıda kullanılması gereken kanalizasyon, su, elektrik, doğalgaz gibi sistemlerin farklı şekilde yapılması izolasyonlu yapıların maliyet kalemlerini arttırmaktadır.

İzolasyon sistemleri yapıların periyotlarını uzattığı için yumuşak zeminler üzerine inşaa edilmiş yapılar için zararlıdır. Yumuşak zeminlerde deprem izolatörleri konularak yapı periyodunun artırılması durumunda yapıya gelecek deprem yükü artacaktır. Ayrıca bitişik nizam yapılarda sismik izolasyon uygulaması uygun değildir

Deprem İzolatörleri Nerelerde Kullanılır? Sismik İzolatörler Hangi Binalarda Kullanılır?

Deprem izolasyonu sistemleri, deprem ya da diğer yanal etkilere karşı önlem alınması gereken ya da istenen hemen hemen tüm yapılara uygulanabilecektir. Fakat şu an yaygın olarak kullanılan sismik izolatörler, özellikle yüksek periyotlu, yüksek binalarda çeşitli nedenlerden dolayı kullanılamamaktadır. Fakat yüksek yapılar için de izolatörlerden öte farklı sönümleyici araçlar ve yöntemler kullanılarak gerekli önlemler alınabilmektedir.

Türkiye için kullanımı neredeyse yeni başlayan ve sismik izolasyonlar hakkında yoğun araştırma ve geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Deprem izolatörleri, gelecekte yapılarda meydana gelen deprem kaynaklı hasarların önlenmesindeki ana çözüm yöntemi olarak düşünülmektedir.

Sismik İzolatör Maliyeti Ne Kadar? Sismik İzolatör Fiyatı

Yukarıda da bahsedildiği üzere sismik izolatörler ülkemiz için yeni sayılacak bir teknolojidir. Her ne kadar geçmiş yıllarda kullanım örneklerine rastlasak da, bu malzemeler geçmişte, hatta şu an hala büyük bir bölümü yurt dışından sağlandığı için maliyetleri yüksekti. Fakat ülkemizde de üretilmeye başlanması, sürekli olarak geliştirme ve iyileştirme işlemlerinin çalışılması nedeniyle her geçen gün sismik izolatör fiyatları düşecek ve her türlü yapı için uygulanabilir bir hal alacaktır.

Bir çalışmada sismik izolatör uygulamasının, taşıyıcı sistem maliyetindeki azalışı bu grafikle belirtilmiş. (İzolatör maliyeti dahil değil). Uygulama sayesinde, yaklaşık karkas maliyetinini ortalama %20’si gibi bir maliyet azalışı elde edilmiş. (Kaynak: Esra ÖZER-GELENEKSEL VE TABAN İZOLATÖRLÜ BETONARME BİNALARIN SİSMİK DAVRANIŞLARININ KARŞILAŞTIRILMASI)

Her yapının ve zeminin kendisine göre bir karakteristiği ve davranışı vardır. Sismik izolatör maliyetlerinden bahsedebilmek için bir genelleme yapmak yanlış olacaktır. Çünkü her yapıya gereken sismik izolatör yöntemi, sayısı ve bu izolatörlerin her birinin özellikleri maliyeti asıl belirleyici unsurlardır. Sayfanın ilerleyen bölümlerinde izolatör çeşitlerinden ayrıca bahsedilecektir. Yapıdaki  kat ve kolon adedi, deprem bölgesi, zemin özellikleri ve birçok diğer özellikler yapıda kullanılacak deprem izolatörü fiyatlarını ve özelliklerini değiştirecektir.

“Sismik izolatör ne kadar?” sorusunun en doğru yanıtı ilgili yapıda yapılacak analiz ve değerlendirmeler sonucu verilebilmektedir. Fakat sismik izolatör maliyetinin direkt bu işleme harcanacak tutar olarak düşünülmesi yanlış olacaktır. Zira yukarıda Sismik İzolatör Ne İşe Yarar? bölümünde de değinildiği üzere, bu yöntemlerin kullanılması sonucu, yapı inşaat malzeme ve işçilik giderleri düşeceğinden, sismik izolatör özelinde düşünmek yerine yapının komple deprem izolatörlü hali ile deprem izolatörsüz hali karşılaştırılmalıdır.

Sismik İzolasyon Yönteminin Uygulamalarındaki Zorluklar

• İzolasyonlu yapının alt ve üst seviyesi arasındaki yer değiştirmelerin yapının servis ömrü boyunca sağlanmalıdır.
• Süneklik oranı yüksek, yapı periyodu yüksek olup rezonans riski taşımayan yapılara uygulanmasının yapıya yeterli etkisi yoktur.
• Yapının yükseklik ve genişlik oranındaki büyük fark devirici momentlerin artmasına ve yapının düşey yönde hareket etme riskini ortaya çıkarmaktadır. Bu durum izolatörlerin yüksek yapılarda kullanımını zorlaştırmaktadır.

Sismik izolatörlü yapılarda beklenen maksimum yer değiştirmeye göre binanın hareket edebileceği boşluk bırakılmalıdır. Toprak altında bırakılacak sismik boşluklarda sistem istinat duvarı ile korunmalı yapının tüm servis ömrü boyunca bu bölgeye su, toprak gibi yabancı maddelerin dolmasını engellemek için gerekli tedbirler alınmalıdır. Ayrıca yapıya dışarıdan bağlanacak olan su, doğalgaz, elektrik ve kanalizasyon gibi sistemlerin ek yerlerinin esnek olarak dizayn edilmelidir.

Sismik İzolatörler Nerelere Yerleştirilir

Yapılarda sismik izolasyon genel itibari ile kolon alt bölgesinden yapılmaktadır. Bu durumda yapının içerisinde bulunan merdiven gibi sistemler servisine devam edebilmektedir. Ancak izolatör kolon ortası ve kolon üstünde uygulandığında bina içi ulaşım sistemlerinde gerekli önlemler alınmalıdır. Aynı şekilde izolasyon seviyesinde bulunan kapı, duvar gibi sistemlerinde alt ve üst yapı arasındaki ötelenmeyi karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır. Bunların yanı sıra izolatörlerin görünmeyen bir alanda veya bodrumda konumlandırılması seçeneği vardır. Bu seçenek ile izolatörlerin bakım ve olası değişiminin yapılması kolaylaşır. Ancak bu durum ek kat maliyetine, istinat duvarı maliyetine ve kazı maliyetlerine neden olmaktadır.

Sismik İzolatör Çeşitleri

Sismik izolasyon sistemleri 3 ana başlıkta toplanabilir. Bu ana başlıklar ve alt başlıkları şu şekildedir.

1. Elastomerik mesnetli sismik izolasyon  sistemleri
   1. Düşük sönümlü kauçuk tip mesnetler (LDRB)
   2. Yüksek sönümlü kauçuk tip mesnetler (HDRB)
   3. Kurşun çekirdekli kauçuk tip mesnetler (LRB)
2. Kayma esaslı sismik izolasyon sistemleri
   1. Sürtünmeli sarkaç sistem (FPS)
   2. Esnek sürtünmeli taban izolasyon sistemi (R-FBI)
3. Kauçuk- kayıcı sismik izolasyon sistemleri
   1. Fransa elektrik kurumu sistemleri (EDF)
   2. EERC birleşik sistemleri

Sismik izolatör maliyeti

Ağustos 2022 ayı itibariyle beton fiyatları aşağıda paylaşılmıştır.

Hazır beton fiyatları kuşkusuz inşaat sektörüne yön veren en önemli maliyet kalemlerinden bir tanesidir. Ancak beton metreküp fiyatının birçok faktöre bağlı olarak belirlenebilmesi, zaman ve konuma göre bu fiyatların sürekli olarak değişmesine sebep olmaktadır. Dolayısıya en güncel beton m3 fiyatı, bulunulan konum ve talep edilen miktara göre en yakın santrallerden anlık olarak öğrenilmelidir. Burada detaylı olmayan analizlerde ihtiyaç duyulan ortalama hazır beton fiyatlarını sizinle paylaşıyoruz.

Hazır Beton Fiyatları

“C30 beton fiyatı nedir?”

“C 25 beton fiyatı nedir?”

2022 yılı hazır beton m3 fiyatları aşağıdaki tabloda paylaşılmıştır.

İllere göre C25 ve C30 hazır beton fiyatları sayfanın sonunda liste olarak paylaşılmıştır. Bu fiyatların da yaklaşık ortalama tutarlar olduğu unutulmamalıdır.

Paylaşılan beton fiyatları, 2022 yılı ortalama piyasa fiyatları olup, kesin fiyatlar değildir.

Hazır beton m3 fiyatına KDV dahil olup, nakliye tutarları dahil değildir.

Fiyatlar mikser döküm fiyatları olup pompalı dökümlerde talep edilen m3 miktarına bağlı olarak ek fiyat talep edilmektedir.

İnşaat maliyetlerinde diğer önemli kalemler olan inşaat demiri ve çimento fiyatlarına aşağıdaki bağlantılardan ulaşabilirsiniz:

• 2022 Çimento Fiyatları
• 2022 Güncel Demir Fiyatları

2022 İnşaat metrekare maliyetlerine buradan ulaşabilirsiniz.

Grobeton Fiyatı

Grobeton fiyatları yaklaşık olarak aşağıdaki şekildedir. Bu fiyatlara beton fiyatlarında olduğu gibi KDV dahil olup, nakliye ve pompa fiyatları dahil değildir.

Şap Fiyatları

Şap fiyatları Çimento dozajına bağlı olarak değişmektedir. 2022 yılı şap fiyatları ortalama olarak aşağıdaki şekildedir.

Beton Fiyatları Neden Artar?

Hazır beton m3 fiyatı belirlenmesinde en önemli faktörlerden bir tanesi enerji fiyatlarıdır. Dünya genelinde enerji fiyatlarındaki değişimlerin yanında ülkemizdeki dövüz kurları beton metreküp fiyatını doğrudan etkilemektedir. Betonun büyük bölümünü oluşturan çimento ve agrega üretiminde enerji gereksinimi oldukça yüksektir. Ayrıca büyük kütlelerin depolanması için gerekli alanlar ile bu malzemelerin taşınması için gereken araçlar ve yakıtları önemli maliyet kalemleridir. Bunun yanında beton santrallerinde görevlendirilmesi gereken teknik personel ve işçi sayısı oldukça fazladır. Dolayısıyla işçilik giderleri de hazır beton fiyatlarında önemli bir paya sahiptir.

Beton santrali işletme maliyetlerinin yanında, ilk yatırım maliyetleri olan, beton santrallerinin kurulumu ile beton dağıtımı yapacak araç parklarının kurulması için büyük bütçeler gerekmektedir.

“Beton fiyatları neden artar?” sorusunu kısaca yanıtlayacak olursak, beton fiyatlarının malzeme, enerji ve işçilik giderlerine doğrudan bağlı olduğu ve bu fiyatlardaki değişimlerden dolayı artışların yaşanabildiği söylenebilir.

İllere Göre Beton Fiyatları

İllere ait C25 ve C30 beton fiyatları tablo halinde aşağıda paylaşılmıştır. Bu beton sınıfı dışındaki beton sınıflarına ait beton m3 fiyatları yukarıda paylaşılan tablodan oranlanarak hesaplanabilir.

“2022 Beton Fiyatı Nedir?”

“Beton Fiyatı Ne Kadar?”

Ülkemizde beton m3 fiyatı, döviz kurlarındaki değişimlere bağlı olarak sürekli değişmektedir. Dolayısıyla yukarıda paylaşılan beton fiyatlarının yalnızca ortalama inşaat maliyeti hesaplarında kullanılmasını öneririz.

Bu fiyatların güncel tutulmasına yardımcı olmak için bulunduğunuz ildeki;

C 30 beton fiyatı nedir?

C25 beton fiyatı nedir?

ile pompa ve nakliye tutarlarını bizimle yorumlar bölümünden paylaşmanızı dileriz.

ABD’de beton fiyatlarını merak edenler için aşağıdaki video faydalı olacaktır.

Beton Nedir?

Hazır Beton Nedir?

Beton ile ilgili tüm içeriklerimize buradan ulaşabilirsiniz.

1 Metreküp (m3) Beton Kaç Ton? Kaç Kilo?

1 m3 beton ağırlığı 2200 kg ile 2500 kg arasında değişebilmektedir. Donatı durumuna bağlı olarak değişen bu ağırlıklar aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

1 m3 Hafif Beton ve Ağır Beton Kaç Kilo – Kaç Tondur?

Hafif betonların metreküp ağırlığı 800 kg-2000 kg (0.8 ton-2 ton) aralığında değişmektedir. (TS EN 206:2013+A1)

Ağır betonlar ise m3 ağırlığı 2600 kg (2.6 ton)’dan ağır olan betonlardır. Bu beton ağırlıkları aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.

• Hafif betonlar ile ilgili buradan
• Ağır betonlar ile ilgili buradan

detaylı bilgilere ulaşabilirsiniz.

Bu betonlar dışında farklı içeriğe sahip betonların ağırlıkları şu şekildedir:

• Gözenekli hafi fagregalar kullanılarak ve kuvars kumu katılmaksızın yapılmış 1 m3 beton ağırlığı: 800 – 2000 kg
• Yalnız genleştirilmiş perlit kullanılarak ve kuvars kumu katılmaksızın yapılmış 1 m3 beton ağırlığı: 300 – 1600 kg
• 1 m3 Curuf betonu ağırlığı: 1200 kg
• Gözeneksiz agregalar kullanılarak yapılan hafif betonlar (boşluklu) 1 m3 beton ağırlığı: 1600 – 2000 kg
• Gözenekli hafif agregalar kullanılarak kuvartz kumu katılmadan yapılmış betonlar-1 m3 beton ağırlığı: 600 – 2000 kg
• Yalnız doğal bims kullanılarak ve kuvartz kumu katılmadan yapılmış betonlar-1 m3 beton ağırlığı: 500 – 1200 kg

1 m3 Şap Ağırlığı Kaç Kilo?

1 metreküp şap ağırlığı 2000 kg (2 ton)’dur. Bu ağırlık şap betonu içerisinde bulunan malzeme ve katkılara bağlı olarak değişebilmektedir.

1 Metreküp Harç Kaç Tondur?

Harç ağırlıkları içeriklerine bağlı olarak değişmektedir. Bir m3 harç ağırlığı:

• 1 m3 Alçı Harcı Ağırlığı: 1200 kg (1.2 ton)
• 1 m3 Kireç Harcı Ağırlığı: 1800 kg (1.8 ton)
• 1 m3 Takviyeli Harç Ağırlığı: 2000 kg (2 ton)
• 1 m3 Çimento Harcı Ağırlığı: 2100 kg (2.1 ton)

Kullanılan beton ya da harç özelliklerinden emin olunmadığında ya da daha kesin ağırlıklar konusunda emin olabilmek için ilgili malzeme üreticisinden bilgi alınmalıdır. Burada paylaşılan 1 m3 beton ağırlığı ve 1 metreküp şap-harç ağırlıkları bilgisi genel olarak kabul görmüş ve piyasada sıkça kullanılan ortalama değerlerdir.

“1 (bir) metreküp (m3) beton kaç ton? Kaç kilo?”, “1 m3 Beton ağırlığı” hakkında merak ettiklerinizi sayfanın sonundaki yorumlar bölümünden bize aktarabilirsiniz.

Doğada magnezyum elementi içeren 60’tan fazla mineral bulunmasına rağmen bunlardan sadece birkaç tanesinin ticari önemi bulunmaktadır. Bu fazlardan en önemlisi ve magnezyum kaynağı olarak kullanılan faz manyezit (MgCO3) olup, yaklaşık olarak %28,8 Mg, %14,3 C ve %56,9 O veya %47,8’lik MgO %52,2 CO2 ‘den oluşur ve önemli bir endüstriyel mineraldir. Kalsine edilerek magnesia (MgO) dönüştürülen manyezit bu ürünün kaynağını teşkil eder. Önemli karbonat minerallerinden biri olan manyezit fazının yukarıda verilen ana bileşenlerin yanında kristal yapısında önemli miktarlarda Si, Al, Fe vs. türü elementler de bulunabilir. Magnezyum elementi kendi minerallerinin yanında deniz, tuzlu ve acı göl sularında da önemli miktarlarda bulunmakta olup özellikle metalik magnezyum elde edilmesi için önemli bir diğer kaynağı oluştururlar.

Manyezit mineralinin önemli fiziksel özelikleri şunlardır:

•Renk: kimyasal içerik ve renklendirici elementlerin varlığına bağlı olarak beyaz (saf), gri, sarı veya kahverenginde,
•Parlaklık: camsı (vitröz),
•Kristal şekli: trigonal,
•Dilinim: üç yönde mükemmel,
•Kırılma: konkoidal,
•Sertlik: 3,5–4,5,
•Yoğunluk: 3,0 g/cm3,
•Çizgi rengi: beyaz,
•Beraber bulunan mineraller: kalsit, dolomit, aragonit, stronsiyanit ve serpantin,
•Diğer karakteristik özellikleri: sadece sıcak seyreltik hidroklorik asitle tepkime verir,
•Arazideki ayırt edici özeliği: konkoidal kırılma, karnabahara benzer görünümü ve asitle reaksiyonu.

Manyezitin endüstrideki kullanımı içerdiği Fe, Ca, Al ve Si gibi bileşenlerin miktarına bağlıdır. Doğada özellikle Mn, Fe ile Mg elementlerinin iyon yarıçapları (0,83 ve 0,75 Å) birbirine yakın büyüklükte olmasından kaynaklanan bir beraberlik söz konusudur. Manyezit yataklarında MgCO3 oluşumu esnasında sıkça değişik miktarlarda demir içeren ferroan manyezit mineralleri olarak isimlendirilen Breunnerit (Mg, Fe)CO3, Mesitinspat (Mg, Fe)CO3, Pistomeisit (Mg, Fe)CO3 fazlar ile sadece demir içeren Siderit (FeCO3) bulunmaktadır. Ayrıca bazı ince (kripto) kristalin veya kaba taneli cevherleşmelerde Hematit (Fe2O3) mineraline ince kırmızı pigmentler şeklinde rastlanılır ki, bu durum cevherleşme esnasında ve cevherleşmeyi sağlayan çözeltilerin oksitleyici karakterde olan bir ortamda meydana geldiğine işaret eder. Manyezitin kristal yapısına Ca elementinin girmesi iyon yarıçapı farkı nedeniyle imkânsızdır ancak bazen hammaddenin analizlerinde Ca, Si ve Al elementlerine rastlanılır. Bu bileşenler ve miktarları büyük bir olasılıkla manyezitle beraber oluşan veya bulunan Dolomit, Kuvars, Kalsedon, Talk ile Kil minerallerinden kaynaklanmaktadır.

Manyezit Kullanım Alanları

Manyezit minerali ve bundan oluşan jeolojik malzemenin ham olarak kullanımı yok denecek kadar azdır. Manyezit genellikle magnezyum oksitte (magnesia: MgO) dönüştürülerek kullanılır ve bu dönüşüm hammaddenin değişik ısılara maruz bırakılmasıyla yapılır. Bunlardan birincisi kostik kalsine manyezit (CCM, caustic calcined magnesia) olarak adlandırılan türüdür.

Bu malzemenin üretimi için belirli tane boyutuna getirilmiş ham manyezit 700 ile 1050 °C arasındaki ısılara maruz bırakılarak elde edilir. Bol gözenekli ve reaktif olan bu ürün atık suların ve baca gazlarının (kükürt giderme işlemi) temizlenmesinde kullanılır. 1000-1500°C deki ısıl işlemlere tabi tutularak elde edilen kostik kalsine manyezit biraz daha az gözenekli, daha yoğun ve daha az reaktiftir. Ham manyezitin 1600 ile >2000°C ısıtılması ile sinter manyezit (Sinter magnesia veya DBM dead burned magnesia) elde edilir. Ham veya daha önce sinter manyezite dönüştürülen malzemenin elektrik ark fırınlarında 2800°C’den daha yüksek ısılarda eritilmesiyle elde edilen ürün ise eritilmiş manyezit (FM, fused magnesia) olarak isimlendirilir.

Magnesia ürünün en önemli özellikleri sırasıyla:

• Yüksek ergime sıcaklığına sahip olma (2800°C),
• Bazik cüruflardan etkilenmeme veya kimyasal reaksiyona girmeme,
• Yüksek termal iletkenliğe sahip olma,
• Yüksek termal genleşme katsayısı (13,5*10-6 / °C) sahip olma
• Düşük termal şok direnci göstermedir.

Değişik ısıl işlemlerden geçirilerek elde edilen manyezitin %80’den fazlası demir çelik, çimento ve cam sanayide kullanılan fırınların astarlanmasında (refrakter malzeme ısıya dayanıklı tuğla ve çimento) tüketilir. Bunun dışında Mg-metali Al, Ti elementleriyle beraber hafif metal alaşımların elde edilmesinde tüketilir. Bu iki önemli alan dışında çimento (sorel çimentosu), kâğıt, lastik, plastik, gıda, gübre, kozmetik ve farklı kimyasalların elde edilmesinde de ısıl işleme tabi tutulmuş manyezit kullanılmaktadır. Ayrıca son yıllarda havaya salınan SOx gazlarının desülfürüzasyon ve endüstrileşme sonucu ortaya çıkan baca gazlarının neden olduğu asidik toprakların pH’nın bazikleştirilmesinde de yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Bu tür uygulamaların dışında işlem görmüş olan manyezit son yıllarda endüstrinin ürettiği atık suların temizlenmesinde de kullanılmaktadır. Ülkemizde hem kriptokristalin(jel) hem de iri kristalli (spatmagnesite-sedimanter) cevherleşmeleri bulunmaktadır. Sedimanter tip yataklar Denizli ili sınırları içerisinde bulunurken, cevherleşmelerin büyük bir kısmını oluşturan jel tipi yataklar Konya, Kütahya, Eskişehir, Balıkesir, Bursa, Bilecik, Ankara, Mersin ve Erzincan’da yer almaktadırlar. Konya, Kütahya ve Eskişehir üçgenindeki yataklar hem rezerv açısından hem de kalite açısından (düşük Fe, Si, Ca ve Al içerikli) özellikle sinter manyezit, örneğin bazik fırın tuğlası ve harç üretimi (refrakter malzeme) için uygun özelliktedirler. Doğada değişik şekillerde cevherleşmeler oluşturan manyezit maden yatağında delme ve patlatma yöntemiyle belirli bir boyuta getirildikten sonra, ilk aşamada elle ayıklama (tavuklama ve triyaj) şeklinde zenginleştirilir. Küçük tane boyutuna sahip olan ham manyezitin yan kayacı oluşturan demir içerikli (serpantin vs.) minerallerden ayırma işlemi ise genellikle kuru veya yaş manyetik seperatör yardımı ile gerçekleştirilir.

Doğada Manyezit minerali dışında önemli miktarda Mg elementi içeren mineraller bulunmaktadır. Bunlardan en önemlileri sırasıyla Dolomit CaMg(CO3) agrega, kimya endüstrisinde; Brusit Mg(OH)2 kostik ve sinter manyezit üretiminde; Olivin (Mg, Fe)2SiO4 ısı depolayıcı ürün ile refrakter sanayinde; Talk Mg3Si4O10(OH)2 kozmetik, kâğıt ve plastik sanayinde kullanılan diğer minerallerdir. Manyezit mineralinin veya hammaddesinin önemli kullanım alanları topluca aşağıdaki şekilde verilmiştir.

Horasan olarak adlandırılan, pişirilmiş kilden üretilmiş ve kırılarak agrega haline getirilmiş tuğla, kiremit, çömlek vb. parçacıkların belirli oranlarda hava kireci ve su ile karıştırılmasıyla üretilen harca horasan harcı ismi verilmektedir.

Romalılar ve Bizans döneminde bu harca “Roman harcı” denmiştir. Daha sonralarda renginden ve dokusundan dolayı horasan topraklarına benzediği için Selçuklu ve Osmanlı mimarisinde “Horasan harcı” adıyla anılmıştır. Horasan harcı pişmiş kil kullanılarak hazırlanan bir kireç harcı olarak da tanımlanabilir. Bu yapı malzemesi geçmişte Yunanistan, Anadolu, Filistin, İran gibi bölgelerde yaygın olarak kullanılmıştır. (Horasan harcının tarihi ve Mimar Sinan tarafından kullanımıyla ilgili almak için bu yazımızı inceleyebilirsiniz.)

Horasan harçları hidrolik harçlar grubu içerisinde tanımlanmaktadır. Hidrolik harçlarda kullanılan malzeme su ile kimyasal reaksiyona girerek katılaşmaktadır. Bu tür harçların suya, özellikle deniz suyuna karşı dirençleri oldukça yüksektir.  Hidrolik nitelikleri nedeniyle Horasan harç ve sıvaları; sarnıç, su kuyusu, su kemeri ve hamam gibi yapılarda kullanılmıştır.

Horasan Harcı Yapımı ve Kullanılan Malzemeler

1. Bağlayıcılar

Bağlayıcıların üretimde kullanım amacı sıva ve harçlara hidrolik özellik ve yüksek stabilite kazandırmaktır. Harç içerisindeki agregalar bağlayıcı sayesinde polimerize olmakta ve yapay taş oluşturmaktadır. (Agrega Nedir?) Bu sayede harcın dayanımı artmaktadır. Horasan harcı yapımında bağlayıcı malzeme olarak kireç kullanılır.

2. Kireç

İlk çağlardan itibaren bilinen ve çok yönlü kullanılan bir malzemedir. Kirecin hammaddesi kireçtaşıdır.

3. Puzolanlar

Puzolanlar, kendi başlarına bağlayıcı değeri olmayan, kireç veya çimento gibi bağlayıcı bir malzeme ile karıştırılarak bağlayıcılık özelliği kazanmış yapı malzemeleridir. (Puzolanlar ile ilgili detaylı bilgilere buradan ulaşabilirsiniz.) Horasan harcını ve sıvasını hazırlarken kullanılan tuğlalar puzolanik özellikte olmalıdır. Osmanlı döneminde kullanılan tuğlaların iyi pişirilmesi gerekliliği şartnamelerde yer almıştır. Yapılan analizler ile Roma ve Osmanlı dönemindeki horasan harçlarında agrega olarak kullanılan tuğlaların mullit, kristobalit gibi yüksek sıcaklıkta oluşan mineraller içermediği gözlenmiştir.

4. Dolgu Malzemeleri

Dolgu malzemeleri, doğal ve yapay kaynaklardan elde edilen puzolan, kum, tras, kırılmış taş, mermer ve tuğla parçacıklarıdır. Kullanım amacına göre harç ve sıvalara farklı boyutlarda eklenebilmektedir. (Sıva Çeşitleri) Harçta kullanılacak olan dolgu malzemelerinin, bozulmuş taş, kil, tuz vb. gibi harcın saflığını bozacak maddeler içermemesi gerekir. Dolgu malzemesinin kalitesi ve boyutu harcın veya sıvanın dayanımını önemli ölçüde etkilemektedir.

5. Katkı Malzemeleri

Harç ve sıvaların hazırlanması sırasında kirecin ve harcın fiziksel özelliklerini geliştirmek, karbonatlaşmayı hızlandırmak ya da geciktirmek amacıyla kirece veya harca bazı organik ve inorganik maddeler katılabilmektedir. Tarihi yapılarda harç ve sıvaların dayanımını artırmak için bağlayıcı ve agreganın dışında sık kullanıldığı görülen katkı lifsel malzemelerdir. Erken dönemlerde kullanılan kireç harçlarının özellikle sıvaların çekme mukavemetini arttırmak amacıyla bitkisel lifler, hayvan kılları ve tüyleri kullanılmış, mikro donatı tekniği uygulanmıştır. Yapılan çalışmalarda, bu tür katkılar eklenerek sıva ve harçlarda plastik rötrenin azaltıldığı, işlenebilirliğinin ise artırdırıldığı ve sıva işlemi sırasında dökülmeleri azaltarak maliyeti azalttığı tespit edilmiştir. Örneğin; İstanbul’daki Justinian Kilisesi’nin yapımı sırasında duvar sıvası karışımına karaağaç kabuğu ve sıcak arpa suyu eklendiği görülmüştür

Horasan Harcının Özellikleri

Horasan harcı agrega olarak tuğla, kiremit gibi pişmiş kil malzemelerin kırılarak ve öğütülerek kireç ile karıştırılması sonucu elde edilmiş hidrolik bir bağlayıcıdır. Horasan harcının avantajı, kireç, su ve puzolanik malzemenin reaksiyona girmesiyle ve yavaş bir şekilde sertleşerek duvarla homojen bir yapı oluşturması, kemerlerin, tonozların dayanımını artırması ve iyi bir basınç dağılımı sağlamasıdır.

Horasan harcı makro boyutlu gözeneklere sahiptir. Makro boşlukların yoğunluğu aynı zamanda; harcın ve sıvanın, tuz kristallenme çevirimlerinden ve suda çözünen tuzların hidratlanma-dehidratlanma hareketlerinden meydana gelen iç gerilmelere karşı malzemenin dayanımını arttırmaktadır. Horasan harçları, hidrolik özellikleri, üretimlerinde gözenekli ve puzolanik tuğla agregaların kullanılmış olması ve kalsit kristallerinin tuğla agregaların gözeneklerinde çökelmesi gibi avantajları sayesinde dayanımlarını kaybetmeden günümüze kadar ulaşmıştır.

Horasan harçları içerisinde kullanılan tuğla agregalar diğer agregalara oranla daha düşük yoğunluk değerlerine sahiptir. Bu sebeple horasan harçları hafif olmaktadır. Ayrıca yüksek çekme dayanımına sahip olurlar. Tuğla agregalarının gözenekli yapısı karbonatlaşmış kirecin çözünüp tekrardan çökelmesine imkan tanıyarak bu harç ve sıvaların dayanımını arttırmaktadır

Horasan malzeme olarak geç sertleşen bir malzemedir. Dayanımını çok uzun sürede kazanır. Horasanın bu özelliğini bilen eski mimarlar yapının temelini bitirip uzun yıllar ara verip sonra üst yapıya başlarlardı. Horasan harcının dayanımını arttırmak ve sertleşme sürecini azaltmak için çeşitli katkı maddeleri kullanılabilir.

Tarihi yapılarda horasan harçları üzerine bir çok çalışma yapılmış ve horasan harçlarının fiziksel ve kimyasal özellikleri aşağıdaki şekilde açıklanmıştır:

• Horasan harcı kireç, tuğla parçacıkları ve bazen de kumun homojen karıştırılması ile elde edilir.
• Horasan harcı ağırlıkça kireç/tuğla kırıkları oranı 1/3 olarak hazırlanır.
• Horasan harçlarında kullanılacak tuğla agregalar yüksek oranda kil içermelidir. Bünyesinde SiO2, Al2O3 gibi molekülleri yüksek oranda bulundurmalıdır. Bu agregaların yeni ve hammaddesinin iyi pişmiş olması gerekir. Bu sayede killer amorf yapı kazanacak ve puzolanik aktivite kazanmış olacaktır.
• Kireç bağlayıcısı ağırlıkça yarıdan fazlasını teşkil etmelidir.
• Horasan harçları yüksek gözenekli olmasından dolayı düşük yoğunlukludur.
• Horasan harç karışımının hidrolik özellik göstermesi beklenir.
• Horasan harcı üretiminde puzolan olarak kullanılan tuğla agregaların ince öğütülmesi puzolanik aktiviteyi hızlandırmaktadır.

Roma Betonu Nedir?

Ahşap lamine elemanlar iki ya da daha fazla katın tutkallanarak ve katların lif yönleri birbirine paralel ya da dik gelecek şekilde birleştirilmesi ile elde edilir. Lif yönlerinin paralel gelecek şekilde düzenlenmesi daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Eğer, üretilen ahşap lamine eleman kavisli ise katların lif yönlerinin paralel olarak uygulanması zorunluluğu vardır. Laminasyon da farklı ağaç türü, değişken kat sayısı, farklı boyut, şekil ve kat kalınlıkları uygulanabilmektedir.

Ahşap lamine elemanlar kullanılan kat kalınlıklarına göre farklı şekilde adlandırılmaktadırlar. İnşaat sektöründe kullanılan büyük boyutlu lamine ahşabın (kiriş, kolon, kemer vb.) üretiminde 25,4 mm ile 50,8 mm arasındaki kalınlıklarda masif ağaç malzeme kullanılmakta ve bu özelliklerdeki lamine ağaç malzeme glulam (Glued Laminated Timber) olarak adlandırılmaktadır. İnce kaplamalar kullanılıyorsa LVL (Laminated veneer lumber) ya da MicroLam olarak adlandırılmaktadır. Lâmine elemanların üretiminde kullanılan kaplamalar uygulanan forma göre maksimum 3,2 mm kat kalınlığında olmalıdır. Yan yana sıralanmış ahşap tabakaların kontra şekilde üst üste yapıştırılması ile elde edilen panel sistemi CLT (cross laminated panel system) olarak adlandırılmaktadır. Lif yönleri birbirine paralel olacak şekilde yapıştırılmış kaplama parçalarından oluşturulmuş kerestelere ise PSL (Parallel strand lumber) denmektedir.

Laminasyon tekniğinde direnç özelliklerinin daha iyi olabilmesi için ahşap malzemeyi kusurlarından arındırarak en iyi şekilde kullanmak gerekmektedir. Laminasyon tekniği uygulanmasıyla daha yüksek kalitede ve istenilen formda ürün tasarımı yaparak üretmek mümkün olmaktadır. Bu ürünlerin kullanımı masif ahşap malzemeye göre daha yüksektir ve birçok avantajı vardır. Bu yöntemle, kısa boylu ve dar enli ağaç malzemeden daha uzun ve geniş ağaç malzeme üretilebilmektedir. Kısa boylu ağaç malzemede fire oranı az olduğuna göre bu ürünün maliyetini azaltmaktadır. Sağlam parçalardan üretilen lamine malzemelerde kat kalınlıkları ve ağaç malzemenin rengi farklı olduğu için estetik değeri daha yüksektir.

Lamine Ahşap Malzemelerin Uygulama Alanları

Güzel biçim verilebilmesi, estetik olması, bakımının kolaylığı, montaj süresinin kısalığı nedeni ile lamine malzemeler birçok yerde kullanılmakta olup, en yaygın kullanım alanları aşağıda sıralanmıştır.

• Köprü inşası, hipodrom, gemi kısımları,
• Ahşap evlerin iç taşıyıcı elemanlarında,
• Ahşap evlerin merdiven, tavan, duvar ve yer döşemelerinde,
• Okul, cami, alışveriş merkezi gibi yapılar,
• Spor salonları, kapalı yüzme havuzu, kapalı tribün yapıları,
• Büyük depo ve hangar yapımı, fabrika binaları,
• Sinema, tiyatro, konser, teşhir ve gösteri salonlarının iç mekânlarında,
• Konut, otel, bahçe mobilyası, pergole yapımı,
• Kapı, pencere, pervaz ve lambri üretiminde,
• Vagon ve karavanların duvar, tavan ve yer döşemelerinde,
• Hava ve deniz ulaşım araçlarının iç mekânlarında,
• Doğrama profili olarak,
• Çatı malzemesi,
• Özellikle kullanım yerinde yapılması zor ve ekonomik olmayan makas, kolon gibi yerlerde lamine malzemeler ideal kullanım yeri olarak değerlendirilmektedir.

Lamine Ahşabın Üretimi

Lamine edilecek ahşap elemanlar uygun nem içeriğine sahip olana kadar kurutma işlemine tabi tutulurlar. Lamine ahşap elemanı oluşturacak parçaların tutkallanmasından önce emprenye işlemi gerçekleştirilir. Lamine işlemleri tamamlandıktan sonra da emprenye yapılabilir. Ancak boyutları büyük ve farklı kesitlere sahip elemanların emprenyelenme işlemi zor olabilmektedir. Bu nedenle lamine ahşabı oluşturacak ahşap elemanların önceden emprenye edilmesi en uygunudur. Bu işlem ile ahşabın içerisine su veya yağ bazlı kimyasallar emdirilerek ahşabın zararlı dış etkenlere karşı korunması sağlanır. Emprenye işleminde seçilen yöntem ve malzemelerin cinsi ahşap elemanların tutkal ile yapışma direnci üzerinde etkilidir. Bu yüzden bu işlemde dikkatli olunmalıdır

Lamine ahşap elemanın hangi amaçla kullanılacağını belirlemek için önce görsel olarak derecelendirilmesi yapılır. Hemen ardından elastisite modülünün tespiti için mekanik olarak değerlendirilip sınıflandırması gerçekleştirilir. Sınıflandırıldıktan sonra lamine edilecek parçaları oluşturmak için şekilde görülen en veya boy birleşim yöntemlerinden uygun olan biri seçilir ve bu elemanların her bir uç bağlantı noktaları test edilip birleşimleri yapılır. Daha sonrasında üretimi gerçekleşecek eleman için gereken kalite kombinasyonuna göre lamine uzunluklarının düzenlenmesi gerçekleşir. Her bir lamine katmanı planyalanarak pürüzsüz bir yüzey elde edilir. Aşağıda bazı en ve boy birleştirme çeşitleri verilmiştir.

Lamine katmanları arasına yapıştırıcı sürüldükten sonra preslenerek istenilen konfigürasyonlar elde edilir. Tutkallama işlemi sonrasında laminelerin birleşimlerinden taşan tutkalların temizlenmesi için tekrardan planyalama işlemi yapılır ve lamine ahşap istenilen boyuta göre kesilip kullanıma hazır hale getirilmiş olur.

Aşağıda laminasyon işlem adımları görülmektedir.

Lamine ahşap üretiminde lamine edilecek katların doğru bir şekilde düzenlenmesi özellikle ileri zamanlardaki dayanımı ve dayanıklılığı açısından çok önemlidir. Bu aşamada yapılan bir hatanın daha sonra düzeltilmesi mümkün değildir. Lamine katları yaş halkalarının konumuna göre düzenlenmelidir. Çünkü ahşap malzeme yaş halkalarına teğet veya radyal yönde farklı özellikler gösterir. Lamine katların birleşimlerinde yanlış ve doğru düzenlemelerden bazıları aşağıda gösterilmiştir.

Laminasyonda Kullanılan Tutkallar

Modern endüstriyel ahşap yapımında yapıştırıcılar endüstrinin bir parçası olup önemli bir rol oynamaktadır. Ağaç malzemenin verimli bir şekilde kullanılmasında yapıştırıcı önemli rol oynamaktadır. Öyle ki en küçük boyutlu parçalardan değişik birleştirme teknikleri kullanılarak büyük boyutlu parçalar üretmek mümkün olmaktadır Ahşabın korunmasına yardımcı olan yapıştırıcılar hafif fakat güçlü yapılar inşa etmek ve rutubete bağlı boyutsal değişimini azaltmak için kullanılabilir. Endüstriyel ahşap yapıştırıcıları ahşap endüstrisinin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde uyarlanmıştır ve sürekli olarak gelişmektedir. Yapıştırıcılar, yapısal ahşap ürünlerin üretiminde kontrollü koşullar altında kullanılır. Laminasyonda kullanılan kimyasal olarak farklı birkaç yapıştırıcı vardır. En yaygın yapıştırıcı tipleri epoksi, fenol bazlı yapıştırıcılar (fenol-formaldehid (PF), fenol-resorsinol-formaldehit (PRF), resorsinol-formaldehid (RF)), amino reçine esaslı (melamin-üre-formaldehit yapıştırıcı (MUF)), nemle sertleşen poliüretan yapıştırıcı (PU veya PUR) ve emülsiyon polimer izosiyonat yapıştırıcısı (EPI). Aşağıdaki tabloda kullanılan bir sıra tutkalların teknik özellikleri verilmiştir.

Laminasyon İşleminin Faydaları

1. Yapı malzemeleri için masif ağaç malzemeden üretilebilecek ürün ölçüleri sınırlıdır. Ancak laminasyon yöntemi ile daha büyük ebatlarda ürünler elde etmek mümkündür.
2. Mimari yapılarda ve iç mekân dekorasyonlarında her stil ve formlarda çalışma imkânı sunmaktadır.
3. Yapı elemanlarının tasarlanmasında, yüke bağlı olarak kesit alanında farklılıklar gerçekleştirmek mümkündür. Örneğin; kavisli elemanlarda yükün geldiği yerde daha büyük boyut uygulanabilmektedir.
4. En ve boy birleştirme yüklerinin uygulanması ile çok küçük boyutlardaki ahşap malzemelerin kullanımına imkân sağladığından fire oranını azaltmaktadır.
5. Ayrıca masif malzeme, bünyesindeki kusurlarından arındırılarak değerlendirilebilmektedir.
6. Aynı lamine malzeme elemanı üzerinde çeşitli katlarda, farklı kalınlık ve renkte ahşabın kullanımına imkân sağladığından daha estetik malzemeler elde edilebilir.
7. Lamine ahşap malzeme, masif ağaç malzemeye nazaran daha az çalışmaktadır. Bunun sebebi, lamine işlemi sırasında katlara sürülen tutkalların su itici özellikte olmaları gösterilmektedir.
8. Geniş ve tek açıklıklı yapılarda, kubbe, piramit, tonoz vb. geometrik strüktür oluşturulmasına imkân sağlamaktadır.

Laminasyonun Sakıncaları

1. Lamine ahşap için katların kesilmesi ve tutkallanması işçilik ve zaman açısından maliyet gerektirmektedir. Ancak masif ahşap hazırlanırken daha az zaman ve işçilik gerekir.
2. Lamine ahşabın direnci, yapıştırmada kullanılan tutkalın kalitesi ile doğru orantılıdır. Dayanımı yüksek tutkalların pahalı olması, ilave maliyet getirmektedir.
3. Lamine ahşap malzemenin üretimi için özel ekipmanlar ve uygun üretim alanı bir diğer dezavantajdır.
4. Lamine ahşabın kalitesinin yüksek olması için, laminasyonun her aşamasında özenli işçilik ve dikkatli üretim gerektirir. Kalifiye işçilerin çalışma ücretleri ek maliyet getirmektedir.
5. Büyük ebatlarda ve kavisli parçaların taşınması oldukça güç bir süreçtir.
6. Lamine edilecek ağaç malzemenin, son ürün olarak kullanılacağı yerdeki rutubete kadar kurutulması gerekmektedir, kurutma işlemi de ayrıca maliyet gerektirir.

Kaynaklar:
Hörü TOKDEMİR-ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ BAZI AĞAÇ MALZEMEDEN ELDE EDİLEN LAMİNE AĞAÇ
MALZEMENİN MEKANİKSEL ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ
Dilan ÇANKAL-LAMİNE AHŞAP KİRİŞLERİN LİFLİ POLİMERLERLE GÜÇLENDİRİLMESİNİN SAYISAL YÖNTEMLERLE İNCELENMESİ
Gülten TANDOĞAN-ÇAPRAZ LAMİNE AHŞAP DUVARLAR İLE TEMEL BAĞLANTISINDA KULLANILAN PROFİLLERİN TASARIMI
Mustafa GÜLCEMAL-SARIÇAM VE GÖKNAR ODUNLARINDAN ELDE EDİLEN LAMİNE VE ÇAPRAZ LAMİNE KİRİŞLERİN MUKAVEMETİNİN KARŞILAŞTIRILMASI VE İYİLEŞTİRİLMESİ
TURAN MAHARRAMBAY AHMADLI-KARBON FİBER İLE MODİFİYE EDİLEN LAMİNE AHŞAP YAPI KERESTELERİN BAZI PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

8’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 0,395 kg
• 12 Metre Ağırlığı  4,740 kg
  

10’luk Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 0,617 kg
• 12 Metre Ağırlığı  7,404 kg

12’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 0,888 kg
• 12 Metre Ağırlığı  10,668 kg

14’lük Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 1,210 kg
• 12 Metre Ağırlığı  14,520 kg

16’lık Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 1,580 kg
• 12 Metre Ağırlığı  18,960 kg

18’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 2 kg
• 12 Metre Ağırlığı  24 kg

20’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 2,470 kg
• 12 Metre Ağırlığı  29,640 kg

22’lik Demir Kaç Kilo?

• 1 Metre Ağırlığı 2,980 kg
• 12 Metre Ağırlığı  35,760 kg

12’lik demir kaç kg?, 14’lük demir kaç kg?, 16’lık demir kaç kg? gibi bilgiler için en basit yol aşağıda verilen pratik formülden yararlanmaktır. İnşaat demir ağırlıkları pratik olarak 0,00617xD² formülü ile de hesaplanabilmektedir. Bu formüldeki D, demir çapıdır. (mm cinsinden)

İnşaat donatı demir ağırlıklarına metraj hesaplarında sıkça ihtiyaç duyulmaktadır. Hangi demirin kaç olduğu bilgisi elde edildikten sonra statik betonarme projelerde donatı metrajı ve bu kalem için maliyet hesabı yapılabilmektedir.

Daha kapsamlı inşaat demir ağırlıkları tablosuna aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

İnşaat demiri ağırlıkları tablosu

İnşaat maliyeti ile ilgili hesaplarda demir donatı metrajı kadar güncel demir fiyatları da önemlidir. Güncel inşaat demir fiyatlarına buradan ulaşabilirsiniz.

Çökme deneyi-(Slump deneyi) gerek laboratuvarda ve gerekse sahada beton kıvamını ölçebilmek amacıyla sıkça kullanılan pratik bir yöntemdir.

Basit ve kolayca uygulanabilir bir deney yöntemi olmasından dolayı, “çökme deneyi yöntemi” ya da  diğer bir adıyla “slump deneyi” taze betonun kıvamını belirlemek amacıyla kullanılan deney yöntemleri arasında en popüler olanıdır.

Çökme deneyi yöntemi, ASTM standartlarında 1922 yılından bu yana yer alan bir yöntemdir. Bu deney, İngilizce’de çökme anlamına gelen “slump” (slamp olarak okunmaktadır) deneyi olarak adlandırıldığından, Türkiye’de çoğu kez bu isimle anılmaktadır.

Çökme deneyi betonu sadece kıvamını ölçmektedir. Bu nedenle betonun işlenebilirliğini tam olarak belirtememekle birlikte betonun işlenebilirliğine dair çok önemli bilgi edinilebilmektedir.

Çökme-Slump Deneyi Nasıl Yapılır?

Türk standardına göre çökme deneyi için metalden yapılmış alt ve üst uçları açık olan kesik koni şeklindeki bir huni ile koninin içerisine yerleştirilecek betonu şişlemek için ucu yuvarlatılmış bir çelik çubuk kullanılmaktadır.

Çökme hunisi’nin tabanının çapı 20 cm, üst ucunun çapı 10 cm ve yüksekliği 30 cm’dir. Betonu şişlemek için kullanılan çelik çubuğun boyu 60 cm, çapı 1.6 cm’dir.  Alt ucuna yakın kısımda huniye dış yüzeyden bağlantılı karşılıklı 2 adet metal çıkıntı bulunmaktadır. Bu metal çıkıntılar, koninin içerisine beton doldururken koninin yere tamamen yapışmasını ve böylece alttan herhangi bir sızıntı olmamasını sağlamak üzere ayakla basmak için konulmuştur.

Deney başlamadan önce huninin içi nemli bir bezle silinmekte ve huni düz ve su emmez bir yüzey üzerine yerleştirilmektedir.

Hazırlanan taze beton mala yardımı ile huninin içerisini dolduracak beton hacminin yaklaşık üçte bir bölümleri halinde yani 3 tabaka halinde yerleştirilmektedir. Her tabaka şişleme çubuğu ile ayrı ayrı 25’er kez şişlenmektedir. En üst tabakanın şişlenmesi işlemi bittikten sonra kalıbın üstü mala veya şişleme çubuğu ile tesviye edilmektedir.

Bütün bu işlemlerden hemen sonra, huni, yandaki saplarından tutularak yavaşça düşey olarak yukarı çekilmektedir. Kalıbın çekilme işlemi sabit hızla ve 5 ile 10 saniye arasında bir sürede tamamlanmalıdır. Kalıbından kurtulan beton, sululuk derecesine bağlı olarak, az veya çok miktarda bir çökme göstermektedir. Boş huni tamamen çökme yapan beton yığınının yanına konularak ve şişleme çubuğu üzerine yatay olarak yerleştirilerek çubuğun alt seviyesi ile çökme yapmış olan betonun üst yüzünün ortalama yüksekliği arasındaki mesafe en yakın 0.5 cm’ye kadar cetvelle ölçülmektedir. Ölçülen değer betonun çökme değeri olarak ifade edilmektedir.

Çökme hunisinin düşey olarak yukarı kaldırılması ile taze betonun göstereceği çökme miktarı, betonun ne ölçüde ıslak olduğu ile ilgilidir. Aslında taze beton kütlesinin kendi ağırlığı altında akmasına karşı betonun kayma direnci ölçülmektedir.

Taze beton karışımının yapısına bağlı olarak betonun göstereceği çökme aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi değişik tarzlarda yer almaktadır.

• “Hakiki çökme”, kütlenin şeklinde fazla bozulma ve kırılma olmadan meydana gelen, beton üst kestinde aşağı yukarı eşit miktarda yer alan çökmedir. Bu durum betonun yeterli kohezyona sahip olduğunu göstermektedir.
• “Kayma çökmesi”, beton kütlenin bir yanında çok az, diğer yanında çok fazla çökmenin yer aldığı tarzdır. Bu tarz çökme, beton kütlenin yeterli kohezyona sahip olmadığını göstermektedir. Bazen normal karışımlarda da kayma çökmesi görülmekle birlikte genel olarak kayma çökmesi betonun yerleştirilebilirlik özelliğinin iyi olmadığına işaret etmektedir.
• “Tamamen çökme”, genel olarak beton karışımının çok sulu olduğunu, betonda çok az miktarda çimento kullanıldığına işaret etmektedir.

Değişik tip agrega ve değişik malzeme oranları ile hazırlanmış iki ayrı betonun eşit miktarda çökme yapması bu iki betonu mutlaka aynı ölçüde işlenebilirliğe sahip olduğunu göstermemektedir. O bakımdan ek bilgi edinebilmek amacıyla çökme hunisinin yukarı çekilmesinden sonra bir miktar çökme yapmış olan beton kütlenin yan tarafı şişleme çubuğu ile hafif hafif dövülmekte ve beton kütlenin dağılma gösterip göstermediği gözlenmektedir. Hafif hafif dövülmeden dolayı beton kütlede dağılma oluyor ise bu durum betonun yeterli kohezyona sahip olmadığını ve betonda yeterince ince malzeme kullanılmadığına işaret etmektedir.

Deney yapıldıktan sonra çökme gösteren beton kütlenin yan tarafı hafif hafif dövülerek, ne kadar dağılma göstereceği incelenmekte ve beton kohezyonu hakkında bilgi edinilebilmektedir. Ancak, çökme deneyi, çimentosu az olan beton karışımların veya kuru ya da çok kuru beton karışımlarının işlenebilirliği hakkında sağlıklı sonuçlar verememektedir. Buna rağmen, çökme deneyi yöntemi Dünya’da en yaygın olarak uygulanan bir yöntem durumundadır. Türkiye’de çökme deney yönteminin dışında bir başka yöntemin uygulanması yok denecek kadar azdır.

Çökme deneyi ile ilgili olarak belirtilecek bir başka husus da bu deneyin ıslaklığı az olan betonlar için (aşırı kuru, çok kuru ve kuru kıvamdaki betonlar) uygun olmadığıdır. Çökme miktarı 2.5 cm’den daha az olan betonların işlenebilirliğine dair sağlıklı bilgi vermemektedir. Pratikte bu tür betonların sıkıştırılması işleminde vibratör kullanıldığından, kuru kıvamdaki beton karışımların kıvamının veya işlenebilirliğini bulunabilmesi için vibrasyon  esasına dayanan Vebe deney yöntemi gibi bir başka deney yönteminin kullanılması gerekmektedir.

Genel olarak aynı çökme değerine sahip betonların benzer ölçüde işlenebilirlik gösterdiği ve aynı amaçlarla kullanılabilecekleri kabul edilmektedir. O nedenle çökme deneyi betonun üniformitesini ve kalitesini kontrol edebilmek için kullanılabilen çok değerli bir yöntem durumundadır. Aynı kalitedeki bir beton karışımın diğerine göre farklılık göstermesi, çimentoda,  agregada, karışım suyunda veya katkı maddesi de bir değişiklik olduğunu işaret etmektedir ve gereken düzeltme hemen yapılabilmektedir.

TS 802 no’lu  Türk Standardı ve ACI 211 no’lu ABD Standardı gibi beton karışım hesap esaslarını anlatan bir çok ülke standartları, elde edilecek betonun kullanılacağı ortamı göz önünde tutarak, taze betonun ne miktarda kıvama sahip olması gerektiğine dair uygun çökme değerleri tavsiye etmektedir.

Aşağıdaki çizelgede taze beton için uygun görülen çökme değerleri verilmektedir.

Betonların Çökme Değerleri – Kıvam Sınıfları

 Değişik Alanlardaki Betonların Çökme Değerleri

Çökme Deneyi Yöntemi ile İlgili Standartlar

Çökme deneyi yöntemi ile ilgili standartların bazıları şunlardır:

• TS EN 12350-2
• ISO  4109
• ASTM C 143, BS 1881.

Türk standardında, ISO’da ve ASTM’de anlatılan yöntem aynıdır. (İngiliz standardında anlatılan yöntemle diğer yöntemler arasında çok küçük farklılıklar bulunmakla birlikte orada da anlatılan yöntem esas olarak diğerleri ile çok benzerdir. İngiliz standardına göre taze beton, çökme hunisinin içerisine, 4 tabaka  halinde doldurulmaktadır; Türk, uluslararası ve ASTM standartlarındaki yönteme göre, taze beton çökme konisinin içerisine 3 tabaka halinde doldurulmaktadır.)

Volkanik patlamalar sonucu oluşan yüksek gaz basıncı sonucu taneli volkanik kayaçlar meydana gelir. Ahlat taşı da bulunduğu bölgedeki Nemrut yanardağının patlaması sonucu açığa çıkan lavların yayılması ve yeryüzünde soğumasıyla oluşan piroklastik kayaçlardır. Patlama faaliyeti gösteren gaz basıncı yüksek bir magmada, volkan bacasından yeryüzüne çıkan parçalara piroklastik malzeme denilmektedir.

Piroklastik malzemeler tane iriliğine göre inceden iri taneliye doğru kül, tüf, lapilli, bomba veya blok olarak adlandırılır. İgnimbirit, kül (<2 mm) ve lapilli (2-63 mm) boyutundaki tanelerin kaynaşmasıyla oluşan bir tüf çeşididir. Bu parçaların yerde yığılması sonucunda piroklastik taşlar oluşur. İgnimbiritler piroklastik kayaçların en yaygın bulunan türündendir. Bitlis bölgesinde geniş alanlara yayılmış Ahlat taşı da bu sınıfa girmektedir.

Günümüzde Ahlat taşının kullanımı taşın çıkarıldığı bölgede devam etmektedir. Ahlat taşının ocaktan çıkarılmasının geleneksel yöntemlerden uzaklaşarak makineler kullanılarak yapılması maliyetinin artmasına neden olmuş, bu maliyet artışı kullanım alanlarını sınırlandırmaktadır. Geleneksel yapıları sürdürmek ve turizm açısından bölgede Ahlat taşı kullanımına yönelik çalışmalar yapılmaktadır.

Taşların, siyah, açık bej, kırmızı, koyu kahverengi (kestane) ve kül gibi farklı renklere sahip olması kitabe ve cepheleri süslemede avantaj sağlamaktadır. Ahlat taşının başka bir avantajı ise ocaktan çıkarıldığında yumuşak olup kolay şekil verilebilmesidir. Boşluklu yapıya sahip olan taşın su emmesi engellenirse ısıl izolasyon özelliği göstereceği belirtilmiştir.

“Beton”, agrega, çimento, su ve gerektiğinde bazı katkı maddelerinin birlikte karıştırılması ile elde edilen önemli bir yapı malzemesidir. Beton, günümizde büyük küçük birçok yapıda kullanılmakta olan en önemli ve popüler yapı malzemelerindendir.

Beton agregaları minerallerden oluşmuş taneli malzemelerdir.  Kum, çakıl ve kırma taş normal ağırlıklı beton yapımında en çok kullanılan agrega cinsleridir. (Agrega Nedir?) Türk Standartlarının tanımlamasına göre elendiğinde 4 mm göz açıklıklı kare delikli elekten geçebilen boyutlardaki agregaya ince agrega ve bu elek üzerinde kalan agregaya iri agrega denilmektedir. Agregalar beton hacminin dörtte üçünü oluştursa da, betonun aktif bileşeni çimento macunu olup, betonun özellikleri ve performansı büyük ölçüde çimentonun özellikleri tarafından belirlenmektedir. Çimentolar ise bağlayıcı özelliğe sahip malzemelerdir.  Çimentonun sağlayabileceği bağlayıcılık özelliği, bu malzemenin su ile birlikte karıştırılması sonucunda elde edilmektedir. (Çimento Türleri, Bileşenlerine Göre Çeşitleri ve Özellikleri)

Beton üretiminde amaç mümkün olduğu kadar boşluksuz ve yüksek mukavemetli bir beton elde etmektir. Bunun yanı sıra fiziksel ve kimyasal dış etkilere dayanıklılığı belirleyici parametreler arasındadır. Bir yapı malzemesi olarak kullanılan betonun göz önünde bulundurulan en önemli fiziksel özellikleri mukavemeti, gözenkliliği, geçirgenliği, yoğunluğu, elastikliği ve termal özellikleridir.

Türk beton standarttı TS 11222 Şubat 1994’ de kabul edilmiştir. Bu standart Türkiye’ de beton konusunu doğrudan doğruya kapsayan ilk standarttır. Daha sonra Avrupa standartları kapsamında yenilenmelere giderek TS EN 206 olarak revize edilmiştir.

Günce Hazır Beton m3 Fiyatlarına Buradan Ulaşabilirsiniz.

Çimento Hamuru Nedir?

Çimento ve su karışımından meydana gelen malzeme, “çimento hamuru” olarak isimlendirilmektedir. Betonda çimento hamurunun işlevi;

• agrega tanelerinin yüzeyini kaplamak,
• agrega taneleri arasındaki boşlukları doldurmak,
• agrega tanelerini bir arada tutacak şekilde bağlayıcılık sağlamaktır.

Bu bakımdan beton, “çimento hamurundan ve agregalardan oluşan kompozit bir malzeme” olarak da tanımlanabilmektedir. (Betonun içeriği ve karışımı) (Güncel çimento fiyatları)

Harç Nedir? Beton Harcı

Çimento, su ve ince agreganın karışımından oluşan malzemeye harç denilmektedir. Harç içerisinde iri agrega bulunmayan beton türüdür. Çimento ve suyun birleştirilmesi ile elde edilen çimento hamuru, başlangıçta, plastik (yumuşak ve şekil verilebilir) bir malzeme durumundadır. Ancak, çimento ve su arasında hemen başlayan ve devam etmekte olan kimyasal reaksiyonların (hidratasyonun) etkisiyle,  çimento hamurunun başlangıçtaki plastik özelliği zaman ilerledikçe azalmaktadır. (Hidratasyon Nedir?)  Böylece,  bir veya birkaç saat içerisinde çimento hamuru katılaşmakta ve daha sonra da tamamen sertleşmiş bir duruma gelmektedir.

Çimento hamurunun ilk zamanlarda plastik özellik göstermesi nedeniyle beton,  ilk karıştırılldığı zamanı takip eden bir veya birkaç saatlik süre içerisinde plastik yapısını korumaktadır.  O nedenle,  elde edilen plastik durumdaki taze betonun, istenilen şekildeki bir kalıba yerleştirilebilirmesi, sıkıştırılabilmesi ve yüzeyinin düzeltilebilmesi mümkün olmaktadır. Çimento hamurunun zaman ilerledikçe daha katı ve sert bir özellik kazanması nedeniyle, betonda da sertleşme ve dayanım artışı meydana gelmekte,  istenilen boyutlarda ve şekilde taş gibi sert bir malzeme elde edilebilmektedir.

İnsanların yaşadıkları evlerin, çalıştıkları iş yerlerinin, eğitim gördükleri okulların, spor yaptıkları tesislerin, arabalarını park ettikleri park yerlerinin ve garajların büyük bir bölümünün yapımında beton kullanılmaktadır. Üzerinde yürünen kaldırımlar, seyahat edilen veya insanların ihtiyacı olan malların getirilip gönderildiği karayollarının, demiryollarının, havaalanlarının ve limanların yapımında da beton kullanılmaktadır. İçme suyunun veya atık suların depolandığı tanklar ve bu suların taşındığı borular betondan yapılmaktadır. Enerji üretimi için kurulan barajların ve atom veya reaktörlerinin bir bölümünde ve enerji nakli için kullanılan direklerin yapımında yine beton kullanılmaktadır. Betonun bu gibi kullanım alanlarına örnekleri daha da artırmak mümkündür.

Taze Beton Nedir?

Betonun plastikliğini koruduğu süredeki durumuna, yani, malzemelerin karıştırılması ile elde edilen plastik durumun, çimento ve su arasındaki kimyasal reaksiyonlar nedeniyle giderek azalıp, katılaşmanın başladığı ana kadarki haline taze beton denilmektedir.

Sertleşmiş Beton Nedir?

Betonun katılaşma sonrasındaki durumu sertleşmiş beton olarak anılmaktadır.

Yapıda istenilen şekil ve boyutlarda betondan yapılmış elemanların kullanılması için,  önce o şekil ve boyutlarda kalıplar hazırlanmakta ve içerilerine taze beton yerleştirilmektedir. Kalıpların içerisindeki beton yeterince sertleşip dayanım kazandıktan sonra da kalıplar sökülmektedir. Betonun sertleşmesi ve dayanım kazanması kalıpların sökülmesinden sonra da devam etmektedir. Bazen istenilen şekil ve boyutlardaki kalıplar kullanılarak, içerisinde çelik donatı bulunmayan veya çelik donatı ile takviye edilmiş beton elemanlar bir fabrikada önceden üretilmekte ve sertleşmiş durumdaki bu elemanlar yapının bulunduğu yere taşınarak kullanılmaktadırlar.  Beton bloklar,  direkler,  borular, panel duvarlar, kirişler, döşemeler gibi elemanlar, önyapımlı, (önüretimli, prefabrike)  elemanlara örnek olarak belirtilebilir. (Prefabrik Yapıların Avantajları ve Dezavantajları)

Betonun Özelliklerini Etkileyen Faktörler

Gerek taze betonun ve gerekse sertleşmiş betonun tüm özellikleri,  beton karışımının oluşturulmasında kullanılan çimentonun,  agreganın,  suyun ve katkı maddelerinin özellikleri ve karışım içerisinde yer almış oldukları oranlar tarafından etkilenmektedir. Sertleşmiş beton taze betonun katılaşmasından sonraki safhadaki durumu olarak tanımlandığı için, sertleşmiş betondan beklenilen performans, önemli ölçüde taze betonun özelliklerine bağlı olmaktadır. Sertleşmiş betonun özelliklerini çok etkileyen başka faktörler de bulunmaktadır. Bunlar:

• taze betonun uygun tarzda taşınması,
• betonun yerine yerleştirilmesi,
• sıkıştırılması,
• yüzeyinin düzgünleştirilmesi
• hidratasyonunun sağlıklı şekilde gerçekleştirilebilmesi için betonun kür edilmesi (bakım)

işlemleridir.

Betonun Avantajları ve Dezavantajları

Diğer yapı malzemelerine göre betonun avantajları ve dezavantajları şu şekilde sıralanabilir.

Betonun Avantajları

Betonun çok değişik yapılarda çok değişik amaçlarla kullanılan önemli ve popüler bir yapı malzemesi olmasının nedenleri, bu malzemenin sahip olduğu üstün özelliklerden ileri gelmektedir. Betonu diğer yapı malzemelerinden daha elverişli kılan özellikleri, betonun avantajları olarak adlandırmak mümkündür.

Betonun avantajları aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

1.  Taze betonun plastik özelliği nedeniyle, istenilen şekil ve boyutlardaki beton elemanlar kolayca üretilebilmektedir. Taze betonun plastik bir yapıya sahip olması ve bu özelliğini birkaç saat süreyle koruyabilmesi nedeniyle, taze betonu istenilen şekil ve boyutlardaki kalıpların içerisine kolayca yerleştirebilmek mümkündür. Betonun yeterince sertleşmesinden sonra kalıpların sökülmesiyle de istenilen şekil ve boyutlarda sertleşmiş beton elemanlar elde edilebilmektedir.
2. Sertleşmiş beton elemanlar yapıdaki yerinde üretilebildiği gibi bir fabrikada da önceden üretilebilmektedir ve yapıya sertleşmiş beton elemanları olarak getirip kullanılabilmektedir. Projesine uygun şekil ve boyutlardaki beton elemanların üretilmesi işlemi, genellikle yapıdaki yerinde yapılmaktadır. Bunun için yapıdaki yerinde hazırlanan kalıpların içerisine taze beton yerleştirilmekte ve beton yeterince sertleştikten sonra kalıplar sökülmektedir. (Hazır Beton ve Üretimi) Öte yandan, beton bloklar, borular, direkler, kirişler, duvarlar gibi bazı elemanlar bir fabrikada önceden üretilebilmektedir ve sertleşmiş durumdaki bu ön yapımlı elemanlar yapıdaki yerlerine taşınarak kullanılabilmektedir. (Prefabrik Taşıyıcı Sistemler Nelerdir?)
3. Beton yerleştirme yöntemlerinde çeşitlilik ve kolaylık bulunmaktadır. Taze betonun plastik özelliğe sahip olması nedeniyle yapının bulunduğu yerdeki erişilmesi güç noktalara bu malzemenin pompalanarak taşınabilmesi veya değişik eğimli yüzeylere püskürtülerek yerleştirilebilmesi mümkündür. (Püskürtme Beton (Shotcrete Beton) Nedir?)
4. Sertleşmiş beton oldukça yüksek basınç dayanımına sahiptir. Uygun malzemelerle ve uygun yöntemlerle üretilen betonların basınç dayanımları basur doğal taşların basınç dayanımlarına  yakın değerler gösterebilmektedir. (Beton Basınç Dayanımları)
5. Sertleşmiş beton, hizmet gördüğü süre boyunca çevrede oluşan yıpratıcı etkenlere karşı diğer yapı malzemelerinin çoğundan daha dayanıklıdır. Bakım işlemleri ve masraf gerektirmemektedir. (Betonarme Binaların-Yapıların Ömrü Ne Kadardır?)
6. Beton, ahşap gibi kolayca yanmamakta, çelik gibi kolayca korozyona uğramamaktadır. (Korozyon Nedir?) Dışarıyla temasta bulunan ahşap malzemeye bir süre sonra verniklemek veya boyamak ya da çelik malzemeyi korozyondan koruyabilmek amacıyla boyamak gerekirken, sertleşmiş beton için bu tür bakım önlemleri gerekmemektedir.
7. Beton çelik donatılarla çok iyi aderans (kenetlenme) özelliğine sahiptir. (Aderans Nedir?) Betonun çekme ve eğilme dayanımları düşük olduğundan, beton elemanların çekme ve eğilmeye maruz kalacak bölgelerinde çelik çubuklar yerleştirilerek, bu tür yükler çelik tarafından taşıtılmaktadır. Beton ve çelik çubuklar arasında çok iyi bir aderans olması, bu iki malzemenin tek bir malzemeymiş gibi davranmasını sağlamaktadır. Ayrıca beton ve çeliğin ısısal genleşme katsayılarının çok farklı olmaması, sıcaklık değişiklikleri nedeniyle bu iki malzemenin çok farklı davranmasını önlemektedir. (Betonun Isı Genleşme Katsayısı ve Isı Geçirgenliği)
8. Beton, diğer yapı malzemelerine göre daha ekonomiktir. betonu oluşturan malzemeler arasında enerji harcanarak fabrikada önceden üretilmiş olanı sadece çimentodur. Beton hacminin yaklaşık dörtte üçünü oluşturan agregalar, çimentoya göre çok daha ucuzdur. Ayrıca agregalar su ve gerektiğinde beton yapımında kullanılan ince taneli mineral katkılar, yapının bulunduğu bölgeden temin edilebilmektedir. Bölgesel malzemelerin kullanılması betonun ekonomik olmasına yol açabilmektedir. Beton üretiminde ve kullanımında yeterli bilgiye ve deneyime sahip mühendis veya teknik adamlara ihtiyaç olmakla birlikte, iş hacminin büyük bir bölümü kalfalar veya düz işçiler tarafından yürütülmektedir. Bu durum da ekonomiklik sağlayabilmektedir.
9.  Beton, estetik amaçlarla kullanılmaya uygun özellikte bir malzemedir. Beton elemanları istenilen şekil ve yüzey dokusu verilebilmekte, renklendirici katkı maddelerinin yardımıyla istenilen renkte beton üretilebilmektedir. (Brüt Beton)

Betonun Dezavantajları

Mükemmel bir yapı malzemesi olarak nitelendirilebilecek olan betonun, diğer yapı malzemelerine göre bazı eksik yanları da mevcuttur. Bu eksiklikler betonun dezavantajları olarak adlandırılabilmektedir. Aslında betonun dezavantajı olarak belirtilebilecek özelliklerin hiçbiri, betonun kullanımına engelleyecek nitelikte değildir. Ancak, betonun dezavantajlarının bilinmesi ve bu eksiklikleri giderebilecek önlemlerin alınması gerekmektedir.

Betonun dezavantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir

1. Sertleşmiş  betonun çekme dayanımı düşüktür. Beton çekme veya eğilme yükleri altında kolayca çatlayabilmektedir dolayısı ile beton elemanların çekmeye veya eğilmeye maruz kalabilecek bölgelerinde çelik donatıların yerleştirilmesi ve bu elemanların betonarme veya öngerilmeli beton elemanlar olarak kullanılması gerekmektedir.
2.  Sertleşmiş beton gevrek özelliğe sahiptir. Betonun gevrek bir malzeme olması, darbe yükleri karşısında yeterince dayanıklı olmamasına yol açmaktadır. Metallerle karşılaştırıldığında, betonun darbe dayanımı ve tokluk kapasitesi oldukça düşüktür.
3. Beton, çevreden maruz kalabileceği ıslanma kuruma veya sıcaklık değişiklikleri karşısında bir miktar hacim değişikliği gösterebilmektedir. Taze beton koruma nedeniyle büzülmektedir; sertleşmiş beton, ıslandığı takdirde az da olsa genleşmektedir. (Rötre-Büzülme) Çevre sıcaklığının artması ve içerisindeki suyun bir bölümünü kaybetmesi (kuruması) ile de zamanla betonda büzülme oluşabilmektedir. O nedenle, yol, park yeri, havaalanı ve benzeri yapılarda, beton bloklar arasında derz denilen kısa bir aralık bırakmak ve böylece çatlamaları kontrol altında tutmak gerekmektedir. (Beton Neden Çatlar?)
4. Beton birçok yapı malzemesi gibi sabit yükler altında zamanla kalıcı deformasyon gösterebilmektedir. Normal servis koşullarında beton, taşımakta olduğu sabit yüklerin etkisiyle zamanla bir miktar kalıcı deformasyon (sünme) gösterebilmektedir. Öngerilmeli beton elemanlardaki betonun sünme göstermesi, önceden gerilmiş durumda olan çelik donatılar üzerindeki gerilme etkisini azaltabilmektedir. O nedenle, proje hesaplarının, betonun büzülme veya sürme özellikleri göz önünde tutularak yapılması gerekmektedir.
5. Beton, mükemmel bir geçirimsizliğe sahip değildir; içerisine bir miktar su veya zararlı maddeler içeren sular sızabilmekte ve betonun dayanıklılığını azaltabilecek olaylara neden olabilmektedir. Betonun içerisine su sızması ve bu suyun donması betonun çatlamasına yol açabilmektedir. Ayrıca betonun içerisine sülfatlı veya asitli suların sızması durumunda, genleşme meydana gelmekte ve sertleşmiş betonun çatlamasına neden olabilmektedir. (Betonda Karbonatlaşma Nedir? Nasıl Oluşur?) Betonun su geçirimsizliğini artırmak için beton karışımının hazırlanmasında su/çimento oranının düşük tutulmasına dikkat edilmektedir. Sık sık ıslanma ve donma koşullarına maruz kalacak betonlar hava sürüklenmiş beton olarak yapılmaktadır. (Betonun Su-Nem İçeriğinin Önemi)
6. Betonlardaki dayanım/ağırlık oranı metallerde olduğu kadar yüksek değildir. Yüksek değerdeki yüklerin taşınabilmesi için metallere göre daha büyük boyutlarda beton elemanların kullanılması gerekmektedir.

Betonun Mukavemeti

Betonun mukavemetini belirleyen temel faktörler; agrega cinsi ve granülometrisi, çimento cinsi ve dozajı, su/çimento oranı ve betonun sıklığını belirleyen kompasitesidir. Mukavemetin maksimum seviyede olması için hedeflenmesi gereken özellik, betonun yoğunluğudur. Mümkün olduğu kadar yüksek yoğunlukta beton elde etmek amaçlanır. Beton yoğunluğunun büyük olması için ince ve kaba agreganın granülometrisi çok önemlidir.

Beton karışımında teorik olarak tüm koşullar yerine getirilmiş olsa bile, betonun nakli ve yerleştirilmesi sürecinde dengenin bozulmaması için, etkili bir işlenebilirlik özelliğine sahip olması gerekir. Beton mukavemetine etki eden en önemli özelliklerden birisi de çimentonun cinsi ve özellikleridir. Bu etki hidratasyon sürecinin hızlı veya yavaş ilerlemesiyle birebir ilişkilidir. Hidratasyonun hızlı ilerlemesi durumunda betonun mukavemeti kısa zamanda artar.

Beton ile ilgili tüm içeriklere buradan ulaşabilirsiniz.

Kaynaklar:
Beton-Genişletilmiş 2. Baskı- Turhan Y. ERDOĞAN-ODTÜ Yayıncılık
Melih ÖZDURAN-POLİKARBOKSİLAT ESASLI SU KESİCİ/KIVAM KORUYUCU BETON KATKI MALZEMESİNİN ÜRETİMİ VE BETON ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ
Akçansa, T. N. (2012). Çimentonun Hidratasyonu.
TS-EN 934-2. (2002). Kimyasal katkılar—Beton, harç ve şerbet için—Bölüm 2: Beton katkıları—Tarifler, özellikler, uygunluk, işaretleme ve etiketleme.

Priz hızlandırıcı katkı maddeleri kısaca, kullanıldıkları betondaki katılaşmanın katkısız betondakine kıyasla daha hızlı oluşmasını sağlayan katkı maddeleridir. Priz süresini hızlandıran katkı maddeleri genellikle başlangıçtaki hidratasyon ısısını arttırırken, sertleşmeyi çabuklaştırıp erken dayanım sağlayabilirler. Hidratasyon ısısının artması aynı zamanda antifriz işlevi görmelerini mümkün kılar. Dolayısı ile bu tür katkılar soğuk havalarda dökülen betonlarda, kalıp sökme sürelerinin kısaltılmasında, prefabrikasyon beton eleman üretiminde, hidrolik basınca karşı tıkama işlerinde yararlı olur. Olumsuz yan etkileri arasında plastik rötreyi ve klorür içermeleri halinde, betonarmede çelik donatı korozyon riskini arttırmaları sayılabilir.

Soğuk havada katkısız betonun priz süresi daha uzun olmakta ilk zamanlarda kazanılan dayanım daha az olmakta ve buna bağlı olarak kalıpların sökülme zamanı uzamakta ve betonun kürü için daha uzun zaman gerekmektedir. Priz hızlandırıcı katkı maddelerinin kullanılması durumunda bu gibi olumsuzlukları telafi etme imkanı elde edilebilmektedir.

Bu tür beton katkı maddeleri betonda ilk zamanlarda yer alan hidratasyonu daha hızlı olmasını sağlamakta daha hızlı dayanım kazanılmasına yol açmaktadır.

Priz hızlandırma amacıyla kullanılan çok değişik türde katkı maddeleri bulunmaktadır.  Bazıları portland çimentosunun hidratasyonu ile doğrudan ilişkili olmamakla beraber çok hızlı priz yaratabilmektedir.

Bu tür katkıların kullanıldıkları betonların priz başlama süresi 1 ile 4 dakika priz sona erme süresi 3 ile 10 dakika arasında olabilmektedir.

Çok hızlı priz yaratan katkılar ise yapıdaki su kaçağını durdurmak için betondaki bir deliğin tıkanması işinde, betondaki bir bölümün yama yapılarak tamiri işinde veya benzeri durumlarda kullanılmaktadır.

Priz hızlandırıcı katkı maddeleri suda çözünebilen organik veya inorganik tuzlar dan elde edilebilmektedir.Suda çözünebilen organik tuzlar arasında priz hızlandırıcı olarak en çok kullanılanları triethanolamine ve kalsiyum formattır.  bunların bir miktar su azaltıcı etkileri de olmaktadır. Diğer organik tuzlar olarak kalsiyum asetat kalsiyum propiyonat laktik asit formaldehit gibi maddeler sıralanabilir.

Klorürler, bromitler, fluoridler, karbonatlar, nitratlar ve alkali hidroksitler suda eriyebilen organik tuzlardır. Priz hızlandırmada en etkili tuzlar kalsiyum tuzlarıdır.

Priz hızlandırıcı katkı maddelerinin avantajları nelerdir? Neden kullanılırlar?

Priz hızlandırıcı katkı maddeleri beton özelliklerine olumlu etkileri şu şekildedir;

Priz hızlandırıcı katkı maddeleri taze betonun priz süresini kısaltmaktadır. O nedenle,

• Beton yüzeyinin düzeltilmesi işlemi daha kısa sürede tamamlanmaktadır,
• Kalıplardaki hidrostatik basınç azalmaktadır,
• İlk zamanlarda betondaki dayanım artışı daha hızlı olmaktadır,
• Kalıplar daha erken sökülebilmektedir,
• Taze betonun kürü için gerekli süre azalmaktadır,
• Soğuk havanın yarattığı yavaş hidratasyon nedeni ile oluşabilecek olumsuzluklar önlenebilmektedir,
• Yapı veya yapıdaki tamir işlemi daha kısa sürede tamamlanabilmektedir.

Priz hızlandırıcı katkıların kullanılması durumunda taze betonun taşınması yerleştirilmesi sıkıştırılması ve yüzeyinin düzeltilebilmesi için gereken sürenin çok iyi ayarlanması doğru programlama yapılması özellikle önemlidir.  Fazla miktarda kullanılan katkı maddeleri ani prize yol açabilmektedir.  Ayrıca priz hızlandırıcılar ilk günlerdeki beton büzülmesinin biraz daha fazla betonu nihai dayanımının ise biraz daha az olmasına neden olabilmektedir.

Binalarda Su Yalıtımı Yönetmeliğine göre drenaj, “yeraltı su seviyesini düşürmek ve zeminde biriken suların yapıdan uzaklaştırılmasını sağlamak amacıyla uygulanan ve drenaj tabakası, drenaj boruları, kontrol ve bakım rögarlarından oluşan sistem” olarak tanımlanmaktadır.

İnşaat projeleri tasarlanırken, yapı kabuğu ve yapı elemanlarının belirlenmesinde suyun tahliyesi için kullanılan çatılar, saçaklar, denizlik ve benzeri elamanlar etkili olduğu gibi, arazi yapısına göre de toprak altı drenaj sistemleri kullanılmaktadır.

Kısaca drenajın tanımı, yeraltı su seviyesini düşürmek ve zeminde biriken suların yapıdan uzaklaştırılmasını sağlamak amacıyla uygulanan ve drenaj tabakası, drenaj boruları, kontrol ve bakım rögarlarından oluşan sistem olarak yapılmaktadır. Yapıya gelen su kaynakları dikkate alınarak yüzey suyu drenajı ve yeraltı suyu drenajı olmak üzere farklı drenaj uygulamaları yapılabilmektedir.

Drenaj Neden Yapılır?

Yapıların stabilitesi ve uzun ömürlülüğü çoğu zaman suyun alt ve üst yapıdan uzak tutulması ile doğru orantılıdır. Birçok yapı malzemesinin su ile temas etmesi bu malzemelerin zamanla performansını yitirmelerine sebebiyet vermektedir. Performans kayıpları, arzu edilen veya hesaplanan malzeme özelliklerinin elde edilememesi bu etkilerin başlıcalarındandır. Bu nedenle tüm yapı tasarımlarında drenaj sistemlerinin doğru bir şekilde modellenmesi çok önemlidir.

Drenaj (tahliye) sistemlerinin öncelikli olarak hedefi, yer altı sularını tahliye ederek, yapıya etki eden yer altı suyu basıncını azaltarak yapının zemin üzerinde dengede kalmasını ve yapı çevresindeki yer altı suyunun/neminin düşürülmesini sağlamaktır.

Bodrum katlarda sıklıkla karşılaşılan nem problemlerinin en önemli sebebi doğru şekilde oluşturulmuş bir drenaj sisteminin bulunmamasıdır. Ayrıca suyun varlığından meydana gelen hidrostatik basınç etkileri ile mevcut suyun donma ve çözülme sebebiyle yaratacağı etkilerin önlenmesi drenaj sistemlerinin diğer amaçlarıdır.

Drenaj işlemleri, yapılarda su kaynaklı etkileri önlemek amacı dışında çevredeki sel ve toprak kaymalarını önlemek için de yapılmaktadır.

Drenaj, yalıtım uygulamasını zorlayacak su basıncını azalttığı gibi, uygulama yapılacak alanın da kuru kalmasını sağlamaktadır. Ancak drenaj sistemleri tek başına yeterli değildir ve su yalıtım uygulaması yerine geçmez

Drenaj Ne Zaman Gereklidir?

Su geçirimliliği yüksek ve yer altı su seviyesinin düşük olduğu zeminlerde drenaj sistemlerine gerek yoktur. Bu zeminlerde sular daneler arasındaki boşluklardan kolayca akarak yapıda önemli bir etki meydana getirmeden yapıdan uzaklaşmış olur. (Yer Altı Suyunun Yapı Stabilitesine Olan Etkisi)

Doğal zeminlerde yüzeysel suların doğal olarak tahliyesini sağlayan kanallar bulunur. Fakat gerek yapılaşma gerekse kazı ve dolgu gibi işlemler neticesinde zeminlerin bu kendini tahliye etme özelliği bozulur. Dolayısıyla yapıların planlanmasında drenaj işlemleri ihmal edilmemelidir.

Drenaj sistemleri, yapıya etki eden yer altı suyunu “aza indirir”, su yalıtım, temel ve bodrum imalatlarının kuru ortamda yapılmasına olanak sağlar ve yer altı su basıncını azaltır. Ancak, drenaj sistemleri, suyu yapıdan tamamen yalıtamayacağı için hiçbir zaman su yalıtımına bir alternatif değildir. Drenaj sistemleri, sadece su yalıtımı ile birlikte kullanıldığı zaman etkili çözümler üretmiş olur

Bir binadaki drenaj sisteminin asıl görevi bina elemanlarına gelen suyun basıncını düşürmektir. Bu nedenle su yalıtımının yerine geçemez

Drenaj Nasıl Yapılır?

Drenaj sistemlerinin işlevselliğinin devamlılığı sağlandığı sürece, yapıların ömrünü önemli ölçüde uzatmaktadır.  (Durabilite Nedir?) Dolayısıyla drenaj sistemi yapı ömrü boyunca aktif olarak görev yapabilecek şekilde oluşturulmalıdır. (Yapıların-Binaları Ömrü Ne Kadardır?)

Drenajlar, uygulanacak arazinin yapısına, yapının konumuna, yapının toprak altındaki alanına ve derinliğine, zemin geçirimliliğine, topoğrafik şartlara ve yer altı su seviyesine göre planlanması gerekir.

Yapının konumu ve arazinin eğimi drenaj için önemli faktörlerdir. Eğer arazi eğimli ve temel altı geçirimsiz bir tabakaya sahip ise sular geçirimli tabalardan geçip, temel altındaki geçirimsiz tabakada birikmeye başlar. Biriken sular yapıya hidrostatik basınç uygulayarak yapıyı istenmeyen etkilere maruz bırakır. Bu durum, yapının sağlığı açısından drenaj sistemini zorunlu hale getirmektedir.

Drenaj Çeşitleri Nelerdir?

Drenaj sistemleri çevresel ve alansal sistemler olmak üzere ikiye ayrılır ve iki sistemin de amacı uygulandıkları yerdeki zemin suyunun, bina elemanına yaptığı hidrostatik basıncı engellemektir. Çevresel drenaj sistemi bodrum duvarları önünde; alansal drenaj sistemi ise zemine oturan döşemelerin altında oluşturulmaktadır. Alansal drenaj sistemi, çevresel drenaj sistemine bağlanmalıdır.

Drenaj çeşitleri;

• Geçici drenaj
• Kalıcı drenaj
  • Çevresel tahliye (drenaj)
  • Alansal tahliye (drenaj)

şeklinde sıralanabilir.

1. Geçici Drenaj

Geçici drenaj sistemi, yapı drenaj ve yalıtım sistemlerinin uygulanabilmesi için, yer altı su seviyesi altında kalan imalatlar için yapılır. Yapının, temel ve bodrum katlarının suyun olumsuz etkilerine maruz kalmaması için uygulanır. Uygulama, bir yapı çukuru açılarak yapılır. Bu çukur, temelin altında ve suyun birikmesini ve tahliye edilmesini sağlayacak büyüklükte olmalıdır. Açılan çukur sayesinde kuru bir zemin sağlanmış olur, grobeton, temel yalıtım, temel imalatı ve bodrum perde imalatları yapılabilir hale gelir. Geçici drenaj sistemi, suya karşı alınan tüm önlemler bittikten sonra uygun şekilde kapatılmalıdır.

2. Kalıcı Drenaj

Yapının, geçirimsiz bir tabaka üzerine kurulduğu, yer altı su seviyesinin altında olan ve yıllık yağış miktarının fazla olduğu bölgeler için, suyun yapı ömrü boyunca tahliye edilmesi gerekir. Bu durumda kalıcı drenaj sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır.

Drenaj sisteminde su, toprak atına ve üstüne konulan yatak ve dikey drenaj borularıyla tahliye edilir. Sistemin devamlı olması için drenaj elemanlarının çalışma şekilleri bilinerek hareket edilmelidir. Kalıcı drenaj sistemleri çevresel ve alansal olarak ikiye ayrılır.

2.1. Çevresel tahliye (drenaj)

Çevresel drenaj sistemleri (tahliye sistemleri), yer altı su seviyesinin fazla olduğu ve bodrum perdelerine hidrostatik basıncın olduğu durumlarda uygulanır. Var olan yalıtımın uygulanıp korunabilmesi için yapılır. Bu sistemler bodrum perdeleri boyunca tüm yapı çevresine dolandırarak uygulanır. Zemin boyunca akan sular, drenaj boruları vasıtasıyla toplanır ve tahliye kuyularına iletilir. Drenaj boruları tıkanmaması içinde etrafına çakıl taşları serilmelidir.

2.2. Alansal tahliye (drenaj)

Alansal drenaj, yer altı sularının yapı temeli altında kaldığı durumlarda uygulanır. Yapı temeli, suyun kaldırma etkisinden korunurken, uygulanan su yalıtımının da korunması sağlanmış olur.

Kaynaklar;
Binalarda Su Yalıtımı Yönetmeliği
Zafer ÖZDEMİR-YAPILARDA YER ALTI SUYUNA KARŞI YAPILAN KORUMA SİSTEMLERİNİN UYGULANABİLİRLİĞİ VE GÜVENLİĞİNİN İNCELENMESİ
Şimşek, Z.-Yapı Yeraltı Kabuğunda Su ve Nem Sorunlarının Geçirimsiz Beton Malzeme ile Giderilmesinin Araştırılması

Alçıpan-Alçı levhalar, dayanıklı iki kağıt-karton katman arasına alçı bir iç dolgudan oluşmuş, özel ön üretimli yapı ürünleridir. Alçı levhaların uzun kenarları yüzeyin bitim işlemlerine göre dik, inceltilmiş, fugalı, yuvarlak ya da geçmeli olarak bitirilir.

Alçıpanların yapıda kullanım yeri ve amacına yönelik bir çok çeşidi vardır. Bunlardan duvar levhaları iç duvarlarda kaplama elemanı olarak kullanılır. Alçıpanlar duvara yapıştırılarak ya da çelik sac ızgaralar üzerine kaplanarak uygulanabilmektedir. Alçı levhalar duvara harç ya da özel yapıştırıcılarla yapıştırılır. Izgara üstüne kaplamada ise metal ya da ahşap ızgaralar üzerine alçıpan vidası ve çivisi ile uygulanırlar.

Alçıpan Çeşitleri ve Kullanım Yerleri

Kullanım bölgelerine ve alçı levha türüne göre üretilen alçı levha boyutları  farklılık gösterebilmekle birlikte ülkemizde ve Avrupa’da standart alçı levhalar genel olarak 1200 x 2500 x 12,5 mm ebatlarında üretilmekte ve tercih edilmektedir. Üreticiler tarafından levha genişliği genellikle 1200 mm sabit olmak üzere; kalınlıkları 9-18 mm ve uzunlukları 2000-3000 mm arasında değişen farklı ebat seçenekleri de kullanıcılara sunulmaktadır.  Farklı türde alçı levhalar şu şekildedir;

• FX (Flex, standart) Alçı Levhalar
• Pahlı FX Levhalar
• WR (Water Resistant, Neme Dayanıklı) Alçı Levhalar;
• Küfe ve Neme Dayanıklı Alçı levhalar -Alçıpanlar
• Yangına Dayanıklı Alçı Levhalar
• Darbeye Sayanıklı Alçıpanlar
• Alçı Dış Cephe Levhalar- Dış Cephe Alçıpanları
• X-ray Işınlarına Karşı Yalıtımlı Alçı Levhalar
• Ses Yalıtımlı Alçıpanlar
• Çivi Çakılabilen Özel Alçı Levhalar – Alçıpanlar

FX (Flex, standart) Alçı Levhalar

FX (Flex, standart) alçı levhalar; ön ve arka yüzü kağıt kaplı, esnek ve hafif alçı levhalardır. Hızlı, temiz ve kolay montaja imkan tanır ve yüzey kaliteleri de yüksektir. Yapılarda asma tavan, bölme duvar, giydirme duvar ve kuru-sıva duvar kaplama uygulamalarında kullanılabilmektedir.

Pahlı FX Levhalar;

Pahlı FX levhalar;  genellikle asma tavan uygulamalarında sıva derzi oluşturması için 4 kenarı pahlı olarak üretilen FX alçı levhalardır.

WR (Water Resistant, Neme Dayanıklı) Alçı Levhalar;

WR (Water Resistant, neme dayanıklı) alçı levhalar ön ve arka yüzü farklı renkte kağıt kaplı, su itici özellik kazandırılmış alçı levhalardır. Neme dayanım özelliği bulunan WR alçı levha yüzeylerinde seramik uygulaması da yapılabilir. Asma tavan, bölme duvar, giydirme duvar, kuru-sıva duvar kaplama uygulamalarına ek olarak şaft duvarları ve ıslak hacimlerde de uygulanabilmektedir.

Yapı uygulamalarında ençok kullanılan alçıpanlar- alçı levhalar genellikle FX ve WR alçı levhalardır. Özel içerik ya da katman gereksinimi dışında farklı türde üretilen alçı levhaların temelde ihtiyaca göre FX ve WR alçı levhaların geliştirilmesiyle üretilen alçı levhalar olduğu söylenebilir.

Küfe ve Neme Dayanıklı Alçı levhalar -Alçıpanlar

Küfe ve neme dayanıklı alçı levhalar; su itici, küf önleyici özellikleri arttırılmış, ıslak hacimler ve yoğun nemli ortamlarda kullanılabilen geliştirilmiş WR alçıpanlardır. Küfe ve neme karşı dirençlerinin yanı sıra ilave olarak yangın dayanımı arttırılmış türleri de bulunmaktadır.

Yangına Dayanıklı Alçı Levhalar

Yangına dayanıklı alçı levhalar; yangına dayanım süresi arttırılmış, cam elyaf katkılı alçı levhalardır. Kullanıcı talebine göre yoğunluğu arttırılmış veya su itici özellik kazandırılmış çeşitleri de bulunmaktadır. Ayrıca her iki yüzeyinde kağıt yerine cam elyaf şilte kaplı, 3 saate kadar yangın dayanımı sağlayan özel türleri de üretilmektedir. Yapıların yangına karşı korunumunun yüksek olması istenen kısımlarında tercih edilebilmektedir.

Darbeye Sayanıklı Alçıpanlar

Darbeye dayanıklı alçı levhalar; darbe dayanımı ve mukavemeti arttırılmış, yangın ve neme dayanım özellikleri bulunan, daha yüksek ses yalıtım değerlerine sahip geliştirilmiş WR alçı levhalardır. Eğitim ve sağlık yapıları gibi genellikle kamusal kullanımın yoğun olduğu yerlerde tercih edilmektedir.

Alçı Dış Cephe Levhalar- Dış Cephe Alçıpanları

Alçı dış cephe levhaları; özel alçı içeriği ve her iki yüzündeki cam elyaf şilte kaplama sayesinde küf oluşumunun engellendiği, yalıtıma katkı sağlayan, suya, neme ve dış hava koşullarına dayanıklı, hafif ve A1 sınıfı yanmaz cephe kaplama plakalarıdır.

X-ray Işınlarına Karşı Yalıtımlı Alçı Levhalar

X-ray ışınlarına karşı yalıtımlı alçı levhalar; genellikle sağlık yapılarında kullanılmak üzere üretilen ve X-ray ışınlarını tutarak kurşun levha kaplaması gerektirmeyen yüksek değerlerde ses yalıtımına sahip özel alçı levhalardır.

Ses Yalıtımlı Alçıpanlar

Ses yalıtımlı alçı levhalar; konser salonu, sinema salonu, ses stüdyoları gibi akustik performans gereksinimleri duyulan hacimler için üretilen yüksek ses yalıtımına sahip alçı levhalardır. Düz yüzeyli olabildikleri gibi akustik performansa göre perfore yüzeyli ve sonlama gerektirmeyen türleri de mevcuttur.

Çivi Çakılabilen Özel Alçı Levhalar – Alçıpanlar

Çivi çakılabilen özel alçı levhalar; daha çok konut yapılarına yönelik selüloz katkılı, fiber alçı teknolojisi ile üretilen ve alternatif olarak kullanıcılara sunulan alçı levhalardır. Ayrıca yüzey sonlaması gerektirmeyen ahşap lif katkılı çeşitli dokularda alçı levha çeşitleri de dekoratif uygulamalarda tercih edilebilmek üzere kullanıcılara sunulmaktadır.

Alçıpan Yardımcı Elemanları

Alçı levhalar ile oluşturulan yapı elemanları alçı levhalar dışında çeşitli yardımcı elemanlar ile beraber kullanılmaktadır. Bu yardımcı elemanları aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz.

Alçıpan Profilleri – Alçı Levha Konstrüksiyon Profilleri

İhtiyaca göre farklı uzunluklarda üretilebilmekle beraber standart olarak 3 m boyunda üretilen bu alçıpan konstrüksiyon profilleri şu şekildedir:

• Duvar U Profili (DU Profil)
• Duvar C Profili (DC Profil)
• Destek Profilleri (UA Profil)
• AG (Agraf) Profilleri
• Delikli Köşe Profilleri

Duvar U Profili (DU Profil)-0,5x40x50-75 mm

Alçı levha bölme duvar sistemlerinde çerçeveyi oluşturan ve yatay uygulanan galvanize sac taşıyıcı profillerdir. Bölme duvarlarda, giydirme duvarlarda ve asma tavanlarda kullanılmaktadır.

Duvar C Profili (DC Profil)-0,5x49x48,8-73,8 mm

Alçı levha bölme duvar ve duvar giydirme sistemlerinde dikey olarak uygulanan galvanize sac taşıyıcı profillerdir. Bölme duvarlarda, giydirme duvarlarda ve asma tavanlarda askı sisteminden bağımsız DU profillerini tamamlayıcı eleman olarak kullanılmaktadır.

Destek Profilleri (UA Profil)-2x40x48,8-73,8 mm

Alçı levha bölme duvar yapımında, kapı – pencere kenarlarında kullanılan, et kalınlığı yüksek, galvanize sac taşıyıcı profillerdir. Bölme duvarlarda, giydirme duvarlarda, asma tavanlarda ve duvarda güçlendirme gereken kısımlar kullanılmaktadır.

AG (Agraf) Profilleri

DC profillerini istenen yüzeye ankraj etmeyi sağlayan galvanize sac askı elemanlarıdır. Giydirme duvarlarda ve asma tavanlarda kullanılmaktadır.

Delikli Köşe Profilleri-0,35x23x23 mm

Alçı levha duvarlarda dış köşeleri darbelere karşı korumak ve düzgün kenarlar elde etmek için kullanılan alüminyum veya çelik profillerdir. Bölme duvarlarda, giydirme duvarlarda ve asma tavanlarda dış bükey köşelerde kullanılmaktadır.

Alçıpan Askı Aparatı

Asma tavanlarda askı çubuğu, askı maşası ve klipsten oluşan; yapının tavan döşemesine ankrajlanarak konstrüksiyon profillerini tavan döşemesine bağlayan elemanlardır.

Alçıpan Vidaları ve Dübelleri

Alçı levha ile yapılan yapı elemanı imalatlarında kullanılan başlıca vidalar ve dübeller şu şekildedir:

• Sivri Uçlu Alçı Levha Vidaları
• Matkap Uçlu Alçı Levha Vidaları
• YHB Vidalar – Yivli Havşa Başlı Vidalar
• Mercimek Başlı Vidalar
• M6 Çelik Dübeller
• M8 Plastik Dübeller
• Gazbeton Dübelleri

Sivri Uçlu Alçı Levha Vidaları

Alçı levhaların birbirlerine ve 0,7 mm sac kalınlığına kadar metal konstrüksiyonlara tespitinde kullanılan havşa başlı vidalardır.

Matkap Uçlu Alçı Levha Vidaları

Alçı levhaların 0,7-2,25 mm arası kalınlıkta metal konstrüksiyona tespitinde kullanılan havşa başlı vidalardır.

YHB Vidalar – Yivli Havşa Başlı Vidalar

Alçı levha imalatlarında metal konstrüksiyonun zemine ve duvara tespit edilmesinde kullanılan yivli havşa başlı vidalardır

Mercimek Başlı Vidalar

Alçı levha imalatlarında metal konstrüksiyon ile bağlantı elemanlarının bağlanmasında kullanılan mercimek başlı vidalardır.

M6 Çelik Dübeller

Alçı levha imalatlarında metal konstrüksiyonun betonarmeye ankrajlanmasında kullanılan dübellerdir.

M8 Plastik Dübeller

Alçı levha imalatlarında konstrüksiyonun tuğla, briket vb. yüzeylere ankrajlanmasında kullanılan dübellerdir.

Gazbeton Dübelleri

Alçı levha imalatlarında konstrüksiyonun gazbeton yüzeylere ankrajlanmasında kullanılan dübellerdir.

Alçıpan Levhaların Boyutları ve Ağırlığı

Standart alçıpan ölçüleri 1,20 x 2,50 metre olup bir levha alçıpan 3,50 m2’dir.
Ortalama alçıpan ağırlığı metrekareye 9 –9.5 kg, alçıpan kalınlığı 12.5 mm’dir.

AAlçıpan Levhaların Taşınması

Alçıpan, elde taşınırken uzun kenarı yere paralel olarak, her iki ucundan tutularak dikkatli bir şekilde taşınmalıdır.

Alçıpan Levhaların İstiflenmesi

Deformasyonu önlemek için Alçıpanlar ahşap ve ya Alçıpandan kesilmiş takozlar üzerinde yatay olarak istiflenmeli, takoz ölçüleri aynı, aralıkları ise 50 cm’yi geçmemelidir.

Alçıpan Levhaların Depolanması

Alçıpanlar, kapalı ve kuru bir yerde depolanmalıdır. Açık alanda depolama zorunluluğu varsa, tabandan yükseltilmiş ve yerle, özellikle doğal zeminle ilişkisinin kesilmiş, üzerinin örtülmüş olmalsı gerekir.

Alçıpan Levhaların Kesilmesi

Alçıpanların ön yüzündeki karton maket bıçağı ile kesilir. Bıçak kartonu  tamamen kesip alçı yüzeye temas etmelidir. Kesme işlemi hassas ölçü ile yapılıyorsa tahta marangoz metresi kılavuz olarak kullanılır. Kesim yapılan yüzeyin üstte olması kaydıyla Alçıpan kesim yerinden el darbesiyle kırılır. Alçıpan ters çevrilerek arka karton bağlantısı maket bıçağı ile kesilir. Kesilecek parçalar köşeli ve şekilli ise köşeli ve ya şekilli kesimleri işaretleme işleminden sonra ince dişli testere ile yapmanız gerekmektedir.

Kaynaklar:
HAYDAR AŞKIN ÖZDOĞAN-YAPIM ŞANTİYESİNDE ALÇI LEVHA KULLANIMI VE OLUŞAN ATIKLARIN GERİ DÖNÜŞÜM POTANSİYELİNİN ARAŞTIRILMASI
Özdoğan H.A., Aydın İpekçi C., (2019), “Yapım Şantiyelerinde Oluşan Atık Alçı Levhalar Üzerine Bir Araştırma”

Kontrplak, birkaç ince ağaç levha veya ağaç kaplamasının tutkal ile yapıştırılmış olduğu bir üründür. Kontrplakların kalınlığı 3-25 mm arasında değişir. Kontrplağın filmlenmiş haline de plywood denir. Plywood genelde inşaat kalıplarında kullanılır.

Kontrplağın önemli bir özelliği, birbirinin üstüne gelen kaplamaların liflerinin normalde birbirine dik olarak farklı doğrultularda birleştirilmesi sonucu dayanımlarının çok artırılmış olmasıdır. Farklı lif doğrultularında elde edilen bir diğer fayda nem değişiminden dolayı olan maksimum hareketin azalmasıdır. Çünkü daha büyük olan liflere dik doğrultudaki hareket, liflere bitişik kaplamalardaki lifler boyunca meydana gelen çok az hareket ile sınırlanır. Tek sayıda kaplaması olan (3, 5, 7 gibi) dengeli bir yapı değişmez olsa da genellikle çarpılma eğilimini azaltır. Üç tabakadan daha fazla olan kontraplak levhalar çok katlı olarak adlandırılırlar.

Kontrplak üretim şekli en eski olan endüstriyel ahşap malzemelerden biridir. Arkeolojik çalışmalarda 3500 yıl önce Mısır Medeniyetlerinin kullandığı ilk kontrplak örneklerine ait bulgulara rastlanmıştır. Çapraz yapıştırılmış ahşap katmanlar firavunların mumya tabutlarında kullanılmıştır.

Kontrplak terimi birkaç çeşit ahşap levha  için ortak olarak kullanılması gerçeğine rağmen sınıflandırmada ve şartnamelerde ki belirsizliği önlemek için, geleneksel tipteki kontrplak ile kontratabla ve lamine tabla gibi ürünler arasında kesinlikle bir ayrım yapılmalıdır. (OSB Nedir? OSB Levha Nerelerde Kullanılır?)

Kontrplak adından da anlaşılabileceği gibi kontra-plakalar elemektir. Yani ağaç levhaların, elyafları birbirine 90° gelecek şekilde üst üste yapıştırılmasından meydana gelen bir plakadır. Kontratabla özelliğini taşıyan bu levhaların marangozlukta kullanılma alanı çok geniştir.

Özel seçilmiş veya pahalı ahşapların sadece yüzey katları için kullanılması ekonomiktir. Kaplamalar kullanılmadan önce her zaman sınıflandırılır. Böylece farklı amaçlara uygun farklı sınıfta kontrplaklar üretilebilir. Kontrplakların doğal dayanıklılığı sadece kaplama türüne değil kullanılan tutkalın çeşidine de bağlıdır. (Ahşap Malzeme Özellikleri)

Kontrplak Ölçüleri-Kontrplak Boyutları

Kontrplak Kalınlık: 6-30 mm arasında değişmektedir.

Kontrplak En Boy Ebatı:

Kontplaklar;

• 250 cm x 125 cm
• 300 cm x 150 cm
• 244 cm x 122 cm
• 152,5 cm x 152,5 cm boyutlarında üretilmektedir.

1.1. Kontrplağın Yapısal Kullanım Alanları

Yapılarda değişik şekillerde kullanılan temel yapısal malzemelerden biri kontrplaktır. Yapısal kontrplağın bilinen en önemli avantajı; yüksek boyutsal kararlığı ve mekanik özelliklerinin çok değişim göstermemesidir. Yapı uygulamalarında kontrplak levhalar, termal, biyolojik, akustik, hijyenik ve dekoratif özellikleri sayesinde çok çeşitli şekillerde uygulanabilmektedir .

Kontrplak malzemenin bir diğer avantajı levhanın uzunluğunca gösterdiği direncinin, genişliği boyunca gösterdiği direncine neredeyse eşit olması ve bağlantı elemanlarının ayrılmasına karşı yüksek direnç özelliği sergileyip, tabakalı yapısı sayesinde kusurları dağıtarak direnç özelliklerini yükseltmesidir. Kontrplakların işlenilebilme kolaylığı olması sebebiyle düzgün levhalar elde edilebilmektedir. Çivi ve vida tutma direncinin de yüksek olduğu bilinen kontrplakların, kenarlarında bile çivileme işlemi uygulanabilmektedir.

Kontrplak inşaat kalıplarında tekrar kullanılabilme imkanı vermesinden dolayı maliyetleri azaltmaktadır. Yumuşak ağaç kontrplağı yapılarda daha çok dekoratif amaçlı kullanılır. Sert ağaç kontrplaktan üretilen malzemelerinin tam listesini çıkarmak imkânsızdır. Sert ağaç kontrplağın değerlendirildiği uygulamalara sandalyeler, mutfak ve banyo dolapları, masalar, duvar panelleri, sandıklar, bilgisayar ve televizyon mobilyalarının kullanımı örnek gösterilmektedir. (Ahşap İnşaatta Kullanılan Ağaç Türleri)

Depreme dayanıklı bina tasarımında kontrplak perde duvarlarda kaplayıcı malzeme olarak tercih edilmektedir. Depremden zarar gören yapılarda başlıca problemlerden biri; tamamıyla betonarmeden yapılmış ağır binaların çökmesi sonucu içinde bulunan her şeyin ezilerek yaşam alanı bırakmaması yüzünden az sayıda insanın kurtulmasıdır. Beton malzemenin ağır olması sebebiyle deprem sonrası kurtarma çalışmaları ağır makineler yardımıyla gerçekleştirilebilmektedir. Ancak ahşap yapıların hafif olması sebebiyle depremden zarar gördüğünde içinde daha fazla yaşam alanı oluşturur ve can kayıplarının minimuma inmesine olanak tanır. Deprem sonrası ahşap yapılarda kurtarma çalışmaları ağır iş makineleri beklenilmeksizin balta, balyoz ve el testeresi gibi aletler ile hemen tedarik edilebilir.

1.2. Kontrplak Üretiminde Kullanılan Hammaddeler

Türk standartları tarafından kaplama üretiminde kullanılması uygun olan ağaç türleri; ceviz, dişbudak, karaağaç, kestane, meşe, çam, göknar, ladin, armut, ıhlamur, kavak, kayın, kızılağaç ve kiraz olarak bildirilmektedir. Kontrplak üretim teknolojisi açısından değerlendirildiğinde dağınık traheli yapraklı ağaç türleri daha uygun olmaktadır. Fakat yapraklı ağaç türlerinin yanısıra çam, ladin, duglas göknarı gibi iğne yapraklı ağaç türleri de kullanılmaktadır. Kaplama soyma açısından özellikleri iyi olan ağaç türlerinden üretilen kaplamalar yüzey tabakalarında, kaplama soyma özellikleri iyi olmayanlar ara tabakalarda kullanılmaktadır.

Kontrplağın yapı maksatlı kullanımında, kontrplak levhalarının direnç değerleri ve kullanım yerine uygun tutkalla üretilmiş olması önem taşımaktadır. Ticari amaçlı en çok kullanılan kontrplaklar bu önem sınıfında yer almaktadır. Bu tip kontrplakların üretiminde yapraklı ağaç türlerinin (kayın, huş, kavak vb.) yanı sıra iğne yapraklı ağaç türleri de (çam, ladin, tsuga vb.) kullanılmaktadır. Yapısal amaçlı kontrplakların kullanıldığı bir çok alanda estetik görünüm önemli olmamaktadır. Genel amaçlı değerlendirilecek kontrplakların kullanım yerinde fazla özellik aranmamaktadır.

2. Kontrplak Çeşitleri ve Kalite Sınıfları

2.1. Genel Görünüşlerine Göre Kontrplaklar

• Yapılarına Göre Kontrplaklar
  • Kaplama kontrplak
  • Odun özlü kontrplak (Kontrtabla)
    • Blok levha
    • Lamine levha
  • Kompozit kontrplak
• Şekil ve Formuna Göre Kontrplaklar
  • Düz
  • Kalıplandırılmış

2.2. Başlıca Özelliklerine Göre Kontrplaklar

• Dayanım Yerlerine Göre Kontrplaklar
  • Kuru ortamda kullanım için
  • Rutubetli ortamda kullanım için
  • Dış ortamda kullanım için
• Mekanik Özelliklerine Göre Kontrplaklar
• Yüzey Görünüşüne Göre Kontrplaklar
• Yüzey Durumlarına Göre Kontrplaklar
  • -Kumsuz levha
  • -Kumlu levha
  • -Önceden cilalanmış levha
  • -Kaplanmış levha (dekoratif kaplama, reçineli film, emprenye edilmiş kağıt.)

2.3. Kullanıcı İhtiyaçlarına Göre Kontrplaklar

• Genel amaçlı üretilen kontrplak
• Özel amaçlı üretilen kontrplak (yapı, kalıp vb.)

2.4. Kalitelerine Göre Kontrplaklar

1. Kalite Kontrplak

1. Kalite kontrplakların iki yüzü de genel olarak kusursuz kaplamalardan yapılmış ve zımparalanmıştır. Ancak kontrplak yüzeyinin en çok 1/8’i oranında iki adet hafif çatlaklıklar bulunabilir. Kayın kontrplaklarda da metrekarede on beş milimetre çapa kadar en çok üç tane sağlam budak bulunabilir.

2. Kalite Kontrplak

2. Kalite kontrplakların yalnız bir yüzü zımparalanmış olup gelişi güzel çizgi halinde ek yerleri, hafif renklenme, nokta budaklar, ondüleli kısımlar ve ur yerleri, 25 mm Çapa kadar sağlam budaklardan m2’de iki adet yamalı yer bulunabilir. Ayrıca kontrplak uzunluğunun 1/5’i oranında uzun ve 5 mm genişlikte macunla kapatılmış kenar çatlakları ile az miktarda tutkal lekesi de bulunabilir.

3. Kalite Kontrplak

3. Kalite kontrplaklarda aşağıda sayılan kusurlardan en çok dört tanesi toplanabilir. Tek tek dağıtılmış halde nokta budaklar, lif dönükleri, renklenme, kusurlu ek yerleri, ur yerleri, oyuklar ve reçine keseleri, m2’de çapı 25-60 mm.ye kadar dört tane sağlam budak, onarılmış yerler, çatlaklıklar, şerit yenik ve delikleri, tutkal leke ve taşmaları ile iç katlarda üst üste, binme ve açıklıklar bulunabilir.

4. Kalite Kontrplak

4. Kalite kontrplaklarda III. Kalitedeki kusurlardan hepsi bulunur. Anılan kusurların da dört yerine altı tanesi bulunmaktadır.

3. Yapısal Kontrplak Üretiminde Kullanılan Tutkallar

Kontrplak üretiminde tercih edilen tutkallar sentetik reçineler olarak bilinen yapıştırıcılardır. Sentetik reçineler, sıcaklık uygulaması ile sertleşen (termosetting) ve sıcaklık uygulaması ile yumuşayan (termoplastik) reçineler olarak iki temel grupta yer almaktadır. Sentetik reçineler suya karşı gösterdikleri direnç sayesinde doğal tutkallardan daha etkili performans göstermektedir. Reçine türleri, karakteristik özellikleri ve kullanım alanları aşağıda verilmiştir.

Kaynaklar:
Duygu YÜCESOY-KONTRPLAK KAPLI PERDE DUVARLARIN YAPISAL DAVRANIŞLARI ÜZERİNE BAZI ÜRETİM VE TASARIM FAKTÖRLERİNİN ETKİSİ
Aydın, İ. ve Çolakoğlu, G., 2005. Borlu Bileşikler ile Emprenye İşleminin Ağaç Malzemenin Yüzey Pürüzlülüğü, Islanabilme Yeteneği ve Yapışma Direnci Üzerine Etkileri, I. Ulusal Bor Çalıştayı Bildiriler Kitabı, Nisan, Ankara.
Baldwin, R. F., 1995. Plywood and Veneer-Based Products: Manufacturing Practices, Miller Freeman Books, San Francisco, California, USA.

En iyi ısı yalıtım malzemesi, yalıtımın kullanılacağı yüzel, mekan ve ortama göre belirlenmelidir.  Isı Yalıtım Malzemesi Seçerken Dikkate Edilmesi Gerekenler ile ilgili yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.

Isı, bir enerjidir ve sıcaklığın yüksek olduğu bölgeden düşük olduğu bölgeye geçmeye eğilimlidir. Doğru yapılmış, uygun kalınlıkta ve etkin ısı yalıtımı ise bu geçişi azaltarak enerjiden tasarruf amacıyla yapılır. Aynı zamanda ısı yalıtımı;

• Yapıda yakıt tüketimini azaltarak, ekonomiye katkı sağlar. Yapılan çalışmalar, yapıyı ısıtmak için gerekli enerjinin %45 – %60’ının doğru bir yalıtımla kurtarılabileceğini göstermektedir.
• Isıl konfor sağlar, ısıl konfor hissi, yapı içindeki havanın ve çevresindeki yüzeylerin sıcaklığına bağlıdır. Isı yalıtımı olmayan yapılarda, hava sıcaklığı yüksek olsa dahi soğuk hissedilir. Bunun nedeni, hava akımı etkisidir.
• Duvar ve tavan yüzeylerinde yoğuşmayı önler. Malzemenin kendisinde yoğuşma olmaması için difüzyon tekniğine uyulması gerekir; yapı elemanının soğuk kısmına buhar kesici, sıcak kısmına yalıtım malzemesi konulmamalıdır.
• Yapı elemanlarını ısı farkından oluşacak gerilmelere karşı koruyarak, yüzeyde çatlak riskini azaltır.
• Etkin bir ısıtma sistemi tasarımı ile ortamda düzgün yayılmış bir sıcaklık sağlar.
• Yakıt tüketiminin azalmasıyla CO2 gibi gazların %45’e kadar azalması hava kirliliğinin azaltılmasında önemli rol oynar.

(Isı Yalıtımı Nedir? Nasıl Yapılır?)

Teknik ve fiziksel açıdan yeterli malzemelerde yangın dayanımı da önemlidir. Yapıların yangına maruz kalabileceği dikkate alınarak seçilen yalıtım malzemesinin yangına tepkisi ve yangını yayıp yaymaması önemlidir.

Isı yalıtım malzemeleri;

1. Cam Yünü
2. Taş Yünü
3. EPS (Expanded Polystyrene – Genleştirilmiş Polistiren)
4. XPS (Extruded Polystyrene – Ekstrüde Polistiren)
5. Cam Köpüğü
6. Kalsiyum Silikat
7. Melamin Köpüğü
8. PVC Köpük
9. Fenol Köpüğü
10. Polietilen Köpük
11. Elastomerik Kauçuk Köpüğü
12. Poliüretan Köpük
13. Mineralize Ağaç Lifleri
14. Kenevir
15. Keten
16. Aerojel
17. Vakum Yalıtım Paneli (VIP- Vacuum Insulation Panels)

şeklinde sıralanabilir.

En İyi Isı İzolasyon-Yalıtım Malzemesi Nedir?

Isı yalıtımında kullanılan malzemeler ve özellikleri şu şekildedir:

1. Cam Yünü

Cam yünü inorganik kökenli silis kumunun 1200 °C – 1250 °C sıcaklıkta eritilip elyaf haline getirilmesiyle elde edilen ısı ve ses yalıtım malzemesidir.

Kullanım türüne göre farklı boyut ve yoğunluktadır; katkılarla dökme, boru, levha ve şilte şeklinde üretilebilir. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.035-0.050 W/mK, su buharı difüzyon direnç faktörü μ=1 ve kullanım sıcaklığı -50°C – +250oC arasındadır. -200°C – +450°C arasında kullanım sıcaklığına sahip özel cam yünleri de üretilebilmektedir. Zamanla, özeliklerini kaybetmez ve TS EN 13501-1’e göre A1 (yanmaz) veya A2 (zor yanıcı) sınıfı yanmaz bir malzemedir. TS 901 EN 13162 10’ye uygun olarak üretilir. Yoğuşma riskini önlemek için su buharı difüzyon direnç faktörü çok yüksek olan alüminyum folyo, cam yünü levha ve alçı plaka arasına konulur. Bu tip uygulamaya “Bir yüzü alçı plaka kaplı, aralarında alüminyum folyo bulunan cam yünü levha” denir. Levhalar, vidalanarak veya yapıştırılarak uygulanır.

2. Taş Yünü

İnorganik kökenli dolomit, bazalt ve diyabaz gibi taşların 1400°C – 1600°C’de eritilerek elyaf haline getirilen ısı, ses ve yangın yalıtım malzemesidir. Kullanımına göre levha, boru, şilte ve dökme şeklinde üretilir. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.035-0.050 W/mK, su buharı difüzyon direnç faktörü μ=1 ve kullanım sıcaklığı -50°C – +750°C arasındadır.

Kimyasal etkilere karşı davranışı cam yününe göre zayıftır. Özeliklerini zamanla kaybetmez; A1 veya A2 sınıfı yanmaz bir malzemedir. Sıcaklıkla boyutunda bir değişim görülmez. TS 901 EN 13162 10’ye uygun olarak üretilir.
Taş yününün uygulamalarından biri “Dış cephe levhası”dır. Bu uygulama ısı, ses yalıtımı ve havalandırmalı cephelerde yangın güvenliğini sağlar. Bir yüzü alüminyum folyoyla veya cam tülüyle kaplanmış taş yünü levhalar, cephe kaplamaları ile betonarme yüzeye yerleştirilir.

3. EPS (Expanded Polystyrene – Genleştirilmiş Polistiren)

Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.030-0.040 W/mK, su buharı difüzyon direnç faktörü μ=80 – 250 ve kullanım sıcaklığı -50 °C – +75 °C arasındadır. Kapiler emiciliği yoktur. Kapalı gözenekli yapısından ötürü ıslanmaz.

Performansını zamanla kaybetmez ve istenilen yoğunlukta üretilebilir. Basınca dayanıklıdır ve yoğunlukla birlikte basınç dayanımı da artar. Kırılgan bir malzeme değildir. 80oC üzeri sıcaklıkta yanarak özeliğini yitirir, yangına karşı D veya E sınıfındadır.

Yapılarda ısı ve ses yalıtımının dışında; derzlerde, asmolen döşeme yapımında, kompozit levha üretiminde ve yalıtım sıvası üretiminde kullanılır.

4. XPS (Extruded Polystyrene – Ekstrüde Polistiren)

Ekstrüzyon yöntemiyle polistiren hammaddesinden üretilen XPS; ısıl iletkenliği düşük, kapalı gözenekli, nefes alabilen, zamanla şekil değiştirme yapmayan, basınç dayanımı yüksek ve çürümeyen bir ısı yalıtım malzemesidir. XPS, EPS ısı yalıtım malzemesiyle benzer özeliklere sahiptir, fakat EPS %2-4 nem emerken, XPS %0.3 nem emer. Bu durum ısıl iletimi olumsuz etkiler.

Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.030-0.040 W/mK, su buharı difüzyon direnç faktörü μ=80 – 250 ve kullanım sıcaklığı -50°C – +75°C arasındadır. Kapiler emiliciği yoktur, bünyesine su almaz ve yangına tepki sınıfı D veya E’dir. TS 11989 EN 13164’e uygun olarak üretilir.

5. Cam Köpüğü

Toz camın karbon ile birlikte ergitilmesiyle elde edilen cam köpüğü oldukça sert, basınç dayanımı yüksek, kolay kırılabilen, buhar geçirimsiz (μ=10000) yalıtım malzemesidir.

Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.045-0.060 W/mK, A1-A2 yangın sınıfında olan yanmaz bir malzemedir. Kullanım sıcaklığı -260°C – +430°C arasındadır. Gözeneklerinin kapalı olmasından dolayı su almaz, kapiler değildir. Zamanla bozulma göstermez, kimyasal etkilere dayanıklıdır. TS EN 13167’ye uygun olarak üretilir.

6. Kalsiyum Silikat

Yüksek oranda silis içeren, ponza taşı ve kirecin birleşiminden oluşan bir yalıtım malzemesidir. Basınç dayanımı yüksek ve yangın yalıtımı için elverişlidir (1100°C’ye dayanan türleri mevcuttur).

7. Melamin Köpüğü

İyi bir ses yalıtımı (α, ses yutma katsayısı:0.30-1.20) ve ısı yalıtımı (λh=0.034 W/mK) sağlayan melamin köpüğü dekoratifliğiyle yapılarda kullanımı tercih edilen bir yalıtım malzemesidir. Kullanım sıcaklığı -60°C – +150°C arasında değişir.

8. PVC Köpük

Polivinilklorid esaslı termoplastik bir malzemedir. İhtiyaca göre sert, yarı sert veya yumuşak olarak üretilebilir. Sert olanlar kırılgan, yumuşak olanlar elastiktir. Korozyona karşı dayanıklıdır, 50 – 60°C’de yumuşamaya başlar.

9. Fenol Köpüğü

Termoplastik bir malzeme olan fenol köpüğü, fenol-formaldehit bakalitine anorganik şişirici ve sertleştirici maddelerin katılmasıyla düşük (30-60 kg/m3) ve yüksek (80-120 kg/m3) yoğunlukta üretilebilir. Köpük malzemeler arasında sıcaklık dayanımı en iyi olanlardan biridir (150°C’ye kadar). Yüksek sıcaklıkta büzülür, basınç dayanımı düşüktür. Suya batırıldığında 14 günde hacminin %9’u kadar su alır. Küflenmez, metalleri korozyona uğratabilir. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.018-0.032 W/mK’dir.

10. Polietilen Köpük

Etilen ve propilenden oluşturulan plastik esaslı malzemedir. Elastiktir, su buharı difüzyon direncinin yüksek olmasından dolayı su geçirmez, düşük ısı iletkenliğine sahiptir. Isı, darbe sesi ve su yalıtımında kullanılır.

11. Elastomerik Kauçuk Köpüğü

Kauçuk köpüğü esaslı elastomerik kauçuk köpüğü, yüksek buhar difüzyon değeriyle iyi bir ısı yalıtımı ve yoğuşma kontrolü sağlar. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.034-0.038 W/mK arasındadır. Yapısında suda çözünen kısımlar belirtilen oralardan az olduğu için korozyon riski düşüktür.

12. Poliüretan Köpük

Poliol ve izosiyanüratın karıştırılması ve havanın yardımıyla köpürüp sertleşen plastik esaslı bir ısı yalıtım malzemesidir. Termoset bir plastik olduğu için geri dönüştürülemez, yeniden kullanılamaz. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.016-0.032 W/mK, kullanım sıcaklığı da -180°C /+110°C arasındadır.

Yangın esnasında hidrojen siyanür gazı ortaya çıkardığı için 1989’dan itibaren mobilya endüstrisinde kullanımı yasaklanmıştır. Buna rağmen, yapılarda kullanımı serbesttir.

13. Mineralize Ağaç Lifleri

Ağaç malzemelere mineralizasyon işlemi yapılarak liflerin dış etkilere dayanımı artırılan ses ve ısı yalıtım malzemesidir. Mineralizasyon işlemiyle organik bileşikler, inorganik formlara dönüştürülür. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.060-0.107 W/mK’dir.

14. Kenevir

Kenevir ısı yalıtım malzemesi; hızlı büyüyebilen, senede birden fazla mahsul veren, gübre gerektirmeyen hint kenevir bitkisine polyester elyaf ve yangın geciktirici katkılarla karıştırılarak kullanılır. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.038-0.060 W/mK’dir. Nem artışıyla ısıl iletkenlik katsayısının artmaması ve böcekler tarafından tahrip edilmemesi için korunması gerekir.

15. Keten

Keten lifleri, yüksek miktarda selüloz içeren ve eski bir bitki olan ketenden elde edilir.

Keten liflerinin havayı iyi muhafaza etmesi ısı yalıtımı özelliğini, liflerin elastikliği ise ses yalıtımı özelliğini gösterir. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.038-0.075 W/mK arasındadır. Yangına karşı dayanımını artırmak için bor tuzları kullanılır. İşleme esnasında zehirli gaz yaymaz.

16. Aerojel

1930’larda Samuel S. Kistler tarafından laboratuvarda geliştirilen nanoteknolojik malzeme, %95-99.9 hava içeriğiyle “Yeryüzündeki en hafif katı madde” olarak tanımlanmıştır. İçindeki hava molekülleri hareket edemedikleri için yüksek ısı ve ses yalıtımı sağlar. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.018 W/mK’dir.

Hidrofobik olup, yapıyı neme ve küfe karşı korur; kullanım ömrünü tamamladığında sadece kum ortaya çıkar. Dolayısıyla sürdürülebilir bir malzemedir. Yapılan çalışmalarda, 1300 °C sıcaklığa 30 dakika kadar dayanabilmektedir.

17. Vakum Yalıtım Paneli (VIP- Vacuum Insulation Panels)

Yüksek performanslı Vakum Yalıtım Paneli, gözenekli çekirdeğe bağlı olarak, gaz giderici malzemeyle ya da tek başına dış zarfa konularak vakumlanarak oluşturulur. Isıl iletkenlik hesap değeri λh=0.004 W/mK olup geleneksel ısı yalıtım malzemelerine göre 10 kata kadar daha verimlidir. Uzun seneler boyunca kullanılması avantajlarından bir diğeri iken; panellerin delinmeye müsait olması, şantiyede kolayca kesilip boyutlandırılamaması, su geçirmez olup yoğuşmaya sebep olması dezavantajlarından bazılarıdır.

İyi bir ısı yalıtım uygulaması için en uygun malzeme seçimi ve doğru bir uygulama gerekmektedir. En iyi ısı yalıtım malzemesinin seçiminde maliyet faktörü de unutulmamalı, farklı uygulamalar karşılıklı olarak değerlendirilmelidir.

Bir yapının veya yapı bileşenlerinin herhangi birisinin, bozucu etmenler karşısında, kullanım sırasında belli bir süre içinde, bakım veya onarım için beklenmeyen maliyetler çıkarmaksızın gerekli olan işlevleri gösterme yeteneğine dayanıklılık, kalıcılık veya durabilite denmektedir.

(Binaların Ömrü Ne Kadardır? yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.)

Dayanıklılığın kelime anlamı ise, dış etkiler karşısında yeterli dayanıma sahip olma ve bu sayede uzun ömürlü olma, beklenilen performansları sürdürebilme demektir.

Yapı elemanı açısından ele alındığında dayanıklılık (durabilite); bir bileşenin belirlenen bir süre zarfında ömrünü sürdürebilmesiyle birlikte, bileşenlerden meydana gelen sistemlerin de aynı şekilde dayanıklı olması ve beklenen performansları yerine getirebilmesidir.

Malzemelerin veya kullanım şekline bağlı olarak belirlenmiş olan gereksinimlerin karşılanması yeteneğine dayanan özelliklerinin toplamına ise kalite denilmektedir. Durabilite (dayanıklılık), kullanım kalitesinin ve kullanım ömrünün bir fonksiyonu olarak belirtilebilir. Dayanıklılık ile ilişkili üç kritik kullanım kalite seviyesi vardır:

1. Tipik yeni kullanım koşullarını sunan, tasarımcı veya yasalar ve standartlar tarafından oluşturulan, belirlenmiş kalite;
2. Yenileme veya güçlendirmeye olan ihtiyacı belirten minimum ölçüde kabul edilebilir kalite,
3. Malzemenin tamamen kullanılamaz olarak kabul edildiği, bozulma.

Beton ve Betonarmenin Durabilitesi

Betonarme elemanlardan durabilite açısından beklenen özellik betonun başlangıçta sahip olduğu özelliklerini zaman içerisinde devam ettirebilmesidir.

Beton veya betonarme elemanların islevlerini yerine getirmeleri durabilitelerine baglıdır. Bu elemanların öngörülen servis ömürleri boyunca maruz kalacakları çevresel etkilerin ve bu etkilere karşı alınacak önlemlerin tasarımı yapan mimar ve mühendisler tarafından bilinmesi ve projelendirmenin bu esaslar dahilinde yapılması gerekmektedir (örnegin, kimyasal reaksiyonların baslamasına neden olan suya karsı alınacak izolasyon önlemleri gibi).

Durabilite kavramı irdelendikçe, yapıya etki edecek hesap dışı yüklerin neden olduğu bozulmalar dışında da betonu etkileyerek bozulmasına neden olan faktörlerin bulunduğu, sadece doğru tasıyıcı sistemin seçilmesi, projelendirilmesi ve uygulanması ile durabilitenin sağlanamayacagı tespit edilmiştir.

Betonarme elemanın dayanıklılığını-durabilitesini olumsuz olarak etkileyen etki türleri ve bu etkilere karşı alınabilecek  önlemler aşağıdaki tabloda paylaşılmıştır;

Volta döşemeler; tavan kotunun en alt hizasında 1.50 m. aks aralığında dizilmiş çelik kirişlerin(I profiller) arasına kalıp yapılarak, eski tip dolu tuğlalar hafif kavisli tonozşeklinde dizilerek oluşturulan döşemelerdir. Bu kavisli tonozlar alt katta içbükey üst katta ise dış bükey yapacak şekilde düzenlenir. Üst kata bakan hafif kavisli dış bükey tonozların üstü çeşitli dolgu malzemeleri ile doldurulur ve harçla sıvanarak düzleştirilir.

Tuğlaların örülmesinde bağlayıcı harç olarak çimento dışında yapının dönemine uygun harçlar da tercih edilir. Bu zemin üzerine genellikle; çelik kirişlere paralel veya bu doğrultuya dik ahşap kaplama döşeme tercih edilir. Tuğlaların örülmesinde bağlayıcı harç olarak çimento dışında yapının dönemine uygun harçlar da tercih edilir.

Adi Volta Döşeme

0.50 – 0.56 m. aks aralığındadizilmiş olan profillerden her iki profil arasına ikisi uzunlamasına diğeri enlemesine olmak üzere üç adet tuğla tonoz şeklinde yerleştirilerek yapılan döşeme tipine adi volta döşeme denir. Tuğla bağlayıcı harcı olarak, çimento dışında yapının dönemine göre aslına uygun harçlar da kullanılmaktadır. Tuğlaların üstü putrel başlıklarının seviyesine kadar cüruf betonu ile doldurularak tesviye edilir ve döşeme kaplaması yapılır. Putrellerin altı sıva teli ile kaplanarak tuğlalarla birlikte sıvanmasının yanı sıra yalnız tuğlaların altı sıvanıp putrellerin altı yağlı boya ile de boyanabilir.

Kaynaklar;
Kurugöl Sedat, S. Giray Küçük, (2015), Tarihi Eserlerde Demir Malzeme Kullanım ve Uygulama Teknikleri,
Mahrebel A.Hasan,(2006), Tarihi Yapılarda Taşıyıcı Sistem Özellikleri, Hasarlar, Onarım ve Güçlendirme Teknikleri
OKAN HASTÜRK-TARİHİ KAGİR YAPILARDA METAL ELEMANLARIN BİNA STRÜKTÜR SİSTEMİNE KATKISINI; BEŞİKTAŞ İLÇESİ ORHANİYE KIŞLA CAMİSİ ÖRNEĞİNDE İNCELENMESİ

Bor Karbürün Özellikleri

Bor Karbür; bor ve karbon bir bileşik olup son derece serttir. Sentetik olarak üretilen bu malzeme yüksek aşınma direnci nedeniye aşındırıcılarda, hafif kompozitlerde ve nükleer güç santrallerinde kontrol rodlarında kullanılmaktadır. Mohs sertliği 9-10 arasındadır ki bu onu bor nitrür ve elmastan sonra bilinen en sert sentetik malzeme yapmaktadır.

Bor karbürün yüksek sıcaklık dayanımı, üst düzey sertlik değeri, yüksek mukavemeti ve düşük yoğunluğu endüstriyel açıdan büyük önem arz etmektedir.
Tüm bu özelliklerinin yanında bor karbürün,

1. Düşük plastisite,
2. Düşük difüzyon katsayısı,
3. Tane sınırı kaymasına yüksek direnci
4. Düşük termodinamik yüzey enerjisi gibi özelliklerinden dolayı sinterlenebilme özelliği düşüktür.

Sinterlenebilme kabiliyetinin arttırılması için üretim esnasında difüzyonu arttıracak ilave katkı maddesine ve ilave basınç uygulanması gerekmektedir.

Bor Karbür Nerelerde Kullanılır?

“Bor karbür kullanım alanları”

Bor karbür toz formunda, sinterleşmiş ürün ve ince film olarak uygulama alanları vardır. Siyah elmas olarak bilinen bor karbür, elmas ve kübik bor nitrürden sonra en sert üçüncü malzemedir. Bu sıra dışı özelliğinde dolayı metallerin ve seramiklerin parlatılması, düzeltilmesi ve su jeti ile kesilmesi işlemlerinde aşındırıcı toz olarak kullanılır. Düşük özgül kütlesi, yüksek sertliği ve çarpma direnci özelliklerinin birleşimi bor karbüre personel ve araç zırhları için uygun bir malzeme özelliği kazandırır. Bor karbür ince filmi elektronik sanayinde koruyucu kaplama olarak kullanılır. Bor karbür nükleer reaktörlerde, uzun ömürlü çekirdek oluşturmadan nötron absorpsiyonu kabiliyetinden dolayı nötron detektörü, koruyucu kılıf ve kontrol çubuğu olarak geniş kullanım alanı bulur. Bor karbür içeren kompozit malzemeler sahip oldukları termal şok dayanımı ve iyi termal iletkenlik özelliklerinden dolayı nükleer füzyon reaktörlerinde ilk duvar malzemesi olarak kullanıma uygundur. Bor karbür nötron yakalama tedavisi ile kanserin iyileştirilmesinde de kullanılır. Bor karbür bir p-tip yarı iletken olduğundan dolayı yüksek sıcaklıkta çalışan elektronik cihazlarda kullanıma aday bir malzemedir. Yüksek sahip olmasından dolayı mükemmel bir termoelektrik malzemedir. Bor karbür ısıl çift, diyot ve transistor üretiminde yeni uygulama alanı bulmuştur. Refrakterler ve diğer metal borürlerin üretiminde önemli bir bileşendir. Uzay araçlarında kullanılan Be/Be alaşımlarının yerine kullanımda, düşük yoğunluğu, yüksek sertliği ve düşük termal genleşme özelliklerinden dolayı B₄C önemli bir adaydır.

Bor Karbürün Kimyasal Yapısı

Bor karbür, kimyasal olarak bilinen en kararlı bileşiklerdendir. Standart oluşum entalpisi 9,3-17,1 kcal/mol arasındadır. Asit ve bazlarla kolay reaksiyon vermemektedir. Sadece HF-H₂SO₄ ve HF-HNO₃ karışımlarında çok uzun süre kaldığında yavaş hızlarda çözünmektedir. Bunun yanında yüksek ortam sıcaklıkları altında HNO3-H2SO4-HClO4 gibi asitlerde yada tane boyutu nispeten küçük olan tozları nem olarak yüklü oksitlenmektedir. Bu oksitlenmeler neticesinde B₂O₃, HBO₃ veya H₃BO₃ oluşabilmektedir.

Sertlik

Bor karbür bileşiğinin sertlik değeri Vickers cinsinden 32 GPA’dır. Bunun dışında başka maddelerle yaptığı bileşiklerinde ise sertlik değer aralığı Vickers cinsinden 20GPa’dan 78GPa’a kadar değişmektedir. Ayrıca bor karbürün Mohs cinsinden sertlik değeri 9-10 Mohs arasında kabul görmektedir. Elmas ve kübik bor nitrürden sonra gelen B₄C karbür en sert malzemedir.

Aşınma Direnci, Yoğunluk ve Elektriksel Direnç

Bor karbürün sertlik değerinin yüksek olması, yüksek aşınma direncine özelliğine sebep olmaktadır. Elmasın aşınma direnci 0,613, buna mukabil bor karbürün ise 0.422’dir. Yoğunluğu 2,52 g/cm³ olan bu malzeme oda sıcaklığında 0,1-10 ohmxcm elektriksel dirence sahiptir. Ayrıca dda sıcaklığında 10 ohmxcm elektriksel direnci olan saf bor karbürün 1600 °C civarındaki direnci 0,2 ohmxcm değerine düşmektedir.

Bor karbür dünyadaki en kararlı bileşiklerden biri olup asit ve bazlar ile kolay kolay tepkimeye girmez. Bilinen diğer pek çok karbür ve nitrürlerin erimeden doğrudan buharlaşma yoluyla bozulma eğilimi göstermektedir. Ancak bor karbür; 2450C’de eriyerek sıvı faz oluşumu gösteren nadir bileşiklerdendir.

Ticari bor karbürün kompozisyonu B:C=4:1 oranındadır. 1300˚C üzerinde olduğu zaman elmastan daha sert bir maddedir. Bor karbür SiC ve grafitle neredeyse aynı olan düşük ısıl iletkenlik değerine sahip olup diğer seramik malzemelerdeki gibi sıcaklık ile azalmaktadır.

Muayene bacaları; taban eleman, gövde bileziği, konik eleman, ayar bileziği ve kapaktan oluşmaktadır.

Yağmursuyu Toplama, Depolama ve Deşarj Sistemleri Hakkında Yönetmelik’e göre D <Ø 1200 borularda 50-70 m’de bir, D ≥Ø1200 borularda 70-100 m’de bir baca tesis edilmelidir.

Yağmursuyu Toplama, Depolama ve Deşarj Sistemleri Hakkında Yönetmelik’te Kontrol (muayene) bacası – menhol: Akımın kontrol edilmesini ve kanallar tıkandığında açılması için yeterli çalışma alanı sağlayan yapılar olarak tanımlanmıştır.

Muayene bacası; boru giriş ve çıkışlarının olduğu taban elemanı, yüksekliği ayarlamaya yarayan gövde elemanları, gövde elemanlarından boyun elemanlarına geçişte çap değişimini sağlayan konik eleman, yol veya arazi kotuna göre yükseklik ayarlamaya yarayan boyun bileziği, kapağın yerleştirileceği çerçeve montaj elamanı ve ağır trafik yüküne dayanaklı kanalın havalandırılmasını sağlayan çelik döküm kapaktan oluşur.

Beton muayene bacalarının yerinde uygulanmasında kazı derinliğine göre ölçülendirilen, yukarıdada da gösterilen taban elemanı, bilezik, yarım bilezik, konik, boyun bileziği, çerçeve ve kapaktan oluşan elemanlar kullanılmaktadır.

Boru hatlarındaki yön değiştirmeler mutlaka muayene bacalarında yapılmalıdır. Hat üzerinde hiçbir şekilde yön değiştirmeye izin verilmemelidir.

Muayene bacalarında giriş sayısına göre 1 giriş 1 çıkış; 2 giriş 1 çıkış; 3 giriş 1 çıkış olmak üzere farklı taban elemanları bulunmaktadır. Uygulamada 800 mm çapa kadar boruların girişlerine göre prefabrike olarak imal edilen taban elamanı yaygın olarak kullanılmakta ve bunlar hazır olarak bulunabilmektedir. Daha büyük çaplı boruların bağlantılarında ise taban elemanı olarak yerinde betonarme veya ön gerilmeli prekastlar yardımıyla odalar oluşturulmakta ve böylelikle menhol – muayene bacası teşkil edilmektedir.

Muayene bacalarında veya ihtiyaç duyulan diğer yerlerde paslanmaya ve bozulmaya karşı gerekli işleme tabi tutulmuş malzemeden üretilmiş merdivenler kullanılmalı, merdivenlerin beton içinde kalan kısımları hariç sıcak usulle ziftlenmelidir.

Genel anlamda muayene bacaları ara mesafeleri kanalizasyon sisteminde herhangi bir sorun veya tıkanıklık olması durumunda müdahale edilebilecek mesafede konulur. Bununla birlikte eğimlerin boru çapına göre maksimum ve minimum değerlerin içerisinde kalması içinde muayene bacası teşkil edilir.

Ark; kızgın bir katottan dağılan elektronların, yüksek bir hızla anoda doğru sıçramasıyla oluşur. Bu sıçramayla birlikte oluşan çarpma sonunda nötr moleküllerin iyonize olmasına sebep olduğundan dolayı, şiddetli bir sıcaklık yükselmesi gözlenir. Ortaya çıkan toplam enerjinin %85’i ısı ve %15’i de ışık enerjisine dönüşmektedir

Elektrik ark kaynağı çeşitleri 5’e ayrılır. Bunlar:

1. Örtülü Elektrot ark kaynakları,
2. Gaz altı ark kaynakları,
3. Toz altı ark kaynakları,
4. Nokta veya punta kaynakları
5. Elektron ışık kaynaklarıdır.

1. Örtülü Elektrot Ark Kaynakları

Günümüzde en yaygın olarak kullanılan kaynak şeklidir. Bu kaynak şeklinde sıcaklık eriyen elektrod ile kaynak yapılan parça arasında oluşan elektrik arkı sayesinde meydana gelir. Örtülü elektrod, kaynak işlemi sırasında gerekli ilave metali ve ark taşıyıcısı görevlerini üstlenmektedir. Burada oluşan ark sayesinde elektrod eriyip iş parçasına karışır, aynı zamanda örtü maddesi de erir. Eriyen örtü maddesinin çıkardığı gazlar kaynak bölgesini havanın olumsuz şartlarından korur.

Kaynak aktivitesinde kullanılan elektrotlar fabrikasyonda çekirdek kısmının etrafı örtü ile kaplanmış şekilde üretilir ve yüksek sıcaklıkta çekirdeğin eriyerek elektrik arkını doldurması beklenir. Bu sırada söz konusu örtü bu yüksek sıcaklıkta yanarak contanın üzerinde bir tabaka oluşturur. Bu sayede kaynak sonucu oluşan dikiş benzeri yapının içerisinde oksijenin hapsolarak korozyonu önler.

Örtülü elektrod ile yapılan ark kaynak işleminin avantajları;

• Açık ve kapalı istenilen her alanda uygulanabilmesi
• Örtülü elektrodunun alabildiği her pozisyon ve ulaşabildiği her yerde kaynak imkânı
• Örtülü elektrod kaynak makinelerinde kablolar uzatılabilir olduğu için uzak mesafelerde kaynak imkânı
• Birçok kaynak yöntemine göre donanımların taşınabilir ve hafif olması
• Örtü çeşitlerinin fazlalığı sayesinde neredeyse istenilen her tür malzeme ve her kalınlıktaki malzemenin kaynatılabilir olması.

Örtülü elektrod ile yapılan ark kaynak işleminin dezavantajları;

• Kaynak işlemi sırasında örtüden dolayı kaynak metali üzerinde cüruf tabakası oluşmaktadır. Her kaynak pasosundan sonra bu tabakada ki safsızlıkları engellemek için iyice temizlenmesi gerekir buda kaynak işleminin süre bakımından uzamasına sebep olur.
• Sınırlı elektrod boyları da uzun kaynak işlemleri sırasında sürekli elektrod değiştirme ihtiyacı yüzünden kaynak süresini uzatır.
• Örtülü elektrot kaynağında ki metal biriktirme hızı ve verimliliği diğer ark kaynak metotlarına göre daha düşüktür. Bu sebeple her elektrot bittiğinde kaynağın durması gerekir. Bu sebep de kaynak işlemini uzatır

2. Gaz Altı Ark Kaynakları

Gaz altı ark kaynaklarında genellikle argon gazı kullanılır. Bu tip kaynaklarda elektrotun etrafında örtü malzemesi yoktur ve elektrot tabiri caizse çıplak haldedir. Fakat oksijenin kaynakta hapsolmaması için örtü mantığına yine ihtiyaç duyulduğundan bu tür kaynaklarda örtü amacıyla gaz kullanılır ve bu sayede kaynak dikişinin içinde oksijenin hapsolması önlenerek korozyona engel olunmaya çalışılır. Gaz altı ark kaynaklarının eriyen elektrotlarla ve tungsten inert elektrotlarla yapılan 2 farklı çeşidi bulunmaktadır.

3. Toz Altı Ark Kaynakları

Toz altı ark kaynağı çeşitlerinde de yine örtü mantığına ihtiyaç duyulmaktadır. Otomatik bir kaynak çeşidi olan toz altı kaynaklarında yanmaz özellikli bir malzeme elektrotun temas ettiği bölgeye akıtılır ve bu sayede bir çeşit örtü yaratılır. Bu sayede dış ortama ısı ile ışık yayılmaz ve kaynak bölgesinin hava ile ilişkisi kesildiği için korozyon önlenmiş olur.

Bu kaynak yönteminde oluşan ark, otomatik olarak kaynak yerine sürülen elektrot ile iş parçası arasında oluşur ve ayrı bir kanaldan kaynağın yapıldığı alana düşen toz yığını altında işlevini sürdürür. Kaynak arkı toz yığının altında oluşur.
Tozaltı ark kaynağının avantajları

• Kaynak hızının yüksek olmasıyla birlikte, kaynak parametreleri düzgün seçildiğinde hatasız ve güzel kaynak dikişleri elde edilebilir.
• Kaynak tozu kaynak ark kısmını koruduğundan dolayı maske kullanımına ihtiyaç duyulmaz.
• Kaynak sırasında zararlı metal tozlan ve duman çıkarmaz.
• Sıçrama kaybı yoktur.
• Derine işleme kabiliyeti iyi olduğundan dolayı daha dar ve daha derin kaynak pozisyonlarında rahatça kaynak yapılabilir.
• Kaynak tozu, kaynak dikişinin özelliklerini değiştirecek şekilde ayarlanabilir. Bu şekilde ucuz ve alaşımsız bir elektrotla alaşımlı bir toz kullanarak istenilen özelliklere sahip daha ekonomik kaynak dikişleri oluşturulabilir

4. Nokta veya Punta Kaynakları

Kaynak mantığı düşünüldüğü zaman kaynatılacak parçalar arasında bulunan arkta elektrik akımının olması beklenir. Bu tür kaynak çeşitlerinde oluşan akımın yarattığı direnç kullanılır. Kaynatılacak iki parçanın uçları üst üste konulur ve iki elektrot arasından geçen elektrik akımının yarattığı yüksek ısı yardımıyla parçaların birbirine değdiği noktalar basınçla kaynaştırılır.

5. Elektron Işın Kaynakları

Bu kaynak türünde elektron tabancası kullanılır ve enerji tamamen bir alana yönlendirilerek çok yüksek sıcaklıklara ulaşılır. Bu sayede kaynak bölgesinde metal ergitmesi gerçekleştirilir.

Beton, Geç Cumhuriyet dönemi ve İmparatorluk döneminde yaklaşık olarak M.Ö.350 ile M.Ö. 100 yıllarında inşaatlarda yapı malzemesi olarak kullanılmıştır. Roma betonun ideal bir malzeme olarak kullanılması zamanla belirli süreçten geçtikten sonra gerçekleşmiştir.

Roma betonunun ortaya çıkışındaki süreçte söndürülmüş kireç ve temiz kum karışımı önemli bir özellik göstermektedir. Kum hızlı bir şekilde reaksiyona girdiği için sertleşerek kireç ile karıştırıldığında daha kuvvetli bir bağlayıcı özellik göstermektedir. Buna benzer kimyasal reaksiyon gösteren diğer malzemelerin arayışı içine giren Romalı inşaat ustaları, yüksek sıcaklıkta yanarak oluşmuş volkanik topraklardan da faydalanmışlardır. Bu toprak Vesuvius yanar dağının yakınlarında bugünkü Pozzuoli’de bulunan antik Kent Puteoli de keşfedilmiş pulvis puteolanus olarak bilinen Pozzolana maddesidir. Kireçle karıştırılmasına rağmen son derece gözeneklidir.  Pozzolana bir tür kum olarak tanımlanırken yapılan bazı araştırma ve ölçümlere göre form olarak ve kimyasal bileşim olarak kum ile ortak bir özelliğinin bulunmadığı tespit edilmiştir.

Beton yapılar standardize edildikten sonra bazı duvar tiplerinde, dayanıklı olmasa da kendi içinde makul derecede stabil duvar inşasında kullanılmıştır. Harç dışında Roma betonunu sağlamlaştırmada diğer bir önemli malzeme ise taştan kilden ya da pişmiş topraktan oluşturuldu agrega adı verilen parçacıklardır. En iyi betonu oluşturmak için inşaat atıklarından ve diğer yapılardan devşirilen parçalar ezilip toz haline getirildikten sonra yeniden kullanılmışlardır. Bölgeye göre agrega tedariki edildiği için kullanılan malzemelerden dolayı Roma betonunun oluşumunda farklı materyallerin girmesine sebep olmuştur. Deneyim ve tecrübelere göre agrega gibi küçük parçalardan oluşturulmuş önceden döşenmiş duvarın üzerine dökülerek bir harç gibi işlem uygulanmış ve duvarın çekirdeği oluşturulmaya çalışılmıştır. Sınırları belirlemek için de çekirdek malzeme bir bordür yardımı ile sınırlandırılmıştır.

Roma betonu, kalifiye olan ya da vasfı olmayan herhangi bir işçi tarafından da yapılabilirdi. Sadece duvar yapımında kolaylık sağlamayan betonun belki de en iyi uygulandığı diğer kısım ise çapraz tonozlar, kubbeler ve büyük açıklıkları geçmek ve kapatmak için tasarlanan kavisli çatılardır. (Çatı çeşitleri)

Tonozların kemer iç yüzeylerinde betonun kullanılmasını pratikleştirmek için ayarlamaların yapılması kaçınılmazdı. Büyük bir gelişim gösteren bu madde Roma İmparatorluğu zamanında önemli bir yere sahip olan liman inşa çalışmalarında prefabrik betonun büyük ölçüde kullanıldığı görülmektedir. Sığ denizlerde gemilerin karaya oturma ihtimalini azaltmak için kapsamlı bir şekilde dalgakıran, iskele ve buna benzer yapı örnekleri Romalı inşaat mühendislerinin rutin bir projesi haline gelmiştir. Fakat su altında kalacak olan kısmın çekirdeğini oluşturmak için büyük çalışma ve bilgi birikimi gerekmekteydi. Kaynaklara göre büyük oranda pozzolana Caesarea kentine gönderilmiştir. Egnatia, Pompeiopolis gibi kentlerdeki liman yapılarında da kullanılmış olan pozzolana, M.Ö. 1.yy’a tarihlenen, Napoli körfezinde ve Marsilya açıklarında bulunan gemi batıklarından ele geçen amphoralardaki pozzolana kalıntıları bunun bir işareti olarak gösterilmektedir.

Yaklaşık 300-400 yıl boyunca Roma betonunun kullanımı taş duvar ve tuğla duvar inşasının önüne geçmiştir. Fakat M.S.4.yy. ortalarında tamamen ortadan kalkmış olan betonun bir süre sonra etkisini yitirmesinin sebebi araştırılmaktadır. Bazı yorumlarda İmparatorluk başkentinin Roma’dan Constantinopolis’e geçmesi ile bilginin aktarılamaması öne sürülürken diğer yanda bu durum sosyoekonomik ve teknolojik sebeplere bağlanmaktadır.

Horasan Harcı Nedir?

Kaynaklar:
Brandon, C.J., Hohlfelder, R.L., Jackson, M.D., Oleson J.P. (2014). Building for Eternity: The History and Technology of Roman Concrete Engineering in the Sea, J.P Oleson (Ed.). Oxford: Oxbow Books.
Süedanur OLĞUN-ROMA DÖNEMİ DUVAR YAPIM TEKNİKLERİ VE ANADOLU’DAKİ ETKİSİ
Wright, G.R.H. (2005). Ancient Building Technology, Vol II Materials, Brill, Leiden.

Kompozit malzemeler başta havacılık, inşaat, enerji, ulaştırma, deniz araçları ve spor ürünleri olmak üzere oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Malzemeler genel anlamda polimer, metal ve seramik olarak üç ana temelde gruplandırılırlar. Bu farklı malzemelerin mekanik ve fiziksel özelliklerinden kaynaklanan farklı üstünlükleri bulunmaktadır. Polimerler, metal ya da seramik malzemelerin tamamının ya da birkaçının üstün özelliklerinin aynı anda tek bir malzemede toplanması amacıyla yapılan birleştirme çalışmaları sonucu ortaya çıkan yeni malzemeye kompozit molarak isimlendirilmektedir.

Malzemelerin mekanik ve fiziksel özellikleri; rijitlik, sağlamlık, korozyon dayanımı, tokluk, sertlik, uv dayanımı, ısı iletim kabiliyeti, elektrik iletkenlik kabiliyeti, yorulma, düşük yoğunluk, ısı dayanımı şeklinde sıralanabilir. Bu özelliklerin çoğunun en iyi şartlarının aynı malzemede bulunabilmesi mümkün olmamaktadır. Arzu edilen teknik özelliklere sahip iki ya da daha fazla farklı malzeme yapısının teknolojik karışım, birleşim yöntemleriyle bir araya getirilerek; teknik özelliği beklenen yönde geliştirilmiş yeni bir malzeme oluşturulması kompozit malzeme üretiminin temel hedefidir.

Kompozit Malzemeler Nelerdir?

Bir malzemenin kompozit malzeme olarak adlandırılabilmesi için malzemenin şu özelliklere sahip olması gerekir;

1. İçyapısındaki bileşenlerin ve kimyasal özelliklerin farklı olduğu en az iki farklı malzemenin birleşimi ile oluşmalıdırlar.
2. Bu kompozit malzemelerin üç boyutlu bir şekilde birleşmeleri gerekmektedir.
3. Kompozit oluşturulurken meydana gelen bileşenlerin kompozit özelliğini kazandıktan sonra farklı özellikte bileşikler sağladığını gösterebilmelidir

Kompozit malzemelerin ortaya çıkarılmasında malzeme özelliklerinde;

• Hafifleştirme çalışmaları,
• Gerilme dayanımları,
• Korozyon dayanımı,
• Termal özelliklerin iyileştirilmesi,
• Elektrik iletkenliği,
• Akustik özellikler,
• Estetik kaygı,
• Maliyet

gibi iyileştirmeler hedeflenmektedir.

Kompozit malzemeler 2 ayrı bileşenden ortaya çıkmaktadır. Bunlar matris ve matris içinde dağılmış olarak bulunan fiber takviye elemanlarıdır. Matris, gevrek ve kırılgan olan takviye elemanlarını çevresel ve dış etkilere karşı korur ve kompozit malzemenin kopmasını önler, takviye malzemesi ise kompozit malzemenin yük taşıma ve mukavemetini artırır.

Kompozit malzemenin birleştiricisi olan matris malzemeler aşağıdaki görevleri yerine getirmektedir;

• Fiberlerin bağımsız olarak kompozit yapı içerisinde hareketini engeller ve fiber yapıları bir arada tutar.
• Kompozit yapıya gelen yükleri fiber takviye elemanlarına aktarmakla görevlidir.
• Kompozit malzemenin formunu oluşturur,
• Matris faz, fiberleri sararak çevresel etkilerden korur.

Kompozit Malzemelerin Kullanım Alanları

Kompozit malzemelerin kullanım alanları kısaca şu şekilde sıralanabilir;

• Hafiflik ile beraber üstün mekanik özellikleriyle havacılık sektöründe
• Yüksek dayanıklılık ve hafiflik ile hareket kolaylığının sağalabildiği spor malzemelerinde
• İnşaat sektörü (Çit, Yürüme Yolları, Bina Balkon Korkuluğu, Taşıyıcı Konstrüksiyon vb. )
• Yelkenli ve bot gövdelerinde
• Müzik aletleri (Çello, keman vb.)
• Otomotiv sektöründe
• Sağlık sektöründe (Protez, diş)

Kompozit Malzemelerin Sınıflandırılması

Kompozit malzemelerin oluşturulmasında sonsuz sayıda malzeme kombinasyonu oluşturulabilir. Bu da kompozit malzemelerin sınıflandırılmasında kesin bir sınır çizilmesini mümkün kılmamakla birlikte, kompozit malzemeleri, yapılarındaki malzemeler ve yapılarındaki bileşenlerin şekline göre farklı biçimde sınıflandırılabilir.

• Matris Yapılarına Göre Kompozitler
  • a) Metal Matrisli Kompozitler
  • b) Seramik Matrisli Kompozitler
  • c) Polimer Matrisli Kompozitler
    • 1. Termoplastik Malzemeler
    • 2. Termoset Malzemeler
      • Epoksiler
      • Polyesterler
      • Fenolikler
      • Silikonlar
      • Poliamidler
      • Poliüretanlar
      • Siyanet esterler
    • 3. Elastomer Malzemeler
  • d) Karbon-Karbon Kompozitler
  • e) Nano Kompozitler
• Takviye Elemanlarına Göre Kompozitler
  • a) Elyaf Takviyeli Kompozitler
  • b) Parçacık Takviyeli Kompozitler
  • c) Tabakalı Kompozitler
  • d) Karma (hibrid) Kompozitler
  • e) Levhasal Kompozitler

Kompozitler heterojen yapılarından dolayı malzemenin her tarafında aynı özellik görülmez. Ayrıca anizotropik davranışa sahip olduklarından fiziksel özellikleri kompozit içindeki bileşenlerin farklı yönlenmesine göre değişir.

Matris Malzemesine Göre Kompozitler

Polimer Matrisli Kompozitler: Polimer matrisli kompozitler endüstride ucuz ve diğer kompozitlere göre ele edilmesi kolay olduğu için yaygın olarak kullanılır. Matris malzemesi olarak termosetler ve termoplastikler kullanılır. Böylece kolay şekillendirildikleri gibi aynı zamanda oldukça hafiftirler. Takviye elemanı olarak karbon, cam, aramid, Al2O3, SiC, B4C kullanılır. Polimer matrisli kompozitler uzay ve savunma sanayisinde tercih edilir. Güçlendirme amaçlı kullanılan bu kompozitler genellikle cam ve karbon ile takviye edilerek kullanılır.

Metal Matrisli Kompozitler: Metal matrisli kompozit malzemeler, yüksek süneklik ve tokluk özellikleri sahip metaller ile elastik modülü ve mukavemeti yüksek olan seramik malzemelerin bir araya getirilmesiyle oluşur. Matris malzemesi olarak hafif oldukları için Al, Ti, Fe, Ni ve Mg alaşımları tercih edilir. Takviye elemanı olarak Al2O3, SiC, TiC, B4C kullanılır. Metal matrisli kompozit malzemelerin gelişme süreci son yıllar içerisinde malzeme mühendisliği alanındaki büyük ilerlemeler görülmüştür. Metal matrisli kompozit malzemeler üzerine gerçekleştirilen ilk çalışmalar sürekli fiber takviyeli kompozitler temel alınarak yapılmıştır. Bu alandaki çalışmalar sürecinde sürekli fiber takviyeli kompozit malzemelerin üretim aşamalarının karmaşık ve maliyetlerinin yüksek olmasından dolayı bu tür kompozitlerin imalatı zorlaşmış ve istenen yüksek performansa ulaşılması istenen düzeyde olamamıştır. Sürekli fiberlerin bu tip problemlerinin olmaması süreksiz takviyeli kompozitlerin geliştirilmesine, özellikle alümina (Al2O3) kısa fiber ve SiC whisker takviyeli kompozitlerin geliştirilmesine yol açmıştır (Aydın, 2019)

Seramik Matrisli Kompozitler: Seramik matrisli kompozitler yüksek sıcaklıkta çalışması istenen yerlerde kullanılır. Sert ve kırılgan yapıya sahiptir. Kopma uzaması ve tokluğunun düşük olmasına rağmen yüksek elastik modül ve yüksek çalışma sıcaklığı özelliğine sahiptir. Seramik fiberler sayesinde ani kırılma dayanımı artırılmıştır. Matris malzemesi olarak Al2O3, SiC, B4C kullanılırken takviye elemanı olarak Al2O3, SiC gibi seramik malzemeler kullanılır.

Takviye Malzemesine Göre Kompozitler

Parçacık Takviyeli Kompozitler: Matris malzemesine küçük parçaların eklenerek matrisin deformasyonlara karşı dirençli olmasını sağlayan kompozitlerdir. Parçacık takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerinin iyileşmesi matris ile parçacık ara yüzeyindeki bağın kuvvetli olmasına bağlıdır. Kompozit malzemelerin üretim süreçlerindeki gelişmeler sonucunda, parçacık takviyeli kompozitlerin kullanımı gittikçe artmaktadır. Bu kompozitlerin düşük maliyete ve yüksek performansa sahip olması avantaj oluşturmaktadır. Parçacık olan takviye elemanları küresel, kübik, tek tip veya farklı tip geometrilere sahip parçacıklar matris yapı içerisinde rastgele dağılmış veya yönlendirilmiş halde bulunabilirler. Matris yapı içeresinde yönlendirilmiş halde bulunan parçacık takviye elemanı belirli yönde özel zorlamalara karşı dayanım sağlaması mümkündür.

Fiber Takviyeli Kompozitler: Fiber takviyeli kompozit malzemeler, sünek matris malzemesi ile mukavemeti ve elastiklik modülü yüksek olan fiberlerin birleştirilmesiyle elde edilirler. Fiber takviyeli kompozit malzemelerde yük taşıma kapasitesi oldukça yüksektir. Kompozit malzemeye uygulanan yükü matris fazı fiberlere transfer eder. Böylelikle yüksek mukavemete sahip olan fiber takviyesi uygulanan yükün büyük bölümünü taşıyabilmektedir. Matris yapı içerisine yerleştirilen fiberler, tek yönlü veya yönlendirilmiş halde bulunabilirler. Kompozitlerde uygulanacak yükün doğrultusuna bağlı olarak fiberler yerleştirilirler. Yönlendirilmiş fiberlerin yanı sıra örgü formunda olan fiberler de mevcuttur. Özellikle, yüksek mukavemet, rijitlik ve hafiflik gibi özelliklere sahip olan fiber takviyeli kompozit malzemeler uzay ve havacılık sektörlerinde kullanılan bir malzeme grubudur. Aşağıdaki şekilde farklı morfolojilere sahip kompozit malzemeler gösterilmiştir.

Tabakalı Kompozitler: Tabakalı kompozit malzemeler farklı türde ve farklı formlarda takviye içeren tabakalardan oluşur. Bu tabakaların özelliklerine bağlı olarak yüksek mekanik özelliklere sahip kompozitler üretmek mümkündür. Korozyon dayanımı yüksek, yüksek taşıma kapasitesine sahip olan tabakalı kompozitler askeri ekipman olarak kullanımı mümkündür. Tabakalı kompozitler iki boyutlu düzlemde yüksek dayanıma sahip olduklarından karmaşık formda malzeme üretmek mümkündür.

Hibrit Kompozitler: Hibrit yapılı malzemeler net olarak tanımlanmamış bir malzeme kategorisi içinde bulunmaktadır ancak genel itibariyle “belirli bir mühendislik amacıyla iki veya daha fazla takviye elemanıyla belirli bir düzenlenme miktarda bir yapı oluşturmasıyla” hibrit yapılı malzemeler meydana gelir (Martinsen vd. 2015). Hibrit malzemeler, tek bir takviye elemanıyla oluşturulan kompozitlere nazaran üstün mekanik özellikler göstermektedir. Bu takviye elemanı elyaf-elyaf karışımıyla imal edilse bile tabakalı ve sandviç panellerle imalatı da yapılmaktadır. Hibrit malzeme teknikleri genel olarak kompozit malzemeler, polimerler veya metal malzemeleri tek
bir çatı altında toplamaktadır. Böylece bu teknikler malzeme tiplerinin üstünlüklerini tek bir malzeme içinde toplama fırsatı sağlamaktadır. Metal alaşımlı malzemeler sayesinde yüksek sıcaklıkta dahi malzemelerin rijitliği ve yapısal dayanımı korunmakta, fiber takviyeli kompozitler ise işlevsellikle katmakta ve malzeme birleşimine aşınma ve özgül dayanımı sağlamaktadır

Matris Fazı Nedir?

Matris fazı (ilk faz) süreklidir ve esnektir, takviye elemanlarını aşınma, darbe, korozyon, çeşitli kimyasal ve fiziksel etkilere karşı korur, yapıya rijitlik, şekil vererek bir arada tutar, takviye elemanına yük ve kuvvet aktarımında köprü görevi görür. Matris takviye elemanlarını birbirlerinden izole ederek bir yönü ile bağımsız davranmalarını ve böylece çatlak ilerlemesi gibi hasarların yavaşlamasını ve durmasını sağlar. Seçilen matris malzemesinin özelliklerine bağlı olarak kompozit malzemenin süneklik, darbe direnci, basınç dayanımı gibi özellikleri değiştirilebilir.

Takviye Fazı Nedir?

Takviye fazı; (ikinci faz); genellikle matrise göre daha rijit ve dayanıklıdır. Takviye elemanının temel amacı matris yapıya destek, gelen yükün %70-90 oranında taşımak ve malzeme hacmini arttırmaktır. Matris içinde sürekli veya rastgele düzenlemelerde bulunabilen takviyenin yapı içerisindeki formu, cinsi, oranı, parça içindeki dağılımı ve yönü kompozitin mukavemetini önemli ölçüde etkilemektedir. Kompozit malzemeler kullanılan takviye elemanların şekilleriyle anılırlar.

Arayüz Nedir?

Arayüz, kompozit malzemedeki birincil ve ikincil fazlar arasındaki sınırdır.. Takviye ve matris fazlarının arayüzlerinde fiziksel, kimyasal ve mekanik etkileşimler vardır. Bu yüzden arayüz kimyasallara ve çevre etkisine dirençli olmalıdır. Kompozitin etkin biçimde çalışması için, fazların birleştiği arayüzde iyi bağlanması gerekir. Lifler, matrise uygulanan gerilmeyi arayüz boyunca aktarır ve güçlendirir. Arayüzdeki yapışma, gerilmenin ne kadar etkili transfer edileceğini belirler.

Arafaz Nedir?

Arafaz; (üçüncü bileşen) birincil ve ikincil fazlar arasına eklenen yapıştırıcı bir tabakaya benzer. Matris ve fiber arasında yük transferini sağlarken, yükün verimli şekilde iletilebilmesi için ara faz adezyonunun kuvvetli olması şarttır. Yük altında ara faz bölgesi matristen daha az dayanım gösterirse fiber ve matris ara yüz ayrılması ve delaminasyon hasarları oluşur. Genellikle kırılgan özellik göstermesine rağmen oluşan herhangi bir kuvveti çözülmeye ve kırılmaya uğramadan takviye fazına iletmektedir. Malzemenin elastisite modülünü etkileyen en önemli bölgedir. Ara faz, çekme, uzama, kesme, eğilme, darbe, yorulma, kırılma tokluğu ve hasar mekanizmaları gibi kompozitlerin mekanik özellikleri açısından önemlidir.

Kompozit Malzemelerin Karşılaştırılması

Kompozit Malzemelerin İmal Edilmesi

Kompozit malzemelerin üretim yöntemleri;

1. Plazma Püskürtme
2. Elle yatırma
3. Hızlı Katılaştırma
4. Yarı Katı Karıştırma
5. Toz Metallurjisi
6. Sıvı Metal Emdirmesi
7. Sıkıştırmalı veya Sıvı Dövme Döküm
8. Sıvı Metal Karıştırması
9. Elyaf Sarma
10. Reçine Enjeksiyon Kalıplama Tekniği (RTM)
11. Otoklav İşleme
12. Vakum İnfüzyon
13. Basınçlı ve Basınçsız İnfiltrasyon
14. Difizyon Bağlama ve Vakumda Presleme
15. Sıcak Presleme ve Sıcak İzostatik Presleme
16. Prepreg Kalıplama Tekniği

olarak sayılabilir.

Granülometre deneyi için ince agregalardan 1 kg ve iri agregalardan 3 kg numune yeterli olur. Agrega yığınının tepesinden ve eteğinden örnek alınmaz. Aksi takdirde ya çok ince ya da çok iri agrega olacaktır. Orta seviyeden bir boru ile alınır. Alınan numuneler daire şeklinde serilerek dört eşit dilime ayrılır, 1’i veya karşılıklı ikisi ile deney yapılır. Alınan örnek eleklerden [31.5, 16, 8, 4, 2, 1, 0.5, 0.25 mm] ve büyük elekten başlayarak elenir. Elek üzerinde kalan malzemeler birbirine elenerek toplanır. Aşağıda 3000 kg’lık örnek alınarak eleme analizi yapılmıştır.
WT= 3000 kg

NOT: Elek üstünde kalan malzemeler, bir kap üzerinde tartılır. Bu kabın ağırlığına dara ağırlığı denir. Bu ağırlık çıkarılarak deney yapılır. Örnekte bu ağırlıklar çıkarılmıştır.

Bu değerlerin daha iyi gösterimi için aksis eksenine elek çapları, ordinat eksenine elekten geçen malzeme (%)’leri çizilerek elde edilen grafiğe granülometri eğrisi adı verilir. Daha iyi gösterim için aksis ekseni logaritmik ölçekle çizilir. Aşağıdaki şekilde örnek numunenin granülometri eğrisi gösterilmiştir.

Granülometri Eğrisinin Özellikleri

• Granülometri eğrisi, artan bir eğridir, yatay çizgisi varsa, karşıt gelen elekler arasında tane yok demektir.
• Eğrinin % 100 çizgisine yakın olması ince olduğunu, % 0 çizgisine yakın olması iri olduğunu verir.
• İki elek arasında malzemenin ordinat farkı, bu iki elek arasında kalan malzemenin %’sini verir.

Beton üretiminde agrega ile çimentonun epitaksisinin güçlü olabilmesi için agrega numunelerinin ince bir su filmi ile kaplanması gerekir. Şayet kullanılan malzemenin ince agregası fazlaysa, tane boyutları küçüldükçe tanelerin toplam yüzeyi artar. Toplam yüzeyleri arttıkça bu yüzeyleri ıslatmak için gerekli su miktarı artar. Beton kütlesindeki bu fazla su nedeniyle oluşan boşluk niteliklerini etkiler, mukavemetini düşürür, geçirimliliği arttırır. Şu halde betonda kullanılacak agregaların karışım granülometrisi ince olmamalıdır. Benzer şekilde iri malzemenin fazla olması, araları dolduracak oranda yeterli malzemenin bulunmaması betonun yerleştirilmesini etkileyecek ve benzer sonuçlar verecektir. Şayet ekonomik beton üretmek amaç ise ve de betonun istenilen dayanım ve dayanıklılık şartını sağlaması geçerli olacaksa, bu konuda yapılan çalışmalar doğrultunda betonu oluşturan agregalarda karışım granülometrisi için ideal granülometri veya referans granülometri eğrilerinden faydalanılır.

İdeal granülometrinin amacı, minimum boşluklu, toplam yüzeyi minimum olan bir agrega karışımı elde etmektir.
Doğada bu granülometri hazır olarak bulunmaz. Problem doğal veya yapay agregaların, belirleyeceğimiz oranda karıştırılarak ideal granülometri eğrisine yakın granülometriye sahip olmalarını sağlamakla çözümlenir.

TS 706 ve TS 707 standardı kullanılarak agregaların maksimum tane çapına bağlı olarak referans granülometri eğrilerini vermiştir. Maksimum agrega çapı, 16 ve 31.5 mm için karışım eğrileri aşağıda verilmiştir.

Sorun, kullanılacak beton agregalarını bu referans granülometriye hangi oranda karıştırılarak uygun hale getirebilmesine çözüm bulmakla mümkündür. Kullanılacak beton kalitesi ve özelliklerine göre A – B – C olarak isimlendirilen referans eğrilerine uyma şartı başlangıçta belirlenir. (bkz:Beton Basınç Dayanımları ve Dayanımları Etkileyen Faktörler)

B 31.5 eğrisine uygun karışım granülometrisi, kum, kil, yukarıda örneği verilen KT2 malzemelerinden hazırlanmak istenirse, mutlak hacimce kullanılan oranlar.

Kum : x

KT1 : y

KT2 : z

x+y+z= 1 denklemine eşit olmak zorundadır. Beton teknolojisinde, en ince taneli bileşen kumu, minimum değerde tutmak iyi sonuç verebilir. Agrega toplam yüzeyini azaltmak için tavsiye edilen x= 0.35 ~ 0.55. bunun bir diğer amacı, ıslatma suyu gereksinimini düşürmektir. Böylece diğer iri agregalarda deneme yanılma yöntemi mümkün olabilir. Deneme yanılma işlemini kolaylaştırmak için incelik modülü tanımlanır.

İncelik Modülü: granülometri eğrisini tek bir sayı ile ifadeler. % 100 doğrusu ile granülometri eğrisi altında kalan alanla orantılıdır. Bu alan ne kadar küçükse granülometri eğrisi % 100 doğrusuna yakındır ve agrega ince tanelidir. % 0 doğrusuna yakın olması iri taneli olduğunu verir.

KT2’nin İncelik Modülü

Kkt2=((100-0)+(100-0)+(100-0)+(100-0)+(100-0)+(100-17)+(100-92)+(100-100))/100

Kkt2=(500+83+8+0)/100 =5,91

Referans incelik modülü (KR) ile bu eğriye uymasını istediğimiz agregaların incelik modülü arasında,

x.Kx+y.Ky+z.Kz=Kr yazılır.

Kx, x agregasının incelik modülü
Ky, y agregasının incelik modülü
Kz, z agregasının incelik modülü
KR, karışım agregasının referans alındığı ideal granülometri eğrisinin incelik modülü;

Özetle esas alınan değerlendirmede

Karışım oranları:
x+y+z= 1.0
Mutlak hacim olarak

Pk = x.Px + y.Py + z.Pz

İncelik modülü olarak Karışım granülometri eğrisi

x.Kx + y.Ky + z.Kz = Kr

Bu halde 3 bilinmeyenli iki denklemin çözüm sonsuzdur. x değeri kum olarak bilinir. Kum değeri 0.35 – 0.55 arasında değer alabilir. Çözüm bu halde mümkündür.

Örnek 1:

Granülometri eğrisi aşağıda verilen kum ve çakıl hangi oranlarda karışmalı ki karışım granülometri eğrisi A 31.5 – B 31.5 eğrisi arasında olsun. Karışımdaki granülometri eğrisini çizin.

Örnek 2:

Aşağıda granülometrik bileşimi verilen agregalar kullanılarak beton üretilecektir. TS 706’da verilen A 16 – B 16 eğrileri arasında kalacak şekilde agrega karışım oranlarını hesaplayınız. Granülometri eğrisini çizerek uygun bölgede kaldığını gösteriniz.

Agrega Deneyleri ile ilgili yazımızı da buradan inceleyebilirsiniz.

Vernik çeşitli reçinelerin uygun çözücü ve incelticisi sıvılardaki karışımlarıdır. Bu bakımdan genellikle reçine veya çözücü türüne göre adlandırılmaktadır. Çeşitli özelliklerine göre vernikler aşağıdaki gibi sınıflandırılmaktadır:

1. Hammaddelerine göre; alkid verniği, selülozik verniği gibi.
2. Uygulama yöntemlerine göre; fırça, püskürtme, daldırma verniği.
3. Uygulama aşamasına göre; dolgu veya son kat vernik.
4. Yüzey etkisine göre; parlak, yarı parlak ve mat vernik.
5. Uygulandığı ürüne göre; mobilya verniği, yat verniği, parke verniği
6. Kuruma (Sertleşme) tiplerine göre; fiziksel, fiziksel – kimyasal, kimyasal
   kuruyanlar.
7. Diğer etkenlere göre; geçirgen vernik, tek veya çift bileşikli (1 veya 2 elemanlı)
   vernikler.
8. Sertleşme tiplerine göre vernikler;
   1. Fiziksel kuruyan vernikler
      • Gomlak (Şellak) verniği
      • Alkol esaslı vernik
      • Selülozik vernik
      • Sentetik vernik
   2. Kimyasal kuruyan vernikler
      • Alkid verniği
      • Poliester vernik
      • Poliüretan vernik
   3. Fiziksel ve kimyasal kuruyan vernikler
      • Su esaslı vernik
      • Yağlı vernik

Fiziksel kuruyan verniklerde kuruma eritici sıvıların buharlaşması sonucu olmakta ve incelticiler sayesinde tekrar yumuşatılabilmektedir. Bu özellikteki vernikler hızlı kuruyabilmekte, onarımları kolay olup, üst üste katlar halinde uygulanabilmektedir. Üst üste uygulanan katlar birbirini etkilemektir. Kimyasal kuruma yapan vernikler ise dönüşümsüz katman yaparlar ve dış koşullara karşı fiziksel verniklerden oldukça fazla dayanıklıdır.

Yarı fiziksel kuruma yağ esaslı verniklerde görülmektedir. Verniğin kuruması sırasında çözücü sıvı buharlaşmasında yağ oksitlenerek katman yarı kimyasal özellik göstermektedir.

Vernik Çeşitleri

Selülozik Vernik

Selülozik vernik mobilya, oyuncak, modeller, spor malzeme parçaları üzerinde püskürtme, fırça ile sürme, daldırma gibi metotlarla kullanılmaktadır.

Selülozik vernik, nitroselüloz ve sülfirik asitlerden; aseton, amil-asetat, butil-asetat, etil-asetat gibi eriticilerden; vernik reçinelerinden; tolüen ve benzin gibi incelticilerden ve plastikleştiriciler veya yumuşatıcılardan (fosforik ve fethalik asitler) meydana gelmiştir. Sert, selüloide benzer bir üst yüzey meydana getiren selülozik vernik çok çabuk kurur ve bir defa kuruyunca bütün kimyasal faaliyet durmaktadır. Bu durum sağlam, rutubete, alkole (ispirtoya) dayanıklı ve normal derecedeki ısı değişikliklerinden veya çok yüksek olmayan sıcaklık tesiri ile bozulmayan, bir üst yüzey meydana getirmektedir. Selülozik vernik kuruma esnasında renk değiştirmemekte ve çabuk kurumasından dolayı toz benek ve lekeleri çok az olmaktadır.

Selülozik verniğin, yaklaşık %25-35 bölümü, sürüldüğü yüzeyde katman haline gelir. Verniğin katman yapan bölümü, nitroselüloz, reçineler ve yumuşatıcılardan oluşur.

Su Bazlı Vernik

Su bazlı vernik, akrilik üretan reçinelerden elde edilen tamamen renksiz bir verniktir. Üretiminde bağlayıcı, poliüretan ve akrilik reçineler, solvent olarak su ve eter glikol kullanilir. Parlak vernik üretiminde bileşime pigment katilmazken, saten olanlarda matlaştırıcı maddeler kullanılmaktadır.

Su bazlı vernik; renksiz, kokusuz, sararmayan ve ağaç malzemenin doğal rengini değiştirmeyen özelliktedir. Kuruması kimyasal olup, dönüşümsüz katmanlar verir. Birden fazla kat aynı günde uygulanabilir. Temizlik maddeleri, yağlar, hardal, şarap ve sirkeye karşı dayanıklıdır. Su bazlı vernik uygulanacak yüzeyler zımparalanarak toz, kir, yağ vb. arındırılmalı ve yüzeyler kuru olmalıdır. İlk defa verniklenecek yüzeylerde, ağaç malzemenin yapısına göre 1-3 kat, önceden boyanmış yüzeylerde ön deneme yapıldıktan sonra 1-2 kat, akrilik ve vinilik boyalar üzerine son kat olarak uygulanabilir.

Sentetik Vernik

Sentetik (yapay) reçinelerin organik çözücüler içerisindeki eriyiklerine sentetik vernik denir. Sentetik reçineler, oluşumunu tamamlamış ve polimerleşmesi yarım bırakılmış olarak iki tipte üretilmektedir. Oluşumunu tamamlamış sentetik reçineler nitroselüloza benzer ve fiziksel kuruma yaparlar. Vinilklorür, polivinilklorür, polivinilasetat, klorlu kauçuk bu gruba girer. Polimerleşmesi yarım bırakılmış sentetik reçinelerde yağlı bir alkid kullanılmaktadır. Katı bağlayıcının %40’ ından fazla oranda yağ içeren türlerine uzun yağlı alkidler denir. Strenal alkid, üretan alkid, epoksi ester bu maksatla en çok kullanılanlardandır. Bunlarda, polimerizasyona ya da oksidasyona dayalı bir kuruma şekli görülür ve dönüşümsüzdür. Sentetik vernikte kuruyan yağlar da kullanılmaktadır. Bunun amacı, esnek ve sağlam bir katman yapmanın yanı sıra kuruma süresini uzatmaktır. Bu maksatla en çok keten tohumu yağı kullanılır.

Sentetik vernikte, 1930’lu yıllardan beri kullanılan en iyi çözücü terebentin olup, son zamanlarda mineral sipiritleri, alifatik, naftanik ve bazen de aromatik hidrokarbon karışımları kullanılmaktadır. Kurumayı hızlandırmak için oksijen verme yeteneğindeki metal sabunları, kurutucu (katalizör) olarak kullanılır. Bu maksatla en çok kobalt, kurşun, mangan kullanılmaktadır.

Son yıllarda özellikle mobilya sektöründe giderek az kullanılan sentetik vernik, yapı marangozluğunda, doğramacılıkta, bahçe ve mutfak mobilyalarının yanı sıra sandal ve yat endüstrisinde geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Poliüretan Vernik

Poliüretan vernik, iki kompenentli vernik olup kimyasal tepkimeli vernik gruplarındandır. Eritici inceltici sıvı buharlaşırken, elemanları kimyasal tepkimeye girer.

Verniğin polimer oluşumu, ağaç malzeme yüzeyinde tamamlaması, ağaç malzeme yüzeyi ile güçlü bağ kurmasının önemli nedenlerindendir. Esnek katmanı mekanik etkilere, asit, baz, su, nem, kuru ve sıcaklığa karşı dayanıklıdır. Özellikleri itibariyle iç mekânda banyo hariç bütün birimlerde kullanılabilir. Su ve nem etkisine açık bütün yüzeylerin vernikle kapatılması zorunludur. Katmanın su alması halinde, nefes alma yeteneği olmadığı için vernik ağaç malzeme ara kesitindeki bağlar önemli hasar görebilir. Alifatik izosiyanattan üretilen alkid reçine esaslı poliüretan vernik güneş ışınlarına dayanıklı olduğu gibi, rengini bozulmadan uzun süre korur.

Poliüretan verniklerde yüzeyde kalıcı oran % 50’dir. Vernik sıvısı ise akışkandır. Verniği işe uygulamak üzere hazırlarken, üretici firmanın önerilerine uyulmalıdır. Verniği inceltmek için aynı firmanın ürettiği poliüretan tineri kullanılmalıdır. Poliüretan vernikler hemen hemen bütün yöntemlerle yüzeye sürülebilir. Fırça, püskürtme, daldırma ve dökme yöntemi ile yüzeylere uygulanabilir. Vernikleme esnasında, kullanılan araç ve gereçlerin çok temiz olması gerekir.

Vernikler ve kaplamalar, çok eski zamanlardan beri mobilya ve ahşabın korunmasında yaygın olarak kullanılmıştır. Reçine esaslı verniklerin kullanımı tarihsel olarak Mısır, Fars, Çin, Yunan veya Hint kültürü gibi eski zamanlara kadar görülmektedir. Eski zamanlardan bugünlere kadar ahşap bazlı iç mekân malzemeleri kullanılmış ve çevreyi kirletmiştir.

Kaynaklar;
Rahmi TUTGUN-AĞAÇ MALZEMEDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN VERNİK KATMANI TUTUNMA DİRENCİNE ETKİSİ
Mehmet Alper MERCAN-BAZI AĞAÇ TÜRÜ ODUNLARINDA ÇEŞİTLİ VERNİK UYGULAMA KOŞULLARINA AİT YAPIŞMA DİRENCİNİN ARAŞTIRILMASI
Eyüp AKSOY-RENK AÇICI KİMYASAL MADDELERİN BAZI AĞAÇ MALZEME VE VERNİKLERİN YANMA ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ

Merdivenlerde iniş çıkışlara yardımcı olmak ve emniyeti sağlamak amacıyla merdivenin açık olan kenarlarına çıkış hattı boyunca merdiven eğimine paralel olarak yerleştirilen elemanlar korkuluk olarak adlandırılmaktadır. Bunlar, taşıyıcı dikmeler ve bu taşıyıcı dikmelerin üzerine yerleştirilerek destek sağlayan küpeşte (tırabzan) adı verilen bölümlerden oluşmaktadır.

Çıkış hattı sayısı 1 ila 3 olan merdivenlerin her iki yanında da küpeşte olması gerekir. Fakat çıkış hattı sayısının 4’den fazla olması durumunda, merdiven genişliği bir ara küpeşte ile desteklenmelidir. (Merdiven Türleri-Çeşitleri)

Kural olarak birim çıkış sayısı n olan bir merdivende küpeşte sayısı n / 2 olmalıdır. Örneğin 5 birim çıkış genişliğine sahip olan bir merdivende; 5 / 2 = 2.5≅ 3 küpeşte bulunmalıdır. Küpeşteler çeşitli malzemelerden yapılabilir.

Küpeşte insan eli göz önünde tutularak ne çok büyük ne de çok küçük yapılmalı, sivri kenarlar barındırmamalı, kir tutmamalıdır. Küpeşte, merdiven başlangıcından bitimine kadar sürekliliğini korumalı, eğimi meyilli ve yatay kısımlara paralel ve kırıksız olmalıdır. Bu amaçla sahanlıklarda biten ve başlayan rıhtların birbirine göre durumları, önceden merdiven planlanırken ayarlanmalıdır.

“Küpeşteler, merdiven basamaklarının ucu veya basamak burnu üzerinde 85 ila 95 cm yükseklikte olmalı; başlangıcı, en üst rıhtın en az 30 cm, el alt rıhtın en az 30 cm artı bir basamak genişliği kadar ötesine uzanmalıdır. Küpeşteler, keskin veya aşındırıcı maddeler içermemeli ve minimum 3 cm ve maksimum 5 cm dış çaplı bir dairesel kesitten oluşmalıdır; eşit derecede kavrama sağlaması ve maksimum 5,5 cm kesit ölçüsüne sahip olması koşuluyla başka şekilli bir kesit de kullanılabilir. Küpeşte ve duvar arasında minimum 4 cm mesafe olmalıdır” (Ching, Çizimlerle Bina Yapım Rehberi, 2011, s.9.04 – 9.05.) (Merdivenlerin Tasarımlarına İlişkin Genel Koşullar )

Küpeşte-Tırabzan Örnekleri

Küpeşteler merdiven tasarımlarının temel bir parçası olduğundan merdiven çeşidi ve dekorasyon ile alakalı olarak farklı malzeme, geometri ya da şekillerde tasarlanabilirler. Küpeşte ve tırabzan çeşitlerini de inceleyebileceğiniz şu yazımızı inceleyenilirsiniz; Merdiven ve Merdiven Korkuluğu Modelleri-100 Farklı Tasarım

Küfeki taşı, Roma ve Bizans döneminde kullanılmaya başlanan; Osmanlı’nın, özellikle de Mimar Sinan’ın elinde zirveye ulaşan, Dünya’da “İstanbul taşı“, Osmanlı’da ise “Bakırköy Taşı“, olarak anılan, maktralı kalker ya da lümaşelli kalker olarak bilinen ve 2 bin-2 bin 500 yıl gibi uzun bir zaman ayakta kalabilen bir taştır.

Kullanımı gibi ismi de (Küfeki ya da Köfeki) eskilere dayanır. Kökeni yeni Yunanca kufaki “ponza taşı veya talk” sözcüğünden alıntıdır. Eski Yunanca koupholipermthos “bir tür hafif ve süngersi taş” sözcüğüyle eş kökenlidir. Bu sözcük eski yunanca kouphos “kof, hafif” sözcüğünden türemiştir. Günümüzde çabuk kırılan taş, sünger taş, gevrek, yumuşak, kof anlamlarına gelmektedir.

Bir kalker türü olan küfeki taşının yapısında deniz kabukları ve yoğun bir şekilde istiridye kabukları bulunmaktadır. Bol kabuk fosilli, gözenekli, kalsit özellikli dokuya sahip olan küfeki taşının kimyasal bileşimindeki karbonat oranının yüksekliği sebebiyle asit ile reaksiyona girdiği zaman hızlı bir köpürme gözlenir. Açık bej ve beyaz renkte bulunan ince taneli kumlu kompakt bir kayaç olan küfeki taşının önemli özellikleri; ocaktan çıkarıldığı anda yapılacak uygulamalara hazır olması, kolay işlenebilme özelliğine sahip olması ve havayla teması sonrasında sertliğinin artıp dayanıklılık kazanmasıdır.

Bizans ve Osmanlı dönemlerinde çok önemli eserlerde kullanılmış olan küfeki taşı Mimar Sinan’ın İstanbul ve Trakya bölgesindeki eserlerinde ana malzeme olarak kullanılmıştır. Mimar Sinan’ın eserlerinde oldukça zengin bir kullanım alanı bulan küfeki taşı dış cephe kaplamalarında, iç mekan hacimlerinde, döşeme kaplamalarında, kemerlerde, süslemelerde ve mihraplarda kullanılmıştır.

Küfeki Taşının Kullanım Alanları

Tarih boyunca birçok eserde kullanılan küfeki taşı Roma, Bizans ve Osmanlı döneminde surlar, su kemerleri, Topkapı Sarayı, Süleymaniye Camii gibi birçok önemli yapılarda kullanılmış, özellikle Osmanlı döneminde Mimar Sinan’ın eserlerinde oldukça zengin kullanım alanı bulmuştur. Mimar Sinan ustalık eseri olarak tanımladığı Edirne Selimiye Camiisi’nde bölgeden çıkarılan küfeki taşını kullanmıştır.

Şehzade Cami, Süleymaniye Cami ve Mihrimah Sultan külliyeleri gibi İstanbul’un silüetini etkileyen önemli yapıları Bakırköy çevresinden çıkarılan yoğun ve homojen tabakalardan hazırlanmış olan küfeki taşı blokları ile inşa etmiştir.

Mimar Sinan yapıların dış duvarlarında, gövde örgüsü ve dış kaplama olarak, iç mekanda iç duvar malzemesi ve döşeme kaplaması olarak, taşıyıcı ayaklarda, kemer, portal, mihrap ve parmaklıklarda olmak üzere eleman ve bileşen düzeyinde geniş bir aralıkta küfeki taşını kullanmış ve küfeki taşının işleniş biçimlerini çeşitli olarak kullanmıştır.

Küfeki taşını camilerin beden duvarları ve ayaklarında kesme taş olarak, cephelerinde ise taş tuğla almaşık ya da düzgün derzli kaba yonu örgülü olarak kullanmış ve sadece taşıyıcı sistem elemanları olarak değil süslemelerde de özellikle iki renklilikte etkinliği güçlendirmek amacıyla kemer taşı olarak da işlenmiş şekilde kullanmıştır. Ayrıca Mimar Sinan’ın küfeki taşını kullanırken yapıyı bir bütün olarak ele aldığını, tasarım ile sistem içindeki yük aktarımını yaptığı ve bunu küfeki taşı ile birleştirirken taşın zaman içinde bazı özelliklerinin iyi yönde değiştiğini gözlemlediği görülmektedir.

Küfekı Taşının Fiziksel ve Mekanik Özellikleri

Küfeki taşı kalker, silis ve fosil (istiridye ve midye gibi) çökeltilerden oluşmuş genellikle açık bej ve beyaz tonlardadır. İnce taneli, kumlu görünümde olan fosilli, boşluklu kompakt bir taş olan küfeki taş ocağından çıkmadan önce yumuşak bir yapıya sahiptir. Bu sebeple işlenmesi kolay olan küfeki taşı ocaktan çıkarıldıktan sonra havadaki karbondioksit (CO2) gazını alarak sertleşmeye başlar. Uzun süren bu sertleşme mukavemetini daha çok artırır.

Küfeki taşının taş ocağındayken hafif, kolay kesilip işlenebilir olması ve dayanımının düşükken belli bir zaman sonunda çekme – basınç ve kayma dayanımları ile elastisite modülü artmaktadır. Buna karşın gaz ile su difüzyonu ve permeabilitesi azalmaktadır. (Permeabilite nedir?)

Ocaktan ilk çıkarıldığında birim hacim ağırlığı =2.2 t/m2, porozitesi = %12-13, su emmesi = %1.5 (ağırlıkça), basınç dayanımı = 20-30 MPa (15 cm3) olan küfeki taşı atmosfer koşullarında bekletildiğinde bünyesine CO2 alarak hızlı karbonatlaşma süreci ile boşluklarının bir bölümü kalsiyum bikarbonat (Ca(HCO3)2) ile dolmaktadır. Küfeki taşının porozitesi azalıp birim hacim ağırlığı artarken, su emmesi azalır.

Karbonatlaşma sonucunda basınç dayanımındaki artışın gelişimi beton ile büyük benzerlik gösteren küfeki taşının beton ile arasındaki en kritik farklılığın betonun t= 0 anında f= 0 olması küfeki taşının ise t= 0 anında f= fo gibi ilk dayanıma sahip olmasıdır. Küfeki taşlarına yapılan deneylerde dayanımının ocaktan çıktıktan otuz gün sonra 45 MPa olduğu belirlenmiştir.

Yapısında su mevcut olan küfeki taşının bu suyun bir bolumu uçarken bir bölümü de dış çeperlerden içeriye doğru zamanla gelişen kalınlıkta karbonatlaşmanın sonucunda oluşan katman içinde hapsolmakta ve bünyede olan suyun varlığı ile birlikte dinamik yükler altında yapının taşınma gücüne ek katkılar sağlamaktadır. Bağımsız boşluklu bir yapısı mevcut ve 0,1 μm dan küçük boşluklarının az olduğu küfeki taşı türü sıcaklık değişimleri, donma çözülme, ıslanma kuruma vb gibi dış etmenlerden daha az etkilenmektedir.

Kaynaklar;
Arıoğlu, E. (1994). İstanbul Sazlıbosna küfeki taşının mühendislik özelliklerinin araştırılması raporu, İstanbul Vakıflar Bölge Müdürlüğü Arşivi, İstanbul.
Arıoğlu, N., ve Arıoğlu, E. (1997). Mimar Sinan'ın seçtiği taş: küfeki ve çekme dayanımı, 14. Türkiye İnşaat Mühendisliği Teknik Kongresi, İzmir.
Emine Merve ÇAPAR-BAZI KÜFEKİ TAŞLARININ FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ
Gökhan UMAROĞULLARI-ERKEN DÖNEM OSMANLI YAPILARINDA KULLANILAN TRAKYA BÖLGESİ KÜFEKİ TAŞLARININ FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN SONUÇLARI ÜZERİNE BİR MODEL ÖNERİSİ

Mat yapısıyla, sır ile bünye arasında uygulanan ince çamur tabaka engobe olarak bilinir. Sır gibi camsı bir yapı oluşturmaz. Engop, uygulanacak yapının özelliklerine göre hazırlanır. Bünyenin nem durumuna, renk özelliklerine, pişirilme ısısına göre engobun yapısını belirlenebilir. Bisküvi renginin bazı uygulamalarda tamamen kapatılması istenebilir. Bisküvi rengini örtmek ve sır ile bisküvi arasında bir yapı oluşturmak adına önemli görevler üstlenir. Genellikle engoblar yapıları itibariyle mat ve pürüzlü yapıya sahiptir.

Engop pigmentler ile renklendirilebilirler. Seramik boyalar engobe ile daha efektif bir şekilde sonuç verebilirler. Bu yüzden engop ürünlerin tabandan renklendirilmesinde önemli rol oynarlar. Alt engop, yüksek oranda Al2O3 içeren nemli tabakadır.

Sır ile bünye arasına uygulanan engobun temel nedenlerinden biri su geçirgenliğini azaltmaktır. Ayrıca birçok seramik hatasının önüne geçmek içinde kullanılır. Bünye rengini kapatılmasında önemli bir görevi üstlenir. Isıl genleşme katsayısının ayarlanmasında rol üstlenir ve sır ile bünye arasında genleşmeden dolayı oluşacak deformasyonların önlenmesi için kullanılır.

Engopun Görevleri

• Kolay uygulanabilmeleri.
• Yeni üründe renk ayarının yapılabilmesi için yardımcı ürün olarak kullanılmasıdır. Son ürünün renginin veya dekoratif olarak istenilen seviyeye gelebilmesi için seramik boyalar ile renkledirilebilir.
• Su geçirgenliğini minimum seviyeye çekmek için uygulanabilir.
• Yapıya belli ölçüde direnç sağlar.
• Topaklanma, çatlama, leke, benek, iğne deliği gibi hataların oluşumunu engellemelidir,
• Sıvı geçirgenliğini azaltmalıdır
• İstenen rengin kaplanmasında uygun bir kompozisyon seçilmelidir.
• Bünye ile sırın pişme ve camlaşma sıcaklığına yakın bir camlaşma sıcaklığı olmalıdır.

Geniş tolerans aralığına sahip olan engopların uygulanmasında ve özelliklerini yansıtmasında çok büyük problem göstermezler. Engobların uygulanmasında çeşitli yöntemler kullanılır. Disk ve püskürtme yöntemi bunların başlıcalarıdır.

Uygulanan çeşitli engopların en önemli görevi; gövde üzerinde kalıcı opak katman oluşturmaktır. Bu nedenle engopta masse ve sırın ortak problemlerini minimize edecek kilin örtücülük özelliğinin hakimiyetini sağlaması önemli bir noktadır. Bunun yanında engop bünyesindeki diğer flaks hammaddeler ikinci derece yer almaktadır.

Engobe Hammaddeleri

Engop hammaddeleri olarak;

• Opak ve transparan fritler
• Kaolinler
• Feldspatlar
• Kuvartzlar
• Killer
• Renk veren oksitler veya seramik pigmenteler

kullanılabilir.

Engopun üretilmesinde, gerekli incelikte hazırlanması koşulu ile, büyük oranda alttaki ürünün yapısını oluşturan çamurdan da yararlanılabilir. Engop yapımında doğadan renkli killer kullanılabildiği gibi, çeşitli bileşimlerde hazırlanan ve çok ince öğütülen çamurlar da kullanılabilir.

Engoplar çoğunlukla kil hammaddeleri ve fritten oluşurlar. Camsı matris, pişirim sonrasında engobun bünyeye bağlanmasını sağlar. Kullanılan frit tipi ve miktarı normal olarak pişirme sıcaklığına bağlıdır. Engop hammaddelerin kullanılması ile hazırlanan reçeteler genel olarak aşağıda verilmiştir.

Engopların genel bileşenlerinin yüzdeleri aşağıdaki gibidir:

• %30-45 kil
• %15-20 feldspat
• %4-9 kuvars
• %4-9 zirkon
• %20-25 frit

Geniş oranda kullanılan killer ve ilave renklendirici oksitler ile kullanışlı engoblar yapılır. Belki de her bir %2’lik oksit ilavesi ile engob daldırma, çekme, potaya spreyleme yöntemleri ile uygulanabilir ve iyi bir altlık oluşturur, gelişen parçada nem tutulur ve çekme oluşmaz.
Eklenilen renkli oksitlerle renklenmedikçe özellikle beyazlığı nedeniyle düşük yanan malzemelerden yapılan ve uygulanan kil içerir. Bu zorluklar çerçevesinde engob kompozisyonları daha az çekmeye sahip olacak şekilde dizayn edilir ve beyazlığın ve opaklığın artması için çinko oksit veya zirkonyum oksit ilave edilir.

Üründe kullanılan bünye koyu renk ise daha açık renk engob yapımı mümkün olmaz. Böyle durumlarda engobun yapısı değiştirilir ve farklı kil ve kaolinler, feldspat, flint, nepheline syenite, kuvars, boraks, gibi bileşimler kullanılarak beyaz engob elde edilir ve renk veren oksitler ve seramik boyaları ile engobe renklendirilir. Engobda kullanılan hammaddeler.

• Bağlayıcılar
• Ergitici
• Özlü Seramik Hammaddeleri: Kil, kaolen
• Opaklaştırıcılar ve renklendiriciler olarak gruplandırılırlar

Çiçeklenme, gözenekli malzemelerin yüzeyinde çözülebilir tuzların birikmesidir. İçiriğinde çözünmüş tuz içeren suyun buharlaşması sonucu cephe yüzeyinde oluşan beyaz ve ince, sisli bir tuz çökelmesi olan çiçeklenme  ‘Tuzların kristalleşmesi’ olarak da bilinmektedir. Bu kristalleşme, cephelerin estetik görünüşünün yanı sıra malzemelerin bütünlüğünü ve dayanıklılığını da olumsuz yönde etkilemektedir.

Tuz kristalleşmesinin yeri; suyun akışına ve tuzun hareket etmesini sağlayan alt tabakanın geçirgenliğine bağlıdır. Herhangi bir bileşenin içinde oluşan kristalleşme ise gizli çiçeklenme (crypto efflorescence) olarak adlandırılmaktadır. Bu kristalleşme cephe kaplama yüzeyinin altında oluştuğu için yüzeyde kabarma vb. gibi bir uyarı vermediği müddetçe görünür hale gelmemektedir.

2. Çiçeklenme Hasarları

Çiçeklenme sonucunda malzemede meydana gelen değişiklikler yüzey bozulması, sert camsı tabaka (hard glassy skin) ve yapışma kaybı şeklindedir.

Yüzey Bozulması: Malzeme gözeneklerinde biriken tuz kristallerinin malzeme hacminde genişlemeye neden olması olarak tanımlanmaktadır.

Sert Camsı Tabaka (Hard Glassy Skin): Yüzeyde malzeme altında oluşan çiçeklenmenin kabarma veya pul pul dökülmesi olarak görülmektedir.

Yapışma Kaybı: Alçı, sıva veya boya benzer, kaplamaların kendisinde veya öncesinde oluşan çiçeklenme, kaplamada yapışma kaybına sebep olmaktadır

3. Çiçeklenme Neden Olur? – Çiçeklenme Sebepleri

• Betonda, cephede veya duvarda kullanılan malzemelerin bünyesinde çözülebilir tuzların bulunması,
• Tuzların çözelti haline gelebilmesi için duvarda yeterli nemli ortamın oluşması; diğer bir değişle suyun varlığı,
• Malzemenin gözenek yapısı (gözenek boyutu, sıklığı vb.) ve çözünebilir tuzların yüzeye doğru göç etmesi için bir yol, transfer kanalı veya açıklık bulunması (çatlaklar, malzeme birleşim hataları vb.)

çiçeklenme oluşumunun temel nedenleridir.

3.1. Çözülebilir Tuzların Çiçeklenmeye Etkisi

Çözülebilir tuzların doğal yapısı, dağılımı ve miktarı çiçeklenmeyi etkilemektedir. Duvar gövdesinde kullanılan tuğla malzemelerde çiçeklenme oluşumunda etkili olan tuzlar; kalsiyum sülfat (CaSO4), magnezyum sülfat (MgSO4), potasyum sülfat(K2SO4) ve sodyum sülfat (Na2SO4) olarak belirtilmiştir.

3.2. Gözeneklilik, Çatlak, Derz vb. Boşlukların Etkisi

Çiçeklenmenin en yoğun görüldüğü yerler gözeneklerin bulunduğu bölgelerdir. Malzemedeki gözeneklerin büyüklüğünün ve sıklığının gözenekler içerisinde su birikmesinde etkili olduğu bilinmektedir. Gözeneklerde biriken suların etkisiyle harcın bünyesindeki çözülebilir tuzlar çözünmekte ve gözeneklerin kanal görevi görmesiyle çözünen tuzlar yüzeye göç ederek çiçeklenmeye neden olmaktadır. (Beton Neden Çatlar? Beton Çatlakları – Çatlak Çeşitleri)

Gözenekli bir malzemenin gözenek boyutu, suyun malzeme yüzeyinin arkasına geçmesinde de etkilidir. Bununla birlikte suyun malzemeden uzaklaştırılması buharlaşma ile sağlanabilir. Bu durum difüzyon yoluyla veya gözenek havalandırmasıyla meydana gelebilir, bu da maruz kalan yüzeyin altında meydana gelen kristalleşmeye neden olur (gizli çiçeklenme). Hava koşullarından etkilenmiş malzemelerde meydana gelen açıklıklarda da tuz çözeltisi oluşma riski bulunmaktadır. Bu durum dikkate alınmadığı zaman kusurun ilerlediği ve malzeme bünyesinde çatlak oluşumuna sebep olacak hacim değişikliklerine yol açtığı belirtilmiştir. Oluşan bu çatlak-açıklık su transferi için de bir kanal görevi görmektedir. Ayrıca birbirinden farklı bileşenlerin birleşim noktalarında uygulama hatası yapılması durumunda oluşabilecek açıklıklar; suyun duvar bünyesine girmesine sebep olmaktadır.

3.3. Su-Nem Etmeni

Sıva yüzeyinin pürüzlü olması nedeniyle; yağış, sis veya yoğuşma sularından kaynaklı olarak malzeme yüzeyinde su tabakası oluşmakta ve suyun malzeme bünyesindeki çözünebilir tuzlarla etkileşimi çiçeklenmeye yol açmaktadır. Ayrıca yüzeydeki nemde meydana gelecek artış; malzemenin gözenekli yapısında kılcal boşlukların olduğu kısımlarda itici bir güç oluşturarak malzemenin bünyesinde su-nem varlığına sebep olmaktadır.
Yağışların mevsime bağlı değişikliklerini cephe yüzeyinde çiçeklenmenin görülmesi açısından etkisi olduğu belirtilmiştir. Yağışın seyrek olduğu aylarda çiçeklenmenin belirgin bir şekilde ortaya çıktığı, yağışların yoğun olduğu dönemde ise ortadan kaybolduğu ifade edilmiştir. Bu döngünün malzeme bünyesindeki çiçeklenmeye neden olan tuzların çözülerek ortadan kalkmasına kadar devam ettiği belirtilmiştir. Çiçeklenmenin su ile temizlenmesi sayesinde; oluşan durumun malzemede geçici bir sorun olduğu belirtilmiştir.

(Betonda Karbonatlaşma Nedir? Nasıl Oluşur? Nasıl Engellenir?)

• CEM I Portlant çimentosu
• CEM II Portland-kompoze çimento
• CEM III Yüksek fırın cüruflu çimento
• CEM IV Puzolanik çimento
• CEM V Kompoze çimento

Güncel çimento fiyatlarına buradan ulaşabilirsiniz.

Bu çimentoların işaretleri aşağıdaki Çizelge 1’de verilmiştir.

Çizelge 1-Çimento Çeşitleri

Çizelge 1’de çimento tipinden sonra “/” işaretini izleyen A, B ve C harfleri kullanılan mineral katkı miktarına göre verilmektedir. En az katkı kullanıldığında A, daha fazla katkı kullanıldığında B ve en çok katkı kullanıldığında C harfi kullanılmaktadır ya da başka bir deyişle nihai karışımdaki klinker oranı en yüksek olan A, orta olan B ve en az olan C ile gösterilmektedir. Bu katkıların miktarları ise standartta belirtilmiştir. Bu harflari izleyen “-” işaretinden sonra belirtilen S, D, P, Q, V, W, T, L, LL harfleri ise kullanılan mineral katkı türünü belirtmektedir. Burada;

• S: Yüksek fırın cürufu,
• D: Silis dumanı,
• P: Doğal puzolan,
• Q: Doğal kalsine puzolan,
• V: Silisli uçucu kül,
• W: Kireçli uçucu kül,
• L ve LL: Kireç taşı katkısını

ifade etmektedir.

CEM I Portland Çimentosu

Yapılarda en yaygın olarak kullanılan çimento cinsi Portland çimentosudur. Belirli oranlarda kalker taşı (CaO) ve kil (SiO2 ve Al2O3) gerekli durumlarda demir cevheri (Fe2O3) ile karıştırılıp döner fırında pişirilir. Bu süreç sonrası yarı mamül olarak adlandırılan klinker açığa çıkar. Klinkerin bir miktar alçı taşı ile beraber öğütülmesiyle Portland çimentosu elde edilir. Bu tip çimentolar, betonda herhangi özel bir nitelik gerektirmeyen yapılarda kullanılır.

CEM II Portland-Kompoze Çimento

Portland çimentosu klinkerinin ağırlıkça en fazla yüde 35’inin farklı bileşenler ile karıştırılması ve alçı taşı eklenmesiyle elde edilir. Klinker ile birlikte ana bileşen olarak yüksek fırın cürufu, silis dumanı, uçucu kül, pişmiş şist ve kalker kullanılabilir. CEM II tipi çimentolar klinkere eklenen ana bileşene göre farklı isimlerle adlandırılır.  Çizelge 1.1 Özellikle CEM II/A tipindeki çimentolar herhengi özel bir nitelik gerektirmeyen bütün yapılarda kullanılabilir. CEM II/B tipi çimentolar ise genellikle çevresel etkilere daha mukavim bir beton istendiğinde veya sıva imalatında tercih edilirler.

CEM III Yüksek Fırın Cüruflu Çimento

Yüksek fırın cüruflu çimentolar, çelik endüstrisinin bir atığı olan granüle yüksek fırın cürufu ile Portland çimentosu klinkeri karışımının az miktarda alçı taşı ile öğütülmesi yoluyla elde edilir. Yüksek fırın cüruflu TS EN197-1 (2012)’de CEM III/A, CEM III/B ve CEM III/C olmak üzere üç tip olarak sınıflandırılmıştır.

Yüksek fırın cüruflu çimentoların özellikleri, içerdikleri cüruf miktarına bağlıdır. Bu tür çimentolar deniz suyu ve diğer sülfatlı ortamlarda Portland çimentosuna göre genel olarak daha dayanıklıdır. Hidratasyon ısısı, Portland çimentosuna göre daha düşüktür. Yüksek fırın cüruflu çimentolar Portland çimentosuna göre daha yavaş dayanım kazanırlar, ancak dayanım gelişimleri daha uzun sürelidir. Ayrıca betonda geçirimliliği olumlu yönde etkilerler. Yüksek fırın cüruflu çimentolar TS EN 197-1 (2012)’de düşük erken dayanımlı çimentolar olarak da tanımlanmaktadırlar.

CEM IV Puzolanik Çimento

Puzolanik çimento, portland çimentosu klinkerinin ağırlıkça yüzde 11 ila 55’inin silis dumanı, puzolan ve uçucu kül gibi mineral katkılardan en az ikisi ile değiştirilmesi ve alçı taşı ilave edilmesiyle elde edilir. Bu çimentolar hidratasyon ısısının düşük olması nedeniyle genellikle yüksek binaların temelleri ve barajlar gibi termal çatlama riski taşıyan büyük kütle betonları, sülfata karşı direnç istenen toprak ile temas halinde bulunan yapılarda ve sıva imalatında tercih edilirler.

CEM V Kompoze Çimento

Kompoze Çimento, Portland çimentosu klinkerinin ağırlıkça belli oranda yüksek fırın cürufu ile puzolan ve/veya uçucu külle değiştirilerek ve alçı taşı eklenerek elde edilir. Bu çimentolar da yine hidratasyon ısısının düşük olması nedeniyle büyük kütle betonlarının üretilmesinde tercih edilirler.

Genel Çimentoların Bileşim ve İşaretleri

Çizelge 1.1’de yer alan 27 farklı çimento yukarıda belirtildiği üzere bileşenleri itibari ile farklı şekilde işaretlenir ve farklı özellik gösterirler. Bileşenlerin yanı sıra çimentonun işaretlenmesinde, çimentoda aranan diğer özelliklere göre (basınç dayanımı, sülfat direnci ve hidratasyon ısısı) başka ifadeler de kullanılır.

Bu ifadelerden en önemlisi olan çimentonun dayanımı TS EN 196-1’e göre tayin edilen 28 günlük basınç dayanımı (MPa) olarak tanımlanır ve 32.5, 42.5 ve 52.5 olmak üzere üç ayrı şekilde verilir. Çimento standart basınç dayanımının ardına ise çimentonun dayanım kazanma hızını ifade eden bir harf ilave edilir. Eğer çimento erken yüksek basınç dayanımı kazanıyorsa (R), normal ise (N) ifadesi eklenir. Sadece CEM III tipi çimentolara ise çok yavaş basınç dayanımı kazanıyorsa (L) ifadesi konulabilir. TS EN 197-‘de herhangi bir çimentonun belirli bir dayanım sınıfına dahil edilebilmesi için gereken koşullar verilmektedir.

Dayanıma ilave olarak TS EN 197-1 kapsamında yer alan çimentolardan 7 ürün aşağıdaki koşulları sağladıkları takdirde sülfata dayanıklı genel çimento olarak tanımlanabilmektedir.

Sülfata dayanıklı Portland çimentosu; CEM I tipindeki çimentolarda kullanılan klinkerin kompozisyonuna göre SR0, SR3 ya da SR5 ifadesi eklenebilmektedir.

Sülfata  dayanıklı yüksek fırın cüruflu çimento; içerdiği cüruf miktarına göre CEM III/B ve CEM III/C olarak adlandırılan çimentolara SR ifadesi eklenebilmektedir.

• CEM III/B-SR Sülfata dayanıklı yüksek fırın cüruflu çimento (klinkerin C3A içeriği için koşul yok)
• CEM III/C-SR Sülfata dayanıklı yüksek fırın cüruflu çimento (klinkerin C3A içeriği için koşul yok)

Sülfata dayanıklı puzolanik çimento; bu tür çimentolarda kullanılan klinker kompozisyonu belirli koşulları sağladığında içerdiği mineral katkının oranına göre CEM IV/A ve CEM IV/B olarak adlandırılan çimentolara yine SR ifadesi eklenebilmektedir.

• CEM IV/A-SR Sülfata dayanıklı puzolanik çimento (klinkerin C3A≤%9)
• CEM IV/B-SR Sülfata dayanıklı puzolanik çimento (klinkerin C3A≤%9)

Sülfata dayanıklı çimento ile yapılan betonlar bu öelliği taşımayan çimentolar ile yapılan betonlara kıyasla sülfat içeren suların bulunduğu ortamlara daha dayanıklıdırlar ve böyle ortamlardaki yapıların imalatında tercih edilirler.

Son olarak çimentonun suyla reaksiyonu sonucunda ortaya çıkan ısı belirli bir değerin altında ise o çimentoya (LH) ifadesi eklenmektedir. Bu tür çimentolar termal çatlama riski taşıyan büyük kütle betonlarının imalatında tercih edilirler.

Örneğin CEM III-C 32.5 L-LH/SR ismi bu çimentonun yüksek fırın cüruflu bir çimento olduğunu, dayanım sınıfının 32.5 Mpa olduğunu, çok yavaş basınç dayanımı kazandığını, düşük bir reaksiyon ısısı olduğunu ve sülfata dayanıklı olduğunu işaret etmektedir.

(Çimentonun Kalitesi Pratik Bir Şekilde Nasıl Kontrol Edilir?)
(Çimentonun Depolanması)

Kaynak: Betonarme Davranış ve Hesap İlkeleri- Uğur ERSOY, Güney ÖZCEBE, Erdem CANBAY

Beton parke taşları, prefabrike olarak imal edilen park, bahçe, saha ve yol inşaatı gibi yerlerde sıkça kullanılan beton esaslı, inşaat sektöründe yaygın olarak kullanılan zemin kaplama yapı malzemeleridir.

Prefabrike olarak imal edilebilmeleri, kür şartları, özel olarak ayarlanabilen ortamlarda muhafaza edilmeleri, imalatının yapılacağı yerde priz alma, istenilen mukavemete ulaşma gibi zaman kayıplarının olmaması sayesinde sağlanan hızlı imalat kolaylığından dolayı, park, bahçe, saha ve yol inşaatı gibi yerlerde beton parke taşları tercih edilmektedir. Beton parkelerin imalatı sırasında titreşimli özel beton kalıpları kullanıldığından dolayı düşük su/çimento oranına sahip betonlar kullanılabilmektedir. Bu durum istenilen mukavemette parkenin en az çimento dozajı kullanılarak üretilmesini sağlamaktadır.

Beton parkeler üretilirken şekline göre özel kalıplarda genellikle alt ve üst tabaka olmak üzere iki tabaka olarak dökülürler. Bu tabakalardan alt tabaka taşıyıcıdır. Alt tabaka betonu üst tabakadan ve parke yüzeyinden gelen yükleri güvenle zemine aktaracak şekilde tasarlanır. Alt tabakanın gerilme ve donma çözünme etkilerine karşı gösterdiği direnç parkenin kalıcılığı bakımından önemlidir. Üst tabaka ise mekanik etkilere maruz kalması ve görünen yüzey olması nedeniyle aşınma, tozuma ve estetik açıdan önemlidir.

Beton parke taşları yüzeye uygulanmadan önce altına yatak kumu diye tabir edilen sıkıştırılmış kum tabakası serilir. Bu tabakanın üzerine birbiri ile etkileşim halinde arasında derz boşlukları olan beton parkeler nizami bir biçimde yerleştirilir. Birbiri ile etkileşim halinde olan bu parkelerin uzun süre hizmet etmesi, çatlamaması, parçalanmaması, estetik görünümünü bozmadan kendini korumaları için üretim, malzeme içeriği ve uygulama şekillerine de dikkat edilmesi gerekir.

2. Beton Parke Çeşitleri ve Dizilim Şekilleri

Beton parke taşları uygulanacağı yere göre istenilen çeşit, boyut ve renklerde tercih edilebilir. Genellikle yürüyüş yolları, parklar gibi ağır yüklerin gelmediği zeminlerde 60 mm, fazla yük etkisi altında oldukları durumlarda 80 mm veya 100 mm kalınlığında parkeler tercih edilmektedir. Fabrikalarda üretilen parkeler genellikle aşağıda gösterildiği gibi değişik çeşit ve boyutta üretilip, kilitli parke, küp parke, mantar parke, karo parke, deniz dalgası parke, petek parke gibi isimlerle adlandırılırlar.

3. Beton Parke Taşlarının Avantajları

Fabrikalarda üretilen beton parkelerin avantajları şu şekilde sıralayabiliriz;

1. Üretimde yerli malzemeler kullanıldığı için dışa bağımlılık yoktur.
2. İstenilen ebatlarda, renklerde hızlı ve fazla kapasite ile üretilebilirler.
3. İstenilen mekanik özelliklere göre agrega ve bağlayıcı malzeme seçme imkânı vardır.
4. Don ve aşınmaya karşı dayanımını uygun malzemeler ile istenildiğinde arttırılabilir.
5. Prefabrike oldukları için uygulaması hızlı ve uygulama ardından hemen hizmete açılabilir.
6. Uzun süre (20-25 yıl gibi ) bakım onarım gerektirmezler.
7. Altyapı uygulamaları yönünden, sökülüp altyapı işçiliğinden sonra tekrar kullanılabilirler.

4. Beton Parke Taşları Nasıl Üretilir?

Beton parke taşı üretiminde laboratuvarda dizaynı yapılan betonlarla, beton parke fabrikalarında büyük ölçeklerde makineler ile üretimi mümkündür. Fabrika sahasında önceden çeşitlerine göre agregalar, çimento, su, boya vs. depolanır. Parke taşı imalatı sırasında belirlenen malzeme oranlarına göre bunkerlerden (haznelerden) karıştırıcılara alınan malzemeler homojen biçimde alt ve üst tabaka olacak şekilde karıştırılır ve silolara gider. Daha sonra taşıyıcı bantların üzerindeki kalıplara dökülen beton sıkıştırma makinesinde istenilen oranda tam sıkışma sağlanana kadar basınç ve titreşim yardımı ile sıkıştırılır. Fabrika ortamları genelde açık hava olduğundan doğal çevre şartlarında kurumaya bırakılan ve kür işlemine tabi tutulan beton parkeler paletler halinde stoklanarak satışa hazır hale gelirler.

Fabrikalarda üretilen beton parkelerin üretim öncesi seçiminden depolanmasına ve sonuna kadar geçen süreç aşağıda gösterilmiştir.

Aşınma direnci beton parke taşlarının dayanıklılığını etkileyen çok önemli bir özelliktir. Beton parkelerin imalatında parkenin yüzey tabakasının aşınma direncinin yüksek olması istenmektedir. Beton genel olarak çimento, su, iri ve ince agregaların birleşerek sertleşmesinden oluşan bir yapı malzemesidir. Çimento ve su karışımının oluşturduğu çimento hamuru agregalar arasındaki boşlukları doldurarak agregaların birbirine bağlanmasını sağlar. Bu bakımdan beton parke taşı üretiminde kullanılacak malzemeler özenle seçilmelidir. Beton parkelerin üretim çeşitlerinin prefabrik olması, hızlı uygulanması, estetik, dayanıklı olması, istenilen ebat, renk ve şekillerde üretilmesi ile her zaman cazip olmuştur. Alternatifi diyebileceğimiz asfalt ve beton kaplamalara rağmen çoğu yerde bu sayılan özelliklerinden dolayı tercih edilmektedir.

Kaynaklar:
PREFABRİK BETON YAPI MALZEMELERİNİN GERİ DÖNÜŞÜM AGREGASI OLARAK BETON PARKE YAPIMINDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI-Murat MEMİŞOĞULLARI
PİRİT, KORUNT VE SU TUTUCU POLİMERİN BETON PARKELERİN YÜZEY AŞINMA DİRENCİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI-CİHAN AKYÜZ
KROMİT, MANYETİT VE KUVARS İNCE AGREGASININ BETON PARKELERİN YÜZEY AŞINMA DİRENCİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI-MUSTAFA ÜÇOK

Sürtünme, bir katı cisim ile kendisine temas eden başka bir cismin izafi hareketine veya hareket eğilimine karşı ortaya çıkan bir dirençtir.

Malzeme çiftinin yüzeyleri arasındaki hareket türü kayma, yuvarlanma ya da bunların birleşimi şeklinde olabilir. Sürtünme genellikle kuvvete ve enerjiye bağlı büyüklükler ile tarif edilir. Bu büyüklükler şu şekildedir:

1. Sürtünme kuvveti (FR): Hareketin yönüne ters olarak ortaya çıkan bu büyüklüğün iki şekli vardır:
   • a) Statik sürtünme (izafi hareketsiz durumda)
   • b) Dinamik sürtünme (izafi hareket olması durumunda)
2. Sürtünme momenti (MR): Sürtünmenin neden olduğu açısal izafi harekete karşı ortaya çıkan bir büyüklüktür.
3. Sürtünme katsayısı (μ): Sürtünme kuvvetinin normal kuvvete bölünmesi ile hesaplanır.
   μ=FR/FN
4. Sürtünme işi (AR): Bir hareketin sürtünme altında meydana getirdiği iştir.
5. Sürtünme gücü (PR): Sürtünme için harcanan güç kaybıdır.
6. Sürtünme açısı (ρ): Sürtünme kuvveti ile normal kuvvetlerin toplamından elde edilen bileşke kuvvet ile normal kuvvet arasındaki açıdır.

ρ = arctan(μ) veya μ = tan(ρ)

Ayrıca statik sürtünme açısı vardır. Kayma başlamadan hemen önceki sürtünme açısına denir. Bu durumda statik sürtünme açısı için ρo = arctan(μo) yazılabilir.

Sürtünme ölçü büyüklüğü sadece malzemeye ait bir özellik olmayıp tribolojik sisteme ait bir büyüklüktür ve basitçe şu şekilde ifade edilebilir:

Sürtünme ölçü büyüklüğü = f (sistemin yapısı, zorlama bileşenleri)

Sistemin yapısında sürtünme olayına doğrudan katılan cisimler ve özellikleri bulunur. Zorlama bileşenleri ise normal kuvvet, kayma hızı, sıcaklık ve süredir. Sürtünme büyüklüklerini teorik olarak hesaplamak, tribosistemin karmaşık olması nedeniyle imkansızdır.

2. Sürtünme Kanunları

Sürtünme kuvveti cismi hareket ettirmek için uygulanan kuvvetten daha küçükse hareket meydana gelir. Uygulanan kuvvete eşit fakat hareketin yönüne ters ise hareket olmaz. Cismi hareket ettirmek için uygulanan kuvvet sürtünme kuvvetinden büyük olduğunda cisim bu kuvvetin düzlem üzerindeki bileşeni doğrultusunda hareket eder. Sürtünme kuvveti bu kuvvetten daha küçüktür ve yüzeye paraleldir.

Temas eden iki cismin klasik sürtünme kanunlarını Amontus (I. ve II. kanun, 1699) ve Coulomb (III. kanun, 1781) ortaya çıkarmıştır. Bu kanunların doğruluk kontrolü bir mikroskop ile rahatça görülebilir. Kuru sürtünme kanunları olarak da bilinen bu kanunlar şu şekildedir:

1. Sürtünme kuvveti normal kuvvet ile orantılıdır.
2. Sürtünme kuvveti malzeme çiftinden bağımsızdır.
3. Kayma hızı küçükse sürtünme kuvveti kayma hızına bağlı değildir.

3. Sürtünme Katsayısı

Yapılan çeşitli deneylerle sürtünme katsayısının kayma mesafesine, kayma süresine, cismin sertliğine, yüzey pürüzlülüğüne ve temas yüzeyindeki ortalama tane büyüklüğüne bağlı olduğu görülmüştür. Kayma süresi, kayma mesafesi ve ortalama tane büyüklüğü arttıkça sürtünme katsayısı da belli bir değere kadar arttıktan sonra o değerde yaklaşık olarak aynı kalır. Statik sürtünme katsayısı μo kinematik sürtünme katsayısı μ den genelde daha büyüktür ve temas süresinin bir fonksiyonu olarak değişir. Kayma hızı artarken kinematik sürtünme katsayısı biraz azalır. Aşağıdaki şekil-b’de görüldüğü gibi hareketin ilk anında sürtünme katsayısı en büyük değere sahiptir. Fakat normal kayma hızlarında sürtünme katsayısındaki azalış az olduğundan sürtünme katsayısı sabit kabul edilir.

Harekete başlarken bir kay-dur olayı meydana gelir. Bu durum statik sürtünmenin kinematik sürtünmeden büyük olmasından ve sürtünme olayı mevcut iken cismi harekete geçiren ara elemanın şekil değiştirme kabiliyetine sahip olmasına bağlıdır. Ara eleman olarak bir yay kullanıldığı düşünülürse böyle bir durum için aşağıdaki gibi bir model yapılabilir.

Hareketsiz olan cismi (B elemanını) hareket ettirebilmek için yaya Fo=μo.FN büyüklüğünde bir çekme kuvveti uygulamak gerekir. Hareket başladıktan sonra çekme kuvvetinin değeri F=μ.FN olur, μ0 > μ olduğundan F0>F dir. İlk anda kuvvet sürtünme kuvvetini yenmeden yani F0 değerine ulaşmadan harekete geçemez. Bu sürede yayda (çekme elemanında) şekil değişimi meydana gelir. Hareket başlar başlamaz sürtünme aniden azalır ve yayda biriken şekil değiştirme enerjisi B elemanını bir sıçratma hareketi ile ileri kaydırır. B elemanının hareketi uzun sürmez, atalet momentinden ötürü hemen durur. Kay-dur şeklindeki bu hareket tekrarlanır. Yayın A noktası doğrusal bir yol izlerken B noktası yani B elemanı kay-dur hareketi ile kademeli bir yol izler.

4. Sürtünme Çeşitleri

Malzeme çiftinin durumuna göre sürtünme, triboloji çerçevesinde beş gruba ayrılır:

• Kuru sürtünme: Katı cisimlerin doğrudan sürtünmesidir.
• Sınır sürtünme: Sürtünme çiftinin yüzeylerinde moleküler boyutta ince bir yağ filminin olması durumudur.
• Sıvı sürtünme: Temas çifti arasında bulunan yağ filminin yüzeylerin birbirine temasını tamamen engellemesi durumudur. Hidrostatik veya hidrodinamik olarak meydana gelir.
• Gaz sürtünmesi: Sıvı sürtünmesindeki gibidir. Temas çiftini birbirinden ayıran bir gaz bulunmalıdır. Bu gaz filmi aerostatik veya aerodinamik haldedir.
• Karışık sürtünme: Sıvı veya gaz sürtünmesi ile birlikte kuru sürtünmenin de olması halidir.

Aşağıda Stribeck eğrisinde temas çiftinin izafi hareketinde bir sürtünme türünden diğerine geçişi ve sürtünme katsayısının değişimi verilmektedir.

Aslında gerçek bir kuru sürtünme yalnızca laboratuvar ortamında yapılabilir. Çünkü doğal ortamda atmosferin etkisiyle temas çifti yüzeylerinde bazı gazlar absorbe edilmiştir. Bu gazlar birtakım oksitler, yağ ve pislikler gibi kimyasal bileşikler meydana getirir. Bu bileşikler yağlayıcı bir rol üstlenir ve sürtünmeyi kısmen azaltır. Bu kimyasal bileşiklerden ancak laboratuvarda vakumlu bir ortamda fiziksel ve kimyasal yollarla temizlenebilir ve gerçek metal-metal teması sağlanabilir.

Kuru sürtünmede izafi hareket nedeniyle noktasal metal temasının olduğu kısımlarda soğuk kaynak hali meydana gelebilir. Bu kaynama olayı genellikle üzerinde kimyasal bileşikler bulunan tabakalar arasında oluşur. Sürtünme esnasında kaynayan bu noktalar ya hareketi durdurur ya da yüzey tabakasından partiküller kopararak tabakanın yırtılmasına neden olur. Buna göre sürtünme için metal kaynak bağları ile içerisinde bazı kimyasal bileşikler bulunan tabakalar arasındaki bağların meydana getirdiği direnç denilebilir. Benzer şekilde sürtünme kuvveti için ise hem kaynak bağlarını hem de kimyasal bileşiklerin oluşturduğu tabakaları koparmaya çalışan kuvvet şeklinde bir tarif yapılabilir. O halde sürtünme kuvveti temas çifti arasındaki düzensizliklerden doğan ve moleküler çekme kuvvetlerinden dolayı temas yüzeylerine etkiyen pek çok kuvvetin bileşkesidir.

Kuru Sürtünme

Aşınmanın meydana geldiği temas çiftinin yüzey alanı önemlidir, çünkü tribolojik olaylar burada meydana gelir. Temas alanının görünen hali ile gerçek hali birbirinden farklıdır. Gerçek temas alanı her zaman görünen temas alanından küçüktür. İmalat teknolojisinde yüzeyleri pürüzsüz elde etmek imkansızdır. Hangi teknoloji kullanılırsa kullanılsın yüzeydeki atomların yapısından dolayı en az birkaç mikron büyüklüğünde pürüzler yer alacaktır. Temas çiftinde bu pürüzler birbirine temas ederek karşılıklı olarak etkileşime geçerler. Gerçek temas alanı sadece temas halindeki pürüzlerin yüzey alanları toplamıdır.

Temas alanının büyüklüğüne yük miktarı ve yükleme şekli etki eder. Yük miktarı büyük olursa temas halindeki pürüz tepeleri ezilerek kısalır ve kısa olan pürüz tepeleri de temas etmeye başlar. Yükleme artmaya devam ederse temas eden pürüz sayısı da artar ve gerçek temas alanı büyüyerek görünen temas alanına yaklaşır. Yani gerçek temas alanı uygulanan yük ile orantılıdır. Temas halindeki pürüzsüz yüzeylerde meydana gelen adhezyon yapışması soğuk metal kaynağına benzer bir olaydır.

Kaynaklar:
Ersin ARSLANBULUT-FARKLI YÜZEY İŞLEMLERİ UYGULANMIŞ LAMEL VE KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİR İLE ÇELİK MALZEMELERDEN ÜRETİLMİŞ KAMLARIN AŞINMA DAYANIMLARININ İNCELENMESİ
Weck, M. (1991). Werkzeug maschienen fertigungssysteme Band 2. Konstruktion und Berechnung (s. 543).
Czichos, H., & Habig, K. (1992). Tribologie Handbuch-Reibung und Verschleiss. Germany
Akkurt, M. (1986). Makina Elemanları- Cilt II. (s. 288). içinde İstanbul: İTÜ.
Akkurt, M. (1990). Makine Elemanları, Cilt I. İstanbul: Birsen Yayınevi.

Elyaf, bir boyutunun diğer iki boyutuna oranının çok büyük olduğu, insan eliyle üretilebilen veya doğal yollarla bulunabilen, aynı materyalin daha büyük boyutlarına kıyasla elastisite modülleri ve mukavemet değerlerinin daha iyi malzemelerdir.

Elyaf kullanımı insanoğlu için geçmişi olan bir malzemedir. Eskiden alçı ve kerpiç gibi yapı malzemelerine elyaf formatında at, keçi gibi hayvan kılları; keten, kenevir gibi doğal elyaflar ilave edilmiştir. yüzyılın sonlarında doğada hazır halde bulunmayan insan yapımı elyaflar üretilmiştir. Çok kısa bir geçmişe sahip olan sentetik elyaflar sıkça kullanılmaya başlamıştır.

2. Elyaf Katkılı Beton

Agreganın ve çimento hamurunun aderansı sonucunda meydana gelen beton, homojen olmayan bir malzemedir. Bu duruma bağlı olarak beton kırılma süreksizlikleri göstermektedir. Agrega ve çimento yüzeyindeki süreksizlikler betonun kırılmasına sebep olmaktadır. Beton içindeki çimento ve agregalar, karşılamaları gereken gerilme değerlerini gevrek kırılmanın sebep olduğu ani göçme nedeniyle karşılayamayabilirler. Ancak Beton karışımına ilave edilecek olan elyaflar mekanik özellikleri iyileştirdiğinden oluşan mikro çatlakların büyümesi engellenerek betonun daha sünek davranış göstermesi sağlanabilmektedir.

Beton karışımlarında kullanılan elyaflar, çekme mukavemetlerinin yüksek olmasına bağlı olarak, betonda çatlakların başlamasını, yayılmasını ve birleşerek büyümesini önlemeye yardımcı olurlar. Doğru miktarlarda ve uygun amaçla kullanılan elyaflar betonda çatlak oluşturabilecek gerilmeleri betonda henüz çatlamanın olmadığı kısımlara iletirler ve gerilmelerin daha geniş bir alana yayılmasını sağlarlar. Çatlak oluşmuş kısımlarda betonu bir arada tutan ve dağılmasını önleyen elyaflar sayesinde gerilmeler iletilmektedir. Betondaki gerilmenin birbirlerine kıyasla daha az gerilme altında olan diğer alanlara bu şekilde elyaflar üzerinde iletilmesi ile daha büyük bir dayanım, dolayısıyla kırılma olmadan taşınabilecek daha büyük bir değer elde edilmesini sağlamış olur.

Elyaf ilavesi ile mekanik özellikleri iyileştirilen beton elyafsız betonun taşıyabileceğinden daha büyük gerilmeleri karşılayabilecek şekilde geliştirilmiş bir kompozit hale getirilmiş olur.

Betonun basınç dayanımının arttırılması, tokluk değerinin artacağı anlamına gelmemektedir. Tokluğun istenen seviyede olmamasına bağlı olarak beton karışımlarının mekanik özelliklerine bakıldığında söylenebilecek ilk kusur gevrek davranış sergilemeleri olmaktadır. Gevreklik sadece normal betonların değil yüksek dayanıklılığa ve yüksek dayanıma sahip betonlar için de önemli bir sorundur. Gevrek davranış, gerilme şekil değiştirme grafiğinin tepe noktası geçildiği anda yapı elemanının ani göçme durumuna sebebiyet vermektedir. Yüksek performanslı betonlarda gevrekliğin yanı sıra yangın durumunda iyi performans sergileyememesi de diğer bir olumsuz özelliğidir.
Beton yapılan çalışmalar sonucunda basınç dayanım değerlerinin iyileştirilmesi ile daha sık kullanım olanağı sağlamakta olan bir kompozittir. Fakat basınç dayanım özelliklerinin iyileştirilmesi gevrek davranış sergilemesini engellememektedir. Enerji yutma kapasitesinin düşük olmasından dolayı gerilme kapasitesine ulaşan yapı elemanlarının ani göçmesi ile sonlanmaktadır.

Betona takviye edilen elyaf ile betonun darbe dayanımları, tokluk, aşınma dirençleri, eğilme ve çekme dayanımları, süneklik, yük taşıma ve deformasyon kapasiteleri gibi mekanik özelliklerinin arttığı bilinmektedir.

Yukarıda elyaf içeriğine göre gerilme – şekil değiştirme grafiği gösterilmektedir. Bunların yanında elyaf ilaveli betonların, artan mekanik özeliklerinden dolayı inşaat sektöründe bu mekanik özelliklere ihtiyaç duyulan birçok farklı alan bulunmaktadır.

Bu nedenle son yıllarda, hem endüstriyel hem de akademik dünya, dikkatlerini doğal elyaflarla takviye edilmiş sürdürülebilir kompozitlerin geliştirilmesine vermiştir. Özellikle, arasında bazalt olanları, takviye olarak kullanılabilecek doğal elyaflar (yani, hayvansal, bitkisel veya mineral) özellikleri için daha ilginç olanı temsil eder. Bazalt elyaflar cam elyaflara kıyasla daha iyi özellikler sunmaktadır. ASTM’ye göre bir malzemeye elyaf adının verilebilmesi aşağıdaki koşulları sağlaması ile mümkündür;

• Uzunluğunun enine oranı en az 10/1
• En büyük kesit ≤ 0,05 mm²
• En büyük genişlik ≤ 0,25 mm olmalıdır.

Elyafların milimetrik boyutlarda üretilmeleri ile büyük formlarına oranla daha az yapısal hata içermeleri sağlanmaktadır. Bu nedenle aynı malzemenin elyaf formu mekanik olarak daha üstün özellikler göstermektedir. Elyafların elastisite modülleri ve dayanım değerleri büyük formlarına göre daha yüksek değerlere sahiptir bu durumda elyafları malzemenin en gelişmiş hali kılar. Ancak beton teknolojisinde son zamanlarda kullanımı artan elyaf ilavesi, taze betonda topaklanmanın artmasına bağlı olarak slump değerini düşürmektedir. Bu durum betonun mekanik özelliklerini (dayanım, dayanıklılık, durabilite gibi) olumsuz etkilenmektedir ve kusur oluşturmaktadır.

2.1. Elyaf Katkısının Betonda Sağladığı İyileşmeler

Elyaf katkısı;

• Taze beton karışımında rötre oluşumunun önüne geçer,
• Eğilme ve çekme mukavemetlerini olumlu yönde iyileştirir,
• Enerji yutma kapasitesini ve çarpma dayanımını arttırır,
• Gevrek davranış sergilemesini engeller,
• Durabilite özelliklerini iyileştirir.

Literatür çalışmasına dayanarak, bazalt elyafları ve bazalt elyaf takviyeli polimerleri, yüksek bir çekme mukavemetine, alkali ve deniz ortamlarına karşı iyi bir dirence sahiptir. Bu nedenle, bazalt elyaf takviyeli polimerlerden üretilen makro bazalt elyafları, açık deniz ve denizcilik uygulamalarına yönelik elyaf beton için kullanılmaya uygundur. Bazalt elyaflarının korozyon direnci özellikleri, deniz ortamının sertlik koşullarında kullanım için uygun bir seçimdir.

3. Elyaf Çeşitleri

Çeşitli kullanım alanlarına uygun ve istenen mekanik özelliklerine göre elyafların çok farklı türleri mevcuttur. Elyaflar doğal ve yapay olarak aşağıdaki gibi sınıflandırılabilirler;

• Doğal Elyaflar
  • Bitkisel
  • Hayvansal
  • Mineral
• Sentetik Elyaflar
  • Metalik
  • Polimer
  • Seramik

Sünme ancak basınç gerilmeleri oluşturan kalıcı yükler altında meydana gelir. (Beton Basınç Dayanımları ve Dayanımları Etkileyen Faktörler) Eğer iki özdeş numuneden birisi yüklenmeden, diğeri kalıcı bir yük altında saklanır ve bu numunelerde belli bir zaman süresi içinde oluşan birim kısalmalar ölçülürse, sünme deformasyonu yüklenmiş numune deformasyonundan yüklenmemiş numunenin deformasyonu çıkarılarak hesaplanabilir. [1]

1. Sünme Bileşenleri

Sünme davranışının fiziksel olarak daha iyi anlaşılabilmesi için sünme şekil değiştirmesi birçok bileşene ayrılarak incelenebilir.

Elastik ve plastik sünme bileşenleri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Sürekli olarak uygulanan σ0 gerilmesi etkisiyle sünme azalan bir şekilde artmaktadır. Gerilme t1 anında kaldırıldığında, sünme şekil değiştirmesinde ani bir değişimden ziyade zamanla gözlenen yavaş bir azalma gözlemlenir. Sünme şekil değiştirmesinin büyük bir kısmı plastik karakterdeyken bir kısmı elastik karakterdedir.

Sünme şekil değiştirmesinin geçici olarak kabul edilen elastik kısmı gecikmiş elastik şekil değiştirme olarak adlandırılmaktadır ve εd(t) ile gösterilmektedir. Uzun süreden beri yüklü tutulan bir beton numunesinden yük kaldırılırsa ortaya çıkacak gecikmiş elastik şekil değiştirme toplam elastik şekil değiştirmenin %50’sini oluştururken toplam sünme şekil değiştirmesinin %10 ila %30’una denk gelmektedir. Her ne kadar yük kaldırıldıktan sonra gözlemlense de yük altında geçen süre boyunca da aynı büyüklüğe sahip olduğu ve yüklemeden hemen sonraki zaman aralığında hızlı bir şekilde arttığı düşünülmektedir bu durum gecikmiş elastik şekil değiştirmesi için geçerlidir. Rüsch’e göre gecikmiş elastik şekil değiştirme eğrisinin şekli numune yaşından, boyutlarından ve beton karışımından bağımsızdır [2].

Büyük bir kısmı plastik karakterde olan sünme şekil değiştirmesi, yayılma olarak tanımlanır ve εf(t) ile gösterilmektedir. Bundan dolayı herhangi bir t andaki sünme şekil değiştirmesi aşağıdaki denklem ile gösterilir.

εc(t) = εd(t)+ εf(t)

Sünmenin yayılma bileşenini alt gruplara ayırmak için yüklemeden sonraki ilk 24 saatte görülen hızlı ilk yayılma olarak tanımlanmıştır ve εfi(t) ile gösterilmiştir. Hızlı ilk yayılma kalıcı şekil değiştirmeler doğmasına sebep olurken büyük ölçüde ilk yükleme anındaki beton yaşına bağlı olmaktadır. εfi(t) değeri o kadar büyük olur eğer numune ne kadar erken yüklenirse. Yüklemeden bir gün sonra görülmeye başlanan ve yavaş bir şekilde gelişen yayılma şekil değiştirme bileşeni ortamın bağıl nemine bağlı olup kendi içerisinde basit yayılma bileşeni, εfb(t) ve kuruma yayılma
bileşeni εfd(t) olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Kuruma yayılması, kuruyan bir ortamda yüklü olan numunede görülmesi mümkün kalıcı sünme şekil değiştirmesidir.

εc(t) = εd(t)+ εfi(t)+εfb(t)+εfd(t)

Sünme bileşenleri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

εfb(t) Basit yayılma bileşeni, beton dayanımına, agrega türüne, miktarına, büyüklüğüne ve yükleme anındaki beton yaşına bağlıdır. εfd(t) Kuruma yayılma bileşeni ise numune şekli, boyutlarına ve nem miktarına bağlıdır. Beton Neden Çatlar? Beton Çatlakları – Çatlak Çeşitleri)

2. Yaş Etkisi

Sünme şekil değiştirmesinin bileşenleri, ilk yükleme anında betonun yaşında olduğu gibi bir dereceye kadar hidratasyon derecesinden etkilenirler. Bu bileşenlerden en çok etkilenenler, hızlı ilk yayılma εfi ve basit yayılma εfb‘dir.

Aynı özelliklere sahip fakat t0, t1 ve t2 gibi farklı zamanlarda yüklenen numunelerde gözlenen sünme davranışının zamana bağlı değişimi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

εc∗(), t0, t1 ve t2 farklı zamanlarda meydana gelen sünme şekil değiştirmesidir. İlk olarak t anında uygulanan ve uygulanmasına devam edilen bir yük etkisiyle t anında ölçülen sünme şekil değiştirmesi εc(t,τ) ile gösterilmektedir. Yaş etkisi, zamanla birlikte değişen gerilme geçmişi altında sünme şekil değiştirmelerinin tahmin edilmesini zorlaştıran bir etmendir.

3. Sünme Katsayısı

Devamlı olarak sabit gerilme altında tutulan bir numunenin herhangi bir t anındaki sünme şekil değiştirmesinin ani şekil değiştirmesine oranı sünme katsayısı olarak tanımlanır ve Φ(t,τ) olarak gösterilmiştir.

Sünme katsayısının büyüklüğü ilk yükleme anındaki beton yaşına bağlı olduğu gibi sünme şekil değiştirmesinin ilk yükleme anındaki de buna bağlıdır.

Sünme ve ani şekil değiştirme bileşenleri gerilmeyle orantılı olduğundan Φ(t,τ) sadece zamana bağlı bir fonksiyondur ve uygulanan gerilmeden bağımsızdır. Φ*(t,τ) ile gösterilen zaman sonsuza yaklaştıkça sünme katsayısı da belirli bir son değere ulaşır ve bu da son sünme katsayısı olarak tanımlanmaktadır. Bu ulaşılan son değer betonun sünme kapasitesinin ifade edilmesinde kullanılan bir büyüklüktür. Sünme katsayısının da bilindiği düşünülerek herhangi bir t anında hızlı bir şekilde sünme şekil değiştirmesine ulaşmak mümkündür bu da denklemaşağıdaki yardımıyla gösterilmiştir.

Φ(t,τ)=εc(t,τ) /ε0(τ)

Burada Φ(t,τ), sünme katsayısına gösterirken, εc(t,τ), sünme şekil değiştirmesi ve ε0(τ)  ani şekil değiştirmesine göstermektedir.

4. Süperpozisyon Prensibi

Süperpozisyon prensibi, betonarmedeki yüke bağlı olan şekil değiştirmeler gerilmeyle benzer olduğundan zamanla değişen gerilme altındaki yer değiştirmeleri tahmin edebilmek amacıyla süperpozisyon prensibinden yararlanmaktadır. İlk olarak McHenry tarafından süperpozisyon prensibinin betonarme uygulanması yapılmış olup bu prensip, τ1 anında uygulanan bir gerilme artımının etkisiyle ortaya çıkan şekil değiştirmenin diğer zamanlarda uygulanan gerilmelerden bağımsız olduğu düşüncesine dayanmaktadır. [3]

Beton Dayanım Deneyleri

Kaynaklar;
[1] Uğur ERSOY, Güney ÖZCEBE, Erdem CANBAY-Betonarme Davranış ve Hesap İlkeleri[2] ACI 435R – 95 (1995). Control of Deflections in Concrete Structures. ACI Committee 435: American Concrete Institute.
[3] Gilbert, R. (1988). Time effects in concrete structures. Amsterdam: Elsevier Science publishers B.V.
[4] Amanullah ZAMANİ-BETONARME YÜKSEK BİR BİNANIN ZAMANA BAĞLI DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Toz metalürjisi, metal ve alaşım tozlarını belirli basınç ve sıcaklık altında ergitmeden parça haline getirme işlemidir. Hazırlanan tozlar sinterleme ısıl işlemiyle difüzyon ile birbirine bağlanarak malzemenin dayanımı artırılmış olur. Aşağıdaki şekilde toz metalürjisi yöntemi şematik olarak gösterilmiştir.

Matris ve takviye fazlarını oluşturan tozlar karıştırılarak uygun bir kalıba dökülür. Kalıba dökülen tozlar birbirine bağlanması için kuvvet uygulanarak sıkıştırılır. Sıkıştırılan tozlar ergime sıcaklığının altında ısıl işleme tabi tutulur. Ancak katı hal difüzyonun gerçekleşebilmesi için seçilen sıcaklığın olabildiğince yüksek olması istenir.

Toz metalürjisi yönteminin diğer bir uygulama şekli de karıştırılan tozların doğrudan sıcak presleme işlemine tabi tutulmasıdır. Sıcak presleme işlemi diğer yöntemlere göre daha ucuz bir yöntemdir. Bu yöntemde matris fazı olarak alüminyum, bakır, nikel ve titanyum gibi alaşımlar kullanılırken takviye fazı olarak da B4C, SiC, grafit, Ti parçacıkları ve kısa fiberler kullanılır.

Tozların Üretimi ve Hazırlanması

Toz metalürjisinden kullanılan tozların kimyasal bileşimi ve saflığının yanında tane boyutu, tozların dağılımı ve yapısı son derece önemlidir. Bu yöntemde malzeme üretilmesine tozların üretilmesi ile başlanır. Kullanılan tozlar genellikle 1 mm’den küçük tozlardır.

Metal tozlarının imalinde kullanılan teknikler, tozların birçok özelliklerini tayin eder. Tozun geometrik şekli üretim yöntemine bağlı olarak küreselden, karmaşık şekle kadar çok farklı olabilmektedir. Tozun yüzey durumu da üretim yöntemine göre değişiklik göstermektedir. Malzemelerin çoğu, özelliklerine uygun bir teknik kullanılarak toz haline getirilebilir. Birçok toz üretim tekniği arasından, ticari olarak şu teknikler kullanılmaktadır;

• Elektrolitik ayrıştırma yöntemi
• Kimyasal yöntemler
• Atomizasyon yöntemi
• Mekanik yöntemler
• Talaş kaldırma
• Değirmende öğütme
• Mekanik alaşımlama

Bu tekniklerde kullanılan toz parçacıkları tanelerden oluşur. Bu tanelerin mikroyapıları kristal kafes yapısında olabileceği gibi amorf yapıda da olabilir. Kullanılan tozların tane boyutu olarak uzunlukları esas alınır. Bu tozlar düzenli olarak eleklerden elenerek sınıflandırılır. Bir mikrondan yüz mikrona kadar değişen oranlarda tane boyutlu toz bulmak mümkündür.

Üretilen tozların tane boyutlarının yanında saflığı da önemlidir. İçerisindeki yabancı maddelerden arındırılmış olması gerekir. Tozların açıkta uzun süre kalmasıyla ince bir oksit tabakası ile kaplı olabilir. Tozlar bir birine sürtündüğü için oluşan oksit tabakası kalkacaktır.

Toz metalürjisi yöntemi kullanılarak elde edilecek numunelerin en önemli safhalarından bir tanesi sinterleme işlemidir.

Sinterleme İşlemi

Sinterleme, metal tozlar arasında yayınım ve benzeri atom hareketleri ile bağ oluşturarak mukavemeti artıran bir ısıl işlemdir. Sinterleme sırasında parçadaki geometrik değişimler atomların hareketini sağlayan ısıtmadan kaynaklanır. Yüksek sıcaklıklarda, çok sayıda atom komşuları ile bağlarını koparacak ve yeni yerlere gidecek düzeyde enerjiye sahip olacaktır. Atomların hareket edebilmesi için gerekli olan bu enerjiye aktivasyon enerjisi denir. Aktivasyon enerjisi malzemeye ve atomlar arası bağ kuvvetine bağlıdır. Bu nedenle sinterleme sıcaklıkları malzemelerin ergime sıcaklıkları ile ölçeklendirilir Sinterleme sıcaklığı, tek bileşenli sistemlerde metalin ergime sıcaklığının 2/3’ü veya 4/5’i kadar alınır. Çok bileşimli sistemlerde ise ergime derecesi düşük olan metalin ergime sıcaklığının altında tespit edilir.

Sinterleme işlemleri katı-hal sinterleme ve sıvı fazlı sinterleme olmak üzere iki farklı yöntemle yapılabilmektedir. Sinterlenen parçanın istenilen özelliklere sahip olmasının yanında parçanın istenilen boyutlarda olması da bir zorunluluktur. Katı hal sinterleme teorik açıdan en iyi anlaşılmasına rağmen sinterlenmiş ürünlerin %70’i sıvı fazlı sinterleme ile üretilmektedir. Bu durum, kompozit özelliklerin ve hızlı sinterlemenin birlikte yansımasıdır. En çarpıcı yanı da sıvı fazlı sinterlenmiş parçaların değeri toplam sinter ürünlerinin değerinin %90’ını oluşturmasıdır.

Aşağıdaki şekilde iki küreye ait sinterleme modeli verilmiştir. Başlangıçta sıkıştırılan tozlar arasında temas mevcuttur. İlerleyen aşamalarda temas noktaları artarak oluşan bağ genişler ve tane sınırlarında boyun oluşumu başlar. Son aşamada küreler tamamen birleşerek başlangıç küresinin 1,26 katı olacak şekilde yeni küre meydana gelir.

Sinterleme işleminde, sıkıştırılmış olan toz karışımı tozların ergime sıcaklığının altındaki sıcaklıklara kadar atmosfer korumalı veya atmosfer korumasız sinterleme fırınlarda yapılır. Sinterleme işleminin aşamaları aşağıdaki şekilde verilmiştir. Bu aşamalarda malzemede boyun oluşumu ve tane sınırları genişler ve gözenekleri azalır. Böylelikle malzemenin kimyasal olarak da bağlanması sağlanmış olur.

Sinterleme, malzeme cinsine, numunenin şekline ve büyüklüğüne bağlı olarak değişik metotlarla gerçekleştirilebilir. Sinterleme metotları genel olarak katı, sıvı ve reaksiyon sinterlemesi olarak üç grupta toplanmıştır. Ayrıca sinterleme sıcaklığı, sinterleme atmosferi ve sinterleme süresi gibi parametreler sinterleme sonucunu etkileyen faktörlerdir.

Mekanik Alaşımlama

Mekanik alaşımlama yöntemi, karıştırılmış yâda ön alaşımlanmış başlangıç tozlarından kararlı yâda yarı kararlı fazların sentezlenebildiği, nano-kristalli ve amorf yapıların üretilebildiği katı-faz toz üretim tekniğidir. Yüksek enerjili öğütme işleminin kullanıldığı mekanik alaşımlama işlemi oksit indirgeme ve son zamanlarda da kaplama işlemi olarak da kullanılmaktadır. Klasik alaşımlama işlemleri sırasında karşılaşılan ergime problemleri, istenmeyen reaksiyonların oluşumu, takviye elamanı ve matris arasındaki ıslatma problemleri ve takviye elemanının heterojen dağılımı gibi problemler mekanik alaşımlama yöntemi ile ortadan kaldırılabilir.

Mekanik alaşımlama işleminde tozlar bilyeli değirmen içerisinde sürekli kırılma ve soğuk kaynağa maruz kalırlar. Bu işlem sayesinde tane boyutlarında küçülme olur. Takviye elemanının matris içerisinde homojen olarak dağılması sağlanır. Bilyelerin birbirine ve potanın yüzeyine çarpan tozlar plastik deformasyona maruz kalarak birbirlerine kaynak olur ya da kırılırlar.

Tozlar bu şekilde çarpışarak enerji kazanır. Enerji kazanan tozlar birbirine kaynak olarak kırılır ve tekrar kaynak olur. Böylelikle plastik deformasyona maruz kalan tozlar sertleşir.

Mekanik alaşımlama işleminde, farklı tiplerde ve yüksek enerjili öğütme cihazları ile değirmenler kullanılarak alaşımlanmış tozlar üretilir. Bu tozların tane boyutu küçültülerek harmanlama ve alaşımlama işlemi yapılır.

Mekanik alaşımlamada tozun yapısı ve içeriği dışında istenilen fazı ve mikroyapıyı elde edebilmek için birçok değişken vardır. Bunlar:

• Öğütme tipi
• Öğütücü kap
• Öğütme hızı
• Öğütme zamanı
• Aşındırma ortamının boyutu
• Bilye/toz oranı
• Kap doluluk oranı
• Öğütme atmosferi
• İşlem kontrol katkısı
• Öğütme sıcaklığı

Bu işlem değişkenleri tamamen bağımsız değildir. Mesela uygun öğütme zamanı, öğütücü tipine, aşındırıcı boyutuna, öğütücü sıcaklığına ve bilye/toz oranı gibi değişkenlere bağlıdır. Ayrıca öğütülmüş tozlara, bilye/toz oranı artırılarak veya uzun süre öğütülerek fazla enerji uygulanabilir. Benzer olarak diğer kısımlarda birbiri ile ilişkilidir.

Öğütme tipi: Mekanik alaşımlamada farklı türlerde öğütücüler kullanılır. Tozun cinsine ve miktarına göre öğütücü seçilir. Öğütücülerde işlem hızını, zamanını ve öğütme sıcaklığını kontrol edecek düzeneklerin olması gerekir.

Öğütücü kap: Karıştırılan tozların kabın iç duvarlarını aşındırması veya bilyelerin etkisiyle tozlar kirlenebilir. Bunu engellemek için sertleştirilmiş çelik, paslanmaz çelik veya WC gibi alaşımlı malzemeden yapılmış öğütme kapları kullanılır.

Öğütme hızı: Mekanik alaşımlamadaki en önemli parametrelerden birisi de öğütme hızıdır. Bilyelerin çarpışması sonucu ve plastik deformasyonun da etkisiyle enerji kazana tozlar birbirleriyle soğuk kaynak olur ve kırılır. Bu işlem öğütme hızıyla ayarlanabilir. Çok yüksek hızlarda merkezkaç kuvvetinin etkisiyle tozlar öğütme kabının tabanına temas etmezler ve çeperler yapışırlar. Ayrıca yüksek hızlarda tozların yükselen sıcaklığı kirliliğe sebep olabilir.

Öğütme zamanı: Öğütme hızı gibi en önemli parametrelerden biridir. Toz parçacıkların parçalanmasının ve soğuk birleşmesinin tamamlanması için önemlidir. Yüksek enerji seviyelerindeki öğütmelerde süre kısa tutulurken düşük enerji seviyeli öğütmelerde süre daha uzun tutulur. Öğütme zamanı fazla seçilirse istenmeyen fazlar ve tozlarda kirlilik oluşur.

Bilye/toz oranı: Öğütme işleminde hazne içerisine konan bilyelerin ağırlığı ile öğütülecek tozların ağırlığının oranı mekanik alaşımlamayı etkileyen önemli parametrelerdendir. Yapılan çalışmalarda değişik oranlarda alaşımlama yapılmıştır. Büyük hazneli öğütücülerde büyük oranlar tercih edilir. Genellikle 10:1 oranı tercih edilmektedir. Seçilen oran yükseldikçe öğütme süresi azalır. Yüksek oranlar tercih edildiği zaman çarpışma sayısı artacağından alaşımlama daha hızlı gerçekleşir.

Kap doluluk oranı: Mekanik alaşımlamanın etkin bir şekilde gerçekleşebilmesi için; kabın yarısının veya biraz daha fazla kısmının boş olması gerekir. Kabın içerisindeki tozların rahatça bilyelerle çarpışıp enerji kazanması gerekir. Gereğinden fazla doluluk oranı varsa alaşımlama işlemi uzun sürer.

Öğütme atmosferi: Mekanik alaşımlamada tozların kirlenmemesi veya oluşabilecek oksitlenmeyi engellemek amacıyla helyum ve azot gibi inert gazların kullanıldığı ortamda öğütme yapılır.

İşlem kontrol katkısı: Öğütme işlemi sırasında tozların deformasyonuna bağlı olarak sıvanma olabilir. Mekanik alaşımlamada kullanılan kimyasallar sayesinde tozların topaklanması ve sıvanması en aza indirilir. Genellikle işlem kontrol katkısı ağırlıkça %1,5 oranında katı sıvı veya gaz olarak katılır.

Öğütme sıcaklığı: Mekanik alaşımlama işlemi çok yüksek sıcaklıklarda yapılmaz. Genellikle oda sıcaklığı tercih edilir. Ancak öğütme işleminde haznenin dönmesiyle cihazın sıcaklığı bir miktar artabilir. Bu durum uygun soğutucularla veya cihaz dinlendirerek önlenebilir.

Kaynaklar;
FAİK OKAY-ALÜMİNYUM MATRİSLİ BOR KARBÜR VE KARBON NANOFİBER TAKVİYELİ HİBRİT KOMPOZİTLERİN MEKANİK VE İŞLENEBİLİRLİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI
EBUZER AYGÜL-BİYOMEDİKAL UYGULAMALARDA KULLANILAN SAF TİTANYUM/KOBALT VE ALAŞIMLARININ TOZ METALURJİSİ YÖNTEMİ İLE ÜRETİLMESİ VE UYGULANABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Hazır beton, betonu oluşturan bileşenlerin (agrega, su, çimento ve katkı maddeleri) tesis içindeki stok alanlarından daha önce belirlenmiş oranlarda tartılarak santrale ulaştırılması, santral içinde karışımı yapılan bileşenlerin transmiksere yüklenmesinin ardından döküm alanına hazır olarak ulaştırılan beton olarak tanımlanır. (Beton nedir?)

2. Hazır Beton Nasıl Üretilir?

2.1. Hazır Beton Üretimi

Hazır beton üretimi yukarıdaki tanımda da belirtildiği üzere basit bir iş akışına sahip gibi görünse de, sürecin tamamlanabilmesi için birçok işlemi gerektirir. Hazır beton santralleri stoklama, konveyör sistemleri veya malzeme taşıma açısından farklı tiplerde olmakla son yıllarda kullanılan tip ve yöntemler aşağıdaki şekilde belirtilen işlemleri içermektedir. (Hazır Beton Fiyatları)

A: Agrega Teslimi, B: Agrega Alım Silosu, C: Agrega Deposu, D: Taşıma Bandı, E: Çimento Silosu, F: Tartma Bunkeri, G: Çimento Teslimi, H: Santral Mikseri, I: Kaykılar, J: Dökümünü Tamamlamış Transmikser, K: Geri Dönüşümlü Su, L: Geri Dönüşümlü Agrega, M: Su Pompası, N: Su Deposu, O: Dolumu Yapılan Transmikser, P: Kontrol Odası

Hazır beton tesislerinin genel iş akışı, betonu oluşturan malzemelerin temini ve stoklanması, malzemelerin tartılması ve santrale aktarılması, santralde karışım sonrasında transmiksere yüklenmesi, malzeme stoklarının kontrolü (çimento silosu, agrega stok alanı, karma suyu havuzları, katkı maddeleri) ile santral genel bakım ve temizliği aşamalarından oluşmaktadır.

2.2. Hazır Betonu Oluşturan Bileşenlerin Temin ve Depolanması

2.2.1. Agrega

Beton içerisinde kullanılan ve betonun yaklaşık olarak % 60-80’ini oluşturan kırmataş, kum-çakıl gibi malzemelere agrega denir. (Agrega Nedir?) Taş ocağında istenen standartlarda hazırlanarak kamyonlara yüklenmiş halde tesise getirilen agregadan, tesis içinde bazı değerlerine bakılması için her gelen agrega kamyonundan belli miktarda numuneler alınır. (Agrega Deneyleri) Tesise kamyon ile getirilen agrega miktarı genellikle kantarda tartılmak suretiyle agrega stok alanında özelliğine göre belirlenmiş alana boşaltılır. Burada genellikle bir yükleyici, stok alanından veya bunkerlere agregaların yüklenmesini sağlamak için belli periyotlar dâhilinde veya malzemenin azalması durumuna göre yükleme yapmak için çalışmaktadır.

2.2.2. Çimento

Çimento Fabrika ortamında üretilen çimento, dökme olarak çimento silobası aracılığı ile getirilir.

Silobasda bulunan çimento boşaltma vanalarından çimento silolarının dolum vanası arasında bağlantı yapılarak basınç yardımı ile aktarılır. (Silo Nedir? Bölümleri ve Yapısı) Çimento silolarında stoklanan çimento genellikle helezon konveyörler vasıtasıyla beton santraline iletilirler.

2.2.3. Karma Suyu

Betonu oluşturan bileşenlerden karma suyunun hazır beton tesisinin bulunduğu konuma göre şebeke suyu veya yeraltı suyu gibi temin yolları en sık ve pratik olarak kullanılan temin yöntemidir. Bununla birlikte atık (geri dönüşüm, yağmur suyu vb.) sularının çökertme havuzlarında toplanmasıyla geri kazanılan su hazır betonda karma suyu olarak kullanılabilmektedir.

Bundan dolayı karma suyu, tesis içinde bulunan su havuzlarından beton santraline çeşitli su pompaları vasıtasıyla iletilerek karışıma ilave edilmektedir.

2.2.4. Katkı Maddeleri

Hazır betona hava koşulları veya beton özelliklerine göre çeşitli katkılar ilave edilebilmektedir. Bu katkılar da, üretim yerinden katkı kamyonları getirilerek, tesis içindeki katkı depolarına boşaltılır ve yine kullanım miktarına göre basınç ile beton santraline iletilirler.

2.3. Malzemelerin Tartımı ve Santral İçine Aktarılması

Agregaların stoklanması ve santrale iletilmesi açısından 2 farklı sistem bulunmaktadır.

Bunlar yıldız ve bunkerli sistemlerdir.

2.3.1. Yıldız Tip Santraller

Bu tip santraller üretim sürecinin yavaşlığı ve otomasyon açısından zayıf olmaları itibariyle eski tip santrallerde kullanılmaktadır. Yıldız tip santrallerde agreganın beton santraline aktarılması bant sistemi ya da daha eski yöntem olan skreyper denilen sabit kovalı vinç yardımı ile yapılmaktadır.

Bu sistem skreyper kullanımına bağlı olarak daha fazla iş gücü, zaman ile konumuz olan iş sağlığı ve güvenliği açısından daha çok tehlike ve risk barındırmaktadır. (Skreyper Nedir? Nerelerde Kullanılır? Çeşitleri) Bu açıdan sistem yeni kurulacak tesislerde tercih edilmemekte olup mevcut sisteme sahip olan santrallerin dönüşüm yönünde eğilimleri bulunmaktadır.

2.3.2. Bunker Sistem

Agregaların özelliklerine göre ayrılan bölümlere yerleştirilip, otomasyon sistemi ile bölümlerden ihtiyaç olan agregaların tartımla alındığı ve genellikle bant konveyörler yardımı ile santral içine aktarıldığı sistemdir.

Yeni sistem santrallerde zaman, otomasyon sisteminin varlığı ve daha az iş gücüne ihtiyaç duyulmasından dolayı bunker sistemi kullanılmaktadır.

2.4. Santralde Karışım ve Transmiksere Yüklenmesi

Stok alanlarından tartılan malzemeler santralde uygun sürede karıştırılarak homojen hale getirilir. Yerine ulaştırılmaya uygun olan hazır beton, santral mikserinin alt kapaklarının açılması ile santral mikseri altındaki potaya yanaşan transmiksere yüklenir. Genellikle santral kapasiteleri transmikserden daha büyük olduğundan dökümü yapılacak beton bir seferde santral mikserinde karıştırılabilmekte ve birden fazla transmikser kullanılarak taşınabilmektedir. Bu durumda santraldeki betondan transmikser kapasitesi kadar beton aktarılır, geriye kalan beton ise dolumu yapılan transmikserin pota altından ayrılması ve boş transmikserin yanaşması süresince yine santral mikseri içinde karıştırılır. Boş transmikserin santral altı boşaltma potasına yanaşması ile yine kapasitesi kadar doldurularak santral mikseri içindeki betonun tamamı yüklenene kadar bu süreç devam ettirilir.

Transmiksere beton yüklemesi sonrasında dolum ağzı ve etrafında kalan beton kalıntıları beton taze iken santral içinde temizlenir. Bu işlem su ile yapılmakla birlikte, yıkama suyunun ve kalıntılarının atık olmaması amacıyla karma suyunun geri dönüşüm havuzlarında kalacak şekilde havuzlar alanında yapılmaktadır.

Kaynaklar: 
Ömer GÜLTEKİN - HAZIR BETON ÜRETİM SANTRALLERİNİN ÜRETİM SÜRECİNDEKİ İŞ GÜVENLİĞİ ÖNLEMLERİNİN İNCELENMESİ VE SİSTEMATİK BİR MODEL OLUŞTURULMASI
Akboğa, Ö., (2011) Hazır Beton Sektörünün İş Güvenliği Açısından Analizi
Karakaya E., (2016) Hazir Beton Sektöründe İş Sağlığı ve Güvenliği Risklerinin Değerlendirilmesi, İş Sağlığı ve Güvenliği- Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı İş Sağlığı ve Güvenliği Genel Müdürlüğü, Ankara

Acil durum aydınlatması uygulamasının iki ayrı görevi vardır. Bu görevlerden temel olanı kaçış güzergahının aydınlatılması ve acil durumlar sırasında oluşabilecek tehlikeli durumlardan korunmanın sağlanmasıdır. Bir diğer görevi ise mevcut şebekede oluşabilecek enerji kesintisi esnasında yedek aydınlatmanın sağlanabilmesidir. Bu sayede binanın herhangi bir yerinde olan kişiler olabilecek en kısa sürede karanlıkta kalmadan, engellere takılmadan, düşme ve yaralanmalara imkân vermeksizin güvenli bir biçimde binayı tahliye edebilmektedir. Ayrıca mevcutta devam etmekte olan ve tehlike arz eden işlerin de kontrol altına alınıp sonlandırılması için önem arz etmektedir.

Acil durum aydınlatması en kısa süre içerisinde etkinleşmeli ve belirlenen süre boyunca devrede kalmalıdır. Mevcut şebekedeki enerjinin kesilmesi ile ilk beş saniye içerisinde devreye girmeli ve ihtiyaç duyulan aydınlık düzeyini sağlamalıdır. Ancak bu süre kullanıcıların mekana alışık olması durumunda 15 saniyeye kadar çıkabilmektedir. Belirlenen süre içerisinde aktif olan bu aydınlatma sistemlerinin ofis binalarında 1 saat kadar devrede kalması istenirken alışveriş merkezi, hastane, otel gibi kullanıcıları sürekli değişen mekanlarda bu süre 3 saate kadar çıkabilmektedir.

Acil durum aydınlatmasıyla sağlanan aydınlık düzeyleri ile kaçış güzergahı boyunca bütün kaçış yolları, yangınla mücadele araç gereçlerinin bulunduğu yerler, yangın alarm kontrol noktaları gibi yerlerin belirgin hale getirilmesi ve kaçış işaretlerinin, engel ve tehlikelerin fark edilebilmesi gerekmektedir.

2. Acil Durum Aydınlatmasının Gerekli Olduğu Mekânlar

2.1. Konutlar

Daire sayıları 20’nin üzerinde olan apartmanlar, toplu konutlar gibi kullanıcı sayısı fazla olan, barınma amaçlı kullanılan yüksek yapılarda acil durum aydınlatması sistemleri kullanılmalıdır. Bir bodrum katın haricinde maksimum üç kata kadar olan küçük yapılar bu kapsamın dışında kalmaktadır.

2.2. Toplanma Amaçlı Binalar

Konaklama faaliyetleri, ibadet, tören, eğlence ve yeme içme, ulaşım ve sergileme, gibi faaliyetlerin gerçekleştiği 50 ya da 50’nin daha üzerinde kişinin toplandıkları mekanlar ile bu faaliyetlerin gerçekleştiği birimlerde acil durum aydınlatması sistemleri kullanılmalıdır.

2.3. Kurumsal Binalar

Sağlık ve eğitim kuruluşları, cezaevi, tutukevleri ve ıslahevlerinin topluma açık bölümlerinde acil durum aydınlatması sistemleri kullanılmalıdır.

2.4. Ticaret amaçlı binalar

Gıda ihtiyaçları, giyim, çeşitli ihtiyaç malzemelerinin perakende veya toptan satıldığı mekanlar, dükkânlar, mağazalar, marketler, süpermarketler, meyve sebze halleri, kapalı çarşılar, tamirhaneler, pasajlar, malzeme ve yedek parça satış yerleriyle bunlara benzeyen yerler ticari amaçlı binalardır, bu binalarda acil durum aydınlatması sistemleri kullanılmalıdır.

2.5. Büro binaları

Ticaret amaçlı binaların kapsamındaki işler haricinde, iş amacıyla büro hizmetlerinin sürdürüldüğü, kayıt ve hesap işlemleri gibi çalışmaların yapılmakta olduğu binalardır. Borsalar, bankalar, kamu hizmet binaları, genel büro binaları, diş hekimi ve doktor muayenehanelerine benzer yerler büro binaları kapsamına girmektedirler. Büro binalarında acil durum aydınlatması sistemleri kullanılmalıdır.

2.6. Endüstriyel tesisler

Endüstriyel tesisler; her türden ürünün üretildiği işletme ve fabrika, montaj, yıkama, temizleme, paketleme, karıştırma, depolama, onarım ve dağıtım gibi işlemlerin yapıldığı yapı ve binalardır. Her türden fabrika, tekstil üretim tesisleri, çamaşırhaneler, enerji üretim tesisleri, dolum ve boşaltım tesisleri, gıda işleme tesisleri, maden işleme tesisleri, rafineriler, kuru temizleme tesisleri bu binaların kapsamına girmektedir. Endüstriyel tesislerde acil durum aydınlatması sistemleri kullanılmalıdır.

2.7. Depolama amaçlı tesisler

Depolama amaçlı tesisler; her çeşit ürün, mal, eşya, hayvan ya da aracın depolanması ya da muhafaza edilmesi için kullanılan binalardır. Silolar, basımevi depoları, tank çiftlikleri, ahırlar, antrepolar, eşya emanet ve muhafaza yerleri, ambarlar, kapalı ve açık otoparklar ile arşivler, bina otoparkları, oto galeriler vb. yerler bu sınıfa girer. İçerisinde sadece gündüz vakitlerinde insan bulunduran ve kaçış yolları gün ışığı ile yeter seviyede aydınlatılmış olan binaların dışında depolama amaçlı bütün binalarda acil durum aydınlatması sistemleri kullanılmalıdır.

3. Acil Durum Aydınlatmasının Sınıflandırılması

Acil durum aydınlatmasının sınıflandırılması EN 1838 standardına göre yapılmaktadır. Bu standarda göre acil durum aydınlatma sistemleri aşağıdaki şekildedir;

3.1. Yedek amaçlı acil durum aydınlatması

Normal aydınlatma esnasında enerji kesintisinden önceki durumun ve faaliyetlerin aksamadan devam edebilmesi için öngörülen aydınlatma biçimidir. Yedek aydınlatmanın daha mat olması mümkündür. Yedek amaçlı acil durum aydınlatma sistemleri mevcut besleme kaynağından farklı bir kaynak tarafından beslenmektedir.

3.2. Acil kaçış aydınlatması

Çeşitli sebeplerle meydana gelen acil durumlar esnasında binanın içerisinde bulunan kişilerin binayı emniyetli ve olabilecek en hızlı biçimde tahliye etmelerini sağlamak ve potansiyel olarak tehlikeli görülen faaliyetlerin sona erdirilmesi ve kontrol altına alınabilmesi için tasarlanan aydınlatmaya “Acil Kaçış Aydınlatması” adı verilmektedir.

3.2.1. Yüksek riskli alanların aydınlatması

Acil bir durum esnasında, tehlikeli işlemlerin devam ettiği veya tehlikeli bir durumun oluşabileceği mekanlarda bulunan kişilerin güvenli bir şekilde tahliye olabilmeleri ve tehlikeli faaliyetlerin kontrol altına alınabilmesi, sonlandırılabilmesini sağlayan aydınlatmaya “Yüksek Riskli Alan Aydınlatması” denir.

Enerji kesintisi esnasında kapatılması gerekli cihazların olduğu alanlar, endüstriyel kontrol ve enerji dağıtım üretim odaları ya da hareketli makinalar, kimyasal banyoların olduğu mekanlar yüksek riskli alanlar kapsamında yer almaktadır. Yüksek riskli alanların aydınlatmasında ortamda sağlanan aydınlık seviyesinin ölçüsünde bir aydınlık düzeyi sağlanmalı ve sözü edilen aydınlık seviyesi 15 lx’un altına düşmemelidir. Aydınlanan alanlardaki düzgünlük ez az yüzde 10 olmalıdır. Kullanılmakta olan ışık kaynaklarının renksel geriverimlerinin (CRI) minimum 40 olması gerekmektedir.

Bunun yanı sıra aydınlatma düzeneği göz yanılması gibi etkilere imkan vermemelidir. Göz yanılması (stroboskopik etki) alternatif gerilim ile çalışan deşarj lambalarında, deşarjın başlaması için belirli bir gerilim seviyesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu gerilime eşik gerilimi adı verilmektedir. Eşik gerilimi şebekenin sinüsodial olması sebebiyle belirli t sürelerinde lamba uçlarında görülmez, bu nedenle deşarj lambaları eşik geriliminin altındaki değerlere ışık vermez, bu süreksizlik harmonik hareket veya dönme hareketi yapan cisimlerin hareketliliğinin göz tarafından yanlış algılanabilmesine neden olmaktadır. Bir diğer önemli husus, deşarj lambaları enerji kesintisinden sonra tekrar elektrik geldiğinde daha geç devreye girerler, bu nedenle ortamın karanlık altında kalmaması için acil durum aydınlatması elektrik geldikten belli bir müddet sonra, devreden gecikmeli olarak çıkmalıdır.

Ayrıca yüksek riskli alanların aydınlatılmasında kamaşma engellenmelidir. Kamaşma problemi yüksek ışıklıktaki yüzeylerin doğrudan bakış alanı içerisinde yer alması ve görüntülerin parlak yüzeylerden yansımasıyla oluşabileceği gibi ışıklık dağılımlarının dengesiz olması sonucunda da ortaya çıkabilmektedir. Bu problemlerden biri olan “Yetersizlik Kamaşması” görsel algılamayı bozarak ayrıntıların seçilmesini zorlaştırır bu sebeple yüksek riskli alanların aydınlatılmasında kamaşmaya imkan verilmemelidir.

3.2.2. Açık alan aydınlatması

Kaçış yollarına ulaşılması için kullanılan alanlar, 60 metrekarenin üzerinde büyüklüğe sahip alanlar ve toplanma amacıyla oluşturulan bölgeler açık alan kategorisine girmektedir. Bu alanlar için tasarlanmış aydınlatmaya ise açık alan aydınlatması denilmektedir. Açık alan aydınlatması, ülkelerin bazılarında “antipanik” aydınlatma isimiyle de bilinmektedir. Açık alan aydınlatmasında alanın her bir kenarından 0,5 metre boşluk bırakılarak aydınlatılacak alan belirlenir.

EN 1838 standardına göre açık alan aydınlatmasında zeminde bulunan yatay aydınlık seviyesinin minimum 0,5 lux olması, ortalama aydınlık seviyesinin de 1 lux olması gerekmektedir.

Açık alanlarda maksimum ve minimum aydınlatılan noktalar arasındaki oran 40:1’in üzerinde olmamalıdır. Aydınlatmada tercih edilen lambaların renksel geriverimi (CRI) 40 olması gerekmektedir. BS 5266 standardı ise açık alan aydınlatmaları için bütün alan üzerindeki ortalama aydınlık seviyesini 1 lux olarak önermektedir.

3.2.3. Kaçış yolu aydınlatması

Acil bir durumda, kullanıcıların binadan güvenli bir biçimde tahliye olabilmeleri için kullandıkları güzergaha kaçış yolu adı verilir, bu yol boyunca kaçış işaretlerinin ve yönlendirmenin doğru bir biçimde algılanabilmesini sağlamak ve emniyetli bir şekilde kişilerin tahliyesini gerçekleştirebilmek için oluşturulan aydınlatma sistemine “Kaçış Yolu Aydınlatması” adı verilmektedir.
EN 1838 standardına göre:

• Genişliği en çok 2 metreye kadar olan kaçış yollarında, yolun orta noktasından geçtiği kabul edilen hayali bir merkez çizgisi üzerinde bulunan aydınlık seviyesi 1 lux’ün altında olmamalıdır.
• Genişliği kaçış yolu genişliğinin yarısı kadar olan orta bant üzerinde bulunan aydınlık düzeyi merkez çizgi üzerinde sağlanan aydınlık seviyesinin en az yarısı kadar olmalıdır.
• Genişliği 2 metreden fazla olan kaçış yollarında ise yollar genişliği 2 metre olan birden fazla kaçış yolu gibi hesaplanmalıdır.
• Kaçış yolu aydınlatmasında tercih edilen lambaların renksel geriverimleri (CRI) 40 olmalıdır.
• Acil kaçış yolu aydınlatmasında düzgünlük oranları maksimum 40 olmalıdır.
• Aydınlatma sistemi, bir saatin üzerinde bir süre devrede kalabilmelidir. Gereken aydınlık seviyesinin yarısına 5 saniye içerisinde ve gereken aydınlık seviyesine ise 1 dakika içerisinde ulaşılması gerekir.

4. Acil Durum Aydınlatması Yerleşim Kuralları

Acil durum aydınlatmasının doğru ve işlevsel olması için armatür yerleşim esası oldukça önemlidir. Armatürlerin montajının gerçekleştirileceği yerler duvarlar veya tavanlar olabilir. İhtiyaca yönelik uygun armatürlerin seçilmesi oldukça önemlidir.

4.1. Acil Durum Aydınlatmaları Nerelere Konulur?

Armatürlerin yerleşimlerinin yapılması hususunda aşağıda belirtilen konumlar dikkate alınmalıdır;

4.1.1. Çıkış kapısının üzeri

Çıkış yolu üstünde yer alan her kapıyla ana çıkış kapısının üzerinde yönlendirme işareti bulunmalıdır. Yönlendirme işaretlerinin montaj yüksekliği zeminden 2,5 metre yukarıyı geçmeyecek şekilde olmalıdır.

4.1.2. Son çıkış kapısının dışı

Kişilerin binadan tahliye edilmesinin aksamaması ve binadan çıkanların dışarıda karanlıkta kalmamaları için son çıkış kapısının dışında da bir acil durum aydınlatma armatürü bulundurulmalıdır.

4.1.3. Koridor ve koridorların sonu

Koridorların emniyetli bir biçimde tahliyeyi sağlaması için aydınlatılmış olması ve koridorun sonundaki kapı üzerinde bir yönlendirme işareti yer almalıdır.

4.1.4. Dönüş noktaları

Tahliye esnasında bir noktada yön değiştirmek gerekli ise, bu noktalarda aydınlatma armatürü ve yönlendirme işareti yavaşlamanın engellenmesi ve kaçışın emniyetli bir şekilde sağlanması için mutlaka konulmalıdır.

4.1.5. Koridorların Kesişme Noktaları

Farklı yönlerden gelen kişilerin çarpışma olmaksızın doğru yöne devam edebilmeleri için aydınlatma armatürü olmalı ve bu noktaya ulaşıldığında başka bir yönlendirme işareti görülmelidir.

4.1.6. İçten aydınlatılmayan işaretler

Dıştan aydınlatmalı ışığı olmayan yönlendirme işaretleri bir acil durum aydınlatma armatürüyle aydınlatılmalı ve armatürün işarete olan uzaklığının maksimum 2 metre olması gerekmektedir.

4.1.7. Döşeme düzeyinin değiştiği yerler ve merdivenler

Kişilerin tahliye esnasında takılıp düşmemesi için döşeme seviyesinin değiştiği yerlerde aydınlatma cihazı bulundurulmalıdır. Bu şekilde yaralanma risklerini minumuma indirerek arkadan gelecek olan kişilerin yaralanma risklerinin de önünde geçilmiş olunacaktır. Kullanılan armatür basamağın gölgesinin oluşmayacağı şekilde düşük seviyeye sahip kısmın üzerine konumlandırılmalıdır. Elektrik kesintisi gibi durumlar için yürüyen merdivenler de yukarıda anlatıldığı üzere normal merdivenler gibi aydınlatılmalıdır.

4.1.8. Yangın söndürme cihazlarının bulunduğu yerler

Yangın esnasında hızlı müdahale yapılabilmesi için yangın dolaplarının ve yangın söndürme tüplerinin görünür olması gerekmektedir. Armatürlerin yangın dolapları ile arasındaki yatay mesafenin maksimum 2 metre olması gerekir.

4.1.9. Yangın alarm butonunun bulunduğu yerler

Kişilerin binayı acil olarak tahliye edebilmesi için alarm sisteminin devreye sokulması gerekli olabilir. Yangın alarm sistemi butonlarının bulunduğu noktalara yatay düzlemde uzaklıkları maksimum 2 m olacak biçimde bir acil durum armatürünün yerleştirilmesi gerekmektedir.

4.1.10. İlkyardım malzemelerinin bulunduğu yerler ve ilkyardım odaları

Acil durumlar esnasında yaralanan kişilere hızlı bir biçimde müdahale edilebilmesi için ilk yardım malzemelerini bulunduran noktaların aydınlatılıyor olması gerekir. Müdahalenin aksamaması açısından ilkyardım odalarına da acil durum aydınlatması uygulanmalıdır. İlkyardım malzemelerinin bulunduğu alana yatay düzlemde maksimum 2 metre mesafede bir acil durum aydınlatma cihazının yerleştirilmesi gerekmektedir.

4.1.11. Bina yerleşim şemasının olduğu yerler

Bu noktaların görünür durumda olması gereklidir. Yerleştirilen armatür ile plan arasındaki mesafenin maksimum 2 metre olması gerekmektedir.

4.1.12. Asansörler

Asansör içleri de genellikle dar tavan aralığına ve sürekli hareket halinde olduğu için gövdede sık sık titreşim olduğundan burada düşük profil yüksekliğine sahip ve aydınlatma ömrü uzun LED aydınlatma elemanlar tercih edilerek uygun bir şekilde aydınlatılıp görülebilir olmalıdır.

4.1.13. Engelli tuvaletleri ve 8 metrekareden büyük tuvaletler

Karmaşık planlanan veya panik anında yaralanmalara mahal verecek bu tarz mekânlarda aydınlatma sistemi biri girdiği zaman ışık otomatik olarak yanmalı veya ışık kontrol düğmeleri tuvalet kabinlerinin içinde yer almalıdır. Bu tür mekânlarda acil durum aydınlatma armatürü bulundurulmalıdır.

4.1.14. Tehlike riski yüksek olan makinalar ya da kimyasal banyoların olduğu alanlar

Tehlike riski yüksek olan alanlarda uygulanan acil durum aydınlatması riski yüksek alan aydınlatmasının şartlarına cevap verecek bir şekilde uygulanmalıdır.

4.1.15. Jeneratör odaları

Elektrik üretim alanlarında, elektriğin gerekli görülen durumlarda kontrol edilebilmesi için acil durum aydınlatma sistemi uygulanmalıdır, uygulanan acil durum aydınlatması yüksek riskli alan aydınlatmasının koşullarını sağlayacak bir şekilde uygulanmalıdır.

4.1.16. Kumanda ve elektrik odaları

Elektrik dağıtım bölgelerinde gerekli görüldüğünde sistemi kontrol edilebilmek amacıyla acil durum aydınlatması uygulanmalı, uygulanan acil durum aydınlatması riski yüksek alan aydınlatmasının şartlarına cevap verecek bir şekilde uygulanmalıdır.

4.1.17. Yaya yolları ve garajlar

Binanın içinde yer alan kapalı garajlarda veya yaya yolarında risk taşımayan bir tahliye yapılması için acil aydınlatma armatürü yer almalıdır.

5. Acil Durum Aydınlatmasında Süreler

Enerji kesintisinden veya mevcut şebeke geriliminin normal seviyelerin altına inmesi ile devreye giren acil durum aydınlatması, standart aydınlatma devre dışı kalması itibari ile 5-15 saniye içinde devreye girmelidir.

Kaçış yolları ve açık alanlarda tahliye amacı ile devreye giren sistem en az 1 saat devrede kalarak gereken aydınlık düzeylerini sağlamalıdır. Binanın fonksiyonuna göre bu süre 3 saate kadar uzayabilmektedir.

EN 1838 standardına göre tehlikeli alanlar için risk devam ettiği sürece aydınlatma sağlanmalıdır. Ayrıca Binaların yangından korunması hk. yönetmeliğe göre kullanıcı yükü 200’den fazla olan yerler için en az 120 dk. Aydınlatma sağlanmalıdır.

6. Acil Durum Armatürlerinin Çalışma Tipleri

Acil durum armatürlerinin çalışma şekli binanın fonksiyonuna, kullanıcı profiline ve yapı yangın senaryosuna göre farklılaşabilir. Bu tip armatürlerin devrede olma ( aktif hale geçme) durumlarına göre 4 farklı sınıflandırma yapılabilir.

6.1 Kesinti sırasında yanma

Mevcut şebeke gerilimi devre dışı olduğunda sistem devreye girer ve acil durum lambaları yanar ancak şebeke geriliminin normal seyrettiği durumda lambalar yanmazlar. Bu sistemin tercih edildiği yerler genellikle kullanıcıların mekâna alışık olduğu büro vb. binalarda kullanılmaktadır.

6.2 Sürekli yanma

Şebeke gerilimi normal seyrinde iken acil durum lambaları yanmaktadır, istendiği takdirde anahtar yardımı ile söndürülebilmektedir. Şebeke gerilimi kesildiği esnada acil durum aydınlatması lambaları devreye girerek istenilen aydınlık düzeyini sağlamaktadır.

Bu sistem gece saatlerinde güvenlik aydınlatması olarak da kullanılabilmektedir. Kullanıcı sirkülasyonunun yoğun olduğu otel, alışveriş merkezi, sinema salonları gibi yerlerde sürekli yanan çalışma modundaki acil durum aydınlatma sistemleri tercih edilmektedir.

6.3 Kombine kesintide yanan

Bu çalışma modunda kullanılan armatürlerin iki lambası bulunmaktadır. Bunlardan bir tanesi normal aydınlatma lambası olarak çalışmakta iken diğeri yalnızca standart aydınlatmanın devre dışı kalmasıyla devreye girmekte ve acil durum aydınlatması sağlamaktadır.

6.4 Kombine sürekli yanan

Bu çalışma modunda kullanılan armatürlerin iki lambası bulunmaktadır. Lambalardan biri standart aydınlatma armatürü gibi davranır, harici bir anahtar takılması ile isteğe bağlı olarak söndürülebilir. Bu iki lamba da şebeke arızası durumunda devreye girer .

Sistem tasarımı yapılırken, alanın fonksiyonuna ve kullanıcıların mekana olan aşinalığına dikkat edilmesi ve bu doğrultuda sistem uygulanması büyük önem taşımaktadır.

7. Acil Durum İşaretleri

İşaret, acil durumlar esnasında binanın içerisinde bulunan kişilerin bulundukları noktadan çıkış yolları ve çıkış kapılarına doğru yönlendirilmeleri amacıyla kullanılan elemanlara verilen isimdir. Acil bir durum sırasında kişilerin doğru bir biçimde çıkış yönünü tayin edebilmeleri açısından işaretler hayati önem taşımaktadırlar.

Çıkış yollarını tanımlayan işaretler üzerinde yer alan yazılarda genellikle “Acil Çıkış” veya “Çıkış” yazılarına yer verilmektedir. Bunun yanı sıra “Çıkış Yolu” yazısı da yazılabilmekte olup çoğunlukla bir önceki cümlede yer alan isimler çoğunlukla tercih edilmektedir. Türkçe ibare olan çıkış yazısının yanına İngilizcesi olan “Exit” de yazılabilmektedir.

Acil durumlar kişilerin çoğunlukla panik duygusu içerisinde olduğu ve karmaşa yaratmaksızın binanın terk edilmesi gerekli olduğu durumlar olduklarından “Çıkış Yok” gibi yazıların işaretlerde yer almamasına dikkat edilmektedir. Bazı mekanlarda kaçış yolunun yönünü gösterebilmek amacıyla işaretlerin üzerinde oklara da yer verilmektedir.

Burada dikkat edilmesi gereken bir husus şeffaf zemin üzerine dekoratif kaygılar ile yapılan yeşil işaretlemeler kaçış yolu yönlendirilmesinde yeterince fark edilebilir olmamaktadır. Yönlendirmeyi vurgulayan işaretin çıkış yönü ile tutarlı olması ise diğer bir önemli husustur.

Yönlendirme işaretlerinin daha etkili olması işaretin boyutu, rengi, konumu ve ne kadar iyi görülebildiği gibi etkenlere bağlıdır. Kaçış işaretleri binaların yangından korunması hakkındaki yönetmeliğe göre yeşil fon üzerine beyaz işaret ile tanımlanmalıdır. Yeşil zemin işaret alanının en %50’sini kapsamalıdır. İşaretin renklerinin algılanabilmesi için lambanın renksel geri verim indeksinin en az 40 olması gerekmektedir.

Avrupa standartları, yeşil fon üzerine beyaz bir çizimle tanımlanan piktogramların kullanılmasını onaylamıştır. Piktograma örnek olarak koşan adam figürü örnek verilebilmektedir.

1896 yılında elektrikten çıkan yangın risklerinden kaynaklı yaralanma, ölüm, mülk ve ekonomik kayıplarla mücadele etmek için kurulan küresel bir sivil toplum kuruluşu olan NFPA Derneği (Ulusal Yangından Korunma), tasarladığı kodlar ve standartlarla özellikle riski yüksek endüstriyel tesislerde yangının olası risklerin ve etkilerini önlemeye yardım etmektedir. NFPA standartları, Acil durum çıkış yolları ve işaretleriyle ilgili standartları da belirlemiştir.

7.1. İçten aydınlatmalı işaretler

Acil durumlarda yönlendirme amacıyla kullanılan işaretlerin içeriden bir ışık kaynağı vasıtasıyla aydınlatılmasıyla oluşturulan işaretlere içten aydınlatmalı işaretler ismi verilmektedir.
İçten aydınlatmalı işaretlerde işaretin görülebilmesi için mesafeler ve buna bağlı olarak işaretler üzerindeki yazı yükseklikleri aşağıdaki şekilde belirlenir.

Mesafe (x) (m)      Yazı yüksekliği(mm)
x ≤ 18m                    75 mm≤
18 < x < 36              125mm≤

(İçten aydınlatmalı işaretler için mesafeye bağlı yazı yükseklikleri)

36 metreden daha fazla olan görme mesafeleri için işaret yazı yüksekliği hesaplama formülü:

Yazı Yüksekliği (mm) = 125 x (maksimum görme mesafesi (m) + 9 ) / 45  İçten aydınlatmalı işaretlerde minimum parıltı değeri 2 cd/ m2 olup bu değer 80 cd/m2 değerini geçmemelidir.

7.2. Dıştan aydınlatmalı işaretler

Dıştan aydınlatmalı işaretlerde işaret dışarıdan bir ışık kaynağı vasıtasıyla aydınlatılmaktadır. Bu işaretlerde yeşil renkli bir arka plan üzerine beyaz renkli yazı ve piktogramlar kullanılmaktadır. Dışarıdan aydınlatılan işaretler için aydınlatma normal koşullarda işareti aydınlatmaya devam ederken acil durumlar esnasında da acil durum aydınlatması ile aydınlatılmalıdır.

Binaların yangından korunması hakkındaki yönetmeliğe göre, dışarıdan aydınlatılan yönlendirme işaretlerinin görülmesi mümkün doğrultuların hepsinde minimum 2 cd/ m2 olması ve minimum 0.5 değerinde bir kontrast oranı taşıması gerekmektedir.

Dıştan aydınlatmalı işaretler için mesafeye bağlı yazı yükseklikleri;

Mesafe (x)            (m) Yazı yüksekliği(mm)
x≤ 20m                         50 mm
20< x <30                     75mm
30< x <40                   100mm
40< x <50                   125mm

7.3. Fosforlu işaretler

Fosforlu işaretler diğer işaretlerin aksine bir kaynak tarafından beslenmeye ihtiyaç duymayan işaretlerdir. Fosforlu işaretlerin belirli ömürleri olmakla birlikte bu sürenin bitmesi ile değiştirilmesi gerekmektedir.

Fosforlu işaretlerde işaretin üzerinde bulunan ortalama ışıklık değerinin 0.51 cd/m2 olması gereklidir. Kullanılan işaretlerin ışıklık değerlerinin 0.14 cd/m2’nin altına düşmemesi gerekmekte ve bu değerin altına düşenler ise değiştirilmelidir.

Küçük ve büyük fosforlu işaretler için mesafeye bağlı yazı yükseklikleri aşağıda gösterilmiştir;

Fosforlu işaretler için mesafeye bağlı yazı yükseklikleri

Mesafe (x) (m)              Yazı yüksekliği(mm)
x≤ 13m                                  75 mm
13m< x ≤ 26m                   125 mm

7.4. İşaret yüksekliğine göre azami görüş uzaklığı

İşaretlerin maksimum görme mesafesine göre yerleşimi acil durum aydınlatma sistemi tasarımında oldukça önemlidir. Doğru bir yerleşim sağlandığında hem kaçış yolu hem de yönlendirme işaretleri doğru bir biçimde fark edilebilmektedir. EN 1838’e göre azami görüş uzaklığı işaret veya pitogram yüksekliğine bağlı olarak aşağıdaki formül uyarınca tanımlanmaktadır:

d = s x h

d: azami görüş uzaklığı

h: pitogramın yüksekliği

s = 200; içeriden aydınlatılan işaretler için

s = 100; dışarıdan aydınlatılan işaretler için

Kaynaklar:
ALIŞVERİŞ MERKEZLERİNDEKİ ACİL DURUM KAÇIŞ GÜZERGAHI TASARIMININ AYDINLATMA VE YÖNLENDİRME KRİTERLERİ BAĞLAMINDA ÖRNEKLER ÜZERİNDEN İNCELENMESİ-Mimar İrem Melis DULUNDU
Esen, A. (2000). Aydınlatma Ders Notları, MSGSÜ, İstanbul.
Sirel, Ş. (1997). Aydınlatma Terimleri Sözlüğü, YEM Yayın, ISBN 975-7438- 44-8, İstanbul.
CIBSE. (2004). Lighting Guide 12 Emergency Lighting Design Guide, The Society of Light and Lighting, London
Yıldırım, S. ve Enarun, D. (2009). Acil Durum Aydınlatmasında Kullanılmak Üzere Işık Kaynağı Olarak Işık Yayan Diyot Kullanan Bir Armatür Tasarımı,
Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik. T.C. Resmi Gazete, 29411, 9 Temmuz 2015; 
European Committee for Standards Instution. (1999). Lighting Applications- Emergency Lighting, Brüksel; 
British Standards Instution. (2012). A Guide to Emergency Lighting; Londra
NFPA 1. (2006). Uniform Fire Code.

Emprenye işlemine tabi tutulmuş ağaç malzemenin ömrü 7-8 kat daha artmaktadır. Doğal hali ile bırakılan ağaç malzeme ise beş yıldan daha kısa bir zamanda tahrip olabilmektedir

Ağaç malzemenin korunması süreci içerisinde emprenye denilince, gerek yuvarlak gerekse işlenmiş haldeki ağaç malzemenin, bir kimyasal madde ve bir emprenye yöntemi kullanılmak suretiyle değişik kullanım yerlerindeki dayanma süresinin uzatılmasına yönelik tedbirler anlaşılmaktadır. (TS 344 1981)

1. Emprenye Maddeleri

Ağaç malzemenin kullanılacağı yerde karşılaşacağı etkenler göz önüne alınarak emprenye maddesi seçilmektedir. Emprenye yöntemleri kadar emprenye maddeleri de oldukça çeşitlilik gösterir. Bu maddeler genel olarak üç ana gurupta toplanabilir:

• a. Yağlı emprenye maddeleri
• b. Suda çözünen koruyucu emprenye maddeleri
• c. Organik çözeltiler içerisinde çözünen emprenye maddeleri

Odunun korunmasında çoğunlukla suda çözünen emprenye maddeleri tercih edilmektedir. Bunlar yaygın olarak piknik masası, otoyol korkulukları, çatı malzemeleri, ambalaj kapları, balkon ve teraslarda kullanılan ağaç malzemeler, park bahçe düzenlemeleri ve peyzaj kerestesi gibi alanlarda kullanılır.

Ağaç malzemenin, fiziksel ve mekaniksel özelliklerinin yüksek, işlenmesinin kolay olması, maliyet bakımından ekonomik ve ısı iletkenliğinin düşük olması gibi kulanım koşullarından dolayı yapılarda tercih edilen bir elemanıdır. Ancak ağaç malzemenin biyotik ve abiyotik zararlara karşı korunması gerekmektedir. Yapıda kullanılan birçok ağaç malzeme için en uygun koruyucu kimyasal maddeler borlu bileşiklerdir. Bu kimyasallar, hem binalarda kullanılan kompozit malzemelerin emprenyesinde hem de ana taşıyıcı kolon ve dikmelerin korunmasında önemli olup, uzun yıllar koruma temin edebilmektedir. Bununla birlikte, özellikle termit tehlikesinin yüksek olduğu ülkelerde zemin malzemesinin emprenyeli olarak faal bir şekilde kullanılmaktadır.

2. Emprenye Yöntemleri

Ağaç malzemenin dayanımını arttırmak için birçok emprenye yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemler çeşitli araştırmalar ile halen geliştirilmeye devam etmektedir. Ağaç malzemeyi emprenye etme yöntemleri genel olarak üçe ayrılmaktadır :

• a. Ağaç malzeme yüzeyinde koruyucu katman oluşturan yöntemler
  • 1. Yüzeyin kömürleştirilmesi
  • 2. Yüzeyin mekanik tabakalarla örtülmesi
• b. Basınç uygulamayan metotlar
  • 1. Emprenye maddesinin yüzeye sürülmesi veya püskürtülmesi
  • 2. Daldırma (batırma)
  • 3. Açık kazanlarda sıcak ve soğuk daldırma metodu
  • 4. Difüzyon metodu
  • 5. Osmoz metodu
• c. Basınç uygulayan metotlar
  • 1. Dolu hücre metodu
  • 2. Boş hücre metodu

3. Ağaç Malzeme Emprenye İlişkisi

Ağaç malzemenin yapısının bilinmesi onun koruyucu maddelerle emprenye edilmesi açısından önemli bir unsurdur. Ağaç malzeme normal koşullar altında oldukça farklı ve çok çeşitli yapısal özellikleri olan heterojen bir yapıya sahiptir. Hiçbir ağaç türünün özelliği diğerine benzemediği gibi aynı tür ağaçların özellikleri de farklılık gösterir. Hatta aynı tür ağacın değişik bölümlerinden alınan parçalarda bile farklı özellikler görülebilir. Bu farklılığın nedeni bulunduğu bölge, yetişme ortamı ve kalıtsal yapı gibi etkenlerden kaynaklanır. Bu nedenden dolayı ağaç malzemenin yapısını oluşturan çeşitli hücrelerin meydana getirdiği dokuların emprenye olma özellikleri de farklıdır. Genel olarak yapraklı ağaçlar iğne yapraklı ağaçlardan daha güç emprenye edilirler. Bunun temel nedeni iğne yapraklı ağaçların özgül ağırlığının daha az olmasıdır.

Ağacın diri odunu öz odundan yaklaşık bin kat daha geçirgen bir yapıya sahiptir. Ayrıca porozite ile özgül ağırlık arasında ters bir bağıntı vardır. Özgül ağırlık azaldıkça ağaç malzemenin bünyesinde bulunan boşluk oranı azalır. Bu da emprenye maddesinin ağaç malzemenin bünyesine alınmasını etkiler. Ağaçtaki boşluk oranı arttıkça ağaç malzeme bünyesine alınan emprenye maddesi oranı artar.

4. Yonga Levha Üretiminde Emprenye

Genellikle yonga levha üretiminde emprenye işlemi aşağıda belirtildiği şekilde uygulanır;

1. Odunun emprenye edilip sonra yongalanması
2. Yongalara emprenye çözeltisinin püskürtülmesi
3. Yongaların emprenye çözeltisi içerisinde belli bir süre bekletilmesi
4. Tutkallama aşamasında emprenye maddesinin tutkal çözeltisine karıştırılması
5. Tutkallama makinesinde emprenye çözeltisinin yongalara püskürtülüp, sonra tutkallanması
6. Tutkallama makinesinde yongaların tutkallanıp, sonra emprenye çözeltisinin püskürtülmesi
7. Levhanın çeşitli emprenye yöntemleri ile emprenye edilmesidir.

5. Yanmaya Karşı Kullanılan Emprenye Maddeleri

Ahşap ve ahşap esaslı levha ürünleri, hem bina içi hem de bina dışı uygulamalarda önemli konstrüksiyon malzemeleridir. Ağaç malzemenin hem iç hem de dış mekanlarda yapı elemanı olarak kullanılmaya başlaması yanmaya karşı korunma ihtiyacını da gündeme getirmiştir. Bazı uygulamalarda malzemenin yanmayı geciktirici emprenye maddesi ile emprenye edilmesine ihtiyaç duyulmazken, yüksek seviyede yangın güvenliğinin istenildiği yerlerde, yanmayı geciktirici kimyasal maddelerle işlem görmüş ahşap ve ahşap esaslı levha malzemeler, bir alternatif malzeme olurlar.

Yanmayı geciktirici emprenye maddesi ile uygun bir etkin bir şekilde emprenye edilen ağaç malzemede yanmaya karşı yeterli bir süre koruma sağlanabilmektedir. Yanmayı geciktirici kimyasal maddeler ağaç malzemeye yanmazlık özelliği kazandırmazlar bununla birlikte tutuşmayı güçleştirip, yanma başladıktan sonra ateşin yayılmasını geciktirebilirler.

En yaygın bilinen emprenye maddeleri;

• Kreozot,
• CCA (bakır, krom, arsenik)
• PCP (Pentaklorfenol) dür.

Çevre koruma derneklerinin baskısıyla ve kreozotun kullanımı yakın bir geçmişte, PCP ise çok daha önceleri bir çok ülkede yasaklanmıştır. Son yıllarda ağaç malzemeyi korumak amacı ile kullanılan zehirli kimyasal maddelerin çevre üzerine etkisi hakkında yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu maddelerin ekolojik dengeyi bozdukları, insan ve diğer canlıların sağlıklarını tehdit ettiğine ilişkin çok ciddi araştırma sonuçları bulunmaktadır Buna çare olabilecek yeni emprenye maddeleri olan alkilamonyum bileşikleri ve geleneksel borlu bileşikler gittikçe daha fazla önem kazanmaktadır. Bu araştırmalar, memeliler için zehirli etkisi olmayan bor bileşiklerini ön plana çıkarmaktadır. Borlu bileşikler, biyolojik zararlılara karşı yüksek etkileri, suyla çözünerek kolayca uygulanabilmeleri, odunda difüzyon yeteneklerinin yüksek olması, ucuz ve temini kolay olması memelilere karşı ihmal edilebilecek derecede düşük zehirlilik etkileri ve yangına karşı ahşabın direncini önemli ölçüde artırmaları nedeniyle güncellik kazanmıştır.  Bununla birlikte dış ortamda yağmur etkisiyle kolayca odundan yıkanmaları nedeniyle kullanımları yalnızca iç mekanlarda sınırlı kalmıştır. Borlu bileşiklerin yıkanmasını engellemek amacıyla su itici maddelerle (SİM) muamele önerilmektedir.

Kaynaklar:
EKREM ÇAKMAK-BAZI KİMYASALLARLA EMPRENYE EDİLMİŞ YONGA LEVHALARIN YANMA DİRENCİNİN ARAŞTIRILMASI
Raşit ESEN-EMPRENYE YAPILMIŞ AĞAÇ MALZEME ÜZERİNE UYGULANAN ÜSTYÜZEY İŞLEMLERİNİN YANMA DİRENCİNE ETKİLERİNİN BELİRLENMESİ
Aydın AYTAŞKIN-ÇEŞİTLİ KİMYASAL MADDELERLE EMPRENYE EDİLMİŞ AĞAÇ MALZEMELERİN BAZI TEKNOLOJİK ÖZELLİKLERİ
Serdar AYAR-BASINÇ VE BEKLETME SÜRESİNİN EMPRENYE MADDELERİNİN AĞAÇ MALZEMEYE NÜFUZUNA ETKİSİNİN BELİRLENMESİ

İnşaat demirinin birim ağırlığı genellikle tablo şeklinde paylaşılır. Bu tabloyu paylaşmadan önce, bu tablonun kullanılmasına gerek duyulmadan, basitçe hesaplama yöntemini paylaşalım.

1 Metre İnşaat Demirini Ağırlığı Hesaplamanın Kısa Yolu

Demirin kg cinsinden birim ağırlığı= 0,00617xD² şeklinde hesaplanabilmektedir.

Buradaki D mm cinsinde demir çapıdır. Tabii ki bu formül inşaat demirinin hacminin, demir birim hacim ağırlığı ile çarpımının demir çapı cinsinden ifadesidir. Bu formül ile tablolar arasında pi sayısı nedeniyle ancak gram mertebesinde farklılıklar meydana gelebilmektedir. Dolayısıyla yeterince güvenli bir metot olup, tablolar ile boğuşmaktan kişiyi kurtarmaktadır.

Örneğin “1 metre 16’lık demir kaç kg-kilo gelir?” bu formülle bakalım. (İnşaat demiri kaç kilogram?)

0,00617x16²= 1,580 kg

Meşhur tablomuzu da paylaşalım.

İnşaat Demiri Ağırlıkları Tablosu 1 Metre – 12 Metre

Hasır Demir Ağırlıkları ve Tablosu

Hasır demir ağırlıklarını da tiplerine göre ayrı ayrı paylaşalım. Ayrıca bu hasır demir özellikleri ve tablolarına PDF formatında buradan ulaşabilirsiniz.

R Tipi (15cm x 25cm Aralıklı) Çelik Hasır Ağırlıkları

Q Tipi (15cmx15cm aralıklı) Çelik Hasır Ağırlıkları

Vollastonit, kalsiyum, silisyum ve oksijenin birleşiminden oluşan bir kalsiyum meta silikattır. Bu mineral ismini  William Hyde Wollaston’dan almaktadır. Vollastonit, dünya üzerinde çeşitli sektörlerde kullanılan metalik olmayan bir mineral çeşididir.

Vollastonit mineralinin sahip olduğu kendine has bölünme özellikleri sebebiyle, kırılım veya öğütülme işlemleri sırasında levha şeklinde ya da iğne şeklinde kırılma gösterdiği tespit edilmiştir. Bu şekilde oluşan tane şeklinin yapının yüksek dayanımda olmasına katkı sağlıyor olması vollastonit mineralini birçok sektörel alanda önemli noktalara taşımıştır.

Ayrıca Avustralya Ulusal İş Sağlığı ve Güvenliği (NOHSC) ve Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı’nın (IARC) yaptığı araştırmalarda, herhangi bir kanser yapıcı etkiye sahip olmadığının anlaşılmasıyla birlikte vollastonit diğer endüstriyel mineral ve fiber malzemelerin yerine kullanımı oldukça yaygınlaşmıştır.

Vollastonitin kimyasal oluşum mekanizması ise aşağıdaki gibi formülize edilebilir:

Sio2+CaCO3=CaO.SiO2+CO2

Doğal olarak oluşan aynı zamanda sentetik olarak da üretilebilen vollastonit minerali, metalik olmayıp iğnemsi (iğne uçlu) kristal bir yapıya ve yüksek elastisite modülüne sahip, alkalin (pH 9.8), inert ve beyaz renkli bir mineraldir. Beyaz renkli olmasının yanında krem, gri ya da çok soluk yeşil bir renge sahip olduğu durumlara da rastlanmaktadır. Özgül ağırlığının 2.9 g/cm3 civarında olduğu bilinen bu mineralin Mohr skalasına göre sertliği 4.5-5 arasındadır.

Vollastonit (Wollastonit) Mineralinin Özellikleri

• Kristal Sistem: Monoklinik veya Triklinik
• Kristal Yapısı: Bıçak şekilli kütleler, iğnemsi
• Renk: Beyaz, krem, gri ya da uçuk yeşil
• Çizgi Rengi: Beyaz
• Parlaklık: İnci gibi camsı
• Mohs Sertliği: 4,5–5,0
• Özgül Ağırlık: 2,87–3,09
• Ergime Noktası: 1540 °C
• Suda Eriyebilirliği: 0.0095 gr/100 ml
• Termal Genleşme Katsayısı (mm/mm/°C): 6,5×10-6
• Ateş Kaybı (1000 °C): 0,5–2 %
• pH: 10–11

Doğada saf halde bulunan vollastonit parlak ve beyaz renktedir ancak saf olarak bulunmadığı durumlarda safsızlıkların tipine ve çokluğuna bağlı olarak gri ve griye yakın tonlarda, kahverengi, solgun yeşil veya kırmızı renkte bulunabilmektedir.

Vollastonitin Kullanım Alanları

Vollastonit mineralinin ticari anlamda kullanılması günümüze yakın zamanlarda gerçekleşmiştir. Öyleki 1950’li yıllara kadar vollastonitin ticari olarak kullanımı olmamıştır. Ancak ilerleyen zamanlarda özellikle seramik üzerinde kullanımıyla birlikte seramikte dayanım artışına ve diğer bazı özellikler üzerinde gelişim sağladığı görülmüştür. Bu özelliklerin keşfedilmesi ile birlikte vollastonit-wollastonit plastik, metalurji, boya ve asbest ürünleri sanayisini de kapsayan diğer alanlarda da kullanılmaya başlanmıştır. 1999 yılında dünya çapında kullanılan vollastonit miktarı tahmini olarak 575000-625000 ton aralığındadır. Değişik sanayi dallarında kullanılan vollastonit minerali;

• plastik sanayinde %37 oranında,
• seramik sanayinde %28 oranında,
• metalurji ve boya sanayinde %10 oranında,
• sürtünme ürünlerinde %9 oranında
• farklı sanayilerde %6 oranında kullanım alanı bulmaktadır.

Kaynaklar: 
BEYTULLAH MALKOÇ- DOĞAL VOLLASTONİTİN YÜKSEK PERFORMANSLI HARÇ ÜZERİNE ETKİLERİ
DPT, Devlet Planlama Teşkilatı, Madencilik özel ihtisas komisyonu raporu, 2611, 204, 2001.
Ciullo, P.A., Industrial Minerals and Their Uses, Noyes Publications, New Jersey, 1996. Courard L., et al., ‘‘Durability of mortars modified with metakaolin’’, Cem. Concr. Res. 33(9), 1473–1479, 2003.
Fattah, H., ‘‘Wollastonite-New aspects promise growth’’, Industrial Minerals 326, 21- 43, 1994.

Balpeteği kompozit paneller, yüksek mukavemetli ve ince iki tabaka arasında petek şeklinde çekirdek (kor) yerleştirilmesi ve bileşenlerin birbirine yük transferini bir yüzeyden diğerine aktarabilecek güçlü yapıştırıcılar ile bağlanması ile oluşturulan, düşük ağırlıklarla yüksek rijitlik elde edilen malzemelerdir.

Balpeteği kompozit paneller hafifliğin istendiği; ağırlığın kritik problem olduğu, aynı zamanda yüksek mukavemet ve rijitlik istenen yerlerde kullanılır

Balpeteği paneller temelde üç grup malzemeden oluşmaktadırlar. Bunlar;

1. Alt ve üst yüzey levhaları
2. Ara yapıştırıcı,
3.  Çekirdek (kor) malzemesidir.

Balpeteği (Honeycomb) kor geometrisi, sandviç panel yüzeylerine düzenli ve kuvvetlendirilmiş destek vermektedir. Balpeteği kor geometrisi ile yüzey tabakalar arası kullanılan yapıştırıcı, her iki elemanı kuvvetli bir şekilde bağlayarak bir bütün olarak hareket etmesini sağlamaktadır. Sonuçta yüksek burulma rijitliği ve eğilme rijitliğine sahip bir yapı elde edilmektedir.

Balpeteği yapılı kompozit levhaların hücre (kor) kısmını altıgen petek ya da balpeteği denilen hafif yoğunluklu kısım oluşturmaktadır. Balpeteği hücrelerin alt ve üst yüzey örtüsü ile kaplanması sonucu ise sandviç kompozit levhalar elde edilmektedir.

Balpeteği (Honeycomb)  kompozit paneller hafifliğin istendiği; ağırlığın kritik problem olduğu ve aynı zamanda yüksek mukavemet istenen yerlerde kullanılır. Amaç, malzeme kalınlığını hafif yapılar ile arttırarak direngenliği artırmaktır. Bu malzemeler yüksek mukavemetli alt ve üst yüzeylere yük transferini bir yüzeyden diğerine aktarabilecek güçlü yapıştırıcılar ile bağlanırlar.

Balpeteği kompozit yapılarda bilinenin aksine sadece altıgen petek yapısı kullanılmamaktadır, birçok varyasyon kullanılmaktadır. Bu varyasyonlar içerisinden en çok bilineni ve kullanılanı altıgen petek yapısıdır.

Bal peteği kompozit panellerin geçmişi oldukça eskiye aittir. İlk defa 1845 yılında yumurta taşıma kutusunda kullanılmaya başlayan paneller daha sonra 1919 yılında havacılık sektöründe kullanılmaya başlanmıştır. 1940 yılından sonra havacılık sektöründe, uçakların gövde panellerinde, yüksek sertliği ve düşük ağırlığı nedeniyle sivil uçak sanayi sektörü dâhil olmak üzere çok sayıda uçak parçası üzerinde kullanılmıştır. Bal petek yapısının dış yüzeylere yapıştırılması oldukça zor olmasına rağmen üstün mukavemet/ağırlık oranı nedeniyle son yıllarda ön planda olan bir malzemedir.

2. Bal Peteği Kompozit Panellerin Nerelerde Kullanılır? Uygulama Alanları Nedir?

Bal peteği kompozit paneller;

• Yapılarda dış cephe kaplamasında,
• Çatı panelleri ve tavan panellerinde,
• Islak zeminlerde,
• Duvarlarda,
• Levhalarda ve kapılarda,
• Gemilerin ve yatların güvertelerinde,  kamara bölmelerinde ayrıca iç dekorasyon panellerinde,
• Metro ve raylı sistemlerin iç dekorasyonlarında,
• Yürümeye elverişli zemin panellerinde ve iyi izolasyon özelliğiyle spor salonlarında ve havaalanlarında,
• İnşaat kalıplarında ve destek parçalarında

kullanılabilmektedir.

Ayrıca bal peteği (Honeycomb)  kompozit paneller, düşük kütleler için yüksek eğilme kabiliyeti sayesinde yaygın olarak uzay yapılarında kullanılır. Yapısal tasarımı daha da optimize etmek için, bal peteği panellerde yüksek modüllü kompozitler gibi ileri malzemeler kullanılmaktadır. Geleneksel bal peteği sandviç panellerindeki alüminyum alaşımlı yüzey levhaları, lifli kompozit malzemelerle değiştirilmektedir. Bu özellik sayesinde güneş panelleri, antenler gibi yapısal elemanlar için de kullanılabilmektedir.

Alüminyum balpeteği paneller konstrüksiyon açısından oldukça hafif olması, mukavemet ve rijitliği oldukça yüksek olması nedeni ile uzay, hava, kara ve deniz  ulaşım araçlarında, inşaat gibi sektörlerde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle darbe yüklerine maruz kalan bölgelerde yüksek enerji sönümleme kabiliyeti olması nedeni ile yaygın olarak kullanılmaktadır. Balpeteği sandviç panellerin servis ömrü darbe yüklerinin etkisi altında değişim göstermektedir. Özellikle hava ulaşım araçlarının gövde ve kanatlarında yüksek hızda, kuş gibi cisimlerin çarpması nedeni ile tehlikeye maruz kalabilirler. Bu çarpma neticesinde zamanla bu bölgeler daha hızlı hasar oluşumuna neden olabilmektedir. Bu nedenle bu yapıların darbe yükleri altındaki davranışları gerek deneysel gerek ise bilgisayar ortamında analizler yapılarak uygun alüminyum kor yüksekliği belirlenmesi ve bu bölgelerin iyileştirilmesi oldukça büyük önem arz etmektedir.

3. Bal Peteği Kompozit Panellerin Özellikleri

Bal peteği kompozit paneller;

• Yüksek mukavemetli,
• Hafif,
• Yüksek nem ve korozyona dayanıklı,
• Yangına dayanıklı,
• Isı ve ses izolasyon etkisine sahip,
• Kimyasal maddelere karşı dirençli,
• Bakteri ve mantar direncine sahip,
• Kolay temizlenebilir

malzemelerdir.

Balpeteği kompozitler kullanıldıkları uygulamalarda sıcaklık değişimleri sebebiyle termal, yerçekimi sebebiyle kendi ağırlıkları altında gerilmelere ve periyodik zorlanmalara maruz kalabilmektedir. Periyodik zorlanmaların doğal titreşim frekansları ile çakışması sonucunda rezonans durumu söz konusu olmaktadır. Bu durum istenmeyen bir durum olup, ilgili bileşenler üzerinde aşırı yüksek gerilmeler oluşmasına ve fonksiyonlarını yerine getirmelerine engel olabilecek kadar büyük deformasyonlara sebep olabilmektedir.

Balpeteği (Honeycomb) kompozitlerinin kor geometrisinin boyutları, yapının genel boyutları, kullanılan yapıştırıcının mekanik özellikleri ve çalışma sıcaklığı gibi parametreler doğrudan söz konusu kompozitlerin doğal titreşim davranışlarını etkilemektedir. Bu paneller farklı mimari yapılarda, havacılık uygulamalarında, hızlı tren, uzay sanayine yönelik uygulamalarda, ticari uçakların taban kaplamaları, kanat ve kuyruk parçaları, helikopter pervanesi gibi parçalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda birçok binek ve spor otomobillerin tavan, direk ve gövdesinin birçok kısımlarında, spor aletlerinde (yarış bisikleti kaburgası), karayolları hareketli, sabit bariyerlerde, motosiklet kasklarında ve rüzgâr türbini pervanesi gibi uygulama alanlarında da kullanılmaktadır. Bu paneller yapılardaki kullanıma ilave olarak, petekli yapılar enerji sönümleme, mikrodalga kalkanı, uyduların güneş panelleri ve hava akımı doğrultucusu olarak da yaygın bir kullanıma sahiptir.

Kaynaklar: 
İbrahim YOZGATLI -BALPETEĞİ KOMPOZİTLERİNİN ÖNGERİLME ALTINDA DOĞAL TİTREŞİM DAVRANIŞLARINA YAPIŞTIRICI ÖZELLİKLERİNİN VE KOR GEOMETRİSİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ
BETÜL BERKTAŞ-BETONARME KİRİŞLERİN ALÜMİNYUM BAL PETEĞİ KOMPOZİT PANELLER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ
Ağdacı, O., 2013, Dental İmplant Analizleri, Figes İleri Mühendislik ve Arge teknolojileri Dergisi,
Akil H., Cantwell, W. J., 2003, The Low Velocity Impact Response Of An Aluminium Honeycomb Sandwich Structure, Composites Part B: Engineering

Betonarme bir yapı elemanı, yüklere maruz kaldığında, basınç, çekme, kesme v.b. yük çeşitlerine dayanım göstermeleri gerekmektedir. Ancak bu belirtilen özelliklerin birbirinden bağımsız olmadıkları bilinmelidir.

Beton malzemenin basınca karşı dayanımı, betonun mekanik dayanımları içerisinde en büyük değere ve en önemli yere sahip olanıdır. Bundan dolayı beton, basınç dayanımı etkisinde bırakılarak yapılarda kullanılmaktadır.
Beton basınç dayanımının önemi aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

• Basınç dayanımıyla ilgili değerlerin biliniyor olması betondaki diğer bazı özelliklerle ilgili bilgi sahibi olunmasını sağlamaktadır. Örneğin; basınç dayanımının düşük olması, betondaki su geçirimliliğinin fazla olduğunu ve dayanıklılığın düşük olacağının habercisidir.
• Betonun basınç dayanımı, diğer dayanım türlerinin büyüklükleri hakkında bir fikir vermektedir. Çünkü beton basınç dayanımıyla aynı betondaki çekme dayanımı, eğilme dayanımı arasında kısmen de olsa bir korelasyon bulunmaktadır.
• Yapılan tüm tasarımlarda betonu basınç dayanım değerleri esas alınırken, betonun çekme, eğilme, yorulma gibi bazı farklı yüklerin etkisinde kalmayacağı varsayılmaktadır. Dolayısıyla betonun maruz kaldığı yüklere karşı basınç dayanımında elde edilen sonuçlara göre değerlendirme yapılmaktadır.
• Betonlar projelendirmede belirli sınıflara ayrılmaktadır. Beton sınıflandırılması yapılırken en önemli özellik beton basınç dayanımıdır. Beton basınç dayanımı, diğer bütün özellikler için başlıca bir ölçüt sayılmaktadır.

Çeşitli Beton Sınıfları için Beton Basınç Dayanımları

Beton sınıfları için basınç dayanımları TS500 3.3.1’de belirtilmiştir.

Betonun tanımlanması ve sınıflandırılması basınç dayanımına göre yapılır. Basınç dayanımı, çapı 150 mm ve yüksekliği 300 mm olan standard deney silindirlerinin 28 gün sonunda, TS 3068 e uygun biçimde denenmesiyle elde edilir.

Beton Sınıfları ve Dayanımları

Betonun Basınç Dayanımını Etkileyen Faktörler

“Betonun basınç dayanımı neye bağlıdır nelerden etkilenir?”

Betonun basınç dayanımını etkileyen bazı etkenler bulunmaktadır. Bunları;

• Su/Çimento oranı
• Dış koşullar (kür koşulları)
• Çimentoyla ilgili etkenler
• Yoğurma suyu ili ilgili etkenler
• Betonun kompasitesi

Beton dayanımını etkileyen doğadaki bazı etkenler de bulunmaktadır. Dayanma kabiliyeti yüksek beton malzeme, maruz kalacağı hava şartlarına, ıslanma-kurumaya, kimyasal faktörlere, yangına ve aşınmalara karsı istenen yeterlilikte dayanıklılık gösterebilen betondur. Beton malzemenin bu özelliklere dayanıklılık göstermesi için birçok faktörü sağlaması gerekmektedir. Bunlar şöyle sıralanabilir;

• Agreganın sağlam oluşu,
• Gözenekli yapı,
• Su geçirimlilik,
• Mineral yapısı,
• Tanelerin geometrik sekli,
• En büyük tane boyutu,
• Granülometrisi,
• Yüzey yapı pürüzlülüğü,
• Elastisite modülü,
• Termik genleşme katsayısı,
• Agrega yapısında kil olup olmadığı
• Agreganın temizliği gibi faktörler gerekmektedir

Yapı taşıyıcı eleman ve duvar yüzeylerini boya veya son imalat aşamasına getirmek için çok değişik tür ve özellikte sıvalar kullanılmaktadır.

Sıvalar, taşıyıcı eleman ve duvar yüzeylerinde uygun düzgünlüğün sağlanması, dekoratif açıdan istenilen görüntünün elde edilmesi, ısı yalıtımı ve betonarme taşıyıcı elemanların korunması gibi hususlarda yapılara fayda sağlamaktadır. Sıvalar iyi aderans, kolay işlenebilme, dayanım ve geçirimsizlik özellikleri ile sıva bünyesindeki bağlayıcıların bu özellikleri sağlayacak biçimde seçilmesi öngörülmektedir.

Sıva harçları, kumun içerisine bağlayıcılar, su ve gerektiği kadar katkı maddesi kullanılarak karışımın hazırlanması ile oluşmaktadır.

Sıva çeşitleri ve bu sıvaların uygulanma yöntemlerine geçmeden önce sıvaların özelliklerini bir haıtrlayalım.

Sıvaların Genel Özellikleri

• Sıvalar uygulanan yüzeye yapışarak yüksek tutunma kabiliyeti göstermelidir.
• Duvarı iç ve dış etkenlerle birlikte kendi bünyesindeki fiziksel, kimyasal ve mekanik zararlı etkilerden korumalıdır.
• Sıvalar gelen suyu kendi bünyesine almaması için yüzeyi kaygan olmalı, küfe ve rutubete karşı dayanıklı olmalıdırlar.
• Isı değişimleri esnasında çatlama olmaması için sıvalar genleşme ve büzülme yapmamalıdırlar.
• Sıvalar yüzeyine yapılacak boyanın rengini bozan kusma türü reaksiyonlar yapılmamalı, duvarın hava ve nem sirkülasyonunu sağlayacak derecede gözenekli olmalıdır.
• Sıvalar hacim değişikliklerinde çatlamalara engel olacak kadar esnek olmalı ve yeterli mukavemete sahip olmalıdır.
• Yapılarda kalıp ve duvar işçiliğindeki hatalara göre yer yer 10 cm’ye varan sıva kalınlıklarına rastlanabilmektedir.  Sıvalar düzgün yüzey elde etmek amacıyla taşıyıcı özelliği olmayan sadece detay malzemesi olarak yapıda fazladan ölü yükü artırabilmektedir.
• Çimento bağlayıcılı sıvalar plastik kıvamdayken uygulanan yüzeye yapışmalı ve çalışma sırasında işlenebilecek plastik kıvamını korumalıdır. Sertleşmesinden sonra da üzerinde çatlak ve dökülmeler olmadan işlevini sürdürmelidir.
• Sıvalar gözeneksiz olmalı, yüzeyi nefes alabilmeli, duvarı iç, dış ve kendi bünyesinde bulunan fiziksel ve mekanik etkilerden korumalıdır.

Sıva yaparken dikkat edilmesi gerekenler ile ilgili ayrı detaylı bir yazımızda bulunmakta. (Sıva Yaparken Dikkat Edilmesi Gerekenler)

Sıvalar plastik kıvamdayken çalışması sırasında plastik kıvamını koruyarak işlenebilmeli ve uygulanan yüzeye yapışmalıdır. Sıvalar sertleştikten sonra sıva üzerinde çatlamalar ve sonradan dökülecek şekilde boşlukları olmadan işlevini devam ettirmelidir. Aynı zamanda sıvalar genellikle gözeneksiz olmalı ve dış etkilere karşı yüksek fiziksel ve mekanik dayanımlı olmalıdır. Sıvalar meydana gelebilecek hacim değişikliklerinde çatlamalara engelleyebilecek kadar esnek olmalı aynı zamanda yeterli mukavemete de sahip olmalıdır.

Sıva Çeşitleri

Sıva çeşitleri üretim şekillerine, bağlayıcı özelliklerine, uygulanan yüzeye ve uygulanan yere göre 4 ana madde altında incelenebilir.

1. Uygulanan Yere Göre Sıvalar
   1. İç Sıva
   2. Dış Sıva
2. Üretim Şekillerine Göre Sıvalar
   1. Yerinde Karışım Sıvalar
   2. Fabrika Üretimi Hazır Sıvalar
3. Bağlayıcı Özelliklerine Göre Sıvalar
   1. Mineral Bağlayıcılı Sıvalar
   2. Sentetik Bağlayıcılı Sıvalar
4. Uygulandığı Duvar Yüzeyine Göre Sıvalar
   1. Beton Yüzeyi
   2. Ahşap Yüzeyi
   3. Tuğla Yüzeyi
   4. Yalıtım Malzemesi Yüzeyi
   5. Gazbeton Yüzeyi

1.Uygulanan Yere Göre Sıva Çeşitleri

Uygulandıkları yerlere göre sıvaları iç sıva ve dış sıva olarak 2’ye ayırmak mümkündür. (Sıva Öncesi Yapılacak Hazırlıklar)

1.1.İç Sıva

Üretilen sıva harcının duvar, kolon, merdiven, tavan gibi yapı elemanlarının iç yüzeylerine uygulanan, yüzeyi boyama ve kaplamaya uygun hale gelen kaplama tabakasına iç sıva denir. Bu sıvalar uygulanan yapı elemanlarını dış etkilerden korumaktan ziyade daha çok görünümünü güzelleştirmek ve yüzeyi düzeltmek amacıyla kullanılır.

1.2.Dış Sıva

Üretilen sıva harcının genellikle duvar gibi düşey dış yüzeylerine uygulanan, yüzeyi boyama ve kaplamaya uygun hale gelen kaplama tabakasına dış sıva denir.

2.Üretim Şekillerine Göre Sıva Çeşitleri

Üretim şekline göre birçok sıva türü vardır ve gün geçtikçe farklı tür, malzeme, yöntemde ve isimde sıvalar geliştirilmektedir.

2.1.Yerinde Yapılan Sıva Çeşitleri

Üretim şekline göre yerinde yapılan sıvalara aşağıdaki sıva türleri örnek olarak verilebilir.

1. Kaba Sıvalar
2. İnce Sıvalar
3. Rabitz Sıvalar
4. Bağdadi Sıvalar
5. Ahşap ve Metal Yüzeylere Yapılan sıvalar
6. Alçı Sıvalar
7. Çarpma Sıvalar
8. Edelputz Sıvalar
9. Mermer Tozu Sıvalar
10. Mermer Pirinçli veya Doğal Taş Pirinçli Suni Taş Sıvalar
11. Püskürtme Sıvalar
12. Perdah Sıvalar
13. Desenli Sıvalar
14. Alaturka sıvalar

2.1.1.Kaba Sıva

Kaba sıva; 3 mm’lik elekten geçen kum, bağlayıcı ve su ile karıştırılarak hazırlanan sıvadır. Kaba sıva yüzeye genellikle 2 tabaka halinde uygulanır. İlk tabaka normal harca göre biraz daha sulu yapılarak serpme şeklinde uygulanırken ikinci tabaka plastik kıvamda hazırlanır. İki tabakada uygulandıktan sonra bir mastar ve ano yardımıyla son atılan tabakanın fazlalıkları alınır. Bu yapılan işleme mastar çekme denir. Son tabaka ile dolmamış olan kısımlar da doldurularak kaba sıva yapımı tamamlanmış olur. Kaba sıvanın kalınlığı 2-3 cm olmalıdır. Kaba sıvanın düzgünlüğü mastar ya da ip çekilerek kontrol edilmektedir.

2.1.2.İnce Sıva

İnce sıva; kum, bağlayıcı ve su ile oluşturulan harcın yaklaşık 5 mm kalınlığında yüzeye uygulanması ile oluşan sıvalara denir. İnce sıva, kaba sıva tamamen kuruduktan sonra kalan boşlukları doldurmak ve sıva yüzeyini perdahlamak için yapılır. Sıvacılık açısından son işlem olarak görülür. İnce sıva yapılmadan önce iklim şartları da dikkate alınarak yüzey ıslatılmalıdır. Daha sonra ince sıva harcı düzgünce yüzeye sürülmelidir. Sürülen sıva istenilen kıvama geldiğinde mala yardımıyla perdahlama yapılır. Fakat sıcak iklimlerde ince sıva perdah işlemi bitmeden kurumaya başlar ki bunu önlemek için perdah işlemini özel el fırçaları ile yüzey ıslatılarak bitirilmelidir.

2.1.3.Rabitz Sıva

Rabitz sıvalar genellikle duvarlara ya da tavana uygulanırlar. Her ikisinde de uygulama yöntemleri aynıdır. Rabitz tel levhalar en 1,5 cm boy 2,5 cm olacak şekilde üst üste bindirilmeli ve levhaların uç kısımları bir mesnet üzerine yerleştirilmelidir. Rabitz yüzeyi ile diğer sıva yapılan yüzeyin birleşim yeri mastar ile ayrılmalı ve gerekli düzeyde bağlantı ile bağlanmalıdır. Bu işlemler sırasında tesisatın tamamlanmış olmasına özen gösterilmelidir.

Şekilde görülen rabitz teli üzerine sıva 3 tabaka halinde uygulanmaktadır. Birinci tabaka olan katıklı harç yüzeyin tamamını kaplamalıdır. Bu yapılan ilk tabaka kuruduktan ve sertleştikten sonra ikinci tabaka olan kaba sıva uygulaması yapılır ve son tabaka olarak da ince sıva uygulanır.

2.1.4.Bağdadi Sıva

Bağdadi sıvalar, yüzeyi ahşap malzemeden yapılmış olan duvarlara uygulanan ve ismini kullanılan çıtalardan alan sıvaya denir. Tesisat işlemleri tamamlanmış olan yapının, ahşap iskeletinin üzerine 1,5×2,5 cm ya da 2×2 cm boyutlarında ki bağdadi çıtalar 2,5-3 cm aralıklarla çakılır. Bu çıtalar üzerine 3 tabaka halinde sıva uygulaması yapılır. Birinci tabaka da bağdadi çıtalar kıtıklı harç ile tamamen kapandıktan ve sıva sertleştikten sonra ikinci tabaka ile mastarına geçilir ve son aşama olarak da üçüncü tabakada ince sıva uygulaması yapılır.

2.1.5.Ahşap ve Metal Yüzeylere Yapılan Sıvalar

Ahşap ve metal yüzeylere sıvalar hiçbir zaman yapışmadığı için, 50 cm aralıklarla 5×10 cm boyutlarında ki ahşap latalardan yapılan ızgara üzerine rabitz teli veya sıva filesi çekilerek zemin hazır hale getirilir. Rabitz telinin paslanmaması açısından galvanizli olmasına özen gösterilmelidir. Hazır hale getirilen yüzeye 2 tabaka halinde takviyeli harç ile sıva yapılır.

2.1.6.Alçı Sıvalar

Alçı sıvalar, alçı kullanılarak yapılan sıvalardır. Alçı suyun içerisine katılmalı, alçının içine su katılmamalıdır. Alçı sıvasının mukavemetinin azalmaması için su miktarı alçı miktarının %80’ ini geçmemelidir. Mevcut kaba sıva üzerine 5-7 mm kalınlıkta uygulanmalıdır. Düzgün yüzeylerde alçı sıva, herhangi bir alt sıva olmadan yaklaşık 1 cm kalınlığında uygulanabilir. Alçı sıvalar, su ve rutubete karşı dayanıksız olduğundan dolayı genellikle iç sıvalarda kullanılırlar.

2.1.7.Çarpma Sıvalar-Serpme Sıvalar

Çarpma (Serpme) sıvalar, uygulanacak yüzeye akıcı kıvamdaki harcın mala ile serpilmesi ya da atılması ile uygulanan sıvalara denir. Genellikle binaların dış yüzeyleri ya da su basman seviyesine kadar olan dış duvarlar çarpma sıva ile sıvanmaktadır. Su basman seviyesine kadar olan duvarlar su ve nem sorunu yaşamaktadır. Bu nedenden dolayı daha dayanıklı olması açısından çimento harcı uygulanmaktadır. Çarpma sıvalar, düzgün yapılmış kaba sıva üzerine uygulanabileceği gibi kâgir yapı üzerine birkaç kat olması suretiyle de uygulama yapılabilir.

2.1.8.Edelputz Sıva-Tarak Sıva

Edelputz (Tarak) Sıvalar, homojen renk ve büyüklükte özel çakıl, söndükten sonra en az 1 ay dinlendirilmiş beyaz kireç ve çimento ile oluşturulur. Kaba sıvanın üzerine uygulanan edelputz sıvanın üzerine ince sıva uygulanıp priz aldıktan sonra sıva tarağı ile taranarak özel dokusu meydana çıkarılır. Bu sıvanın üzerine düzeltme işlemi
yapılmamalıdır.

2.1.9.Mermer Tozu Sıva

Mermer tozu sıvalar; çimento, agrega, sönmüş kireç, mermer tozu ve renklendirici katılarak oluşturulan harcın kaba sıva üzerine uygulanmasıyla yapılan sıvalardır. Kaba sıva üzerine 4-6 mm kalınlığında uygulanmaktadır. Sıva karışımına giren malzemelerin oranları, mermer tozu 3, sönmüş kireç 2, çimento 1, boya 1/10 hacminde olmaktadır.

2.1.10.Mermer Pirinçli veya Doğal Taş Pirinçli Suni Taş Sıva

Mermer pirinçli veya doğal taş pirinçli suni taş sıvalar, çimento harçlı kaba sıva üzerine uygulanır. Sıva, mermer pirinci, çimento ve su ile hazırlanır. Uygulama ve teknik olarak mermer sıvalara benzemektedir. Sıva yüzeyi 24 saat sonra gerektiği takdirde kazınarak veya murçlanarak şekillendirilebilir.

2.1.11.Püskürtme Sıva

Püskürtme sıvalar, uygun harçla dış duvar üzerine 3 mm kalınlığında görülen veya bu amaçla geliştirilmiş püskürtme makinesi ile uygulanmaktadır. Püskürtme sıva uygulanacak yüzey iyice yıkanıp temizlenmeli şayet eski bina sıva üzerine yapılacaksa da badana ve benzeri kaplamalar kazınarak yüzeyin temiz olması sağlanmalıdır. Püskürtme sıvalar dekorasyon amacıyla da kullanılmaktadır.

2.1.12.Perdah Sıva

Perdah Sıvalar, boya yapılacak iç ve dış sıvanın üzerine düzgün yüzey elde etmek için perdahlama yapılır. Perdahlı sıvanın üzerine yağlı boya yapılacaksa yüzeyine bezir yağı sürülmelidir. Perdahlı sıvalar kullanılan malzemenin cinsine göre farklı kireç perdahlı, çimento perdahlı, alçı perdahlı, kireç, çimento karışımı harçla perdahlı sıva türlerinde imal edilebilirler.

2.1.13.Desenli Sıva

Desenli sıvalar,  iki yöntemle uygulanmaktadır. Birincisi perdah sıvası uygulandıktan 15 dakika sonra malanın sıva üzerine bastırılarak sıvada ki çimento zarının kaldırılması şeklinde yapılan yöntemdir. İkincisi ise sıva yüzeyine üzerinde desen bulunan merdanenin uygulanmasıdır.

2.1.14.Alaturka Sıva

Alaturka sıvalar, horasan denilen harçla yapılan ve ince işçilik gerektiren sıvalardır. Alaturka sıva günümüzde kullanılmamaktadır. Genellikle eski yapıların tamirinde kullanılmaktadır.

2.2 Fabrikada Yapılan Hazır Sıva Çeşitleri

Üretim şekline göre fabrikada yapılan hazır sıvalara aşağıdaki sıvalar örnek olarak verilebilir.

1. Mineral Esaslı, Düz veya Desenli Görünen Hazır Sıvalar
2. Granit Tipi Hazır Sıvalar
3. Hazır İpek Sıvalar
4. Perlit Sıvalar
5. Hazır Kenitex Püskürtme Sıvalar
6. Sentetik Reçine Bağlayıcılı Sıvalar
7. Anti Nem Sıvalar

Hazır sıvalar, özel ambalaj içerisinde piyasada satılan kullanıma hazır harçlar ile yapılan sıvalardır. Bu sıvalar, geleneksel yöntem sıvalarından daha farklı uygulanmaktadır. Ambalaj üzerindeki üreticinin talimatlarına uyularak uygulama yapılır. Bu sıvalar doğrudan kullanıma hazır şekilde yaş karışım olarak satıldığı gibi sadece su ilavesi ile hazır hale getirilebilecek kuru karışım şeklinde de satılmaktadır. Yapılarda iç ve dış sıvada kullanılırlar. Harcın yüzeye uygulanmasında püskürtme ya da mala yöntemi uygun görülür. Hazır sıvalar kullanılırken ambalajında
belirtilen hazır sıva malzemesine yabancı bir malzeme eklenmemelidir. Hazır sıva uygulama yapılacak yerin sıcaklığı 5◦C-35◦C olmalı, aşırı güneş ve yağmurda uygulama yapılmamalıdır. Hazır sıva uygulanmadan önce yüzey sıva ile aynı renkte bir astarla astarlanmalıdır. Astarlama yapıldıktan bir gün sonra sıva uygulanmalıdır.

2.2.1.Mineral Esaslı, Düz veya Desenli Görünen Hazır Sıva

Mineral esaslı, düz veya desenli görünen hazır sıvalar, harç özel ambalajından temiz bir kaba boşaltılıp uygulanacak kıvama gelene kadar su ilave edilerek iyice karıştırılır. Harç çelik mala ile yüzeye uygulandıktan sonra desen vermek için plastik mala ile perdahlama işlemi yapılır. Harcın içindeki ince kumun yüzeyi çizmesi ile desen verilmesi sağlanır. Sıvanın tam olarak kuruması için 48 saat beklenilmelidir.

2.2.2.Granit Tipi Hazır Sıva

Granit tipi hazır sıvalar, mikro tanecikler haline getirilen granit ve mermerin öğütülmesi ve sentetik doğal reçineler ile birlikte diğer katkı maddelerinin karıştırılması ile üretilir. İç ve dış cephelerde püskürtme ya da mala yöntemiyle uygulanır. Yüzey gerektiğinde su ile yıkanabilir. Yüzeye bakıldığında kum taneleri ile kaplı gibi
görülür. Bu sıva ile uzun ömürlü ve dekoratif yüzey elde edilir.

2.2.3.Hazır İpek Sıva

Hazır ipek sıvalar, ipeksi pamuk haline getirilen tekstil hammaddeleri, doğal katkılar ve akrilik bağlayıcılar ile karıştırılıp üretilen hazır sıva malzemesidir. Dekoratif, ısı ve ses yalıtımlı, esnek, sağlıklı yapı oluşturan bu sıvalar iç cephelerde kullanılmaktadır. Özel ambalajda bulunan malzeme uygulama esnasında bir kaba boşaltılıp homojen bir şekilde karıştırıldıktan sonra 15 dakika dinlendirilir. Dinlenme süresi bittikten sonra mala ile yüzeye 1,5 mm kalınlıkta uygulama yapılır. Tam kuruma için 24-48 saat beklenir.

2.2.4.Perlit Sıva

Perlit sıva, perlit, çimento ve su ile oluşturulan harcın kullanılmasıyla yapılan sıvalardır. Doğal bir kaynak olan perlit, ısıyla genleşebilen volkanik bir camdır. Perlitteki en önemli özellik yapısındaki %2-5 arasında bulunan sudur ve bu su perlite kararlılık katar.

2.2.5.Hazır Keniteks Püskürtme Sıva

Hazır keniteks püskürtme sıvalar, özel bir reçine ve keniteks karışımından oluşur. Bu sıvaların bünyesinde su yoktur. Yapışma kabiliyetleri çok yüksek olan hazır keniteks püskürtme sıvalar kuruduktan sonra esnek ve çatlamaz bir hal alırlar. Hazır sıva malzemesi yüzeye yedi atmosfer basınçla püskürtülür. Hazır keniteks püskürtme sıvalar, ses emici olduğu gibi aynı zamanda yanmaz özellikleri olan ve her çeşit yüzeye uygulanabilen sıvalardır.

2.2.6.Sentetik Reçine Bağlayıcılı Sıva

Sentetik reçine bağlayıcılı sıvalar, mineral esaslı dış yüzeylerde kullanılmaktadır. Hazır sıva içerisindeki kum boyutu 1-2 cm civarındadır. Ayrışmayı ve akmayı engellemek, harca plastik kıvam kazandırmak ve ışınlara karşı dayanımı arttırmak için eklenilen katkı maddeleri dışında renk verici malzemeler de kullanılmaktadır. Sentetik reçine bağlayıcılı sıvalar, polistren, poliüretan ve epoksi esaslı olarak üç farklı çeşit olarak üretilirler.

2.2.7.Anti Nem Sıva

Anti nem sıvalar; nemli ve sulu zeminde, duvarlar ve sıva katmanları kapilarite etkisinden dolayı suyu çeken sıvalardır. Sıvaların çektiği suyun tuzlu olması durumunda tuzun bir kısmı suyla birlikte sıva yüzeyine çıkar, bir kısmı da sıvanın içinde kalır. Bu olay sıva üzerine uygulanan kaplama ve boyayı bozar ve sıva yüzeyinde bozukluğa neden olur. Rutubetin neden olduğu bu bozukluk içinde anti nem hazır sıvalar üretilmiştir. Üretilen anti nem sıvalar, kum, çimento ve özel maddelerin karışımından oluşmaktadır.

3.Uygulandığı Duvar Yüzeyine Göre Sıvalar

Sıvalar, uygulandıkları duvar yüzeyine göre beton, tuğla, gazbeton, yalıtımlı yüzeyler ve ahşap duvar yüzeyler olmak üzere beş gruba ayrılabilir. Yapıda sıva uygulanacak beton yüzeyler, perde, kolon, kiriş ve döşeme vb. elemanların yüzeyleridir. Bu yüzeyler sıvanın daha iyi tutması için pürüzlü olması gerekir. Eğer düz bir yüzey varsa pürüzlendirme işlemi yapılır. Hazır sıva kullanımında ise pürüzlendirmeye gerek görülmemektedir.

Beton ve sıvalar, çimento bağlayıcılı kompozit malzemeler olduklarından birbirleriyle bağlanma ve ileri zamandaki ısıl genleşme gibi durumlarda birbirleriyle uyumlu olarak çalışan malzemelerdir.

Tuğla duvar yüzeyine sıva uygulaması yapılırken, duvarla bütünlük sağlaması için sıva harcının kapiler su emme özelliği ile sıva uygulanacak yüzeyin kapiler su emmesi aynı veya ona uygun şekilde hazırlanmalıdır. Sıvanın uygulanacağı duvarın yoğunluğu sıvanınkinden daha küçük olmalıdır. Yağmur sularını emme özelliği olan duvar, sıvanın zarar görmesine yol açmadan suyu kendi bünyesinde depolamalı uygun iklimlerde suyu dışarıya atabilmelidir.

Gazbeton gibi boşluklu yapıya sahip malzemeler ile düzgün sıva yüzeyleri elde edilmektedir. Serpme ve çarpma yöntemleri ile sıva uygulaması yapılarak sıva tutuculuğu arttırılabilir. Bu tür yapı malzemelerinin su emici özellikleri olduğu için yüzeyin önceden ıslatılıp suya doyurulması gerekir.

Duvar yüzeyleri, iklimsel konfor için su ve ısı yalıtım malzemeleri ile kaplanabilmektedir. Sıva da duvara uygulanan yalıtımın üzerine uygulanmaktadır. Yalıtımda kullanılan malzemeye göre sıvanın tutuculuğunu arttıracak ahşap veya metal tutucular kullanılır.

Ahşap nem ve sıcaktan etkilenen, su emme oranı oldukça yüksek olan bir malzemedir. Bu özellikler ahşap üzerine sıva yapmayı zorlaştırmaktadır. Bu amaçla kullanılan yere göre doğru ahşap seçimi çok önemlidir. Ahşap duvar yüzeyine geleneksel yöntemlerle sıva uygulanırken birleşim yerlerine sıva teli kullanılması gerekirken hazır sıva esnek olduğu için bu gereklilik ortadan kalkar ve daha ekonomik bir çözüm olur.

Sıva metrajı ile ilgili yazımıza buradan,

Sıva işleri genel şartnamesine buradan

İç ve dış sıva işçilik ve malzeme hesabına buradan ulaşabilirsiniz

Kaynaklar:
Meltem KAPTAN-SIVA OLARAK KULANILACAK FARKLI YÖNTEM VE TÜRDE ÜRETİLEN HARÇLARIN İNCELENMESİ
Gürer C. (2008). Yapı teknolojisi ders notları, Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Afyon, Türkiye, 32 s.
MEB, (2012). İnşaat teknolojisi ince ve hazır sıva ders notu, Ankara, Türkiye, 60 s.
MEB, (2013). İnşaat teknolojisi kaba sıva ders notu, Ankara, Türkiye, 101 s.
Fenoglio, E., Fantucci, S., Serra, V., Carbonaro, C. and Pollo, R. (2018). Hygrothermal performance of a perlite-based insulating plaster for the energy retrofit of buildings. Energy and Buildings, 179, 26-38.
TS 1481, (1988). Sıva yapım kuralları- bina dış yüzeylerinde kullanılan, Ankara, 13 s.

Pişmiş malzeme karışımlarının kalıplar içinde sıkıştırılması, harman tuğlasının fabrika tuğlasına göre daha izotropik bir yapıya sahip olmasını sağlamaktadır.

Yarı likit bir malzemenin karıştırılması ve kalıpların içine konularak son şeklinin verilmesi ile oluşturulup, kurutulan ve fırınlanan harman tuğlalar dikdörtgenler prizması şeklinde üretilir. Harman tuğlaların kenarları ve yüzeyleri, duvarın mukavemeti ve geometrisi açısında düzgün biçimlenmiş şekilde hazırlanmalıdır.

Harman tuğlaların boyut ve özellikleri TS EN 771- 1 A1 KÂGİR BİRİMLER – ÖZELLİKLER – BÖLÜM 1: KİL KÂGİR BİRİMLER (TUĞLALAR) ile belirlenmektedir.

Harman Tuğla Boyutları

Harman tuğla boyutları TS EN 771- 1 A1’e göre;

• Uzunluk 190 mm (+6 mm ile -13 mm tolerans aralığında)
• Genişlik 90 mm (+4 mm ile -5 mm tolerans aralığında)
• Yükseklik 50 mm (+3 mm ile -2 mm tolerans aralığında)

şeklinde belirlenmiştir. Verilen tolerans aralıkları dışında harman tuğla üretimi bu yönetmelik ile kısıtlanmıştır. Deliklerin ve boşlukların bulunduğu toplam alanın, tuğla yüzey kesit alanına oranı %25’ten büyük olmamalıdır.

Dolu harman tuğlaların üst yüzünün ortasında çukur bulunabilir. Açılan bu çukurun derinliği 10 mm’den, çukur alan kenarlarının, dış yüzey kenarlarına mesafesi 20 mm’den fazla olmamalıdır.

Harman Tuğla Çeşitleri ve Özellikleri

Çoğunlukla dikdörtgen prizma olarak hazırlanan harman tuğlalar basınç dayanımı ve dolu-delikli olması durumuna göre 2 şekilde sınıflandırılır.

• Basınç dayanımına göre harman tuğlalar;
  • Orta dayanımlı harman tuğlası
  • Az dayanımlı harman tuğlası
• Doluluklarına-Şekillerine göre harman tuğlalar;
  • Dolu harman tuğlası (DOHT)
  • Delikli harman tuğlası (DEHT) dır.

1. Basınç Dayanımına Göre Harman Tuğlalar ve Özellikleri

1.a. Orta Dayanımlı Dolu Harman Tuğla

• Ortalama Basınç Dayanımı (en az): 5 N/mm²
• Basınç Dayanımı (en az): 4 N/mm²

1.b. Az Dayanımlı Dolu Harman Tuğla

• Ortalama Basınç Dayanımı: (en az) 3 N/mm²
• Basınç Dayanımı (en az): 2,5 N/mm²

2.Doluluklarına-Şekillerine Göre Harman Tuğlalar ve Özellikleri

1.a. Orta Dayanımlı Delikli Harman Tuğla

• Ortalama Basınç Dayanımı (en az): 5 N/mm²
• Basınç Dayanımı (en az): 4 N/mm²
• Ortalama Hacim Kütlesi: 1,4 kg/dm³

1.b. Az Dayanımlı Delikli Harman Tuğla

• Ortalama Basınç Dayanımı (en az): 3 N/mm²
• Basınç Dayanımı (en az): 2,5 N/mm²
• Ortalama Hacim Kütlesi: 1,4 kg/dm³

Kargir Nedir? Kargir Malzeme ve Özellikleri

1. Betonun Özgül Isısı (c)
2. Betonun Isı İletim Katsayısı (k)
3. Betonun Isı Genleşme Katsayısı

olarak sıralanabilir.

Betonarme yapıların genel durumlarının dışında bazı özel yapılarda da kullanıldığı bilinmektedir. Bu özel yapılardan bazıları normal sıcaklığının çok üstündeki ortamlar içeren beton yapılardır. Bu yüksek sıcaklığın olduğu bir yapıya örnek olarak betonarmede bir fabrika bacası gösterilebilir. Yüksek sıcaklığa maruz kalan fabrika bacasında beton yapı 400 ºC dolayında yüksek bir sıcaklıkla karşı karşıyadır. Ayrıca tüm yapılar için mevsimsel sıcaklık farklılıklarının yapılarda oluşturduğu etkileri de göz önünde tutmak gerekir. Yine betonarme yapılar yangın esnasında oluşuna 600 ºC-1000 ºC gibi yüksek sıcaklıklara maruz kalabilmektedir.

Bahsedilen bu ve benzeri durumlarda karşılaşılan sorunların ve bu sorunlara karşı oluşturulabilecek çözümlerin üretilmesi açısından betonun ısıl özelliklerinin yeterince bilinmesinde fayda olacaktır. Betonun ısıl özellikleri aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz;

1-Betonun Özgül Isısı (c)

Betonun özgül ısısı, 0,20 – 0,28 kcal/kg °C arasındadır. Özgül ısı, bir maddenin sıcaklığını arttırmak amacıyla tüketilmesi gereken ısı miktarı olarak tanımlanır.

Beton üretiminde kullanılan su miktarının artması betonun özgül ısısının artışına neden olmaktadır. Yine betonun birimce ağırlık azalışında beton özgül ısısı artış göstermektedir. Buna karşın betonun özgül ısısının betonda kullanılan agreganın mineralojik kökeniyle pek bir ilgisi yoktur.

2- Betonun Isı İletim Katsayısı (k)

Betonun ısı iletim katsayısı, birim ağırlık arttıkça artmaktadır. Birim ağırlık değerlerine göre ısı iletim katsayısı arasında bir karşılaştırma yapılacak olursa, rutubet içeriği en düşük olan ve birim ağırlığı 2400 kg/m3 betonun ısı iletimi 1,8-1,4 kcal/mh°C değerine sahipken, birim ağırlığı 2000 kg/m3 olan betonun ısı iletim katsayısı 0,75 kcal/mh°C değeri civarına kadar düşme olduğu görülür. Yani hafif betonlarda ısı iletim katsayısı değeri oldukça küçüktür. Hafif betonlardan birim ağırlığı 600 – 1600 kg/m3 arasında olanlarda beton ısı iletim katsayısı değeri 0,25 – 0,54 kcal/mh°C aralığında olmaktadır. Bu özellikten dolayı ısı yalıtım işlerinde hafif betonlar oldukça fazla kullanım alanlarına sahiptirler.

Isı iletim katsayısı, kalınlığı 1 m olan bir cismin her iki tarafında ölçülen sıcaklık değişimi 1 ºC iken bu cismin 1 m2’lik alanından 1 saat sürede geçen ısı miktarı olarak tanımlanırsa; bu tanımlamaya ısı iletim katsayısı denir ve birimi kcal/mh°C’dir.  Isı iletim katsayısı ne kadar büyük değerde olursa ısı kaybı miktarı da o kadar fazla olacaktır. Bu sebepten kapalı bir hacim içindeki sıcaklığın sabit kalması isteniyorsa bunu sağlamak için daha fazla yakıt tüketmek gerekmektedir.

Bir cismin ısı iletim katsayı değerini cismin içerisindeki su içeriği ve boşluk yapısı, onu etkileyen en önemli iki faktördür. Isı iletim katsayısının cismin boşluklarında düşük olmasının sebebi havanın ısıyı iyi iletmemesinden dolayıdır. Bir cismin birim ağırlık miktarı ile o cismin boşluk yapısı arasındaki bağlantı düşünüldüğünde şöyle bir sonuç ortaya çıkmaktadır. Bir cismin birim ağırlık miktarı ne kadar büyük ise aynı cismin ısı iletim katsayısı değeri de o kadar yüksektir. Cismin ısı iletim katsayısını boşluklardaki hava miktarı düşürürken cismin içeriğinde bulunan su ve rutubet miktarı arttıkça ısı iletim katsayısını yükselmektedir.

3-Betonun Isı Genleşme Katsayısı

Bir cisim içerisinde bulunan atomların cismin ısıtılmasıyla titreşimleri artmaktadır. Bu artış sonucunda cismin boyutlarında da artış meydana gelmektedir. Sıcaklığın 1°C değerindeki artışı sonucu cismin birim boyutunda yapmış olduğu artış o cisme ait doğrusal ısıl genleşme katsayısı olarak nitelendirilir.  Isıl genleşme katsayısı denklemi;

ΔL = L1.α1(θ2 − θ1)

Burada;

ΔL uzaması; cismin sıcaklığın θ1 değerinden θ2 değerine çıkması durumundaki uzama miktarıdır.

α1; genleşme katsayısı

L1;  ilk sıcaklıktaki cismin uzunluğudur.

Katı cisimlerde genleşme katsayısı değeri çok küçüktür. Buna rağmen ısı miktarındaki değişiklikler sonrasında ortaya çıkan boyut uzamaları ve genleşmelerin serbest olarak meydana gelmemesi sonucunda katı cisimde bazı gerilmelere neden olurlar. Bu gerilmelerin büyük değerler alması için ısı miktarındaki değişikliklerin de büyük ölçüde olması gerekir ki bunun neticesinde yapılarda birtakım hasarlar meydana getirir. Bu hasarlar, çatlakların oluşmasıyla cismin mukavemet azalması, yine yapının etkisinde var olan yüklerin sonucunda olan gerilmelere, termik gerilmelerin de dahil edilmesiyle toplam gerilmenin daha yüksek değerler almasına ve bütün bunların sonucunda yapının emniyet durumunun azalmasına sebep olurlar.

Karbonatlaşma sonucunda betonun pH değeri 12-13’ten 8-9’a düşerek bazik özelliği zayıflar. Bu sebeple beton içindeki donatıların paslanması kolaylaşır. Betonarmede karbonatlaşma oluşan bölgedeki donatı, korozyona açık hale gelmektedir. Korozyon sonucu beton ile donatı arasındaki aderans zayıflar ve betonun dayanımı düşer.

1.Betonda Karbonatlaşma Nasıl Oluşur?

Betonda karbonatlaşmanın oluşması için ilk şart karbondioksitin difüzyonudur. Karbondioksit betona difüze olduktan sonra ortamda yeterince nem varsa karbonatlaşma reaksiyonu başlar. Karbondioksit çeşitli nedenlerle oluşan boşluk sistemlerinin vasıtasıyla betona girer.

Karbonatlaşma olayı; % 0.03 CO2 oranına sahip temiz havalı ortamlarda bile meydana gelebilir. Büyük kentlerde ise CO2 oranı % 0.3 – 1’dir. Sanayileşmiş kentlerde bu sorun daha büyük boyutlardadır.

Karbonatlaşma reaksiyonunun oluşabilmesi için ortamda; çimentonun hidratasyonu sonucu oluşan ve fazla miktarda bulunan Ca(OH)2, havadaki CO2 ve reaksiyon için gerekli olan nemin bulunması gerekir. Bu parametreler olduğu sürece beton devamlı karbonatlaşacaktır.

Karbonatlaşma betonun dış yüzeyinden başlar ve iç kesimlere doğru ilerledikçe hızı azalır. Bu ilerleme hızını hem çevresel hem de kompozisyonal faktörler etkileyebilmektedir. Çimento tipi, boşluk miktarı ve Su/Çimento oranı kompozisyonal faktörlere örnek verilebilir. Sıcaklık, bağıl nem, karbondioksit oranı ise çevresel etkilerdendir.

1.1.Betonun Boşluk Yapısının Karbonatlaşmaya Etkisi

Karbonatlaşmayı etkileyen faktörlerden biri de betonun boşluk yapısı ve miktarıdır. Beton dökülürken yapılan sıkıştırma ve yerleştirme işlemi boşluk yapısını ve miktarını önemli ölçüde etkiler. Doğru sıkıştırma ve yerleştirme uygulanmayan betonlar her türlü zararlı dış etkilere açıktır. Sıkıştırma teknikleri içerisinde en yaygın olarak kullanılan teknik vibrasyondur. Betonda oluşan karbonatlaşmayı en aza indirebilmek için öncelikle geçirimsiz bir beton üretmek gerekir. Özellikle beton üretiminde karışıma giren malzemelerin özellikleri, betonu hazırlama ve sonradan uygulanan yöntemler bu durumu etkilemektedir. (Hazır Beton Nedir? Nasıl Üretilir?)

Karbonatlaşma, beton içerisindeki boşlukların büyüklüğüne ve yapısına göre çeşitli şekillerde ilerlemektedir. Karbonatlaşma beton yüzeyinin her tarafında eşit oranda, eğrisel olarak min. ve max. değerler alabilir veya sadece belli bölgelerden sızabilir.

a’da ki durumun oluşabilmesi için betonun homojene çok yakın oranda karıştırılması ve yerleştirilmesi gerekir. b’deki durum ise daha olağan gözükmektedir ve her türlü betonda bu şekilde ilerlemesi normaldir. c’deki gibi bir karbonatlaşmanın gerçekleşebilmesi için betonda muhtemel bir çatlağın olması gerekir. Çatlağın bulunduğu bölgede karbonatlaşmanın belli yerlerden sızması daha kolay olur. Çatlağın olmadığı yerlerde ise birinci ve ikinci durumdaki gibi bir karbonatlaşmanın olması söz konusudur.

1.2.Çevresel Faktörlerin Karbonatlaşmaya Etkisi

Betonun ve ortamın nemi karbonatlaşma olayını etkileyen en önemli faktördür. Karbonatlaşma reaksiyonu ürünü olan kalsiyum karbonatın oluşabilmesi için ortamda suyun bulunması gerekir. % 50 bağıl nemde karbonatlaşma en yüksek dereceye ulaşır. Bağıl nem oranının artması veya azalması karbonatlaşmayı arttırmaz. Ortamdaki nemin fazla olması karbondioksit difüzyonunu zorlaştıracaktır. Tamamen suyun içinde kalan betonlar karbonatlaşma yapamazlar. Ortam neminin azalması ise reaksiyonun ihtiyaç duyacağı suyu azaltacağından dolayı karbonatlaşma hızı da azalır. Sıcaklık arttıkça karbonatlaşma hızı artar. Fakat aşırı derecede sıcaklık artışı kurumayı arttırarak ortamdaki nemi azaltır. Bu yüzden sıcaklıktaki aşırı artış karbonatlaşmayı yavaşlatır.

Karbonatlaşma hızını önemli ölçüde etkileyen parametrelerden biri de havadaki CO2 oranıdır. Büyük şehirlerde hava kirliliğinden dolayı karbonatlaşma reaksiyonu daha hızlı gerçekleşir.

Bu faktörlerin yanı sıra yapının bulunduğu zemin ortamı (sülfatlı zeminler, bataklık çamuru, endüstri atığı dolgu zeminler vb.) ve zemin suyunda çözünmüş olan iyonlar da beton üzerinde önemli etkinlik derecesine sahiptir.

2.Karbonatlaşmanın Betona Etkileri

Karbonatlaşmanın betondaki başlıca etkileri;

1. Karbonatlaşma rötresi,
2. Basınç dayanımı
3. Donatı korozyonu

olarak sıralanabilir.

2.1.Karbonatlaşma Rötresi

Betonun içindeki suyun herhangi bir fiziksel veya kimyasal nedenle kaybolması olayına büzülme veya rötre adı verilir. Taze betonda su kaybı fiziksel nedenlerle oluşurken, sertleşmiş betonda hem fiziksel hem de kimyasal nedenlerden oluşabilir. Taze ve sertleşmiş betonda buharlaşma, hidratasyon ve karbonatlaşma nedeniyle oluşabilen su kayıpları betonun veya harcın içinde iç gerilmelere ve birim şekil değiştirmelere neden olmaktadır. Bu iç gerilmeler betonun çekme dayanımını aştığında betonda çatlakların oluşması kaçınılmazdır.

Yüksek bağıl nem durumunda, gözeneklerin su ile dolu olması nedeni ile CO2’in hamur içine girmesi zorlaşır ve bu nedenle karbonatlaşma ya görülmez ya da çok düşük düzeyde gerçekleşir. Çok düşük nem oranlarında bünye de bir su filmi oluşmaması nedeni ile karbonatlaşmanın çok düşük düzeyde gerçekleştiği düşünülmektedir. Düşük nem oranları hariç, maksimum karbonatlaşma büzülmesinin kuruma sürecinden ziyade hemen kuruma sonrası oluştuğu düşünülmektedir. Rötre miktarı, sadece betondaki S/Ç oranına bağlı değildir. Ortam nemi veya kür edilme şartları betondaki karbonatlaşma rötresini etkilemektedir. Karbonatlaşma rötresi; karbonatlaşmanın durduğu anda durmaktadır.

Karbonatlaşmanın yüzeyden başlayıp iç bölgeye zamanla geçişi üniform olmayan bir rötre dağılımına yol açar. Böylece dış bölge çekme gerilmelerine, iç bölge basınç gerilmelerine maruz kalır. Çekme gerilmeleri rölaksasyon nedeniyle nispeten yavaş artarlar, ancak çekme dayanımının artışı ilk günlerde olur sonra hemen hemen durur. Bu durumda karbonatlaşma rötresi ile oluşan çekme gerilmelerinin birkaç aylık bir süre sonunda çekme dayanımını aşması olayıdır. Üst kabuk iyice kuruduktan sonra yüzeyde çatlaklar meydana gelir. Derin olmayan bu imce çatlaklar ağ teşkil ederler, mukavemet ve durabilite açısından zararsızdırlar; tabiatı ile estetik olmayan bir görünüm arz ederler. Ancak karbonatlaşmanın hızlı ve derin olduğu durumlarda çatlaklar önem kazanır. Otoklavlanmış boşluklu betonların, CO2 yönünden zengin ortamlarda kullanılması durumlarında çatlakların donatıya erişmeleri ve donatı korozyonuna yol açmaları mümkündür.

2.2.Karbonatlaşmanın Beton Dayanımına Etkisi

Karbonatlaşma sonrası betonun kimyasal ve mikro yapısı değişir. Bundan dolayı karbonatlaşmış beton ile normal betonun mukavemet, deformasyon gibi farklılıkları olması doğaldır.

Beton dayanımının artması ile karbonatlaşma miktarı azalırken karbonatlaşmanın bir ürünü olarak ortaya çıkan kalsiyum karbonatın kalsiyum hidroksitten daha fazla yer işgal etmesi, karbonatlaşmış betonların porozitesini azaltır. Karbonatlaşmış betonun deformasyon kabiliyetinin azalmasına karşın mukavemetinde ve elastisite modülünde artma vardır.

2.3.Karbonatlaşmanın Donatı Korozyonuna Etkisi

Betonda karbonatlaşma olan bölgelerdeki donatılar korozyona açık hale gelir. Korozyon olayı sonucu beton ile donatı arasındaki aderans zayıflayarak betonun dayanımını düşürür. Bu sebeple karbonatlaşma olayı betonun dayanımında önemli rol oynar.

Betonun gözenek suyunda bulunan çözülmüş kireç, betonu alkali bir malzeme yapar. Çimento alkali oksitlerinin su ile reaksiyonuyla oluşan alkali hidroksitler de alkali kaynağıdır. Bu etkiler ile betonun pH derecesi 13 değerlerine kadar yükselir. Donatıların korozyondan korunması için en önemli ve gerekli faktörlerden olan betonun alkali ortamı zamanla karbonatlaşma yüzünden kaybolabilir.

3.Karbonatlaşmanın Zararları ve Yararları

Betonda karbonatlaşma olmasının beton özeliklerine olumsuz etkileri vardır. Fakat az da olsa betona bazı yararları da bulunmaktadır.

Karbonatlaşmanın betona olumsuz etkileri;

• Karbonatlaşma sonrası sertleşmiş çimento hamurunda büzülmeler görülür ve betonda çatlakların oluşmasına sebep olur.
• Karbonatlaşma sonucunda, kalsiyum hidroksitin çözünmesi nedeniyle, betondaki alkalin ortam düzeyi düşerek donatının korozyonunu hızlandırır.

Karbonatlaşmanın betona olumlu etkileri;

• Karbonatlaşma sonucu bir miktar suyun serbest kalması çimentonun hidratasyonuna katkı sağlayarak dayanımda az bir artış meydana getirir.
• Karbonatlaşma nedeniyle oluşan CaCO3 kristalleri, kılcal boşlukları doldurarak kısmen daha geçirimsiz bir beton oluşmasını sağlar

4.Betonda Karbonatlaşma Nasıl Önlenir?

Su/çimento oranının düşük olması, yeterli kür yapılması, çimento dozajının yüksek olması, bağıl nemin %50’nin altında ya da üstünde olması, CO2 oranının düşük olması, yüksek sıcaklık, alkali oranı düşük çimento kullanımı ve yüksek dayanımlı beton üretimi karbonatlaşmaya karşı alınabilecek önlemler olarak sıralanabilir.

• Su-çimento oranı arttıkça karbonatlaşma hızının artacağı unutulmamalıdır.
• Tazze betona uygulanan kürün yetersiz olması karbonatlaşma hızını artırmaktadır.
• Beton karışımındaki çimento oranı arttıkça karbonatlaşma hızı azalır.
• Kuru veya suya tam doygun betonda karbonatlaşma durur. % 50 bağıl hava nemi derecelerinde karbonatlaşma en yüksek hızda gerçekleşir.
• Karbondioksit oranı arttıkça karbonatlaşma hızı artar
• Normal sıcaklık  karbonatlaşmayı hızlandırırken normalden yüksek sıcaklıklarda betonun kurumasından dolayı  karbonatlaşma yavaşlar.
• Alkali miktarı arttıkça reaksiyon hızı da artar
• Beton basınç dayanımının artmasıyla karbonatlaşma hızı düşer.

4.1.Karbonatlaşmanın Kimyasal Gelişimi

Betonun işlenebilirliğini arttırmak için karışıma fazlaca katılan suyun bir kısmı çimento ile hidratasyona girecektir. Bu reaksiyonlar sonucu C3S2H3 (C-S-H) tobermorit jeli ve Ca(OH)2 (C-H) kalsiyum hidroksit oluşur. Suyun kalan kısmı ise betonun boşluklarına yerleşir.

2C3S + 6H →C3 S2H3 + 3CH
Ağırlıkça: 100 + 24 → 75 + 49
C3 S2H3 + CH → 2C2S + 4H
Ağırlıkça: 100 + 21 → 99 + 22

Başlangıçtaki suyun pH değeri 7’dir. Sertleşmiş Portland çimentosu  boşluklarındaki bulunan pH’ı çimentodaki alkalilerinden dolayı 12,5-13,5’e yükselir. Atmosferdeki karbondioksit betona geçer ve boşluk suyu ile reaksiyona girerek karbonik asit meydana getirir.

CO2 + H2O →H2 CO3 (karbonik asit)

Ca(OH)2 + CO2→ CaCO3 + H2O (kalsiyum karbonat + su)

Çimentodaki kalsiyum silikat bileşenlerinin hidratasyonu ile ortaya çıkan Ca(OH)2 ile CO2 reaksiyona girerek hacimce daha büyük olan CaCO3’ı (kalsiyum karbonat) meydana getirir. Böylece hidroksit iyonları nötrleşerek pH derecesinin 9’a kadar düşmesine neden olurlar. Karbonatlaşma yalnızca serbest kireçten dolayı oluşan bir süreç değildir. Karbonatlaşma olayında serbest kirecin yanı sıra C3A’nın hidratasyona girmesiyle oluşan monakalsiyumalüminosülfat ve trikalsiyumalüminasülfat (ettrengite) da etkilidir. Ettrengite betona giren karbondioksitin etkimesiyle kalsiyum karbonat (CaCO3), alçı taşı (CaSO4H2O), alümin jeli ve su meydana gelir.

3CaO. Al2O3. CaSO4.32H2O + 3CO2 →3CCO3 + 3(CaSO4. H2O) + Al2O3. xH2O + (26 − x)H2O

Çimento pastası içerisinde bulunan alkaliler yani Na2O (sodyum oksit) ve K2O (potasyum oksit) de karbonatlaşmada etkilidir. Çimentoda % 0.1 – 1.3 arasında bulunan bu iki bileşenin su ile reaksiyonu sonucu sodyum ve potasyum hidroksit iyonlarını meydana gelir ve ardından havadaki CO2 ile birleşerek çok kolay çözülebilen potasyum karbonat ve sodyum karbonatı meydana getirirler. Bu maddeler rutubetin durumuna göre çimento harcındaki serbest kireç ile birleşir ve zor çözülebilen kalsiyum karbonatı meydana getirirler.

Kaynaklar;
Melek ÖZTÜRK-ATIK ALÜMİNYUM TALAŞ TAKVİYESİNİN BETONUN KARBONATLAŞMASI ÜZERİNE ETKİSİ
Turhan, L., (2012). Mermer Tozu Ve Cam Elyaf Katkılı Betonun Özellikleri Ve Karbonatlaşma Üzerine Literatür Araştırması,
Akman, M.S., (1997). Betonlarda Karbonatlaşma ve Yeniden Alkalizasyon Süreçleri, Türkiye İnşaat Mühendisliği, 14. Teknik Kongresi, İnşaat Mühendisleri Odası İzmir Şubesi, Yayın No: 26.
Bekem, İ., Gultekin, A. B., Dikmen, C. B., (2009). Yapı Ürünlerinin Hizmet Ömrü Açısından İrdelenmesi: Betonarme Örneği, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), Karabük.

Kompozit kesit, yapısal çelik ve betonun birarada çalıştığı üniteyi ifade etmektedir. Çelik malzemesinin korozyon ve düşük yangın dayanımı gibi zayıf yönleri beton malzemesiyle, beton malzemesinin ise düşük çekme mukavemeti gibi zayıf yönü çelik malzemesi ile giderilerek yüksek performanslı elemanlar ortaya çıkmaktadır. Kompozit elemanların bu performans artışı; rijitlik, süneklik, yapı kullanım ömrünün artması, dayanım ve dayanıklılık artışı olarak sıralanabilir. Kompozit yapıların avantajları:

• Kompozit yapılar, betonarme yapılara göre %40 daha hafif olabilmekte ve bu özelliğinden dolayı meydana gelebilecek depremlerde daha az deprem yükünün oluşmasını sağlamaktadır.
• Ana taşıyıcı sistem elemanları atölye ortamında hazırlandığından yüksek derecede kalite kontrol imkanı sağlamaktadır.
• Yüksek düktilite özelliğine sahip olan kompozit yapılar, deprem esnasında daha sünek davranış göstermektedir.
• Kompozit elemanlar yalın halde kullanılacak çelik elemanlardan %25 oranında daha az çelik kullanılmasını sağlamaktadır.

Kompozit Döşemeler

Kompozit döşeme, çelik kirişler üzerine döşenmiş çelik sacların beton ile birlikte çalıştırılmasıyla ortaya çıkan kompozit taşıyıcı elemanlardır. Kompozit döşemelerin kullanılmasıyla yapı ağırlığında 1 kN/m2’ye kadar azalma sağlanabilmektedir. Bu durum da betonarme döşeme kullanılan yapılara göre %30 civarında daha hafif döşemeler elde edilmesini sağlamaktadır. Günümüzde kompozit döşemeler yaygın olarak okul, hastahane, yüksek yapılar, köprü döşemeleri, otoparklar gibi büyük açıklıkların olduğu ve yüksek dayanım kapasitesinin gerektiği alanlarda kullanılmaktadır. Kompozit döşemelerin kullanılmasıyla tesisat için ekstra alanlar oluşmakta, işçilik azalmakta, yangın dayanımı büyük oranlarda artmakta ve ısı izolasyonu sağlanmaktadır.

Kompozit döşeme sistemleri esas olarak 4 bileşenden meydana gelmektedir:

• Yapısal çelik kiriş
• Başlıklı kayma elemanları
• Profillenmiş çelik sac
• Donatılı beton

Kompozit döşemelerde, beton dökümünde kalıp görevi gören çelik sacların beton ile birlikte çalışmasını sağlanması ve iki malzeme arasındaki kaymanın engellenmesi gerekmektedir. Profilli çelik sac ile beton arasındaki doğal kenetlenme trapez çelik sacın 10 mm-15 mm yüksekliğe sahip çıkıntılar yardımıyla oluşmaktadır. Çelik sac yeni dökülen betonun ağırlığını, betonarme döşemedeki donatının ağırlığını, kendi ağırlığını ve inşaat yapım süresi boyunca meydana gelebilecek hareketli yükleri taşıyabilmektedir. Bu yüzden trapez kesitli sacların kullanılması daha ekonomiktir ve bu kullanım çok fazla yaygınlaşmıştır. Çelik profil kiriş ile trapez sac ve betondan oluşan kompozit döşemenin birlikte çalışması için kayma elemanları kullanılmaktadır.

Ayrıca çelik sac ile betonun birlikte çalışmasını sağlamak ve böylelikle döşeme plağının pozitif moment bölgelerinde çelik sacın donatı görevi yapabilmesi için de kayma elemanlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Kayma elemanlarının kullanılmasıyla birlikte çelik sac ile beton arasında oluşan boyuna kaymaları engellemektedir. Kompozit döşemelerin kullanılmasıyla daha ekonomik, daha hafif ve daha güvenli yapıların elde edilmesine olanak sağlamaktadır.

Çelik yapıların tasarım, hesap ve dayanımına dair esaslar yönetmeliğinde bulunan ve şekilde gösterilen çelik sac için esaslar aşağıdaki gibi ifade edilmiştir:

1.  hr olarak ifade edilen çelik sacın hadve yüksekliği en fazla 75 mm ve wr olarak ifade edilen ortalama hadve genişliği ise en az 50 mm olacaktır.
2. Betonarme döşeme, çelik sac üzerinde ve üzerinde bulunduğu çelik kiriş başlığına doğrudan başlıklı çelik ankrajlarla kaynaklanarak bağlanacaktır.
3. Başlıklı çelik ankrajın kaynaklanan kısmından sonra çelik sacın hadve üst kotuna kadar olan mesafe en az 38 mm olacaktır ve beton döşemenin üst kotundan en az 12 mm aşağıda olacaktır.
4. Hadve üst kotu ile beton döşemenin üst kotu arasındaki mesafe minimum 50 mm olacaktır.
5.  Kiriş başlığına mesnetlenen bağlantı aralığı maksimum 450 mm olacaktır.
6. Çelik kirişin boyuna eksenine dik olarak yerleştirilen çelik sac hadvelerinde, çelik sacın üst kotundan itibaren hadve içerisinde kalan beton tasraımda ihmal edilecektir.
7. Çelik kirişin boyuna eksenine paralel olarak yerleştirilen çelik sac hadvelerinde ise hadve içerisinde kalan beton kompozit enkesit tasarımında ihmal edilmeyebilir.
8. Çelik kirişin boyuna eksenine paralel olarak yerleştirilen çelik sac hadvelerinde her bir hadvede bir tane başlıklı çelik ankraj kullanıldığı durumlarda hadve genişliği wr minimum 50 mm olacaktır. Her hadvenin içerisinde birden fazla başlıklı çelik ankraj kullanılması durumunda ise hadve genişliği wr, ilave edilen her bir başlıklı çelik ankrajın gövde çapının 4 katı olacak şekilde artırılmalıdır.

Kompozit Kirişler

Kompozit kirişler, normal yapısal çelik kirişlerle kıyaslandığında daha fazla moment taşıma kapasitesine ve yüksek rijitliğe sahip olduğu görülmektedir. Kompozit kirişlerin kullanılmasının amacı, betonun basınç mukavemeti ve yapısal çeliğin çekme mukavemeti birarada kullanılarak daha küçük kesitler elde etmektir. Böylelikle elde edilen daha küçük kesitlerle taşınması gereken moment kapasitesine erişmeye imkan tanımaktadır. Bununla birlikte kullanılacak malzeme miktarı ve yüksek yapılarda döşeme kalınlığı azaltılarak daha ekonomik yapılar elde edilebilmektedir. Kompozit kirişler bina türü yapılarda ve köprü kirişleri olarak sıkça kullanılmaktadır.

Kompozit kirişlerin olumlu yönlerinin yanı sıra olumsuz tarafları da bulunmaktadır. En önemli dezavantajı betonarme döşeme ile çeliğin birlikte çalışması ve kenetlenmesinin sağlanması için elemanlara gereksinim duyulmasıdır. Bu elemanlar kesme bağlantı elemanları (shear stud) olarak bilinmektedir. Bütün tasarımlarda olduğu gibi kompozit kiriş tasarımındada hesaplamaların yapılması gerekmektedir. Yapılacak bu hesaplamalarda ve tasarımlarda kompozit kirişlerin yeterli kesme kuvveti ve moment taşıma kapasitelerine sahip oldukları irdelenmelidir. Kompozit kirişlerin yanı sıra kullanılacak kesme elemanlarının da yeterli dayanımda olması gerekmektedir. Kullanılacak kesme elemanlarının kopmaması ve bu elemanların çevresindeki betonda hasarların meydana gelmemesi için gerekli ve yeterli önlemler alınmalıdır. Kesme elemanlarının kullanılmayan elemanlarda, çeşitli yüklemeler altındaki kompozit kirişleri meydana getiren her bir bileşeni ayrı ayrı çalışmaktadır. Kesme elemanlarının özelliklerine bağlı olarak, kompozit kirişlerin rijitliklerinde ve mukavemetinde yüksek derecede artış meydana gelmektedir. Eurocode4’te bulunan bazı tipik kompozit kirişler aşağıda gösterilmiştir.

Kompozit kirişler betonarme hesaplara benzer olarak geniş başlıklı (tablalı) yani TKirişleri olarak ifade edilen şekilde modellenebilmektedir. Bu şekildeki bir tasarımda döşeme boyunca eğilme gerilmeleri meydana gelmekte ve eğilme momenti dağılımının hesaplanması ve kontrollerinin yapılması gerekmektedir. Tablalı kompozit kirişlerde efektik genişlik yani ‘beff’ değeri, kompozit kirişin açıklığına, mesnetlenme şekline ve ardarda oluşturulan kirişlerin arasındaki mesafeye bağlı olarak değişmektedir. Bu yüzden tabla genişliğinin basit kirişlerdeki hesaplamaları ile sürekli veya konsol kompozit kiriş olarak tasarlanacak kirişlerdeki hesaplamalar farklı şekillerde değerlendirilmelidir.

Kompozit Kolonlar

Beton, donatı ve yapısal çelik elemanlarının bir araya gelmesiyle kompozit kolonlar oluşmaktadır. Kompozit kolon taşıyıcı elemanları, özellikle çok katlı yapılarda betonarme veya çelikten oluşturulmuş kolonlarla kıyaslandığında birçok avantajının olduğu görülmektedir. Kompozit kolonların yüksek yapısal performans sergilemesi sebebiyle birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Oluşturulan kompozit kolonların kullanılmasıyla kesit boyutu azalmakta, yapının sabit ağırlığı azalmakta ve çelik kolonlarda en sık karşılaşılan problemlerden biri olan yangın dayanımını artırmaktadır. Eurocode4’te, kompozit kolonların enkesit şekillerinin genel olarak kullanım şekilleri aşağıda gösterilmiştir.

Kompozit kolonlar genel olarak 4 farklı şekilde oluşturulmaktadır:

1. Beton içerisine tamamen gömülmüş çelik profilli kompozit kolonlar
2. Yarı (kısmi) gömme kompozit kolonlar
3. Çelik profilin içi tamamen betonla doldurulan kompozit kolonlar
4. Beton içerisine gömülmüş tüp çelik betonarme kompozit kolonlar

Kaynaklar;
YENİ VE ESKİ NESİL BETONDAN ÜRETİLMİŞ KOMPOZİT KİRİŞLERİN DARBE KUVVETİ ETKİSİALTINDAKİ DAVRANIŞININ İNCELENMESİ-Medine AYDIN
Gücüyen, E., Erdem, R. T., & Kantar, E. Kompozit Boru Kesitlerinin Çarpma Etkisi Altında Deneysel ve Nümerik Olarak İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(1), 139-149.
Ağcakoca, E., Yaman, Z., & Yazıcı, Y. E. Behavior Of Composite And Box Profile Under Impact Force.

Sürtünme karıştırma kaynak işlemi özel pofile sahip bir pim ve omuzdan oluşan takımın birleştirilecek malzeme yüzeyinde dönme ve ilerleme hareketi neticesinde gerçekleşmektedir. Takımın yüzeye uyguladığı basınç ve dönme hareketi yüzeyde sürtünme ve ısı oluşturur. Bunun sonucunda kaynatılacak malzeme yumuşar ve özel profile sahip pimle kaynak bölgesinde karışım sağlanır. Takıma verilen ilerleme hareketi ise belirlenen hat boyunca kaynak işlemini gerçekleştirir. Sürtünme karıştırma kaynak uygulamasına yönelik gösterim aşağıda verilmiştir;

Soğuk kaynak yöntemi olarak sürtünme karıştırma kaynağı, özellikle çarpılmaların ve iç gerilmelerin istenmediği yüksek performans gerektiren çeşitli metal ve alaşımlarının birleştirilmesinde başarılı bir şekilde
uygulanmaktadır. Sürtünme karıştırma kaynağı yöntemi çok farklı kalınlıklardaki sac ve levhalara
uygulanabilmektedir.

Sürtünme karıştırma kaynak yönteminde mekanik özellikler ve mikroyapısal değişimler kaynak parametreleriyle değişkenlik göstermektedir. Yöntem, ergime fazında gerçekleşmediği için geleneksel ergitme kaynak yöntemlerinde (TIG, MIG) karşılaşılan interdentritik ve ötektik fazlar ortadan kalkmaktadır. Bunlara ilaveten, SKK bağlantı karakteristikleri çoğunlukla kaynak takımı formu ve dinamiği ile ilişkilendirilebilecek parametrelere de bağlıdır. Sürtünme karıştırma kaynağ işlemi sonrası kaynak kesiti incelendiğinde asimetrik bir kaynak bölgesi ile karşılaşılır. Bu asimetrik yapının takım ekseninin belirli ölçüde kaydırılması ile farklı alaşımların birleştirilmesinde kaynak performansını arttırdığı görülmüştür. Sürtünme karıştırma kaynak bölgesi literatürde kaynak merkezi (KM), termomekanik etkilenen bölge (TMEB) ve ısı tesiri altındaki bölge (ITAB) olmak üzere isimlendirilmektedir.

 Termomekanik Etkilenen Bölge-(TMEB): Termomekanik etkilenen bölge, dinamik olarak yeniden kristalleşen bölge ile ısı tesiri altındaki bölge arasında karıştırıcı ucun sürtünme ve ilerlemesinden dolayı yüksek sıcaklığa ve deformasyona maruz kalan bölgedir.

Isı Tesiri Altındaki Bölge-(ITAB): Kaynak metaline yakın ve ısıdan etkilenmeyen esas metale komşu olan bölgedir. Bu bölgede mekanik deformasyon olmamasına karşın sürtünme sırasında oluşan ısıdan etkilenir ve malzemenin yapı özelliklerinde değişimler meydana gelir.

Sürtünme Karıştırma Kaynak Yönteminin Avantajları

Sürtünme karıştırma kaynak yöntemi enerji verimliliği açısından ve çevre dostu bir kaynak yöntemi olduğu için yeşil bir teknolojidir. Geleneksel kaynak yöntemleri ile kıyaslandığında sürtünme karıştırma kaynak yöntemi daha az enerji tüketmekte, koruyucu gaza ihtiyaç duymamakta ve zararlı emisyonlar oluşturmamaktadır. Sürtünme karıştırma kaynağı yönteminde malzeme ergime noktasına ulaşmamaktadır. Bu sebepten ötürü alüminyum alaşımlarının geleneksel kaynak işlemleri ile birleştirilmesinde oraya çıkan boşluklu yapı ve oksitlenme gibi hatalar görülmemektedir. Sürtünme karıştırma kaynak yöntemi alüminyum alaşımlarının diğer mekanik birleştirme yöntemleri ile kıyaslandığında yapısal rijitlik ve hafiflik özelliği ile avantaj sağlamaktadır. Bunlara ilaveten bu yöntem ile yüksek yorulma ömrüne sahip bağlantılar elde edilir.

Sürtünme karıştırma kaynak yöntemiyle Çelik/Al alaşımı, Çelik/Mg alaşımı, Bakır/ Al alaşımı, Çelik/ Ti ve Al/Mg gibi benzer olmayan metallerin kaynağı da mümkündür.

Metalürjik Faydaları

• Katı hal yöntemidir,
• Düşük çarpılmalar,
• İyi boyutsal stabilite,
• Alaşım elementi kaybı yok,
• Kaynak bölgesinde iyi metalürjik özellikler,
• İnce tane yapısı,
• Çatlaksız kaynak bölgesi,
• Çoklu bağlantı elemanlarının yerine kullanılması,

Çevresel Faydaları

• Örtü gazı kullanılmaması
• Yüzey temizliğine ihtiyaç duyulmaması
• Atık malzeme miktarının az olması
• Temizleme ihtiyacının olmaması
• Geleneksel kaynak işleminde gereksinim duyulan tüketim malzemelerine ihtiyaç duyulmaması
• Taşlama atıkları oluşmaz

Enerji Faydaları

• Farklı kalınlıklarda malzemelere uygulanılabilir olması ve ilave işleme ihtiyacın ortadan kalkması
• Lazer kaynak işleminde kullanılan enerjinin % 2.5 oranında enerji ile işlemin yapılabilmesi
• Uygulandığı sektörlerde yakıt tasarrufuna katkıda bulunması (farklı birleştirme yöntemleri ile kıyaslandığında)

Sürtünme Karıştırma Kaynak Yönteminin Sınırlılıkları ve Dezavantajları

Her kaynak yönteminde olduğu gibi sürtünme karıştırma kaynağı yönteminde de sınırlamalar mevcuttur. Sürtünme karıştırma kaynağı sınırlılıkları özetle;

• Kaynak üst yüzeyi ile alt yüzeyi arasında homojen olmayan ısı dağılımından ötürü kalın malzemelerin kaynağı güçtür,
• Kaynak işlemi sırasında iş parçasını veya işi tutmak için ağır iş bağlama düzeni gereklidir,
• Pimin metalin içine girmesini sağlamak için büyük kuvvetler gerekir,
• Çoğu zaman bu kaynak işlemi diğer birçok işlemden daha yavaştır,
• Sürtünme karıştırma kaynağı, metal biriktirme gereksiniminin olduğu kaynak bağlantılarına uygun değildir,
• Sürtünme karıştırma kaynağı makinesinin ilk yatırım maliyeti çok yüksektir,
• Manuel ve ark kaynak işlemlerinden daha az esnektir,

Sürtünme Karıştırma Kaynak Yönteminin Uygulandığı Malzemeler

Başlangıçta sürtünme karıştırma kaynak işlemi bir dizi alüminyum alaşımı, kurşun, çinko, magnezyum ve nispeten yumuşak malzemelerin birleştirilmesinde kullanılmıştır. Yakın zamanda, bakır, titanyum, düşük karbonlu ferritik çelik, alaşımlı çelikler, paslanmaz çelikler ve nikel alaşımlarının yanı sıra bazı termoplastik malzemeler de sürtünme karıştırma kaynak yöntemi ile kaynak yapılabilmektedir. Prensip olarak, sıcak işlenebilecek herhangi bir malzeme bu işlemle kaynaklanabilmektedir. Bununla birlikte kaynak yapılan malzemeden ziyade takım malzemesi daha sınırlayıcı bir faktördür.

Sürtünme Karıştırma Kaynak Yönteminin Endüstriyel Uygulamaları

• Gemi ve Denizcilik Endüstrisi
• Havacılık ve Uzay Endüstrisi
• Kara Taşımacılığı ve Demiryolu Endüstrisi

Sürtünme Karıştırma Kaynak Yöntemi Çeşitleri

Sürtünme karıştırma kaynak yönteminin kullanım alanlarının artmasına paralel olarak artan ihtiyaçlar ve uygulama güçlüğü oluşturan durumlar SKK yönteminde yeni uygulamaların gelişmesini sağlamıştır. Klasik SKK yönteminden farklı olarak sınıflandırılabilecek yöntemler üç ana başlık altında incelenebilir;

1. Melez sürtünme karıştırma kaynağı (MSKK)
2. Çift taraflı sürtünme karıştırma kaynağı (ÇSKK)
3. Sürtünme karıştırma nokta kaynağı (SKNK)

1.Melez Sürtünme Karıştırma Kaynağı (MSKK)

Çelik gibi ergime derecesi yüksek olan malzemelerin SKK yöntemi ile birleştirilmesinde karıştırıcı takım omzunun sürtünmesi ile oluşan ısı, karıştırma bölgesinde malzemelerinin plastik deformasyona uğraması ve hatasız birleştirilmesi için yetersiz kalabilmekde ve karıştırıcı ucun aşınmasını neden olabilmektedir. Bunları engellemek için Melez sürtünme karıştırma kaynağı yöntemleri uygulanabilmektedir. Karıştırıcı takımının işlevini kolaylaştırmak için, kaynak edilecek malzemelerin lazer ışını ile ön ısıtması gerçekleştirilebilir.

SKK işleminin ilk başlangıcında karıştırıcı takım dalma işlemi yaptıktan sonra gerekli ısı oluşumu için bir süre beklemektedir. Melez sürtünme karıştırma kaynak yöntemi ile bu bekleme süresini en aza indirgemek mümkündür. Azalan bekleme süresi, sürtünme süresini de azaltacağından takım ömrünü artırmaktadır. Fakat Melez SKK uygulamasının maliyetinin yüksek olmasının yanı sıra henüz araştırma safhasındadır.

2.Çift Taraflı Sürtünme Karıştırma Kaynağı (ÇSKK)

Artan levha kalınlığından dolayı aynı anda levhanın hem altından hem de üstünden ayrı ayrı karıştırma işlemini gerçekleştiren iki tane karıştırıcı takım prosedüre eklenmektedir. İşlem esnasında karıştırıcı uçlar birbirleri ile ters yönde dönerken, aynı yönde ilerleme yaparak hareket ederler. Alüminyum alaşımlarında tek taraflı olarak 50 mm kalınlığa kadar uygulanan sürtünme karıştırma kaynak yöntemi çift taraflı olarak uygulandığında 100 mm kadar birleştirme işlemi gerçekleştirebilmektedir.

3.Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağı (SKNK)

Sürtünme karıştırma nokta kaynağı yönteminde SKK yönteminden farkı karıştırıcı takım birleştirme işlemini gerçekleştirmek için doğrusal bir hareket gerçekleştirmek yerine üst üste konumlandırılmış levhaların bir noktasından dalıp belli bir süre bekletilmesi ve aynı noktadan geri çıkmasıdır. Sürtünme karıştırma nokta kaynak yönteminden plakaların konumu, dalma derinliği, bekleme süresi ve takım açısı birleştirme kalitesini belirleyen önemli değişkenlerdir. Bekleme süresi sonunda karıştırıcı takımın geri çıkarılması ile kaynak kesitinde delik oluşmaktadır. Bu olumsuzluk, Almanya’da bulanan HZG araştırma merkezinin geliştirdiği Tekrar Doldurmalı Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynak (refill FSSW) ile ortadan kaldırılmıştır. Ayrıca Hitachi firmasının geliştirdiği SKNK yöntemiyle, dalma işlemi tamamlandıktan sonra çok az doğrusal hareket gerçekleştirerek birleştirme işlemi tamamlamaktadır. Bu nedenle SKNK yüzeyi dairesel bir şekil yerine eliptik bir şekil almakta artan kaynak dikişi ile birleştirmenin mukavemeti artmaktadır.

Sürtünme Karıştırma Kaynak Hataları

SKK işlemimde oluşan hataları 5 kategoriye ayırabiliriz. Bunlar; boşluklar, yetersiz nüfuziyet, birleştirme hattı kalıntıları, oksit kalıntılar ve aşırı taşmadır. Söz konusu hatalar, mevcut kaynak koşullarına göre takım tasarımı yapılırken göz önünde tutulmalıdır. Aynı zamanda kaynak parametrelerinin belirlenmesinde de dikkate alınmalıdır.

1.Boşluklar

Boşluklar işlem değişkenlerine bağlı olarak genellikle ilerleme tarafında olmak üzere kaynak çekirdeğinin farklı yerlerine ve kaynak yüzeyinin hemen altında konumlanabilmektedir. Bu hatanın oluşmasındaki temel etken ilerleyen takımın yarattığı boşluğa plastik deformasyona uğrayan malzemenin tam olarak doldurmamasıdır.

Birleştirilecek levhaların düzgün bağlanmaması, kaynak hızının yüksek seçilmesi, kaynak süresince yeterli basıncın uygulanmamış olması, boşluk hatası oluşumunun başlıca nedenleridir. Ayrıca kaynak ısısın gereğinden fazla ya da az oluşturulması da boşluk hatasının oluşmasına neden olmaktadır. Çünkü kaynak bölgesi soğuksa, kaynakla birleştirilecek bir plakadan diğerine, malzeme akısı zorlaşır. Isının gereğinden yüksek olması halinde malzeme takım ile sürüklenemeyecek kadar yumuşar. Dolayısıyla kaynak bölgesinde boşluklar meydana gelir.

2.Yetersiz Nüfuziyet

Kaynak dikişinin kök kısmında malzemenin yeterli karıştırılmaması sonucu istenilen difüzyon gerçekleşmeyerek bu hatanın oluşmasına sebebiyet vermektedir. Burada pim boyu ve eksenel kuvvet de önem arz etmektedir.

Ayrıca kaynakla birleştirilecek levhaların kalınlıklarının kaynak uzunluğu boyunca sabit olmaması, levhaların kaynak işleminin gerçekleştirileceği donanıma uygun bağlanmaması, kaynak koşullarına uygun takım seçilmemesi de benzer sonuçlar meydana getirebilir. Eksik kök nüfuziyet genellikle tek taraflı sürtünme karıştırma kaynağında görülür. Takım dalma derinliği kaynak süresince kontrol edilebildiği sürece bu problem de ortadan kalkacaktır.

3.Birleştirme Hattı Kalıntıları

Kaynaklanacak olan alın plakalar arasındaki ayırma hattının bulunduğu yerden kaynak kökünden başlayarak kaynak boyunca uzanan hata türüdür. Birleştirilen plakaların yüzeyinde bulunan oksit kalıntılarının yetersiz dağılımından oluşmaktadır. Bu hatanın oluşmasında kaynak hızının artması ile birim zamanda oksit tabakasının yeterli dağılmaması önemli bir etkiye sahiptir.

Takım pimin kısa olması, dalma derinliğinin eksik verilmesi kök kısmında karıştırma merkezine doğru düzelen ve birleştirme hattı kalıntılarının devamı niteliğinde olan öpüşen bağ hatasının oluşumuna neden olmaktadır.

4.Oksit Kalıntıları

Birleştirilecek malzemelerin yüzeylerinde bulunan oksit tabakları SKK işlemi öncesi yüzeylerden temizlenmezse kaynak dikişi ve TMEB içerisine nüfuz ederek kaynak bölgesinde kalan süreksiz oksit tabakası birleşme çizgisi boyunca yer yer kalitesiz birleştirme bölgelerine sebep olur. Siyah aralıklı kavisli çizgiler şeklinde karıştırma
bölgesinde ortaya çıkar ve tembel S hatası olarak isimlendirilmektedir.

5. Taşan Metal Fazlalıkları

Sürtünme karıştırma kaynak işleminde karıştırıcı takımın dalma derinliğinin yada uygulanan eksenel kuvvetin fazla olması sonucu kaynak metali takım omzundan dışarı çıkar ve genellikle çapak oluşumu şeklinde görülmektedir. Karıştırma bölgesindeki metalin dışarı çıkması, bu bölgenin kalınlığının azalmasına sebebiyet vermektedir.(

(Elektrik Ark Kaynağı Nedir? Çeşitleri Nelerdir?)

Kaynaklar: 
Musa BİLGİN-ALÜMİNYUM / MAGNEZYUM (Al / Mg) MALZEME ÇİFTİNİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI İLE KAYNAK EDİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI 
Şeref ÖCALIR-FARKLI İKİ MALZEMENİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMESİNDE KAYNAK PARAMETRELERİNİN BAĞLANTININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE VE KOROZYON DİRENCİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

Su ile temas etmesi halinde plastik özellik kazadrnan killer, pişirildiğinde yapısı bozularak daha dayanımlı bir yapı kazanırlar. Killerin su ile teması halinde şişme (hacimsel artış), kurutulduğunda ise büzülme (hacimsel azalış) meydana gelmektedir. Bu durum geoteknik mühendisliği açısından dikkat edilmesi gereken özellikleri arasında yer almaktadır.

İnşaat Mühendisliğinde killi zemin; genellikle belirli bir su muhtevasına sahip, aynı zamanda kuruduğunda sertleşen ve diğer mineral bileşikleriyle beraber bazı kil minerallerini de içeren belirli bir plastisiteye sahip kohezyonlu bir zemin anlaşılmaktadır.

Kil doğada bol miktarda bulunan minerallerdendir. Ancak saf halde kil bulmak çok kolay değildir. En saf kil olarak bilinen Çin kilinde yüksek oranda bulunan kaolen 2SiO₂ Al₂O₃ 2H₂O formülü ile gösterilmiştir. Kilin içerisinde alüminyum silikatlarla beraber, kalker, silis, mika, demir oksit, magnezyum, kalsiyum, sodyum ve kuvars gibi mineraller bulunmaktadır. Kilin yapısındaki yabancı maddelerden dolayı kilin rengi sarımtırak, kırmızımtırak, esmer gibi renklerde olabilir.

Kil mineralleri su içerikli, su ile plastikliği yüksek olan ve çamur şekline getirilebilen, çamurun şekillendirilme işlemi sonrasında suyun uçurulmasıyla sertleşebilen ve yüksek sıcaklıklarda sinterleşebilen tabaka yapılı alüminasilikatlardır. Bünyelerinde mika minerali bulunmasından dolayı killer plastik özellik gösterirler. Kil taneleri defter sayfaları ya da kağıt destesi şeklinde tabakalar halinde yığılırlar.

Şiferton Nedir?

Killer amorf ya da plastik özellik gösterebilirler. Genel olarak plastik olan killerin doğal su içeriği %20 civarındadır. Ancak doğada bulunan kil tabakasının üzerindeki örtünün kalınlığına göre bu oran değişebilir. Killerin derinliğine göre su içeriği artıp azalabilir. Bu kalın örtü altında basınca maruz kalan ve porozitesini kaybeden killer şiferton olarak adlandırılır. Şifertonlar tabakalanma yüzeyine paralel bölünme gösterirler. Daha ileri evrede sıcaklık ve basınç etkisiyle killer şistlere dönüşür. Şiferton olarak adlandırılan ateş killeri, düşük miktarda demir oksit, kireç, magnezyum ve alkali içeriğine sahiptir. 1500°C ve daha yüksek sıcaklıklarda bozulma göstermeden kalabilirler.

Killerin Kullanım Alanları

Kil mineralleri birçok endüstriyel alanda kullanılmaktadır. Kil minerallerinin bazı kullanım alanları şunlardır:

• Çimento, tuğla, kiremit
• Yapısal karo, yer karosu, fayans
• Kanalizasyon borusu, drenaj boruları, pis su borusu
• Sıhhi tesisat, dolgu, sondaj
• Kaplamalar (asfalt vb. )
• Çanak, çömlek, çini, cam, porselen, elektro porselen
• Refrakter sanayi
• Döküm sanayi
• Plastik, kâğıt
• Tarım
• Petrol ve yağ endüstrisinde katalizör
• Boya, ilaç ve kimya sanayi
• Kozmetik
• Fren balatalarında asbest yerine
• Polyesterler, tekstil
• Kauçuk sanayi
• Boya, renk giderici madde olarak
• Kaplanmış ark – kaynak elektrotlarında.

Killerin Özellikleri

Killerin özellikleri,

1. Plastisite
2. Kohezyon,
3. Renk,
4. Rötre,
5. Sinterleşme,
6. Yağlılık ve yağsızlık

başlıkları altında incelenebilir.

1-Plastisite

Kristallerinin ince ve levhacıklar halinde olmasından dolayı killerin plastiklik özellikleri ortaya çıkar. Bu levhacıklar üst üste birikmiş haldedirler. Kil su ile çamur haline getirildiğinde levhacıklar arasına su dolar. Çamur şeklini alan malzemeye baskı uygulandığı zaman bu levhacıklar birbirleri üzerinden kayar ve verilmek istenen şekli oluştururlar. Killerin plastiklik özelliği kili işlenebilir halde çamur şekline getirmek için yeterli olan su miktarı ile tayin edilir. Kil çamur şeklini alana kadar ne kadar su emerse o kadar plastiktir. Killerin plastisite suyu %15 ile %40 arasında olmalıdır. Kil ve su karıştırıldığında, kilin işlenebilme ve biçimlendirilebilme özelliği ortaya çıkar. Bu özelliğe plastisite denir. Tüm mineraller içinde, plastiklik özelliği olan tek mineral kildir.

2-Kohezyon

Kohezyon özelliği, bir bütünü oluşturan bileşenlerin bir arada durabilme yeteneğidir. Bu özellik, kil hamurunun kuruduğu zaman kendisine verilmiş olan şekli muhafaza etme kabiliyetine sahip olmasıdır. Örneğin kum bu özelliğe sahip değildir ve ıslak halde kurumaya bırakıldığında ufak bir darbe sebebiyle kendi kendine dağılma gösterir. Kilin kohezyon özelliğine sahip olabilmesi için su ile karıştırılması gerekir. Sudan başka bir sıvıyla karıştırıldığında kohezyon özelliği kazanmaz.

3-Renk

Killer doğada beyaz, sarı, gri, kırmızı kahverengi ve siyahımsı gibi farklı renklerde bulunabilirler. Bu renkler kilin fırınlanma yöntemiyle pişirilmesinden sonra değişim yaşayabilirler. Örneğin, rengi siyah olan bir kil piştikten sonra beyaz olabilir. Bunun sebebi kilin içerisinde bulunan kömür gibi maddelerin varlığıdır. Bununla beraber killerin pişme esnasında sinterleşmesi ilerledikçe renk şiddeti de artar.

Kil saf haldeyken beyaz renkli olur ve kaolen adını alır. Genelde metal oksitlerle karışık bir şekilde bulundukları için doğal olarak renklenmiş durumdadırlar.

Kilin renginden içinde bulunan maddeler hakkında bilgi edinilebilir. Örneğin; açık kahverengi renginden limonit, kırmızı renkten demir-peroksit, siyah ve gri renkten ise manganez bioksit bulunduğu anlaşılabilir. Ayrıca kil yapısındaki oksitlerin yüksek sıcaklıkla renkleri değiştiği için kilin fırınlanmadan önceki rengiyle sonraki rengi farklılık gösterir.

4-Rötre

Kil su ile yoğurulup biçimlendirildikten sonra kuruma aşamasına geçildiğinde biçimlendirilme esnasındaki ölçüleri küçülür. Yani hacmi azalır. Hacim küçülmesi fırınlanma sırasında da devam eder. Bu olaya kilin rötre yapması denir. Rötre killerin plastisite özelliklerine göre değişiklik gösterebilir.

Killer, kuruma ve fırında pişme esnasında küçülürler. Kuruma küçülmesi fiziksel, pişme küçülmesi kimyasal bir olaydır. Kil tanelerinin inceliğine bağlı olarak, fazla su kaldıran killer daha fazla küçülme gösterirler. Kuruma küçülmesi, çevre suyuna bağlıdır. Pişme küçülmesi ise kil mineralinin yapısına ve cinsine bağlıdır.

5-Sinterleşme

Killerin sinterleşme sıcaklıkları birbirinden farklıdır. Kuvars, feldspat, demir oksit, kalker ve koloit bakımından zengin olan killer genellikle 900°C civarı sıcaklıkta sinterleşirler. Bazı killer 1100°C’ye kadar normal yanışlı oldukları halde, 1050-1100°C arasında feldspatların erimeye başlamasıyla değişikliğe uğrarlar. Erime derecesi ile sinterleşme derecesi arasındaki farkın az olmaması, belli bir mesafede olması gerekir. Refrakter gibi bazı killer 1580°C’ye kadar dayanıklıdırlar. Sonuç olarak partiküller arasında oluşan sinterleşmenin, denge koşulları altında gerçekleştiği kabul edilir.

6-Yağlılık ve yağsızlık

Yağlı kil, plastiklik özelliği çok iyi olan killere denir. Kaygan özellik gösterirler. Yüzeyleri yağlı gibi hafif parlak olur. Bu killer fazla su emerler ve yoğrulma suları yüksektir. Yağlı killerin bağlama yetenekleri yüksektir. Plastik özellik göstermeyen madde taneciklerini sıkı bir şekilde tutarlar.

Yağsız kil ise yüzeyi parlak ve kaygan olmayan, pürüzlü görünüşe sahip killere denir. Bağlama özellikleri zayıftır, az su kaldırırlar ve suda çabuk dağılırlar. Sinterleşmeleri için yüksek ısı gereklidir.

Genleştirilmiş Kil

Doğal killer 1000°C’nin üzerinde pişirildikleri zaman, yapılarında bulunan gazlardan dolayı ve bu gazların genleşmesiyle içleri gaz dolu olan gözenekli bir yapı oluştururlar. Bu killere genleştirilmiş kil denilmektedir. Genleştirilmiş killer fırınlarda yavaş ısıtma ile değil, önceden ısıtılmış fırınlarda bir anda yüksek sıcaklığa maruz bırakılırlar.

Killerin mineralojik yapılarından dolayı 1000-1350°C arasında pişirilen killer, ilk hacimlerinin yaklaşık olarak 1.5 ila 6 katı kadar hacim artışı meydana getirebilirler. Yoğunlukları yaklaşık olarak 320 ila 960 kg/m³ arasında değişmektedir.

Genleştirilmiş killer doğada genleşmiş şekilde bulunmazlar, yapay maddelerdir. Doğadaki her kil genleşme göstermez. Genleşen kil üretmek için erken sinterleşen kil, kumlu kil, killi şist, şeyl ve şiferton gibi hammaddeler kullanılır.

Killerde genleşmeyi sağlayan temel unsurlar şunlardır:

• Yüksek plastisite ve 2 mikrondan küçük tane oranı değeri en az %35 olmalı,
• İçerisinde özellikle illit, serisit, demirli klorit ve mika grubu silikatlar olmalı,
• Kil yapısında %5 ’ten az karbonat olmalı,
• Kil yapısında %5-10 arasında demir oksit olmalı,
• Kil yapısında %0.5-2.5 arasında organik karbon olmalı,
• Yapısında %12-25 Al2O3 organik karbon olmalı,
• Yapısında %50-78 SiO2 organik karbon olmalı,
• Yapısındaki bileşenlerin sinterleşme oranı birbirlerine yakın ve 1200°C derece civarında olmalı,
• Yapısındaki kum bileşenleri minimum miktarda olmalı ya da hiç olmamalıdır

Kilin Oluşumu

Killerin oluşumunda ortam önemli rol oynar. Örneğin, aynı mineralden farklı iklim ve ortam koşullarında farklı kil mineralleri oluşabildiği gibi, farklı minerallerden aynı ortam koşullarında aynı kil mineralleri de oluşabilir. Kil oluşumunda birincil mineralin türü, ortamın sıcaklığı, iyon içeriği ve pH’ı en önemli etkenlerdir. Bu minerallerin hidrotermal koşullarda karakteristiklerinin çok farklı gerçekleştiği de ifade edilmiştir. Kil mineralleri düşük ısıda alüminyum silikatların ayrışması ile oluşmuş minerallerdir. Killerin büyük bir kısmı genel olarak bulundukları yerde oluşmayıp kendilerinden önce oluşan tortuların ürünleridir. Uzun süreli jeolojik süreçlerle feldispatlar kil minerallerine dönüşür ve feldispatlar magmatik kayaçların ana bileşeni iken kil mineralleri çökeltilerin ana bileşenidir.

Kil Sınıfları

İnşaat Mühendisliği Açısından Problemli Kil Grupları

Geoteknik mühendisliğinde olağandışı olarak kabul edilen ve sorun yaratma potansiyeli olan ve dolayısıyla özel işlemler gerektiren bazı zemin grupları mevcuttur. İri daneli yani kohezyonsuz zeminlerde sıvılaşma ve çökebilen zeminler ve ince daneli yani kohezyonsuz zeminlerde şişen killer, dispersif killer ve lateritler üzerinde durulması gereken problemli zemin gruplarının en önemlileridir.

1. Şişen Killer

Özellikle montmorillonit minerali içerein killer kuru mevsimlerde büzülme ve yağışlı mevsimlerde veya su ile temans olduğunda büyük hacim değiştirerek genleşirler. Bu tarz killere genleşen veya şişen killer adını vermekteyiz. Bu genleşme üzerindeki yapılara zarar verecek boyutta olabilir. Aynı durumda kuru mevsimlerdeki büzülme de zeminde çok büyük oturmalar oluşturarak üzerindeki yapıya zarar verebilir. Yüksek şişme basınçları yüksek nemli killerde bile görülebilir. Bu tarz hacimsel değişikliklere yol açan ve üzerindeki yapılara zarar veren killerin bu özelliğini engellemek olduça zordur.

2-Dispersif Killer

Durgun suda dağılan ve düşük hızlı akan suda bile erozyona uğrayabilen ince taneli zeminler dispersif olarak adlandırılırlar. Normal killer genelde suyun akış hızı çok yüksek değilse erozyona uğramazlar. Her zaman olmasa da doğal dispersif killerle örtülü alanlarda dik erozyon kanalları ve tünelleri görülür. Bu durum dispersif killerle yapılan toprak setlerde de görülür. Örneğin toprak barajlarda dispersif killerin bulunması borulanma denilen erozyon tünellerinden büyük miktarda su sızıntısına neden olur. Dispersif kille yapılan setleri işlevsel halde tutabilmek için geniş çaplı bir tamirat gerekir. İnşaat yapım aşamasında dispersif killerin bu olumsuz özelliğini fark etmek oldukça zordur. Çünkü borulanma durumu genellikle rezervuarda su tutulmaya başlanmasından kısa bir süre sonra ortaya çıkar. Bu borulanma suyun oturma ve hidrolik kırılma neticesinde çok küçük çatlaklara girmesinden dolayıdır. Suya maruz kalan kil partikülleri süspansiyona girer ve gittikçe artan oranda erozyonla sonuçlanır. Dispersif kilin erozyonunu ağırlık olarak %1-%2 oranında alüminyumsülfat ya da sönmemiş kireç kullanarak azaltmamız mümkündür. Dispersif killerin kullanma zorunluluğu olduğu yerlerde, özellikle barajların çekirdek zonlarında, dispersif kil ile su yüzeyi arasındaki zemindeki güçlü sızıntılar yalıtılmalıdır. Bu durum dispersif kilin aşınabilirliğini yani erozyununu azaltmaktadır. Son zamanlarda bu erozyonun kontrolü için geosentetik malzemelerin kullanımı da yaygındır.

3-Lateritler

Lateritler; özellikle tropik bölgelerde görülen volkanik kayanın yüksek sıcaklık ve bol yağış sonucunda meydana gelen yerinde oluşmuş zeminlerdir. İçeriğindeki Kalsiyum, Magnezyum ve Potasyum oranları çok düşüktür. Genellikle kırmızı renklidir. Zemin bünyesinde serbest demiroksitin bulunmasına bağlı olarak lateritin çimentolaşma özelliği sayesinde bina yapımında tuğla amacıyla kullanılabilir. Fakat bu tarz zeminler inşaat malzemesi olarak kullanıldıkları zaman stabil olmadığı ve taşıma, deneyleme, kazı veya yerleştirme işlemleri sırasında çok fazla aşınmaya maruz kaldıkları görülmüştür. Laterit bir zemin önce kurutulup sonra ıslatılırsa özelliklerinde büyük bir olasılıkla önemli değişiklikler oluşur. Genellikle plastisite ve sıkıştırılabilirlik özellikleri değişir. Yapılan incelemeler neticesinde laterit malzemeler sudan ve tekrarlayan ağır yüklemelerden korunulabilirse başarıyla hizmet edebilir. Ayrıca özellikleri çimento ve kireç gibi katkı maddeleriyle iyileştirilebilir.

Kaynaklar:
Hakan Bilici-Aşırı Konsolide Killerin Dayanım Özellikleri
Mehmet Akif IŞIK-KİLLERİN MUKAVEMET VE DONMA-ÇÖZÜLME DAVRANIŞLARINA REÇİNELERİN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI
Canan MERCAN-ALKALİLER, UÇUCU KÜL VE SİNTERLEMENİN HAFİF AGREGA ÜRETİMİNE ETKİSİ

Hafif Betonların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri

1-Birim Hacim Ağırlık

Hafif beton yoğunlukları büyük ölçüde içerisinde bulunan hafif agrega türevlerinin belirlediği bilinmektedir. Fakat tasarımdaki su/bağlayıcı oranları, kimyasal ve mineral katkılar, betonun yerleştirme ve sıkıştırma yöntemleri ve kür koşulları da birim hacim ağırlık değerini etkileyebilmektedir.

TS EN 206:2013+A1’e göre hafif betonların birim hacim ağırlıkları D 1,0 ile D 2,0 aralığında sınıflandırılmıştır. Aşağıda bu sınıf aralıkları verilmiş olup, hafif beton birim hacim ağırlıklarının 800 kg/m³ ile 2000 kg/m³ arasında olması gerektiği öngörülmüştür.

Hafif Betonun Birim Hacim Ağırlık Sınıflandırması

2-İşlenebilirlik

Hafif betonlar normal betonlara göre işlenebilirlik açısından farklı özelliklere sahiptirler. Hafif betonların çökme (slump) değerleri incelendiğinde aynı çökme değerine sahip normal betona kıyasla daha işlenebilir olduğu bilinmektedir. Bunun temelinde betonun yerleşmesini sağlayan yer çekimi kuvvetinin beton hafifleştikçe azalması ve buna bağlı olarak daha düşük çökme değerleri elde edilmesidir. Hafif betonların normal beton gibi yüksek çökme değerleri ile kullanılması segregasyona neden olabileceğinden önerilmemektedir. Bu nedenle bu yüksek çökme değeri 125 mm ile sınırlandırılmış olup, 75 mm çökme değerine sahip bir hafif betonun iyi bir işlenebilirlik özelliği sergileyebileceği belirtilmiştir.