Sertleşmiş Betonda Yer Alan Boşluklar

Beton, boşluklu ve gözenekli yapısı nedeniyle servis ömrü süresince gazların, suyun ve zararlı maddelerin etkisine maruz kalmaktadır. Bu etki difüzyon, kapilerite ve yayınma yoluyla gerçekleşir.

Beton üç fazdan oluşur; agrega, çimento hamuru ve agrega-çimento hamuru arayüzü. Agrega, çimento hamuru ile kaplanmış durumda bulunduğu için normalden az boşluk içermesi nedeniyle, betonun geçirimliliği daha çok çimento hamurunun geçirimliliğine bağlıdır. Betonda boşluk yapısı su/çimento oranına, kullanılan hammaddelerin özelliklerine, kür koşullarına ve sıkıştırma gibi değişkenlere bağlıdır. Beton yapısındaki boşluklar boyutlarına göre mikro, makro ve mezo boşluklar olarak adlandırılır. Çimento hamurundaki boşluklar ise sürüklenmiş hava boşlukları, kılcal boşluklar, tabakalar arası boşluklar ve jel boşluklar olarak adlandırılır. Sertleşmiş Betonda Yer Alan Boşluklar ise aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir.

Jel boşukları

Çimento hidratasyonu neticesinde oluşan kalsiyum-slika-hidrat (C-S-H) jellerinde yapısal olarak yer alan çok küçük boşluklara jel boşlukları denir. Jel boşuklarındaki su çok düşük derecelerde (-78 oC) donmaktadır ve serbest su gibi kolay hareket edememektedir. Bu boşluklar jel yapının hacimce %28’ini oluşturmaktadır.

Kapiler boşluklar

Kapiler boşluklar, çimento hamurundaki çimento tanelerinin arasında gelişi güzel dağılım gösteren suyun oluşturduğu boşluklardır. Beton üretimde kullanılan su/çimento oranı arttıkça kapiler boşlukların hacmi de artmaktadır ve betonun su emme kapasitesi de yüksek olmaktadır. Bu boşlukların içine dolan suların donması neticesinde soğuk havalarda oluşan donma-çözülme etkisiyle büyük genleşmeler oluşmakta ve beton hasar görmektedir.

Sürüklenmiş hava kabarcıkları ile oluşturulan boşluklar

Sürüklenmiş hava kabarcıkları ile oluşturulan boşluklar, hava sürükleyici katkılar kullanılarak çimento hamurunun içerisine istenerek oluşturulan boşluklardır. Betondaki toplam boşluk hacminin %4 ile %8’i arasında yer kaplamaktadır ve donma çözülme olaylarında betonu daha dayanıklı kalmasını sağlamaktadır. Bunun yanı sıra taze betonda işlenebilirliği arttırır, terlemeyi azaltır.

Terleme nedeniyle oluşan boşluklar

Terleme nedeniyle oluşan boşluklar, yerleştirme işlemi tamamlanan betondaki suyun yüzeye çıkma eğilimi göstermesiyle ve suyun bu hareketinin oluşturduğu kanallar beton prizini tamamladıktan sonra boşluklu yapı meydana getirmesiyle oluşur ve çimento hamuru, agrega ve donatılar arasında aderansı azaltır.

Hapsolmuş hava boşlukları

Hapsolmuş hava boşlukları, beton karılması ve dökümü işlemi yapılırken oluşan boşluklardır. Değişik şekil ve boyutlarda olabilirler. Geçirimliliği ve su emme kapasitesini arttırır.

Agrega tanelerindeki boşluklar

Agrega tanelerindeki boşluklar, agrega katı hacminin %0 ile %20’si arasında farklılık gösteren yapısal boşluklardır. Agrega boşluklarının boyutları ve miktarı dayanıma ve dayanıklılığa olumsuz yönde etki etmektedir. Çimento hamurunun kuruyarak büzülmesi sonucunda içerisindeki suyun bir miktarını kaybeder ve büzülür. Ancak agregalar aynı oranda hacim değişikliği göstermediği için çimento hamurunun serbestçe büzülmesini kısıtlar ve bu durumda çatlaklar oluşur.