Slump (Çökme) Deneyi Nedir? Neden ve Nasıl Yapılır?

Slump (Çökme) Deneyi Nedir?

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

Çökme sınıfı	çökme değeri,
S1	1-4
S2	5-9
S3	10-15
S4	16-21
S5	>=22

Değişik Alanlardaki Betonların Çökme Değerleri

Beton kıvamı	Çökme değeri, cm
Aşırı kuru	…
Çok kuru	…
Kuru	0-2.5
Kuru-Plastik	2.5-5.0
Plastik	7.5-10.0
Akıcı	15.0-17.5

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.)