Basınçlı hava yoluyla işlenmeye uygun olarak hazırlanmış yüzeyler üzerine püskürtülen ve püskürtme basıncı ile istenilen yüzeyler üzerine yapışan beton veya harçtır. 1920 yılında dinazor iskeletlerini korumak için kullanılan püskürtme beton daha sonra tünel kazılarında ve ses yüzeylerinde kaplama olarak kullanılmaya başlanmıştır.
Püskürtme beton karışımları normal betondan daha fazla çimento içerir. Püskürtme beton; çimento, çakıl , kum , su ve katkı karışımlarını bir yüzeye püskürterek bir kaplama oluşturma metodudur.
Püskürtme beton kuru ve yaş sistem olmak üzere 2 şekilde üretilir.
Kuru karışımda çimento, çakıl, kum ve katkı maddeleri susuz ortamda karıştırılarak basınçlı hava ile çıkış hortumuna basılır. Hortum ucunda karışım püskürtme suyu ile karıştırılarak 70 ile 120 mt/sn’lik bir hızla püskürtülür. Bu karışım uygulanacak yüzeye çarpınca uygulama yüzeyinde bir beton kabuk oluşturur ve karışım hidrate olarak zamanla sertleşir.
Yaş sistemde ise çimento, çakıl, kum ve katkı malzemeleri sulu ortamda karıştırılıp çıkış hortumuna basılır. Bu yoğun karışım beton pompası veya basınçlı hava püskürtme ucunda 35 – 45 mt/sn arasında değişen hızla uygulanacak yüzeye püskürtülür.
Püskürtme beton 1970 yılına kadar yalnızca kuru sistemde üretilmiş ve bu tarihten sonra yaş sistem devreye girerek daha fazla uygulanmaya başlanmıştır. 1975’te silikat ve plastisiteyi artırıcı katkıların püskürtme betonda başarı ile uygulanması yaş sistemin daha fazla yaygınlaşmasını sağlamıştır.
Kuru ve yaş sistemlerin karşılaştırılması;
Püskürtme beton kullanımına karar verilmesinden sonra karşılaşılacak ilk problem kuru veya yaş sistemlerden hangisinin yapılmasının uygun olacağıdır. Bu seçimde kriter göz önüne alınır;
1- İşe uygunluk ve pratik uygulanabilirlik,
2- Yatırım, işletme, personel ve malzeme finansmanı,
3- Bakım ve tamir koşulları.
A. İşe uygunluk ve pratik uygulanabilirlik;
Taşıma Mesafesi
(Püskürtme beton karışım ekipmanı ile püskürtme ucu arasındaki mesafedir.)
Kuru karışımda su olmadığında 1 km uzaklığa kadar karışım malzemesi taşınabilir. Su karışıma en son noktada katılır. Yaş sistemde ise bu mesafe en fazla 50mt.’dir. Mesafeyi uzatmak için mutlaka geciktiriciler kullanılmalıdır. Bu da beton maliyetini artıracak ve bekleme dayanımını azaltacağından aşırı kontrollü yapılmalıdır.
Kapasite
Kuru sistem püskürtme beton uygulama kapasitesi yaş sistemin 1/3 mertebesindedir. Kuru sistemde, pratik uygulama kapasiteleri 1 makine ve 1 ekip ile ortalama 6 m3 / vardiye’yi nadiren geçerken yaş sistemde 20 m3 / vardiyeye yaklaşmaktadır. Burada bahsedilen vardiye uygulamada diğer inşaat işlemleri kesintiye uğrayacağından en fazla 4 saattir. Bu nedenle sürekliliğin arandığı durumlarda yaş sistem tercih edilmelidir.
Toz ve Dökülme:
Kuru sistemde su kontrolü istenilen hassasiyetle yapılmadığı için uygulanan ortamda aşırı toz oluşur. %1 oranında toz indirgeyici katkılar kullanılarak tozlanma %50 azaltılabilir. Ancak bu beton maliyetini artırır. Yaş sistemde ise tozlanma olayı olmaz. Uygulanan püskürtme betonun bir kısmı istenilen yüzeye yapışmayıp yere dökülmesine dökülme veya geri sıçrama denir.
Kuru sistemde düşey yüzeylere uygulamada ortalama %15 ile 40 arasında dökülme olurken yaş sistemde bu oran
- Püskürtme hızının daha fazla olmasıdır.
Erken Dayanımın Sağlanması:
Kuru sistemde üretilmiş püskürtme beton yaş sisteme nazaran daha erken dayanım kazanır. Bu nedenle kazıdan hemen sonra acil destek gereken durumlarda özellikle kendini tutamayan zeminlerde ve kazı çevresinden su sızıntıları gelmesi durumunda daha kullanışlıdır.
Kullanılacak İri Agrega:
Püskürtme betonlarda iri agrega kullanılacaksa kuru sistem tercih edilmelidir. Zira, yaş sistemde iri agrega kullanımı sevk hortumunda tıkanmalara sebep olabilir.
B- Yatırım, İşletme, Personel, Malzeme Finansmanı;
Yatırım:
Yaş sistem püskürtme beton ekipmanları kuru sisteme gore 3 kat daha pahalıdır. Bugünkü fiyatlarla ilave ekipmanlar hariç kuru sistemin fiyatı ~4000$ civarındadır.
İşletme:
Kuru sistem püskürtme beton ekipmanlarının 0,50 ile 0,54 kW/m3 elektrik enerjisi harcamalarına karşın yaş sistem ekipmanları 0,55 - 0,65 kW/m3elektrik enerjisi harcar. Yaş sistem püskürtme beton ekipmanları , Kuru sistem püskürtme beton ekipmanlarına gore % 40 daha az basınçlı havaya gereksinim duyar.
Personel:
Kuru sistem püskürtme beton transmikserden püskürtme beton ekipmanına dökülüyorsa 1 operatör, 1 hortumcu, 1 düz işçi olmak üzere 3 kişi yeterlidir. Çoğu zaman transmikseri bağlamamak için karışım makine yakınında bir yere dökülür. Ve ilave 2 kürek işçisi ile bu beton karışımı beton ekipmanına aktarılır. Yani 5 kişi çalışır.
Malzeme :
Uygun dane dağılımlı agrega ve katkı maddesi kullanılırsa kuru karışımda 300 – 350 doz çimento genel kullanım için yeterlidir. Buna karşın yaş karışımda aynı dayanım 400 – 450 doz çimentoya gereksinim duyar.
C- Bakım – Tamir Şartları ;
Yedek Parça :
Kuru sistemde ortalama 0,55 $/m3 civarında yedek parka maliyeti gerekirken, yaş sistemde bu değer ortalama 0,35 $/m3 değerindedir.
Bakım :
İş bitiminde kuru sistem ekipmanlarının temizlenmesi yaş sistem ekipmanlarından daha kolaydır. Genel kural olarak gerek elektrik donanımı en basit olan hareketli parça sayısı en az olan ve en kolay sökülüp takılabilen ekipmanların bakımı en ucuzdur. Bakım masrafları birim m3bazında ortalama 0,15 $ civarındadır.
PÜSKÜRTME BETON MALZEMELERİ
Çimento:
- Püskürtme beton uygulanacak yüzeyde yeraltı suyu 380 mg/lt ‘den fazla sülfat içeriyorsa C3A içeriği %3’ten az olan sülfata dayanıklı çimento tercih edilmeli,
- Normal Portland Çimentosu Kullanılacaksa özgül yüzey 3500 – 4500 cm2/gr olmalı,
- İthal çimento kullanımından mümkün olduğunca kaçınılmalı, bu tür çimentoların fiyatları düşük olmasına karşın lojistik sürekliliği ve kalite güvenceleri açısından sakıncaları bulunmaktadır.
- Olabildiğince az bekletilmiş olmalı,
- Priz başlangıç süresi ile priz sona erme süreleri kısa olmalı, katılaşma 3 saat içerisinde başlamalı, eğer standart mukavemetli 350 kg/cm2 olan bir çimento kullanılmışsa bu çimentodan üretilmiş betonun 1 gün sonraki dayanımı en az 85 kgf/cm2 olmalıdır.
- 28 günlük dayanım 40 MPa’nın üzerinde, 90 günlük dayanım ise 50 MPa’nın üzerinde olmalıdır.
Agrega:
Püskürtme betonda yüksek dayanım ve en az dökülmeyi elde edebilmek için;
- Dmax = 10 – 11 mm’yi geçmemeli (Yaş sistemde 8 mm, Spiral pompa ile 12 mm çapına sahip agregalar kullanılabilir.)
- Agrega max boyutunun üst sınırı uygulanacak püskürtme beton kalınlığının 1/3 ‘ünden az olmalıdır.
- Üniform çaplı agrega kullanımından kaçınılmalıdır, yüksek dayanım için iri agrega kırmataştan elde edilmiş olmalı, Kullanılacak ince agrega 4 mm’ye kadar uygun dağılımında olmalı ve en az % 50’si doğal kum olması gerekmektedir.
- Püskürtme betonda kullanılacak agreganın dane dağılımı şartnamelerde önerilen sınırlar arasında olmalıdır,
- Yaş sistemde üretilen karışımlarda %5 - %7 arasında taş unu katılması püskürtme betonun dayanımını ve pompalanabilirliğini artırmaktadır.
- Agreganın nem oranı %2’den az %6 ‘dan fazla olmamalıdır, %2’den az olursa aşırı tozlanma görülür, %5’ten büyük olursa Püskürtme hortumunda tıkanma olur.
- Kullanılacak agregada kil, silt gibi ince malzemelerin mümkün olduğu kadar bulunmaması gereklidir. Bu oran
Katkı Maddeleri:
- Püskürtme betona katkı katılmadan once püskürtme betondan beklenecek davranışa karar verilir. (Erken dayanım, su geçirimsizlik, deformasyon, beklenen kohezyon, adezyon, taşınabilirlik)
- Kullanılan katkıların başlıcaları priz hızlandırıcılar, plastisiteyi artırıcılar, silis dumanı, uçucu kül ve lifler’dir.
- Püskürtme betonda çelik lif kullanılabilir, bu liflerin boyu kuru sistemde 30 mm’yi yaş sistemde ise 20 mm’yi geçmemelidir. Ayrıca paslanmaya karşı korunmuş olmaları da önemlidir. Yaş karışımda en fazla, karışım ağırlığının %5’i kadar çelik lif, kuru karışımda ise ~25 mg/m3 oranında çelik lif kullanılabilir. En uygun çelik lif l/d oranı 60/100 olandır.
UYGULANMA TEKNIĞI:
Püskürtme beton uygulamasına yüzeye çimento hamuru ile harç püskürtülerek başlanır. Daha sonra agrega tabaka üzerine çarpar. İnce olan tabaka önce küçük taneleri zamanla artan tabaka da iri taneleri içine alarak yüzey oluşur. Ilk tabakanın yaklaşık 2 cm kalınlığı aşmasından sonra dökülme miktarı artar. Dökülmeyi azaltabilmek için tabakalar 5 cm kalınlıkta dairesel hareketler uygulanarak oluşturulur ve her bir tabaka arasında 30 dk’lık uygulama süresi sağlanır. Ancak bir yaklaşım olarak yeni tabaka eski tabakanın priz almasına başladıktan sonra ve prizini alıncaya kadar geçecek sure içerisinde yüzeye püskürtülmelidir. Bu arada mümkün olduğu kadar iç derzinden kaçınılmalıdır. Gereğinde hafifçe bir fırça ile yüzeyler pürüzlendirilmelidir. Püskürtme uygulamasından sonra yüzey, hafif yağlı parlak bir görünüm almaktadır. Mat görünüme sahip yüzeyler bu bölümde suyun az olduğu ve mukavemetin düşük olduğunu gösterir. Yüzeydeki bu parlaklığın kaybolması genellikle 30 -60 dakika sonra oluşur. Yeni tabaka bu süreden sonra uygulanmalıdır. Kanal veya kaplama onarımlarında 4 cm kalınlığında tek katlı püskürtme beton uygulaması yeterli olmaktadır. Önce beton anolardaki büyük çatlak ve boşluk doldurulmalı daha sonra tüm yüzey homojen şekilde aynı kalınlıkta kaplanmalıdır. Püskürtme başlığı uygulama sırasında yüzeye dik olarak kullanılmalıdır. Püskürtme betonunun eğimi hiç bir zaman 45 dereceden az olmamalıdır. Duvar ve perde gibi yapılarda püskürtme işlemi alttan üste doğru yapılmalıdır. Püskürtme başlığı ile uygulama yapılacak yüzey arasındaki mesafe yaklaşık 80 cm civarında olması, yapışma ve malzeme kaybı açısından önemlidir. Uygulama sırasında yüzeyden dökülen malzeme tekrar kullanılmamalıdır.
Püskürtme betonda geri sıçrama ve beton kaybı :
Beton kaybı;
- beton sıcaklığının azalması,
- kusurlu tanelerin fazla oluşu,
- kuru sistemde hortum ucunda karışım suyunun düşük basınçta çıkması,
- teçhizatın ve diğer yerleştirilen malzemelerin artması halinde çoğalır.
- Püskürtme beton yapılmadan önce yüzeye kontrol çubukları çakılması ve uygulama sonrası çubuk boylarının ölçülmesi
- Priz başlangıç olayından sonra torna vida veya benzeri uzun çubukların batırılması
- Karot alınmak sureti ile (en sağlıklısı)
- Püskürtülen malzemenin hacminden faydalanılarak,
Püskürtme betonda en önemli sorun püskürtülen malzemenin yüzeyden geri sıçramasıdır. Bu faktöre etki eden unsurlar;
- püskürtme başlığının yüzeyle yaptığı açı,
- agreganın en büyük tane boyutu,
- su/çimento oranı,
- yüzeyle püskürtme başlığı arasındaki mesafe
- betonun çıkış hızıdır.
Malzeme kaybı tünel tavanlarında %30, dik yüzeylerde %25, düze yakın yüzeylerde %20 mertebesindedir. Döküntü miktarı ise %5 – 55 arasında değişmektedir.
PÜSKÜRTME BETONUN ÖZELLİKLERİ
1. Basınç Dayanımı:
Püskürtme betonun basınç dayanımı su / çimento oranı, dane dağılımı, sıkıştırılmış ve sertleştirilmiş betonun birim ağırlığına bağlıdır. Basınç mukavemeti değerleri aynı şartlarda hazırlanmış deney örneklerinde ve gerçek uygulamadaki betonlarda değişen püskürtme koşullarından dolayı farklılık gösterebilir. Püskürtme betonlarda basınç dayanımı alınan örneklerden çıkarılmış karotlar üzerinde belirlenir. Çıkarılacak karotların çapı en az 60 mm olmalı ve boy / çap oranı 1 yada 2 seçilmelidir.
2. Porozite ve Birim Ağırlık :
Püskürtme beton elemanlarından kesit alındığında 5 mm’den daha küçük ve kullanılan agreganın en büyük dane boyutunun 2/3 oranında büyüklükte bir çok boşluğun olduğu görülür. Büyük boşluklar genelde iri agrega taneleri arasında oluşur. Bu boşluklar betonun birim hacim ağırlığını azaltır. Bu boşlukların oluşmasında etkili olan diğer faktörler ise karışımda bulunan fazla su olabilir.
3. Yüzeye Yapışma (Aderans Testi) :
Uygulamada püskürtme beton tabakasının yüzeyle yaptığı aderansın kontrolü için her 5 m2 de bir, basit bir çubukla veya çekiçle vurulmak suretiyle kontrolü yapılır. Eğer
4. Kalınlık Testi :
Yerleştirilen püskürtme betonun tabaka kalınlığı şartnamelerde aksi belirtilmediği müddetçe her 250 m2de bir aşağıdaki yöntemlerden birisi ile kontrol edilmelidir;
5. Priz alma ve sertleşme süreci :
Püskürtme beton uygulamalarında mutlaka priz hızlandırıcı katkılar kullanılmalıdır. Bu nedenle katkıların performansları, çimento ile uyumları mutlaka önceden yapılacak testlerle belirlenmelidir. Priz süresi çimento ile kullanılan katkı, Vikat iğnesi ile önceden priz başlangıç ve bitiş süreleri belirlenerek kullanılmalı, dayanım kazanma süresi ise 4 mm’nin altındaki agrega kullanılarak hazırlanan harç örneklerde eğilme ve basınç deneyleri yapılarak (4x4x16 cm’lik örnekler) önceden belirlenmelidir. Bunlarda esas olan 3 günlük dayanımıdır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder