Püskürtme beton

Cevapla
baran
Site Admin
Mesajlar: 5
Kayıt: Pzr Kas 08, 2020 1:30 pm

Püskürtme beton

Mesaj gönderen baran »

Püskürtme beton günümüzde yaygın olarak kullanılmaya başlayan bir teknoloji olarak karşımıza çıkmaktadır. Sağladığı önemli avantajlara rağmen bazı kıstaslara dikkat edilmemesi nedeniyle uygulamada sorunlar karşımıza çıkmaktadır. Geleneksel betonda olduğu gibi, dikkat edilmesi gereken prosedürlere uyulmadığı takdirde sonucun kalitesiz ve hayal kırıklığı olacağı muhakkaktır.

Bu çalışma püskürtme beton uygulamalarında karşılaşılan sorunlar hakkında kısa bilgileri ve dikkat edilmesi gereken hususları özetlemektedir. Çalışmanın odak noktası püskürtme beton uygulanırken karışım malzemeleri ve ekipman açısından performans verileri ve dikkat edilmesi gereken hususları belirtmeyi sağlamaktır.

1. GİRİŞ

Betonun hazırlanması, taşınması, yerine konması ve sıkıştırılması işlemlerinden son ikisini, yani yerine koyma ve sıkıştırmayı betonu püskürtme yolu i1e bir seferde yapmak mümkündür. Yüksek hızla püskürtülen beton çarptığı yüzeye yapışır ve arka arkaya gelen daneler daha önce yapışan harcın içine gi¬rerek sıkışmayı sağlar. Böylece çok yoğun ve su geçirmez duruma gelen püskürtme beton ikinci bir kalıp v.b. ek bir tedbir almayı gerektirmeden düşey, hatta tavan gibi yatay yüzeylere aşağıdan püskürtülerek uygulanabilir.

Bu özelliklerinden dolayı püskürtme beton yüzme havuzu, sıvı depoları, kabuk çatılar, tünel kaplamaları v.b. yeni yapılardan başka özellikle onarım ve takviye işlerinde öncelikle kullanma alanına girer, vazgeçilmez bir betonlama yöntemi olarak ortaya çıkar. Türkiye’de de zaman zaman kullanılmakta, başka türlü betonlanamayacak yerlerde zorunlu olmaktadır. Ancak, yeteri kadar tanınmadığı için çoğu zaman şüphe ile karşılanmakta, uygulamada aksaklıklara sebep olmaktadır (Aka ve Celep, 1978).

Bu çalışma püskürtme betonun özellikleri, uygulaması ve kontrolü hakkında, şartnamelerini de göz önünde tutarak dikkat edilmesi gerekenler konusunda kısa bir özet sunmak ve uygulamalara yardımcı olmak amacı ile hazırlanmıştır.

2. PÜSKÜRTME BETON

Püskürtme beton çok iyi hazırlanmış portland çimentosu, su ve kum karışımından ibaret harcın, basınca dayanıklı lastik veya özel imal edilmiş saç borularla kullanım yerine iletilen ve önceden hazırlanmış yüzeye basınç altında püskürtülen betondur (Bekişoğlu, 1993). Püskürtme betonun kuru ve yaş sistem olmak üzere iki ayrı metodu vardır. Kuru sistemde; uygulanacak püskürtme beton için makinenin karışım odasında, çimento ve agrega uygun ölçülerde bir araya getirilip karıştırıldıktan sonra, bu kuru karışım seyrek olarak ve basınçlı hava yardımıyla bir hortum içinde püskürtme ucuna iletilir. Meme veya tabanca olarak da adlandırılan bu uca gelen kuru karışıma basınçlı su eklenerek elde edilen beton yine basınçlı hava yardımıyla ve yüksek hızla betonlanacak yüzeye püskürtülür. Tabancada verilen suyun miktarı isteğe uygun bir karışım elde edilmesi için kolayca ayarlanabilir ve gereken durumlarda bu suya beton katkı maddeleri de eklenebilir (Aka ve Celep, 1978). Malzemenin hortumun ucundan aktığı andaki hızının yüksek olması nedeniyle tam ve üniform ıslatma mümkün değildir. Ve sonuç olarak çoğunluğu su olan bir dışsal zarf tarafından çevrelenmiş karışımın içi değişken olarak ıslanmıştır.

Homojen bir bileşim oluşturmak için hortumun ucu sürekli elle idare edilmelidir ki böylece dağıtılsın ve yüzeye çarptığında karışsın. Bu yüzden hortumu tutan kişinin, elle idaresi zor olmasına rağmen, hortumun ucunu sürekli küçük daireler şeklinde döndürmesi yaygın bir uygulamadır. Çünkü bu kişi, sadece su miktarını değil, daha da önemlisi alıcı yüzeye çarptığı sırada hortumun ucunu tam malzeme karışımını sağlayacak şekilde elle ayarlanmaktadır. Bu yüzden kuru karışım püskürtme betonun üretim oranı bu yüzden sınırlıdır ve donatı miktarının artması ile daha büyük hortum kullanma yeteneği gerektirir (Warner, 1995). Kuru karışım püskürtme uygulaması yazarlar tarafından yapılan bir doktora çalışmasında kullanılmış ve bu uygulamaya ait resimler Şekil 1’de verilmiştir.

Yaş püskürtme uygulamasında ise karışım normal betonda olduğu gibi hazırlanarak beton pompasına beslenmekte ve pompa ile hidrolik olarak iletim borusundan püskürtme ucuna kadar iletilmektedir. Bu yöntemde kuru püskürtme makinelerine benzer yapıda olan “rotorlu” tip makineler da kullanılmaktadır. Bu tip makinelerde karışım basınçlı hava ile iletilmektedir. Püskürtme işlemi genellikle uzaktan kumandalı robot kollu makineler ile yapılmaktadır. Zira yaş karışımda püskürtme ucu elle tutulup kontrol edilemeyecek kadar ağırdır.

İyi bir yapışma ve sıkışmanın elde edilebilmesi açısından, verilen basınçlı havanın yeterli debi ve basınçta olması yöntemin başarısını etkileyen en önemli konudur. Basınçlı havanın yeterli olmaması, yapışma, geri sıçrama ve basınç dayanımı üzerinde olumsuz etki oluşturmaktadır (Arıoğlu, vd., 2008).

Doğru şekilde yerleştirilmiş yaş karışım püskürtme beton, herhangi iyi kaliteli konvansiyonel olarak dökülmüş betona eşdeğer özelliklere sahiptir. Çünkü yaş karışım püskürtme betonda malzeme hortumun ucuna ulaşmadan önce tamamen karıştırılır, hortumu idare eden kişide aranan yetenekler kuru karışımda arananlar kadar fazla değildir. Bu nedenle çok daha yüksek üretim oranları mümkündür, geniş boyut veya sıkça yerleştirilmiş donatı etrafında tam doldurma gerçekleşir (Warner, 1995) (Şekil 2)

Birçok ihtiyaç için uygun püskürtme ya yaş karışım ya da kuru karışım işlemlerinin üretilmesiyle uygulanabilir. Bununla beraber donanım maliyetindeki farklılıklar, bakım ihtiyaçları, çalışma biçimdeki ayrımlar, yerleştirme özellikleri ve ürün kalitesi belirli bir uygulama için birini diğerine göre daha fazla etkili yapabilir (Anonim, 2005)

2.1. Püskürtme Beton Hammaddeleri ve Özellikleri

Çimento: Kullanılan agregalar çimentodaki alkalilerle reaksiyona girdiklerinden özellikle düşük alkalili çimento olmalıdır. Genellikle yerleştirmede ekipman tipi, hava basıncı ve hortum uzunlukları gibi dış kaynaklı faktörler etkili olduğundan dolayı hava sürükleyicili çimentonun kullanımı önerilmez (Anonim, 2005). Püskürtme betonda kullanılacak çimentoda aranacak özellikler:

1. Püskürtme beton yapılacak yüzeyde yeraltı suyu 380 mg/lt den fazla SO4 içeriyorsa, C3A içeriği % 3’den az olan sülfata dayanıklı çimento kullanılmalıdır.

2. Normal portland çimentosu kullanılacaksa özgül yüzeyi 3500–4500 cm2/g arası olmalıdır.

3. İthal çimento kullanımından mümkün olduğu kadar kaçınılmalıdır. Bu tür çimentoların fiyatları düşük olmasına karşın lojistik süreklilik ve kalite güvencesi açısından sakıncalı bulunmuştur.

4. Püskürtme betonda kullanılacak çimento ne kadar az süreyle depolanmışsa yerinde dayanımı o denli hesaplanan dayanıma yakın olduğu gözlenmiştir.

5. Yüksek mukavemet için cüruf katkılı çimento kullanılacaksa cüruf katkısı % 20’yi geçmemelidir. Monomer katkısı kullanılacaksa % 3’ü geçmemelidir aksi halde püskürtme beton aşırı sertleşmekte ve beklenen deformasyonları yapamamaktadır (Sümer, 1994).

Agrega: İdeal maksimum agrega boyutunun seçimi birçok faktöre bağlıdır. Belli başlı faktörler; büzülme performansı, yerleştirmenin boyutu ve alt tabakanın rijitliğidir (Anonim, 2005). Dane büyüklüğü seçiminde çok önemli bir noktada hortum çapının l/3’ü oranında olması gereğine dikkat edilmesidir (Bekişoğlu, 1993). Genel olarak, iletimi kolay olması yönünden doğal yuvarlak malzeme tercih edilir. Agreganın elek analizi düzgün olmalıdır. Normal olarak, dane büyüklüklerinde süreksizliğin bulunduğu karışımların kullanılmaması istenir. Ayrıca kuru uygulama şeklinde agreganın, çimento ile düzgün karışımını sağlamak için, % 3-6 civarında bir neme sahip olması uygundur (Aka ve Celep, 1978). Bu nem, püskürtme sırasındaki toz oluşumunun önlenmesi bakımından da gereklidir. Ancak karışımın daha fazla miktarda su içermesi bloklaşmaya ve iletim hattında tıkanmalara yol açmaktadır (Arıoğlu, vd., 2008).

Üniform çaplı çakıl kullanımından kaçınılmalıdır. Yüksek dayanım için çakılın kırma taş olması, kullanılacak kumun (0-4 mm.) uygun dane dağılımında olması ve % 50’sinin tabii kum olması gerekir. Kırmataş kullanımının tek sakıncası ekipmanların beklenen aşınmaların % 25–45 oranında artmasıdır (Sümer, 1994). Agrega dışında kullanılacak kum sert tanelerden oluşmalıdır. Bu şekilde çıkacak toz beton ile yüzey arasındaki aderansın azalmasına neden olacaktır (Topçu, 2006). Yaş sistem karışımlarda % 5-7 oranında taş unu katılması püskürtme beton dayanımını artırdığı gibi pompalanabilirliğini de arttırdığı görülmüştür (Sümer, 1994).

Su: Karışım suyu donatı veya betona zarar verebilecek maddelerden arındırılmış ve temiz olmalıdır. İçilebilir su kullanılması tavsiye edilmektedir (Anonim, 1995). Şüpheli durumlarda kimyasal analiz gereklidir. Bunun yanında ihtiyaç duyulması halinde çimento hamurunda priz alma deneyi veya beton üzerinde çeşitli yaş kademelerinde basınç mukavemet deneyi yapılır. Bu numuneler, bir karışımda kullanılması istenen su ile bir de içilecek su ile hazırlanır (karşılaştırmalı deney) (Bekişoğlu, 1993).

Katkı Maddeleri: Püskürtme ekipmanlarının kısıtlamalarından dolayı püskürtme betonda katkıların kullanımı geleneksel betondakine benzemez. (Anonim, 2005). Aşağıda püskürtme beton sistemlerde yaygın olarak kullanılan katkılardan birkaçına değinilmiştir:

a) Priz hızlandırıcılar: Birçok hızlandırıcı çimentonun ve hızlandırıcının uyumuna bağlı olarak 28 günlük dayanımı %25–40 azaltmaktadır. Hızlandırıcılar püskürtmenin donma direncini azaltabilir. Bazısı çok kostik olabilir ve bu nedenle güvenlik açısından tehlikelidir. Bu nedenlerden ve pahalı olmasından ötürü, hızlandırıcılar arzu edilen sonucu başarmak için sadece minimum miktarda ve gerekli ise kullanılmalıdır (Anonim, 2005). Son yıllarda yapım şartnamelerine ve yönetmeliklere alkali içeren hızlandırıcılar için sınırlamalar getirilmektedir. Diğer taraftan alüminatlı katkılar çimento tipine karşı hassas olup, her çimento ile uyum sağlamayabilmektedir (Arıoğlu, vd., 2008).

b) Puzolanlar: Puzolanik malzemeler hem yaş hem de kuru karışımlarda ya yüzde 30’a kadar çimento ikamesi olarak ya da katkı olarak kullanılabilir. En yaygın kullanılan puzolanik malzemeler uçucu kül ve silis dumanıdır (Warner, 1995). Normal portland çimentosu kullanılacaksa uçucu kül çimento ağırlığının % 15’den fazla kullanılmamalıdır (Sümer, 1994). Uçucu külün karışıma dahil edilmesi genellikle yaş karışım püskürtme betonun pompalanabilirliğini arttırır, fakat kuru karışımda yaygın olarak kullanılmaz.

c) Lateks: Sertleşmiş püskürtme betonda bunlar geçirgenlik, aşınma ve kimyasal dayanım gibi özellikleri geliştirirler. Şunu unutmamak gerekir ki, lateks malzemeleri bir kez kurursa veya tabakalaşırsa bağ kırıcı olarak rol oynarlar (Warner, 1995).

d) Aderans Arttırıcı: Aderans artırıcılar genellikle püskürtme işlerinde tavsiye edilmez, çünkü aderans püskürtme arasında ve özellikle yeraltı hazırlıklarında mükemmeldir. Aderans artırıcılar her durumdaki etkileri araştırılmadan püskürtme işlerinde kullanılmamalıdır (Anonim, 2005).

e) Silikat Katkısı: Bu katkı maddesi püskürtme betonun adezyon ve yapışma dayanımını ve su geçirimsizliğini arttırır. Kullanımda dikkat edilecek nokta mikrosilikatların aşırı ince olmaları, püskürtme betonun terlemesini önler bu da erken çatlamalara sebep verebilir.

f) Camsuyu Hızlandırıcılar: Cam suyu katkısı suyla oluşturduğu pelte ile püskürtme betonun bağlayıcı özelliğini ve adezyonunu artırır. Yaş sistemde erken dayanım sağlamak için alüminat bazlı hızlandırıcılar kullanılacaksa püskürtme ucundan 3-4 m. mesafedeki katkı basınçlı havayla karışıma karıştırılmalıdır (Sümer, 1994).

g) Kimyasal Katkı Maddeleri: Hava sürükleyici katkılar kuru karışım püskürtme betonda rahatça kullanılmaz, fakat donma şartları altındaki kritik doymaya maruz yaş karışım uygulamalarında kullanılmalıdır (Warner, 1995).

3. EKİPMAN BAKIMINDAN DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR

Kullanılan makine ve ekipman daima bakımlı olarak tutulmalıdır. Uygulama sırasında oluşabilecek arıza hazırlanan karışımın atılmasına yol açtığı gibi, bütün boru hatlarının temizlenmesini gerektirecektir. Genel kural olarak; her vardiya sonunda veya püskürtme işlemi bittikten sonra pompa ve bütün iletim hatları temizlenmeli, aşınan parçalar belirli aralıklarla değiştirilmelidir (Arıoğlu, vd., 2008).

Her ara vermede, kendini otomatik ola¬rak temizleyen karıştırıcılar tercih edilmelidir. Herhangi bir şekilde birikme¬yi önlemek için, en az günde bir defa karışım odası muayene edilmeli ve gerekir¬se temizlenmelidir. Islak metodda, karışımın hazırlanmasında normal beton için öngörülen şartlar sağlanmalıdır.

Karışım düzeni, karışımı düzgün olarak iletim hortumuna verecek ve püskürtme ucu da gelen karışımı gene düzgün bir akışla dışarı çıkaracak kapasitede olmalıdır. Karışım düzeninin malzeme girişine konulacak bir elekle makina, yabancı cisim¬ler ve iri danelerden korunabilir ve iletimde olabilecek düzensizlikler kolay¬ca önlenebilir. Islak metodda karışım basınçlı hava ile püskürtme ucuna verilir ve orada katılan basınçlı hava ile püskürtme sağlanır.

Kuru metodda ise, elle kontrol edilebilir bir düzenle verilen basınçlı su içinde yayıldığı karışımı yönlendirir. Basınçlı su akışı, püskürtücü eleman tarafından kolayca kontrol edilebilmelidir. İletim hortumunun ucu, betonu konik bir şekilde düzgün olarak püskürtebilmelidir. Düzgünlüğün veya simetrinin bozulması püskürtme ucunun aşınmış olduğuna veya su ilavesinin isteğe uygun çalışmadığına işaret eder. Su basıncının sa¬bit olup, dalgalanmamasına dikkat etmelidir (Aka ve Celep, 1978).

Kuru karışım yöntemde rotorlu tipte olan makineler daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Konik biçimdeki malzeme haznesine doldurulan karışım bir karıştırıcı ile karışırken kendi ağırlığı ile rotordaki haznelere dolar. Rotorun alt ve üst kısmında malzemenin ve havanın kaçmaması için kauçuk aşınma plakaları bulunur. Bu plakaların aşınarak sık sık değiştirilmesi bu yöntemdeki en önemli maliyet kalemlerinden birini oluşturmaktadır. Bu kauçuk plakalar arasına kayganlığı arttırarak sürtünmeleri azaltmak için sürekli yağlama yapılabilmektedir. Böylece rotor daha fazla sıkılanabilmekte ve toz oluşumu azaltılabilmektedir (Arıoğlu, vd., 2008).

3.1. Hava Basıncı, Malzeme İletim ve Hava Hacmi

Kuru karışım yönteminde iletim borusu-hortumu çapları 25-80 mm aralığındadır. Hortum çapı seçiminde; iletim mesafesi, uygulama kapasitesi ve maksimum agrega çapı dikkate alınmaktadır. Genel kural olarak hortum-boru çapı maksimum dane çapının üç katından küçük olmamalıdır. Bu yöntemde iletim hatlarındaki aşınma maliyet kalemini arttıran diğer bir konudur. Aşınmaların azaltılması bakımından yuvarlak şekilli agrega kullanılması yoluna gidilebilmektedir. İletim hatlarında aşınmaya daha dayanıklı olması bakımından sabit olan kısımlarda çelik boru, püskürtme ucuna yakın olan kısımlarda ise esnek yapıya sahip olan kauçuk hortumlar kullanılmaktadır.

Yaş karışım makinelerin iletim hatlarında blokaj-tıkanma olmaması için kullanımdan önce çimento şerbeti ile ön yağlama yapılması gereklidir. Ayrıca her uygulama bittikten sonra veya bekleme durumunda priz başlamadan önce pompanın ve bütün iletim hattının temizlenmesi gereklidir (Arıoğlu, vd., 2008).

Sabit olarak 6-7 atmosfer basıncını sağlayabilen bir kompresör, hava basıncı, malzeme iletimi ve hava miktarı arasında hesaplanabilir bir denge oluşturulmalıdır. Malzeme iletiminde kullanılan hava miktarı çalışmanın iyi ve arızasız yürütülmesi ile hortumda herhangi bir tıkanıklık olmaması için önemlidir. İletilen malzeme miktarı da, operatörün rahat çalışabilmesini sağlayacak düzeyde olmalıdır.

Püskürtme makinesinin çıkış ağzında olması gerekli hava basıncı iletilen malzeme miktarına, hortum boyuna, hortum çapına ve yüzeye optimal püskürtmeyi (geri sıçramanın azalması için) sağlayacak püskürtme hızının verilebilmesine bağlıdır. Düşey iletimlerde genel bir çıkış basıncı verilebilmektedir (Bekişoğlu, 1993).

3.2. Su Basıncı ve Su Miktarı

Kuru püskürtme metodunda operatör, hortum başlığından çıkan suyun miktarını, kaçınılmaz farklılıklar gösteren malzeme çıkış miktarına göre uygun şekilde devamlı ayarlamalıdır. Ayarlanan bu suyun basıncı, sadece çıkan malzeme çevresini değil boyuna eksenine kadar nüfuz edecek derecede yüksek olmalıdır.

Dolayısı ile hortum çapına bağlı olarak verilecek su basıncı artmaktadır. Bu basınç yaklaşık olarak hortum başında oluşacak basınçtan en az 1 atmosfer daha fazla olmalıdır (Bekişoğlu, 1993).

4. SONUÇ

Püskürtme beton yeterince tanınmadığı için çoğu zaman uygulamalarda aksaklıklar meydana gelmekte ve böylece yanlış bir izlenim oluşturmaktadır. Hâlbuki püskürtme beton uygulama alanı olarak geniş bir yelpazeye sahip olup bu özelliğinden dolayı vazgeçilmez bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır.

Püskürtme beton, sağladığı avantajların yanı sıra karışım malzemesi, hazırlanması, uygulanması, bakımı, operatör faktörü ve makine donanımı bakımından geleneksel betondan farklı olup daha çok dikkat ve itina gerektirmektedir.
Cevapla