Beton; çimento, agrega (çakıl, kum vb.), su ve bazı katkı maddelerinin karıştırılarak oluşturulduğu bir yapı malzemesidir. Beton, inşaatların temel malzemeleri arasında ilk sıralarda yer almaktadır. Yapı sağlığı konusunda önemli bir faktör olan beton, içerdiği maddelerin türü ve kalitesine göre yapının sağlamlığını etkilemektedir.


 

Son yapılan antik kazılarda betonsu harç malzemelerin yapılardaki en eski kullanımına 12 bin yıl önce şu anki Şanlıurfa ili sınırlarında bulunan Göbeklitepe’de rastlanmıştır. Ayrıca Mısır Piramitleri, Çin Seddi gibi yapılarda ilk beton örneklerinin kullanıldıkları keşfedilmiştir. Günümüzde en yaygın kullanımı olan Portland çimentolu betonun miladı ise 1824 yılına dayanır ve İngiliz Portland adasında ortaya çıkmıştır. O günden beridir meydana gelen teknolojik gelişmelerle birlikte beton teknolojisinde de ciddi gelişmeler yaşanmaktadır.



 

► Betonun yerleştirme yöntemi ve beton döküm süresi önceden belirlenmelidir. Kullanılacak aletler önceden hazır olmalıdır.
► Betonun iyi işlenmesi ve yerleştirilmesi için kaliteli beton kalıbına ihtiyaç vardır. Kalıplar sağlam, temiz ve yağlanmış olmalıdır ve çimento hamurunu sızdırmamalıdır.
► Betonun dökümünden hemen önce kalıplar ve özellikle asmolenler sulanmalıdır. Yer betonu dökülecekse zemin sıkıştırılıp nemlendirilerek döküme uygun hale getirilmelidir.
► Beton döküm esnasında kalıp üzerindeki hareketlilik ve vibratörün titreşim etkisi kalıba zarar vermemeli, tüm önlemler döküm öncesinde alınmalıdır.
► Beton donatısını dış etkilerden korumak için kalıp içerisinde bulunan donatının kalıp ile mesafesi (pas payı) projede öngörülen miktarda olmalı, temas engellenmelidir.
► Transmikser ve pompaların çalıştıkları alan çökme ve kaymaya karşı dayanıklı olmalıdır.
► Demir donatı kontrol edilmiş olmalı ve dökümde hareket etmeyecek şekilde sabitlenmelidir.
 

► Beton kalıba en fazla 1,5 metre yükseklikten dökülmelidir. Yüksekten sertçe dökülen taze beton sert kalıba ve donatıya çarpmasıyla harç agregadan ayrışabilir ve sonuçta betonda segregasyon gözlenir.
► Vibratörleri kullanırken ucunu kalıplara değdirmemeye, vibratör ucunu betona hızlıca daldırıp betonun içinden yavaş hareketlerle çıkarmaya, daldırma işlemini betona düşey olacak biçimde gerçekleştirmeye dikkat edilmelidir.
► Vibratör çok kısa ya da çok uzun sürelerde veya yanlış şekillerde uygulanmamalıdır.
► Vibratörlerin etki yarıçapları kontrol edilerek daldırma aralığını 45-50 cm’yi aşmayacak şekilde ayarlamak gerekir.

 

 

Günümüzde uygulama alanları gittikçe artmakta olan Püskürtme Beton (shotcrete); normal betona göre daha ince taneli ve daha yüksek çimento oranlı özel tasarım betonun, yüksek basınçlı pompa ve hava ile püskürtme işlemi uygulanmaktadır.


 

Su altında beton dökümünde, özellikle beton iletim ve yerleştirme yöntemi açısından birtakım zorluklar olması nedeniyle, su altında dökülen betonda geliştirilmiş özellikler gerekir. Köprü ayaklarının, liman yapılarının ve açık deniz yapılarının bazı etaplarının inşaatında ve onarımında, su altında beton dökümü teknik olarak kaçınılmaz bir zorunluluktur.
 

Su altında sürekli beton iletiminin sağlanabilmesi için beton dökümünde kullanılan yöntemlerden biri beton pompalarının kullanımıdır. Küçük ölçekli dökümlerde ve durgun sularda bu yöntem kullanılabilir.

Su altında sürekli iletim yoluyla beton dökümünde yaygın kullanılan yöntemlerden biri de tremi yöntemidir. Tremi üst ucu huni şeklinde olan ve üst ucunun dış yanlarında kulpları bulunan özel bir borudur. Tremi yöntemiyle su içindeki dar ve derin kalıplar içine ve doğrudan su altı zeminine beton dökümü yapılabilir. Temel amaç, tremi borusunun içinin devamlı taze beton ile dolu tutulması ve hiçbir koşulda deniz suyunun girmesine olanak tanınmamasıdır.

Su altında beton dökümü, tasarımı ile üretim, taşıma ve yerleştirme aşamaları açısından normal betondan oldukça farklılık gösterir. Su altında beton yerleştirilebilmesi için pompa ve tremi ile iletimi, taşıma gibi çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Su altında yerleştirilecek betonun dağılmadan yerleştirilmesi gerekir. Bu amaçla, beton kohezyonunu yüksek tutmak gerekir. Dahası, özellikle sürekli iletim yönteminde ayrışmaya dirençli ve akıcı kıvamlı tasarlamak gerekir.
 

 

3D beton baskı, dijital bir tasarımın beton karışımı kullanılarak katman katman inşa edilmesi işlemidir. Geleneksel inşaat yöntemlerinde kalıp kullanımı yaygınken, 3D baskı makineleri bu kalıplara ihtiyaç duymadan, belirli bir yazılım tarafından yönlendirilen robotik kollar aracılığıyla yapıları inşa eder. Bu yöntem, daha hassas, hızlı ve çevre dostu bir inşaat süreci sunar.

3D beton baskı teknolojisi, gelecekte inşaat sektöründe daha yaygın bir şekilde kullanılacak gibi görünüyor. Özellikle maliyet etkinliği ve hız açısından avantaj sağlayan bu teknoloji, konut sektöründen altyapı projelerine kadar geniş bir yelpazede kullanılabilir hale geliyor. Ülkeler, konut krizlerini çözmek ve düşük maliyetli sosyal konut projelerini hayata geçirmek için bu teknolojiden faydalanıyor. Gelecekte, bu teknolojinin gelişmesiyle birlikte daha fazla geri dönüştürülebilir malzeme kullanımı, daha az enerji tüketimi ve yapay zekâ destekli süreçlerin entegre edilmesi bekleniyor. Özellikle sürdürülebilir inşaat projelerinde 3D beton baskı, önemli bir rol oynamaya devam edecek.
 

Kendi kendini onaran betonlar, iç çatlakları kendi kendine onarabilen akıllı betonlardır. Kendi kendini onaran betonların uygulanması, mikro çatlakları onarabilir ve çatlakların ortaya çıkmasını geciktirebilir, böylece hizmet ömrünü uzatabilir. Mikrobiyolog Henk Jonkers ve Beton Teknolojisti Eric Schlangen’ın beton onarım maliyetlerini azaltmaya yardımcı olmak için geliştirdikleri biyo-beton; Bacillus cins bakteri sporlarının su ile aktive olan besin maddeleri ile karışımından oluşuyor. Böylece beton karışımına kalsit çökelmesi bakteriler gömülerek kendini iyileştirme kapasitesine sahip betona sahip olunabiliyor. Bu sayede çatlaklardan su, hava vb. zararlı iyonların girişi engellenerek betonun ömrü uzuyor,dış ortam şartlarına ve depreme karşı dayanıklı oluyor.
 

Swinburne Teknoloji Üniversitesi depreme karşı çok daha iyi dayanabilen, bükülebilir beton geliştirdi. Daha önce de benzer geliştirmeler yapılmıştı ancak bu sefer daha yenilikçi bir teknoloji ortaya çıkarıldı. Yeni geliştirilen beton, çimentosuz ve çok daha düşük karbon ayak izine sahip. Büyük ölçüde kömür enerjisinin bir yan ürünü olan, uçucu kül gibi atık maddelerden üretiliyor.

Geleneksel beton koparken, bükülebilir malzeme yüksek kuvvetler altında genel bütünlüğünü koruyabilir. Genel olarak benzer mukavemete sahiptirler ancak geleneksel betondan yaklaşık 400 kat daha fazla bükülebilir. Yeni betonun yapısında gömülü lifler bulunuyor. Lifler sayesinde, uygulanan kuvvet karşısında çatlamalar oluşmasına rağmen tamamen parçalanma görülmüyor.
 

Doğru tasarlanmış geçirimli beton yağışın akışa dönüş oranını azaltmada başarılı bir malzemedir. Aynı zamanda geçirimli betonun içerdiği boşluklar sayesinde araç tekerlerinden kaynaklanan gürültüyü emebilmesi, ağır kirletici metalleri bünyesinde tutarak drene edilen suyun kalitesini arttırması (filtreleyici), bünyesindeki boşlukların sıcaklığı hapsedebilmesi sayesinde şehirlerde oluşan kentsel ısı adası etkisini elimine edebilmesi en önemli avantajlarındandır.

Geçirimli beton-poroz beton yüzeyler kentleşmenin bu olumsuz etkisini yüzeysel su akışlarını azaltarak etkisizleştirmekte ve drenajla beraber su kaynaklarını korumaktadırlar. Buna ek olarak geçirimli betonlar, boşluklu bir yapıya sahip olmasıyla saklama alanı olarak da görev alarak yağmur suyunun filtrasyon sürecini, boşluklarındaki aerobik bakterilerin zararlı kirleticiler ve kimyasalların yıkanmasına yardımcı olmasıyla, sağlayarak temiz suyun toprağa iletilmesini sağlayabilirler.
 

Mars'ı kolonileştirmek için araştırmacılar, suya ihtiyaç duymayan ve iki kat daha dayanıklı yeni bir beton türü geliştiriyorlar. Mars betonu, Mars gezegeninde bulunan malzemelerden icat edilen fütüristik bir beton malzemedir. Mars betonu normal betonun aksine oluşumu için suya ihtiyaç duymaz. Bunun yerine kükürtün eritilmesiyle oluşurlar ve Mars’ta bulunan Mars toprağıyla birleştirilirler. Silisyum dioksit, alüminyum oksit, demir oksit, titanyum dioksitten oluşan simüle edilmiş Mars toprağı kullanılarak ve bu agregayı erimiş kükürtle 50/50 karıştırılarak Mars betonu blokları yapmayı başardılar. Üretilen Mars betonu Dünya'da en yaygın kullanılan betondan iki buçuk kat daha güçlü.
 

Yazar: Okan Alper Topal


Kaynakça

► https://www.ekoyapidergisi.org
► https://www.puskurtmebeton.com
► https://cimsa.com.tr
► https://kentbeton.com.tr/
► https://www.sciencedirect.com
► https://www.confabric.com/tr