Geçirimsiz Betonda UEA Genleşme Ajanlarının Kullanımı Zorunlu Mudur?

Geçirimsiz beton, bodrum katlarında, su depolarında, barajlarda, büyük hacimli beton dökümlerinde ve benzeri yapılarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Beton yerleştirme sırasında çok sayıda çatlak oluşumunu önlemek ve tasarım spesifikasyonlarının gerektirdiği sızdırmazlık seviyelerini elde etmek için betona sıklıkla genleştirici maddeler eklenir. Bu şu soruyu gündeme getiriyor:Geçirimsiz betonda genleşme maddesi kullanımı zorunlu mudur?

İlgili literatürü inceledikten ve kendi mühendislik uygulama tecrübelerimi birleştirdikten sonra, geçirimsiz betonda genleşme ajanlarının kullanılmasının tavsiye edilebilir olduğuna inanıyorum. Meslektaşlarımın referansı için aşağıdaki beş bakış açısını sunuyorum:

Sızdırmazlık Derecesine Bağlılık:

Genleşme maddesi ilavesinin gerekliliği betonun geçirimsizlik derecesine bağlıdır. P6 ve P8 gibi bazı kaliteler için karışımı optimize ederek genleştirici madde eklemeden gerekli sızdırmazlık sağlamak mümkündür. Bu, spesifik bağlayıcıların veya katkı maddelerinin miktarının artırılmasını, kum oranının değiştirilmesini, agrega sınıflandırmasının değiştirilmesini veya yüksek verimli su azaltıcıların kullanılmasını içerebilir.

Uzun süredir kaçınılmaz bir "kanser" olarak kabul edilen büyük hacimli betondaki çatlama, Güneydoğu Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Okulu'ndan Profesör Miao Changwen liderliğindeki araştırma ekibi tarafından ele alındı.

P10 ve P12 gibi daha yüksek sızdırmazlık dereceleri için genleşme maddelerinin eklenmesiyle gerekli geçirimsizliğin elde edilmesi daha kolaydır.

Dayanıklılığın Artırılması:

Genleşme maddelerinin dışarıdan eklenmesi betonun geçirimsizliğini, donma direncini, korozyon direncini ve genel dayanıklılığını artırır. Sızdırmazlık, betonun dayanıklılığı için ilk savunma hattı görevi görür.

Akademisyen Wu Zhongwei ve diğerleri, betonun geçirimsizliğinin iyileştirilmesinin, dayanıklılığının arttırılması açısından çok önemli olduğunu vurguladılar.

Hammadde kalitesinin bozulması, doğal kum ve taş kaynaklarının kıtlığı, artan çıkarma maliyetleri ve yetersiz yönetim uygulamalarının mevcut bağlamında, geçirgen olmayan betondaki genleşme maddeleri binalarda çatlama ve sızıntıyı önlemek için idealdir.

Sızdırmazlık Derecesinin Belirlenmesi:

Geçirimsiz betonun geçirimsizlik derecesi, su geçirgenliğini ölçmek için kademeli basınçlandırma yöntemi kullanılarak değerlendirilebilir.

Genleşme maddelerinin varlığı, kullanılan genleşme maddelerinin türü, miktarı ve kalitesi gibi faktörler, farklı sızdırmazlık derecelerindeki betonun maliyetini ve fiyatlandırılmasını önemli ölçüde etkilemektedir.

Farklı geçirimsizlik dereceleri için betonun bileşimi, taramalı elektron mikroskobu, mikroskobik spektroskopi teknikleri ve kimyasal analiz kullanılarak analiz edilebilen kalsiyum etrenjit, kalsiyum hidroksit, magnezyum hidroksit vb. açısından farklılık gösterir.

Piyasada mevcut olan düşük kaliteli genleşme ajanlarının yerine başka bir ürün koymak veya karışım tasarımı gerekliliklerine göre yetersiz miktarda genleşme ajanı eklemek yanlıştır. Bu tür uygulamalar uygun testlerle tespit edilebilir.

Uygun Genleşme Ajanlarının Seçimi:

Genleşme maddelerinin seçimi, sınırlayıcı genleşme oranının tasarım değerine, mühendislik yapısının özelliklerine ve kullanım ortamına dayanmalıdır.

Sürekli olarak 80 derecenin üzerindeki ortam sıcaklıklarına maruz kalan beton yapılarda genleşme kaynağı olarak kalsiyum etrenjit kullanan genleşme maddeleri kullanılmamalıdır. Yaklaşık 70 derecede, kalsiyum etrenjit monosülfat tipi hidratlı alüminyum kalsiyum sülfat oluşturmak üzere ayrışır ve soğuduktan sonra yeniden şekillenerek yapıya zarar verebilecek gecikmiş genleşmeye neden olur.

Kalsiyum etrenjit oluşumu, önemli miktarda su gerektiren bir çözünme-çökelme kristal reaksiyonudur. Harici su kürü olmadan, sülfat-alüminat kalsiyum bazlı genleşme maddeleri ile karıştırılan beton neredeyse hiç genleşme göstermez.

Genleşme kaynağı olarak kalsiyum oksit kullanan genleşme maddeleri, genleşme fazını oluşturmak için öncelikle karışım suyunda kalsiyum hidroksit oluşumuna dayanır. Daha fazla kalsiyum silikat hidrat jeli üretmek için hidrasyona da katılarak betonun yoğunluğunu ve geçirimsizliğini artırabilirler.

Kalsiyum oksit bazlı genleşme maddeleri, harici su kürünün olmadığı koşullar ve kışın yapılan inşaatlar için tavsiye edilir.

Genleşme Ajanlarının Dozu:

Geçirgen olmayan betonun geçirimsizlik derecesi arttıkça genleştiricilerin dozajı da arttırılmalı ancak %12'yi geçmemelidir.

Genleşme maddeleri tipik olarak sıradan çimentoya göre daha fazla suya ihtiyaç duyar ve daha hızlı bir erken hidratasyon reaksiyon hızına sahiptir. Sonuç olarak genleşme maddesi içeren geçirimsiz betonun akışkanlığı, aynı su içeriğine ve su azaltıcı dozajına sahip sıradan betona göre daha düşüktür. Ayrıca zamanla çökme kaybı sıradan betona göre daha fazladır. Karışım tasarımı ve inşaatı sırasında bu faktörler dikkate alınmalıdır.

Bununla birlikte, genleşme maddeleri ile karıştırılan beton genellikle daha iyi yapışma ve daha düşük kanama oranları sergiler.

Çözüm:Her türlü geçirimsiz betonda genleşme maddelerinin kullanılması kesinlikle zorunlu olmasa da, özellikle daha yüksek geçirimsizlik derecelerinde (P10, P12) ve artırılmış dayanıklılık ve geçirimsizliğin kritik olduğu koşullarda bunların kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Genleşme maddelerinin doğru seçimi ve dozajı, beton yapıların performansını ve ömrünü önemli ölçüde artırabilir.