beton agregalari-agrega Üretİmİ ve agregalarda...

AGREGA ÜRETİCİLERİ BİRLİĞİ

BETON AGREGALARI-AGREGA ÜRETİMİ

1

BETON AGREGALARI-AGREGA ÜRETİMİ

VE

AGREGALARDA KALİTE

Mesut ERKANMesut ERKAN

Genel SekreterGenel Sekreter

Çimento, Agrega, Beton ve Beton Kimyasalları Semineri Kastamonu / 08-09 Aralık 2011


Kompozit Malzeme Olarak Beton

� Agrega + su�Beton ??????

� Agrega + çimento �Beton ????

2

� Agrega + çimento �Beton ????

� Çimento +Su � Çimento hamuru

� Çimento Hamuru + Agrega � Beton

� Dolayısı ile beton iki fazlı kompozit malzeme



1. Agrega İskeleti: Sağlam (!), ucuz dolgu malzemesi

2. Çimento Hamuru: Agrega tanelerini bir arada tutan, yapıştıran tutkal ,bağlayıcı faz.

3

yapıştıran tutkal ,bağlayıcı faz.

Dolayısı ile özellikleri bu iki fazın özelliklerine ve ilave olarak

1. Çimento hamuru – Agrega aderansı(Çimento hamurunun agrega tanesine yapışma gücüne bağlı)

Beton özellikleri , davranışı bu üç unsurla belirleniyor



Betondan Beklenen Ana Nitelikler:

Taze Beton;

4

� İşlenebilir olmalı

� Beton sıcaklığı kontrol edilmeli

� Agreganın en büyük boyutu donatı durumuna uygun olmalı



Sertleşmiş Beton ;

� Projede öngörülen dayanımı güvenle sağlamalı� Dış etkilere dayanıklı olmalı

- Temas edeceği sularda ve havada mevcut kimyasallara

5

- Temas edeceği sularda ve havada mevcut kimyasallara dayanabilmeli

- Donma-çözülme etkilerine dayanmalı- Islanma-kuruma etkilerine dayanmalı

� Kendi içindeki (çimento ile agrega arasında) reaksiyonlardan zarar görmemeli

-Hacim sabitliğine sahip olmalı-Rötre (büzülme) ve şişme sınırlı olmalı



Betondan Beklenen Özel Nitelikler:

� Geçirimsizlik� Deniz suyuna dayanıklılık� Yüksek sıcaklıklara dayanıklılık

6

� Yüksek sıcaklıklara dayanıklılık� Aşınmaya dayanıklılık

Betonda; - maksimum su/çimento oranı ve- minimum dozaj

gibi temel sınırlamalarda agreganın etkisi önemlidir.



Standartlara uygun olmayan kötü agrega

yüksek “su/ çimento” oranı

7

GEÇİRİMLİ BETON



Beton Hasarının Nedenleri:1.Fiziksel nedenler :

� Don etkisi

� Agrega ve çimento hamuru arasındaki ısıl uyumsuzluk

� Betonda rötreye duyarlı agregaların kullanılması

8

� Betonda rötreye duyarlı agregaların kullanılması

� Plastik rötre ve kısıtlanmış rötre çatlakları

� Don etkisine duyarlı agregaların kullanılması

� Yangın hasarı

2.Fiziko-kimyasal nedenler :

� Betonda çelik donatının korozyonuna bağlı çatlama

� Alkali silika reaksiyonuna bağlı hasar



3. Kimyasal nedenler :

� Klor etkisi

� Deniz suyu etkisi

� Asit etkisi

9

� Asit etkisi

� Yeraltı suyundaki veya yerel ortamdaki sülfat etkisi

� Alkali silika reaksiyonu

� Betonda ikincil etrenjit oluşumu

� Mikro-organizmaların neden olduğu biyolojik korozyon



Beton hacminin yaklaşık %70’ini oluşturanagreganın;

- türünün,- biçiminin, - en büyük boyutunun,- tane boyutu dağılımının,

10

- tane boyutu dağılımının, - ince madde oranının,- organik madde miktarının,- hacim konsantrasyonunun ve- çimento hamuru ile arayüzeyinin

betonun performansında önemli işlevi vardır.



Marmara depreminde orta ve ağır hasar görmüş binalardan alınan beton örnekleri üzerinde yapılan bir araştırmada;

- genel olarak sürekli granülometriye uyulmadığı,

- en büyük agrega boyutunun 8mm ya da bunun biraz üzerinde olduğu,

11

olduğu,

- denenen 5 ayrı yapıya ait betonlardan 4 ünde kum sınırı olarak kabul edilen 4mm’den geçen malzeme miktarının %50’nin üzerinde bazılarında %91’e varan değerlerde olduğu saptanmıştır.

“Böyle bir malzeme betondan çok, düşük kaliteli bir harçtır.”.Son yaşanan Van depreminde yıkılan yada ağır hasarlı binalarda Son yaşanan Van depreminde yıkılan yada ağır hasarlı binalarda yapılan incelemelerde de maalesef benzer sonuçları gözlenmiştir.yapılan incelemelerde de maalesef benzer sonuçları gözlenmiştir.



ZARARLI UNSURLAR� Çok ince malzeme muhtevası (< 0.063 mm)! � Kil, kil topağı, çamur,...� Hafif, yumuşak, sağlam olmayan taneler� ( kömür,...)

12Çimento, Agrega, Beton ve Beton Kimyasalları Semineri Kastamonu / 08-09 Aralık 2011

� ( kömür,...) � Organik maddeler ( yaprak, dal, bitki artığı, humus, şeker,...)� Klorür, kükürt, sülfat� Alkali-silika reaktifliği� Donma / çözülme direnci, hacım kararlılığı

AGREGA SEÇİMİNİ KÜÇÜMSEMEYİNİZ


Agrega ocaklarında üretim kalitesi

Ocağın bulunduğu alanınlokal jeolojik özellikleri Ocak planlaması

Kaliteli ürün (Direnç,


Kayacın yapısal ve dokusal özellikleri

Üretim Tekniği

Patlatma dizaynı,Kırıcı türü vb.

Kaliteli ürün (Direnç,boyut, tane şekli,düşük ince madde oranı vb.)Yüksek kapasite


� Önceki çalışmalar

� Ocak yerindeki malzemenin jeolojiközellikleri

� Dayk vb. sokulumların olduğu alanlar

� Literatür, rapor, harita, CBSve uzaktan algılama verileri,hava fotoğrafları, uydu görüntüleri vb.

�Saha çalışmaları

�Saha çalışması� Yeraltı araştırmaları� Temsili örnekleme


� Topoğrafik ve jeomorfolojik koşullar

� Örtü malzemesi kalınlığı

� Kayalardaki birincil süreksizlikler

� İkincil süreksizlikler, yüzey veyeraltındaki değişimleri

� Süreksizliklerin mühendislik özellikleri� Mikroçatlak yoğunluğu

�Saha çalışmaları� Hava fotoğrafları, uydu görüntüleri vb.

�Yüzey ve yeraltı çalışmaları

�Saha gözlemleri� Yeraltı araştırmaları

�Hava fotoğrafları, uzaktan algılama vb.� Saha gözlemleri� Yeraltı araştırmaları� Petrografik incelemeler


� Mineralojik ve petrografik özellikler

� Kimyasal özellikler� Zararlı kimyasal bileşenler

� Kayacın jeomekanik özellikleri

� Mineralojik ve petrografik araştırmalar

� Kimyasal analizler

� Laboratuar deneyleri� Pratik arazi testleri


� Agregaların fiziksel ve mekaniközellikleri, dinamik parçalanması,aşındırabilirliği, durabilitesi vb.

� Malzeme özelliklerinin kullanımyerindeki performansına etkisininaraştırılması

� Ayrışma tipi, derecesi, derinliği vb.(Kayada ve süreksizlik yüzeylerinde)

� Laboratuar deneyleri (Yüzeynumunesi ve sondaj karotlarıüzerinde)

� Performans deneyleri� Uygunluk kriterleri

� Yüzey ve yeraltı araştırmaları� Mineralojik ve petrografik araştırmalar� Kimyasal Analizler� Laboratuar deneyleri


Verilerin Değerlendirilmesi

�Ocak yerinin belirlenmesi, stok sahası seçimi

� Üretim sistemi, işletme projesi

� Rezerv, ocak verimi, malzemenin etkin değerlendirilmesi


� Örtü malzemesi ve miktarı

� Kazı öncesi ve sonrası stabilite

� Ocaktaki malzemenin değişimi ve uygunluğu - Ürün kalitesi

� Zararlı reaksiyonlar, tehlikeli bileşenler ve insan sağlığına etkisi

� Çevresel Etkiler - ÇED Raporu, atık ürünler

� Ocak yerinin rehabilitasyon ve renovasyonu

� Ekonomik analiz

� Nakliye ve pazarlama


• Bazalt• Andezit• Dolerit vb.

• Bazalt• Andezit• Dolerit vb.

• Granit• Diyorit• Siyenit

• Granit• Diyorit• Siyenit

• Kireçtaşı• Kireçtaşı

SEDĐMANTERKAYAÇLAR

SEDĐMANTERKAYAÇLAR

VOLKANĐK KAYAÇLARVOLKANĐK KAYAÇLAR

PLÜTONĐKKAYAÇLARPLÜTONĐKKAYAÇLAR


• Gnays• Mermer• Şist

• Gnays• Mermer• Şist

• Denizel çökeller• Kıyı çökelleri• Gölsel çökeller• Alüvyal çökeller• Karasal çökeller

• Denizel çökeller• Kıyı çökelleri• Gölsel çökeller• Alüvyal çökeller• Karasal çökeller

• Kireçtaşı• Kumtaşı• Kiltaşı

• Kireçtaşı• Kumtaşı• Kiltaşı AGREGALAR

METAMORFĐKKAYAÇLAR

METAMORFĐKKAYAÇLAR

GÜNCELÇÖKELLERGÜNCEL

ÇÖKELLER


Malzeme Türü

Kaya blokları

Kullanım Alanları

•Dalgakıran• Dolgularda yamaçları koruyan bloklar• Barajlarda kaya dolgu ve riprapmalzeme


Kırmataşlar

Doğal kum ve çakıllar

• Beton ve asfalt agregaları• Dolgu malzemeleri• Filtre malzemeleri• Harç kumu

malzeme

•Beton ve asfalt agregaları• Demiryolu balast malzemesi,• Gabion vb. malzemesi• Filtre malzemesi


Sedimanter Kayaçlar



Volkanik Kayaçlar



Plütonik Kayaçlar



Metamorfik Kayaçlar



Farklı kökenli taneler Alkali-agrega reaksiyonuDirenç değişimi

Biçimsiz ve ince dane yoğunluğu Beton su ihtiyacında artış

Kavkı içeriği Direnç değişimi

Klorür ve sülfat içeriği Aderans düşüklüğüKorozyon etkisi

Denizel Çökeller


Korozyon etkisiBetonda şişmeye bağlı hasar

Çok farklı kökenli taneler Alkali-agrega reaksiyonu

Çoğunlukla pürüzsüz yüzeyli, yuvarlak taneler (dere yatağı, alüvyal taraça)

Aderans düşüklüğü

Tanelerin silisle kaplanması (alüviyal taraça)

Alkali-silis reaksiyonu

Alüvyal Çökeller


Bileşim değişimi Kalite değişimi

Kavkı içeriği Düşük direnç

Organik madde Çimento hidratasyon hızıBetonun priz alma süresinde uzama

Kil içeriği Aderans düşüklüğüBeton su ihtiyacında artmaDayanım ve durabilitede azalma

Gölsel Çökeller


Dayanım ve durabilitede azalma

Çok değişken tane boyu dağılımı İnce madde oranında artış

Çok değişken kalınlık ve yayılım Düşük agrega potansiyeli

Çok farklı kökenli tan. (buzul çök.)Aynı kökenli taneler (yamaç molozu çök.)

Alkali-agrega reaksiyonu

Fiziksel parçalanma (buzul çök.) Agrega olarak sınırlı kullanım

Kil, mika vb. içeriği Aderans düşüklüğüBeton su ihtiyacında artma Dayanım ve durabiliteye etki

Karasal Çökeller


Sürdürülebilir kalkınma sürecinde, doğal kaynakların sürdürülebilirkullanımı (rezervlerin miktarı, kalitesi ve etkin kullanımı) ve zararlı çevreseletkilerin azaltılması, ocak yerlerindeki ortamın Mühendislik Jeolojisiyaklaşımları ve parametreleri ile ilgilidir.

Ocak yerlerinin planlanmasında; ortamdaki jeoloji ve mühendislikjeolojisi koşulları ile ocak yerlerinde bulunan kayaçların özelliklerinin

SO

NU

Ç O

LA

RK


jeolojisi koşulları ile ocak yerlerinde bulunan kayaçların özelliklerininayrıntılı araştırılması, yeraltı ve yerüstü suyu durumu, ayrışma vb.faktörlerin bilinmesi, haritalanması ve bunların dikkate alınmasıgerekmektedir. Planlama, buralardan üretilen malzemelerin, kullanımalanlarında sorun yaratmaması yönünden oldukça önemlidir.

Heterojen kaya ortamlarında seçici ocak işletmeciliği ile;

�Agrega kaynağının etkin bir şekilde değerlendirilmesi sağlanır.

� Düşük dirence sahip kayaların üretimi minimize edilir.

� Yüksek kaliteli agrega kayıpları önlenir.

� Karıştırılan malzemeler arasında zararlı reaksiyonların oluşumu önlenir.

SO

NU

Ç O

LA

RK


AGREGA ÜRETĐCĐLERĐ AGREGA ÜRETĐCĐLERĐ BĐRLĐĞĐBĐRLĐĞĐ

29

YARARLANILAN KAYNAKLAR :Prof. Dr. Canan TAŞDEMİR (İTÜ)Prof. Dr. Erbil ÖZTEKİN (BÜ)Prof. Dr. Atiye TUĞRUL (İÜ) Hocalarımıza Teşekkürlerimizle.


BĐRLĐĞĐBĐRLĐĞĐ

Dikkatlerinize teşekkürlerleQ.Dikkatlerinize teşekkürlerleQ.

beton agregalari-agrega Üretİmİ ve agregalarda...

Documents