Betonu Dondan Korumak İçin Kullanılan Isı Yalıtım

Betonu Dondan Korumak İçin Kullanılan Isı Yalıtım

Teknik
Faruk Bilal / ‹nflaat Müh.
Himerpa A.fi.
Betonu Dondan Korumak ‹çin Kullan›lan
Is› Yal›t›m Malzemeleri
Girifl
Bu yaz›n›n amac› so¤uk havada dökülen taze betonu
korumak için (kimyasal katk›lar›n haricinde) ›s› yal›t›m
malzemeleridir. So¤uk havada dökülen beton’da kullan›lan
kimyasal katk›larla ilgili bilgi için izolasyon dünyas› ocak
flubat 2005 say›s›na bak›labilir. Korumas›z beton yaklafl›k
–1.9°C da donar. ‹lk prizi 3.2 saatte son prizi 4.4 saatte
gerçekleflir.
Bitirme ve Kürlenme
Beton belirli mukavemete varana kadar kal›plar› yal›t›larak
veya ›s›t›larak s›cakl›¤› muhafaza edilmeli. Kal›p almay›
mümkün oldu¤unca uzat›n. Betonarme elemanlardaki ›s›sal
floku ve s›cakl›k de¤iflimlerini önleyin. Bu kürleme için
so¤uk su kullanmamay› ve koruyucu önlemleri kademeli
olarak kald›rmay› da içerir.2
Yal›t›m Battaniyesi ve Kaplamalar
Betonun potensiyel geçirimlili¤ini dayan›kl›l›¤›n› ve
mukavemetini gelifltirmek için so¤uk hava flartlar›nda kür
ve korunum flartt›r. fiunlar yap›lmal›d›r. Kürlenme süresi
10°C’da 7 gün olmal›.Taze dökülmüfl betonu subuhar›na
karfl› yal›tmay›n. Yal›tma betondaki suyun içinde kalmas›na
sebep oldu¤undan donma çözülme sürecinde o doymufl
halde muhafaza edilmelidir. So¤uk hava korunumu yal›t›m
battaniyeleri ile yap›lmal› ve yal›t›m›n bünyesine su
almamas› için iki taraf›nda su ve buhar yal›tkan (poli,etilen
gibi) kaplama olmal›d›r.3
Betonun Kürü
Beton kal›ba yerlefltirildikten sonra, 10-23°C aras›ndaki
hava s›cakl›klar›nda belirli nem ve s›cakl›k ihtiyaçlar› vard›r
ki biz buna kür ad›n› veriyoruz. Yetersiz kür betonun
kalitesinde geri dönülemez kalite eksiklerine sebep olur.
Kürün sertleflmifl betonun özellikleri üstündeki etkileri
flunlard›r : dayan›kl›l›k,mukavemet, sugeçirimsizlik, afl›nma
direnci, hacim stabilitesi,donma ve çözülmeye karfl› direnç
ve buz çözen tuzlara direnç. Aç›k döfleme yüzeyi kürlenme
için hassast›r. Kürlenme eksik olursa betonun yüzey
mukavemet geliflimi önemli miktarda azal›r. Kürlenen beton
hidratasyon denilen kimyasal olaya yard›mc› olur.
Ço¤u taze kar›flt›r›lm›fl beton çimentonun tam hidratasyonu
için gerekli olan sudan fazlas›na sahiptir. Buna karfl›l›k,
suyun sezilebilir oranda buharlaflmayla veya baflka bir yolla
kayb› hidratasyonu geciktirecek veya önleyecektir. E¤er
s›cakl›k arzu edilir düzeyde ise , hidratasyon beton
yerlefltirildikten sonraki birkaç günde göreceli olarak h›zl›
olacakt›r. Bu zaman diliminde kalan su önemlidir. ‹yi
kürleme subuharlaflmas›n› önlemek veya azaltmakt›r
denilebilir.1
Donmufl Bir beton
-3°C’de betondaki suyun % 90’› donar, donma gerçekleflirse
beton mukavemetinin yar›s›n› kaybeder. (Korhonen) Betonun
so¤uk havalarda (TS 802, –3°C ve alt›) 7 gün boyunca
15°C’de tutulmas› önerilir. Betonun dona karfl› eriflmesi
gereken 4-5 N/mm_ dayan›ma kadar korunmas›nda priz
h›zland›r›c› kimyasal katk›lar›n yan›s›ra kal›plar ve taze
beton, s›cakl›k ve nem kay›plar›na karfl› izole edilmelidir.
Gerekiyorsa ek olarak ›s›tma’dan da faydalan›lmal›d›r. Taze
beton s›cakl›¤› en az 5°C olmal› ve bu s›cakl›k en az birkaç
gün muhafaza edilmelidir.4
Tablo 9 150 mm kal›nl›¤›ndaki betonu yedi
gün boyunca 10°C de tutmak için gerekli
yal›t›m kal›nl›klar›.5
Kar›fl›m
Hava
S›cakl›¤›
°C
2,1
2,2
2,3
2,0
2,2
2
1
0
-2
-4
Is›
Geçirgenlik
Direnci
m2K/W
1.0
1.1
1.2
1.4
1.6
61
Eflde¤er
Camyünü
Kal›nl›¤›
mm
47
52
56
66
75
Donmufl Bir beton
Teknik
Yal›t›m Battaniyesi ve Kaplamalar
Hava s›cakl›¤› 0°C’nin alt›na düfltü¤ü zaman betonun
donmas›na karfl› yal›t›m yard›mc› olur. Kal›plar da suya
karfl› dirençli bir d›fl k›l›fl› yal›t›mla ›s› kayb›na karfl›
korunmal›. Yal›t›m battaniyeleri genelde camyünü, taflyünü,
kauçuk köpü¤ü ve polietilen köpü¤ünden yap›labilir.
Yal›t›ml› kal›p kulland›¤›n›zda beton s›cakl›¤›n›n çok fazla
olmad›¤›n› da kontrol ediniz. Döfleme alt›ndan ›s›tmayla
betonu besleyecekseniz döfleme alt›na ›s› yal›t›m›
yapmay›n›z. So¤uk havalarda beton kürü ile ilgili CSA
Standard A23.1, and ACI 306 (1997), standartlar›n
tavsiyelerini yerine getiriniz.
Yal›t›m Malzemeleri
S›cakl›k ve nemyal›t›m battaniyeleri örtülerek beton
muhafaza edilmeli. (Resim14-19). Yal›t›m›n verimi betonla
temasta olan yal›t›m›n üstünden ve beton yüzeyinden
termometre ölçümleri ile belirlenir. E¤er s›cakl›k Tablo 141’de belirtilen de¤erlerin alt›na düflerse yal›t›m malzemesinin
kal›nl›¤›n› artt›r›n demektir. Betonun köfleleri ve kenarlar›
donma için en tehlikeli bölümlerdir. Özellikle bu bölgelerin
s›cakl›k kontrolünü s›k s›k yap›lmal›. Maksimum verim
için yal›t›m malzemeleri kuru olmal› ve betonla veya
kal›platemas halinde olmal›d›r. Beton kald›r›mlar da alt›na
yal›t›m kullan›larak ve üstüne de yal›t›m battaniyesi ile
kaplanarak korunmal›. Yerinde dökme beton ile yap›lan
binalarda so¤uk havada inflaat›n devam etmesinde yal›t›m
çok önemli bir rol üstlenir. (flekil 14-20) Kal›plar da battaniye
veya levha yal›t›m malzwemeleri ile yal›t›lmal›.(ressim 1421). Yal›t›m battaniyelerinin R de¤eri 1.2 m2 •°C/W (5 veya
7 cm kal›nl›klar için) olmal›.
Beton Yal›t›m Battaniyesi
Betonun so¤uk havada kürlenmesinde kullan›lan yal›t›m
battaniyeleri üç tabakadan oluflur. Birinci tabaka siyah
renkli vinil en d›fl k›s›md›r. ‹kinci tabaka yal›t›m malzemesi
ki genelde camyünü,taflyünü,kauçuk köpü¤ü, polietilen
köpü¤ü veya yumuflak poliüretan kullan›l›yor. Üçüncü
tabaka aluminyum folyolu reflektiftir. Beton yal›t›m
battaniyesinin faydalar›: rüzgarla gelen su buharlaflmas›n›n
azalt›lmas›, betondaki suyun muhafaza edilmesi,bir çok
kez kullan›labilme imkan›, ›s› kay›plar›n› azaltma. Ek yerleri
biribirine 15 cm bindirilir. ASTM C-518-91 standard› vard›r.6
3-7 gün boyunca beton s›cakl›¤›n› 10°C ve üstünde
sürdürmek için yal›t›m battaniyesi veya ›s›t›lan kal›plar
kullan›n. Ondan sonra en az dört gün daha 4.5°C’de betonu
tutun. 9 Is› yal›t›m battaniyesi kullan›rken ›s› köprüsü
oluflturacak detaylardan (ahflap metal gibi ) kaç›n›n. Is›
yal›t›m battaniyeleri R 1.4-R3.5 aral›¤›nda de¤iflebilir.
Is›tma
Is› yayan kablolar da betonu ›s›tmak için kullan›lan
yöntemlerden biridir.
Tablo 14.2 maksimum müsaade edilebilir s›cakl›k farklar›
25 km/saat h›zl› rüzgar›n oldu¤u ortamda
hava s›cakl›¤› ile beton yüzey s›cakl›¤› aras›nda
Betonun
kal›nl›¤›
mt
Beton Yal›t›m Battaniyesi
Beton hidratasyonunu
tamamlamas› için üstüne
battaniyeler a¤›rl›kla bast›r›l›r.
Katk›s›z beton yedi gün prizi
h›zland›r›lm›fllar ise en az
dört gün battaniye alt›nda
kalmal›d›r.7 Kaplanan
vinillerin ek yerleri çok iyi
yap›flmal›; delinmeye karfl›
da dirençli olmal›d›r. 13,19,25,50,75 mm gibi kal›nl›klar›
olabilir.
0.30
0.60
0.60
1.20
1.50
Sonuç olarak yal›t›ml› battaniye betonun üzerine yerlefltirilir.
Beton kimyasal reaksiyona girdi¤inde ›s› üretir. Betonun bu
›s›ya yeterli mukavemete eriflmeden önce dondan korunmak
için ihtiyac› vard›r. Yal›t›ml› battaniyelerbetonun içindeki
bu ›s›y› muhafaza ederler.Burada battaniyenin kenarlar›n›n
belirli a¤›rl›klarla iyice kapat›lm›fl oldu¤una dikkat
etmelisiniz. Yal›t›m battaniyesinin alt›na girebilen so¤uk
rüzgarlar betondaki bu ›s›y› yok ederler. Yal›t›m battaniyeleri
betonun üstünde en az dört gün kalmal›d›r. 8
62
En fazla müsaade edilebilir
S›cakl›k farklar› °C
Yap› eleman›n›n uzunlu¤unun
yüksekli¤ine oran›
0
29
22
18
17
16
3
22
18
16
15
14
5
19
16
15
14
13
7
17
15
14
13
13
20 ve fazla
12
12
12
12
12
Teknik
Tablo 14.3 A Hava Katk›l› Betonun So¤uk Havada Beton S›cakl›¤› için Önerilen Süre (so¤uk hava üstüste 3 gün 4° ve
alt›nda tahmin edilen zamand›r ve 10°C üstünde 12 saat boyunca ç›karsa so¤uk hava tan›m›n›n d›fl›na ç›kar.)
Servis Katagorisi
Betonu Erken Zamanlar›ndan Koruma
Emniyetli Kal›plar› Açma Mukavemeti için
Konvensiyonel
beton gün
Konvensiyonel
beton gün
Yükleme yok, aç›kta de¤il
Yüksek erken
mukavemetli beton, gün
2
1
Yüksek erken
mukavemetli beton, gün
2
1
3
2
tercihen nemle kürleme
Yükleme yok ,aç›kta fakat
döküldükten sonra tercihen
nemle kürleme
K›smi yükleme, aç›kta
3
2
6
Tablo 14.B ye bak›n›z
Tam yükleme, aç›kta
4
Tablo 14.3 B Hava Katk›l› Betonun So¤uk Havada Beton S›cakl›¤› için Önerilen Süre (Tamam›yla yükleme yap›lm›fl ve
d›fl ortama tamamen aç›k bir betonda)
Standard 28 günlük kürlenmifl
betonun mukavemetinin
gerekli yüzdesi
10°C’da günler
21 °C’da günler
Portland çimento tipi
Portland çimento tipi
10(I/GU)
20(II/MS)
30(III/HE)
10(I/GU)
20(II/MS)
30(III/HE)
50
6
9
3
4
6
3
65
11
14
5
8
10
4
85
21
28
16
16
18
12
95
29
35
26
23
24
20
Resim 14-18
Resim 14-19
Figure 14-20
Resim 14-1
Baz› ›s›t›c›lar fuel oil ile çal›fl›r.Yak›tlar›n ›s›sal de¤erleri
flunlard›r: 1No. fuel oil 37,700 kJ/L; gaz ya¤› 37,400 kJ/L;
benzin 35,725 kJ/L; s›v› propan gaz 25,500 kJ/L do¤al gaz
37,200 kJ/m3 ‘dir. Mobil bir ›s›t›c›n›n verdi¤i enerjiyi saatlik
fuel oil tüketiminden bulabilirsiniz.Bir basit kural olarak100
m3 hacimli bir yerde s›cakl›¤› 10 °C artt›rmak için 134,000
kJ’lük bir enerjiye ihtiyac›n›z olur.
63
Figure 14-21
Teknik
71
28
66
Maksimum S›cakl›k Fark› °C
Maksimum Beton S›cakl›¤› °C
68
63
60
57
54
52
49
46
43
7
10
13
15
18
21
24
27
29
Beton Yerlefltirme S›cakl›¤› °C
32
25
22
19
17
14
11
35
7
16 Feet
Havayla temastaki yal›t›ml›
kal›plar›n maksimum beton
s›cakl›¤›
12.5 Feet
9 Feet
10
13
15
18
21
24
27
29
Beton Yerlefltirme S›cakl›¤› °C
32
35
Havayla temastaki yal›t›ml›
kal›plar›n maksimum beton
s›cakl›k fark›
Table 14-1. Taze beton yerlefltirmede müsaade edilebilir beton s›cakl›klar›
Betonarme
kesitin kal›nl›¤›, m
0.3’den az
0.3-1
1-2
2’den fazla
S›cakl›klar °C
Minimum
Maximum
10
10
5
5
35
30
25
20
Kaynak: CSA Standard A231.1.
Kaynaklar: 1- C:\Faruk\arsiv\su\sika\Cimento-donma\Carolina Precast Concrete Concrete BasicsArticle.htm
2- C:\Faruk\arsiv\su\sika\Cimento-donma\CCANZ _ Cement & Concrete Association of New Zealand.htm
3- C:\Faruk\arsiv\su\sika\Cimento-donma\Michigan Concrete Association - Cold Weather Concrete.htm 4-Sr97_09.pdf
5- Donma veyalitim1 ve 2 resmi Sr96_28.pdf 6- 7- Kf101254.pdf 8- C:\Faruk\arsiv\su\sika\Cimento-donma\Concrete
In Cold Weather.htm
9- C:\Faruk\arsiv\su\sika\Cimento-donma\Cold-Weather Concreting Checklist.htm sr96_28.pdf tr01-2.pdf tr025.pdf Donma resimler Tr02_5.pdf
Sonuç:
So¤uk hava flartlar›nda dökülen betonu korumak için ›s› yal›t›m malzemelerinden faydalanmak gereklidir.
64