Beton Tarihçesi

Hazır Betonun Tarihçesi

İnsanoğlu M.Ö.3000 yılından itibaren kalsiyum (Ca) esaslı bağlayıcı maddeleri yapı malzemesi olarak kullanmaktadır. Modern Port Land Çimentosu ise ilk kez 1824 yılında üretilmesine rağmen ilk betonarme yapı ancak 1857 yılında yapılmıştır.

Tarihçe
Hazır beton üretimi ise dünyada ilk kez yirminci yüzyıl başında (1903) Almanya'da ortaya çıkmış, sonraki birkaç yıl içerisinde de ABD'de görülmeye başlamıştır. 1914 yılında beton taşıma amaçlı "trans mikser" aracı Amerika'da geliştirilmiştir. Özellikle savaş yıllarından sonra, bazıları bugün de faaliyette olan pek çok hazır beton firması kurulmuştur. Sonraki yıllarda hazır betonun yapıların temel inşaat malzemesi olarak benimsenip yaygınlaşmaya başlaması uzun sürmemiş, kısa zamanda pek çok ülkede hazır beton üretilip kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle 20. Yüzyılın ikinci yarısıyla birlikte hız kazanan kentleşme ve alt yapı çalışmaları, hazır beton ve beton ürünlerinin daha çok üretilip kolayca yaygınlaşmasını sağlamıştır. Dolayısıyla bu alanda pek çok teknolojik gelişme kaydedilmiştir.

Yıllar Gelişme

1848 İlk çimento fabrikası (İngiltere)

1857 Betonarmenin keşfi (Fransa)

1865 Yüksek fırın cürufunun portland çimentosu ile birlikte betonda kullanımı (Almanya)

1903 Hazır beton sektörünün başlangıcı (Almanya)

1936 Kimyasal katkıların kullanımı (Amerika)

1950 Uzun dönem testler için mikrosilisin deneysel olarak kullanım (Norveç) 

1965 Süper akışkanlaştırıcıların betonda kullanımı (Amerika)

1971 Mikrosilisin taşıyıcı sistemde kullanımı (Norveç)

1981 Üçlü karışım (PÇ+mikrosilis+uçucu kül) çimentonun ilk kez kullanımı (İzlanda)

1992 Dünyanın en yüksek betonarme yapısının inşaası (Amerika)

1993 Mikrofiberlerin betonda kullanımı (Amerika)

Gelişme 
İlk Çimento Fabrikası (İngiltere) Betonarmenin Keşfi (Fransa) Yüksek fırın cürufunun port Land çimentosu ile birlikte betonda kullanımı(Almanya) Hazır Beton Sektörünün Başlangıcı (Almanya) Kimyasal katkıların kullanımı (Amerika) Uzun dönem testler için mikro silisin deneysel olarak kullanımı (Norveç) Süper akışkanlaştırıcıların betonda kullanımı (Amerika) Mikro silisin taşıyıcı sistemde kullanımı (Norveç) Üçlü karışım (PÇ+mikrosilis+uçucucu kül) çimentonun ilk kez kullanımı(İzlanda) Dünyanın en yüksek betonarme yapısının inşası (Amerika) Mikro fiberlerin betonda kullanımı (Amerika)

Hazır Beton Nedir.?
Hazır beton çimento, agrega (kum, çakıl, kırma taş), su ve gerektiğinde bazı katkı maddelerinin belli bir üretim teknolojisine uygun olarak karıştırılmasıyla elde edilen, başlangıçta plastik yada kıvam da olup, şekil verilebilen ve zamanla katılaşıp sertleşerek, mukavemet kazanan önemli bir yapı malzemesidir.

Beton mutlak hacim olarak, %75 oranında agrega,%10 oranında çimento ve %15 oranında sudan oluşur. Gerektiğinde, çimento ağırlığının %2 sinden fazla olmamak kaydı ile katkı maddesi ilave edilebilir. Beton santrallarında bilgisayar kontrolünde hazırlanır ve tüketiciye taze beton olarak teslim edilir. Geleneksel yöntemlerle elde edilen betondan farkı bilimsel ve kesin ölçülerle elde edilmesi ve beton kalitesinin standartlaştırılmasını sağlamasıdır.

Hazır betonun kalitesini belirleyen beş temel aşama söz konusudur: Tasarım, üretim, taşıma, yerleştirme ve kür. İlk üç aşama hazır beton üreticisi son iki aşama kullanıcı tarafından yerine getirilir. Hazır beton teknolojisi üniversitelerde ve özel laboratuvarlarda yapılan AR-GE çalışmaları sayesinde ilerleyerek daha modern ve daha kaliteli yapıların meydana getirilmesini mümkün kılmaktadır.

Çimento
Öğütülmüş kalker ve diğer hammaddelerin belirli oranlarda karıştırılıp döner fırınlarda pişirildikten sonra elde edilen klinkerin, alçı taşı ve diğer katkılarla karıştırılıp öğütülmesiyle elde edilen toz halindeki bağlayıcıya çimento denir.
Çimentonun beton içerisindeki işlevi; agrega tanelerinin yüzeyini kaplayarak ve taneler arasındaki boşlukları doldurarak bağlayıcılık görevi yapmaktır.

Agrega
Beton içerisinde kullanılan ve betonun yaklaşık olarak %60-80'ini oluşturan kırma taş, kum-çakıl gibi malzemelere agrega denir.
Agregalar doğal (kum-çakıl, kırma taş) ve yapay (yüksek fırın cürufu, genleştirilmiş kil, perlit) olmak üzere iki farklı kökene sahiptir. Ancak her mineral kökenli malzeme veya endüstriyel atık, beton agregası olarak kullanılamaz.
Agrega bir yerde betonun iskeletini oluşturduğundan özelliklerinin kullanılmasından önce deneylerle belirlenmesi gerekir.
Fakat günümüzde çoğu beton tüketicisinin zihinlerinde beton üretiminde kullanılan agrega kalitesinin, sadece agreganın rengine bağlı olduğuna dair oluşmuş yanlış bir yargı vardır.
Oysaki agreganın kalitesini etkileyen birçok fiziksel ve kimyasal özellikler vardır ki, bu özellikler TS 706 standardında belirlenmiştir.
Üretimde kullanılan bütün agregaların TS 706 standardına uygunluğu deneylerle tespit edilmekte ve kalitenin sürekliliği sağlanmaktadır.

Hazır betonlar en büyük agrega dane büyüklüğüne göre:
1 No. agregalı (1. No. 05-12mm)
2 No. agregalı (2. No. 12-22mm)
3 No. agregalı (3. No. 22-26mm)

Karışım Suyu
Betonda kullanılan suyun iki işlevi vardır.

Katkı Maddeleri
Betonun birtakım özelliklerini iyileştirmek amacıyla beton içerisindeki çimento miktarı baz alarak belli oranlarda katılan organik veya inorganik kökenli kimyasallar katkı maddesi olarak adlandırılırlar. Katkı maddeleri çoğunlukla beton karışım suyuna katılır. Gereğinden fazla kullanıldığında aksi etkiler oluşturabileceği gibi yine gereğinden az kullanıldığı taktirde hiç bir faydası olmayabilir.
Ancak şunun iyi bilinmesi gerekir ki; kurallara uygun üretilmeyen bir betonun özelliklerini katkı maddeleri ile iyileştirmek mümkün değildir.

Kurallarına uygun üretilen betonların da katkı maddeleri ile uyumu önceden yapılan deneylerle belirlenmelidir.
Üretimde kullanılan katkı maddelerinin taze betonun özelliklerine etkisi, deneyimli teknik elemanlar denetiminde, üniversite öğretim elemanlarının danışmanlığında, tam donanımlı laboratuvarlarda yapılan deneylerle tespit edilir. Bu katkıların tesislere ikmali ise tedarikçi firmaların kalite analiz sertifikaları dahilinde yapılır. Yine bu katkılar yüksek teknolojiye sahip bilgisayar kontrollü tesislerde hassas biçimde tartılarak beton içerisine katılır.

Beton üretiminde kullanılan kimyasal katkı maddeleri aşağıda belirtildiği şekilde gruplandırılır.
a) Betonun işlenebilir özelliğini arttırıcı katkı maddeleri (Akışkanlaştırıcı katkılar);
Bu guruba giren katkılar çoğunlukla çimento ağırlığının %0.2 - 0.5 arası oranlarda kullanılır. Taze betonun işlene bilirliğini arttıran bu katkılar aynı zamanda beton karma suyu ihtiyacını azalttıklarından betonun dayanımını da arttırırlar.

b) Süper akışkanlaştırıcılar;
Daha çok yüksek dayanımlı beton üretiminde kullanılan bu katkılarla betonun su/çimento oranını 0.25'lere düşürmek olanaklıdır. Ancak süper akışkanlaştırıcılar normal akışkanlaştırıcılara kıyasla %1-%3 gibi çok daha yüksek dozajlarda kullanılır.

c) Priz süresini değiştiren katkılar;
Taze betonun priz adı verilen sertleşme sürecinin bazı koşullarda hızlandırılması veya geciktirilmesi istenir. Özellikle yaz aylarında, uzun taşıma mesafelerinde priz geciktiriciler, kış aylarında ise piriz hızlandırıcılar kullanılır.

d) Hava sürükleyici katkı maddeleri;
Soğuk iklim koşullarında donma-çözülme tehlikesine karşı koruyan bu maddeler, aynı zamanda betonun işlene bilirliğini arttırırlar.

e) Antifrizler;
Bu tip katkılar beton içindeki suyun donma sıcaklığını düşürerek suyun donmasını ve betonun çatlamasını engeller. Ancak soğuk hava şartlarında betona sadece antifriz katkı ilave edilmesi kesin çözüm olmayıp döküm yerinde betonun korunması için özel önlemlerin alınması gereklidir.

f) Diğer katkılar;
Hafif beton, geçirimsiz beton, rötreyi önleyici, aderansı artırıcı, renklendirici vb. değişik katkı maddeleri vardır. Uçucu kül, silis dumanı gibi puzolanik özelliklere sahip mineral malzemeler de bir yerde katkı maddesi sayılabilir.

Hazır Betonda Aranan Özellikler
1.Taze betonda işlenebilirlik;
Taze betonun homojenliğini kaybetmeden karıştırılabilmesi, taşınması, yerleştirilmesi, sıkıştırılması ve perdahlaması özelliklerine "işlene bilirlik" denir. Taze betonda işlene bilirliğin döküm boyunca korunması gerekir. İşlenebilir bir beton da vibratör kullanılarak boşluksuz yerleştirilebilir. İşlene bilirliğin ölçüsü kıvamdır.

2.Betonun Kıvamı; 
Kıvam, betonun akıcılık derecesi olarak tanımlanır. Kıvam; betonun kullanım yerine, işlenilmesine ve şantiyede döküm yerine iletim şekline (pompa, kova,) bağlı olarak özenle seçilmesi gereken bir özelliktir. Kıvam değeri sabit tutulduğu sürece su/çimento oranı kontrol edilmiş olur. Kıvam, betonun akıcılığıyla veya kendi ağırlığı altında hareket etme kabiliyetiyle ilgilidir ve çökme deneyi (slump deneyi) ile ölçülür.