Slump deneyi ve beton numunesi: şantiyede beton kabulü

Kısa cevap: slump deneyi ve numune ne işe yarar?

Slump (çökme) deneyi, taze betonun ne kadar akıcı olduğunu ölçen basit bir saha deneyidir; sonuç milimetre cinsinden çökme miktarıdır ve siparişteki kıvam sınıfıyla (S1–S5) karşılaştırılır. Beton numunesi ise dökülen betondan alınıp standart koşullarda kür edilen küp veya silindir örneklerdir; belirli yaşlarda (esas olarak 28 gün) kırılarak betonun basınç dayanımı belirlenir.

Birincisi betonun yerleştirilebilir olup olmadığını döküm anında, ikincisi betonun sipariş edilen dayanım sınıfına (ör. C30/37) ulaşıp ulaşmadığını haftalar sonra gösterir. İkisi de beton kabulünün parçasıdır ve birbirinin yerine geçmez. Kıvamı uygun bir beton düşük dayanımlı olabilir; dayanımı yüksek bir beton da kıvamı uygun olmadığı için kalıpta boşluk bırakabilir. Bu nedenle şantiyede ikisi de kayıt altına alınmalıdır.

Kıvam sınıfları: S1'den S5'e

TS EN 206'da çökme deneyine göre beton beş kıvam sınıfına ayrılır:

"Tipik kullanım" sütunu genel bir yönlendirmedir; hangi sınıfın seçileceği eleman türüne, donatı sıklığına, döküm yöntemine (pompa, kova, oluk) ve proje şartnamesine bağlıdır. Türkiye'de pompayla dökülen kolon, perde ve döşemelerde S3 ve S4 sınıfları sık kullanılır.

Kıvam sınıfı ile dayanım sınıfı birbirinden bağımsız iki özelliktir. S4 kıvamında bir C30/37 beton, akışkanlığını su eklenerek değil, uygun katkı ve karışım tasarımıyla kazanır; su/çimento oranı korunduğu sürece dayanım düşmez. Bu yüzden sipariş verirken "biraz sulu olsun" demek yerine kıvam sınıfını açıkça belirtmek gerekir. Kıvam, betonun mikserde geçirdiği süre ve hava sıcaklığıyla da değişir: tesisten çıkışta S4 olan beton, sıcak bir günde uzun bir yolculuk ve bekleme sonrasında şantiyede daha katı gelebilir. Uzak şantiyelerde ve sıcak havalarda bu kayıp tedarikçiyle önceden konuşulmalıdır.

Çok akıcı betonlarda çökme deneyi yerine yayılma deneyi (TS EN 12350-5) kullanılabilir ve kıvam F sınıflarıyla ifade edilir. Kendiliğinden yerleşen betonlar ise ayrı deneylerle (çökme-yayılma, TS EN 12350-8) değerlendirilir.

Slump deneyi nasıl yapılır?

Deney TS EN 12350-2'ye göre yapılır. Gereken ekipman: alt çapı 200 mm, üst çapı 100 mm, yüksekliği 300 mm olan kesik koni (Abrams konisi), 16 mm çaplı şişleme çubuğu, rijit ve nemli bir taban plakası, şerit metre veya cetvel.

1. Taban plakasını ve koninin içini nemlendirin; koniyi plakaya, ayaklıklarına basarak sabitleyin.
2. Koniyi temsilî numuneden üç tabaka hâlinde, her tabaka yaklaşık koni yüksekliğinin üçte biri olacak şekilde doldurun.
3. Her tabakayı şişleme çubuğuyla 25 kez, kesite düzgün dağılacak biçimde şişleyin; üst tabakalarda çubuk bir alttaki tabakaya hafifçe girmelidir.
4. Üst yüzeyi çubukla sıyırarak düzleyin, koni çevresine dökülen betonu temizleyin.
5. Koniyi yavaşça, düşey doğrultuda, yanal hareket ve dönme yaptırmadan kaldırın.
6. Koniyi çöken betonun yanına koyun; koninin üst seviyesi ile çöken betonun en yüksek noktası arasındaki farkı ölçün. Bu fark çökme (slump) değeridir.

Çökme düzgün ve simetrikse (gerçek çökme) sonuç geçerlidir. Beton bir yana kayarak kesilirse (kesme çökmesi) deney yeni bir numuneyle tekrarlanır; yine kesme çökmesi oluşursa beton bu deneye uygun değildir ve başka bir kıvam deneyi gerekir.

Deneyi her seferinde aynı kişinin ve aynı ekipmanla yapması sonuçların karşılaştırılabilirliğini artırır. Eğik ya da titreşen bir zemin, kuru koni veya hızlı ve yan yatırarak kaldırma, gerçek değerden farklı çökme ölçülmesine neden olur.

Şantiyede slump deneyi pratikleri

• Numuneyi doğru yerden alın: Numune mikserden boşaltılan betonu temsil etmelidir. Taze beton numunesi alma kuralları TS EN 12350-1'de tarif edilir.
• Hızlı yapın: Beton zamanla kıvam kaybeder; numune alındıktan sonra deney bekletilmeden yapılmalıdır.
• Kayıt tutun: İrsaliye numarası, saat, ölçülen çökme ve hava sıcaklığı yazılır.
• Sonuç sınıf dışındaysa: Beton siparişteki sınıfa uymuyorsa şantiye şefi ve denetim tarafı kabul edip etmeyeceğine karar verir. Kıvamı açmak için kontrolsüz su eklemek çözüm değildir; su/çimento oranını yükseltip dayanımı düşürür.
• Kıvam yeterli ama yerleşmiyorsa: Donatı sıklığı, agrega boyutu ve vibratör kullanımı birlikte değerlendirilir; sorun her zaman betonda olmayabilir.

Döküm sırasındaki diğer adımlar için beton dökümü ve kür yazısına bakabilirsiniz.

Beton sınıfı gösterimi: C30/37 ne demek?

TS EN 206'da beton basınç dayanım sınıfı C [silindir]/[küp] biçiminde yazılır. C30/37'de ilk sayı 150×300 mm silindir numunenin, ikinci sayı 150 mm küp numunenin 28 günlük karakteristik basınç dayanımıdır (MPa, yani N/mm²).

Karakteristik dayanım, ortalama değil, numunelerin büyük çoğunluğunun üzerinde kalması beklenen bir alt değerdir. Bu yüzden tek bir numunenin karakteristik değerin hemen üzerinde çıkması "beton tam sınıfında" anlamına gelmez; değerlendirme standarttaki uygunluk kriterlerine göre bir grup sonuç üzerinden yapılır. Deprem bölgesindeki betonarme binalarda kullanılabilecek en düşük beton sınıfı TBDY 2018'de sınırlandırılmıştır (C25/30); projede genellikle daha yüksek sınıflar seçilir. TS 500 ile TBDY'nin bu tür konulardaki ilişkisi için TS 500 ve TBDY ilişkisi yazısına bakabilirsiniz. Statik hesapta kullanılan fck değeri ile detaylar arasındaki ilişki için beton sınıfının detaya etkisi yazısına bakın.

Beton numunesi nasıl alınır?

Sertleşmiş beton deneyleri TS EN 12390 serisine göre yapılır. Numune şekli ve boyutları TS EN 12390-1'de, numunelerin hazırlanması ve kürü TS EN 12390-2'de, basınç dayanımı deneyi TS EN 12390-3'te tarif edilir.

• Numune türü: Türkiye'deki şantiyelerde en yaygını 150 mm küp numunedir; 150×300 mm silindir numune de kullanılır. Hangisinin kullanılacağı proje şartnamesi ve laboratuvarla belirlenir.
• Doldurma ve sıkıştırma: Kalıplar temiz ve yağlanmış olmalıdır. Beton tabakalar hâlinde konur ve şişleme veya vibrasyonla standartta tarif edildiği şekilde sıkıştırılır.
• Etiketleme: Her numuneye döküm tarihi, eleman, irsaliye numarası gibi izlenebilirliği sağlayacak bilgi işlenir.
• İlk saatler: Numuneler sarsıntıdan, güneşten, rüzgârdan ve dondan korunarak kalıpta bekletilir. Şantiyede bir köşeye atılan, güneş altında kalan numune, yapıdaki betonun değil kötü saklamanın sonucunu verir.
• Standart kür: Kalıptan çıkarılan numuneler laboratuvarda TS EN 12390-2'de tarif edilen sıcaklık ve nem koşullarında kür edilir.

Küp ve silindir neden farklı sonuç verir? Aynı betondan alınan küp numune, silindir numuneden daha yüksek dayanım verir. Bunun başlıca nedeni numune şeklidir: küpün yüksekliği kenarına eşittir ve pres plakalarının yanal sürtünmesi küpü daha fazla sarar; silindirin yüksekliği çapının iki katı olduğu için bu etki daha azdır. C30/37 gösteriminde iki değerin birlikte verilmesi bu yüzdendir. Sonuç raporunu okurken numunenin küp mü silindir mi olduğuna mutlaka bakın.

Kaç numune alınacağı ve numune alma sıklığı, TS EN 206'daki uygunluk değerlendirmesi, yapı denetim mevzuatı ve proje şartnamesine göre belirlenir. Yapı denetim kapsamındaki işlerde numuneler denetim kuruluşunun sorumluluğunda, yetkili laboratuvarlarca alınır ve tutanakla belgelenir.

Slump dışındaki taze beton kontrolleri

Slump deneyi en yaygın taze beton kontrolüdür, ancak tek kontrol değildir. Proje şartnamesine ve betonun özelliğine göre şantiyede şu deneyler de istenebilir:

Beton sıcaklığı özellikle sıcak ve soğuk havada önemlidir. Sıcak havada çok sıcak gelen beton hızla kıvam kaybeder ve erken priz alır; soğuk havada ise donma riski ve yavaş dayanım gelişimi söz konusudur. Sıcaklık kaydı, numune sonuçlarını ve kalıp alma kararlarını yorumlarken de işe yarar.

Donma-çözülme etkisine maruz kalacak betonlarda (ör. açıkta kalan otopark döşemeleri, köprü tabliyeleri) hava sürükleyici katkı kullanılabilir ve hava içeriği kontrolü bu betonlarda anlam kazanır. Bu gereklilik, siparişteki çevresel etki sınıfı (XF sınıfları) ve proje şartnamesiyle belirlenir.

Sonuçlar nasıl okunur?

• Erken yaş (ör. 7 gün): Dayanım gelişimi hakkında ön bilgi verir. Erken sonuç düşükse 28 günü beklemeden durum takip edilir.
• 28 gün: Dayanım sınıfının değerlendirilmesinde esas alınan yaştır.
• Yapı koşullarında bekletilen numune: Standart kür numunelerinden ayrı olarak, yapıyla aynı ortamda saklanan numuneler kalıp alma ve kür yeterliliği kararlarına yardımcı olur. Bkz. kalıp alma süreleri.
• Düşük sonuç: Sonuçlar uygunluk kriterini sağlamazsa önce numune alma ve saklama koşulları sorgulanır; ardından yapıdan karot alınarak (TS EN 12504-1) yerindeki beton değerlendirilir. Karot sonuçlarının nasıl yorumlanacağı ve gerekirse yapılacak işlem proje müellifinin değerlendirmesiyle belirlenir.

Sonuçların hangi elemanı temsil ettiğini bilmek için döküm kaydı şarttır: hangi mikserin hangi kolona, hangi döşeme bölümüne gittiği yazılmadıysa düşük bir sonucu yapıda yerine oturtmak zorlaşır.

Kısa beton kabul kontrol listesi

1. İrsaliyede sınıf (C30/37 vb.), çevresel etki sınıfı, kıvam sınıfı, Dmax ve yükleme saati kontrol edildi mi?
2. Kıvam şüpheliyse slump deneyi yapıldı mı, sonuç sınıf aralığında mı?
3. Numuneler temsilî betondan, standarda uygun alındı ve etiketlendi mi?
4. Numuneler ilk saatlerde korunuyor mu?
5. Hangi mikserin hangi elemana gittiği kaydedildi mi?
6. Betona kontrolsüz su eklenmesine izin verilmedi mi?

Sipariş aşamasında sınıf ve kıvamın nasıl belirleneceği hazır beton siparişi yazısında anlatılmıştır.