Bu hafta Lif Katkılı Betonlar ve Ultra Yüksek Dayanımlı/Performanslı Betonların karışımı olan Reaktif Pudra Betonlarını konuşacağız. Konuşacağız diyorum çünkü sizin de oradan düşünerek katkıda bulunduğunuza inanıyorum. Evet, artık başlayalım mı?
Bildiğiniz üzere beton uzun yıllardır ülkemizde bolca kullanılıyor ancak bu betonlar İSTON-İTÜ iş birliğiyle 2007 yılında kullanılmaya başlanmış hem de rögar ve ızgara kapakları için. Düşünsenize yeni bir beton türünü rögar kapaklarıyla test ediyorsunuz. Hikayesi biraz garip ama önce biraz tanıyalım.
Bu genç ama bir o kadar da iddialı beton türü, harika yeteneklerine sahip gibi; ultra yüksek dayanım, mükemmel süneklik, aşırı düşük geçirimlilik… Daha neler neler! Hazırsanız, bu ilginç betonu daha da yakından tanıyalım.
1. RPB (Reaktif Pudra Beton) Nedir?
Kısaca RPB de diyebildiğimiz Reaktif Pudra Betonlar çok düşük su/bağlayıcı oranına sahip olan, yüksek oranda inert toz1 içeren kısa kesilmiş çelik teller ile sünekliliği iyileştirilmiş ultra yüksek dayanımlı kompozit2 malzemelerdir.
1.1. RPB’nin Tarihçesi ve Kullanım Süreci
RPB, ilk olarak Fransa’da 1990’lı yıllarda geliştirildi ve yüksek dayanım gerektiren projelerde kullanılmaya başlandı. Türkiye’de ise ilk olarak 2007 yılında İSTON-İTÜ iş birliğiyle rögar ve ızgara kapaklarında test edildi. Neden mi? Çünkü çelik kapakların sürekli çalınması yetkilileri yeni bir çözüm bulmaya itmişti. Sonuç: Çalınamayan ve ultra dayanıklı RPB kapakları!
1.2. RPB’nin Teknik Özellikleri ve Dayanımı
RPB’nin özelliklerine biraz daha yakından bakalım:
- Basınç Dayanımı: 200-800 MPa arasında değişir (Normal betondan 10-15 kat daha güçlü!)
- Çekme Dayanımı: 25-150 MPa arası
- Kırılma Enerjisi: Yaklaşık 30.000 J/m2
- Yoğunluk: 2500-3000 kg/m3
- Su/bağlayıcı oranı: 0,14-0,25
- İçeriğindeki lifler: 0,15-0,30 mm çapında ve ortalama 13 mm uzunluğunda çelik lifler
Bu özellikleriyle RPB, geleneksel betona kıyasla çok daha esnek ve uzun ömürlüdür.
| Malzeme | Miktar (kg/m³) |
|---|---|
| Çimento | 900 |
| Silis Dumanı | 250 |
| Kuvars Kumu | 1040 |
| Su | 150 |
| Çelik Lif | 150 |
| Süperakışkanlaştırıcı | 200 |
Tablo 1’de de görüldüğü gibi RPB’de kullanılan malzemeler oldukça yoğun ve ince tanelidir. Silis dumanı ve kuvars kumu gibi yüksek mukavemet sağlayan bileşenler, betonun süper güçlü olmasının anahtarıdır.
| Beton Türü | Basınç Dayanımı (MPa) | Çekme Dayanımı (MPa) | Elastisite Modülü (GPa) | Elastisite Modülü (GPa) |
|---|---|---|---|---|
| Normal Beton | 20-50 | 2-5 | 20-40 | 100-200 |
| Yüksek Dayanımlı Beton | 50-120 | 5-10 | 40-50 | 500-1000 |
| Reaktif Pudra Beton (RPB) | 200-800 | 25-150 | 50-60 | 30.000+ |
Tablo 2’den de anlaşılacağı üzere RPB, normal ve yüksek dayanımlı betonlardan çok daha üstün mekanik özelliklere sahip. Elastisite modülü daha yüksek olduğu için rijit yapılar için daha uygun bir seçenek sunuyor. Ayrıca kırılma enerjisi açısından da ciddi bir fark yaratıyor, yani darbelere karşı müthiş bir direnç sağlıyor.
2. RPB Kullanım Avantajları ve Dezavantajları
2.1. Avantajları:
- Aşınma ve donma-çözünme etkilerine karşı yüksek dayanıklıdır.
- Çeliğe yakın çekme mukavemeti sayesinde donatı miktarını ciddi oranda azaltır.
- Çok düşük geçirimliliği sayesinde su ve gaz sızmalarını engeller.
- Depreme ve darbelere karşı yüksek enerji yutma kapasitesine sahiptir.
2.2. Dezavantajları:
- Yüksek çimento içeriği nedeniyle CO2 salınımı daha fazladır.
- Normal betona kıyasla 5-10 kat daha pahalıdır.
- Yeni bir teknoloji olduğu için uzun vadeli dayanıklılığı tam olarak bilinmemektedir.
- Özel üretim teknikleri ve deneyimli personel gerektirir.
| Malzeme | Kesit Alanı (cm²) | Ağırlık (kg) |
|---|---|---|
| Normal Beton | 5000 | 1250 |
| Çelik Profil | 1000 | 800 |
| RPB | 500 | 400 |
Tablo 3’de RPB’nin aynı taşıma gücüne sahip diğer malzemelerle kıyaslandığında ne kadar hafif ve kompakt olabileceğini gösteriyor. Daha küçük kesitlerle aynı gücü elde etmek mümkün oluyor!
3. RPB’nin Kullanım Alanları
RPB, kullanım çeşitliliği açısından oldukça geniş bir yelpazeye sahiptir:
- Hafif ama yüksek dayanımlı köprüler ve üst geçitler
- İnce cidarlı yüksek basınçlı borular
- Tünel ve rögar kapakları
- Deprem güçlendirme projeleri
- Nükleer atık depolama yapıları
3.1. Türkiye’de RPB Kullanımı ve Rögar Kapakları Hikayesi
Türkiye’de RPB’nin en dikkat çekici kullanım alanlarından biri rögar ve ızgara kapakları oldu. Çelik kapakların çalınması büyük bir sorun haline gelince, İstanbul Büyükşehir Belediyesi RPB ile üretilen kapakları devreye soktu. 60 ton basınca dayanıklı olan bu kapaklar, çelik gibi sert ama geri dönüşüm değeri olmadığı için çalınmaya değmez hale geldi!
3.2. Dünyada RPB ile İnşa Edilmiş Yapılar
RPB’nin dünya çapındaki en dikkat çekici projelerinden bazıları şunlardır:
- Sherbrooke Köprüsü (Kanada): 200 MPa basınç, 40 MPa eğilme, 50 GPa elastisite modülüne, 60 m uzunluğa, 3,3 m genişliğe sahip uzay kafes sisteminde3 tasarlanan Sherbrooke Köprüsü.
- Fort Saint-Jean Yaya Köprüsü (Fransa): Tek açıklıklı olarak 70 m uzunluğa, 1,8 m genişliğe sahip olmakla beraber kirişleri ard germeli4 olarak tasarlanan yaya köprüsü.
- RPB Rögar ve Izgara Kapakları (Türkiye): Çalınmaya karşı dayanıklı, yüksek mukavemetli kapaklar.
4. Sonuç ve Gelecekte RPB’nin Yeri
RPB, inşaat sektöründe çığır açan bir malzeme olarak kendini kanıtladı. Yüksek mukavemeti, düşük bakım gereksinimi ve uzun ömrüyle gelecekte daha fazla kullanım alanı bulması bekleniyor. Şu an için maliyet dezavantajı olsa da, üretim süreçleri geliştikçe daha yaygın hale geleceği öngörülüyor. Deprem riski yüksek bölgeler için de son derece avantajlı bir çözüm sunuyor.
Bir sonraki bilgi selinde ve yorumlarda görüşmek üzere…😉
- İnert Toz: Özellikle çimento ve beton üretiminde, hacim dolgu maddesi olarak kullanılan; ancak hidratasyon reaksiyonuna (çimentonun suyla tepkimesi) katılmayan toz halindeki maddelerdir.. ↩︎
- Kompozit: İki veya daha fazla malzemenin geleneksel malzemelerden daha iyi mühendislik özelliklerine sahip olacak şekilde birleştirilmesiyle oluşan malzemedir. ↩︎
- Uzay Kafes Sistem: Kuvvetlerin üç boyutlu bir şekilde aktarıldığı, doğrusal elemanlardan oluşan bir yapısal sistemdir. ↩︎
- Ard (Ön) Germeli: Çelik halat ile güçlendirilmiş betonarme yapıdır.. ↩︎
Yararlanılan Kaynaklar:
- Topçu, İ. B., & Karakurt, C. (2005). Reaktif pudra betonlar. Türkiye Mühendislik Haberleri, (437), 25-30.
- Yazıcı, H., & Yalçınkaya, Ç. (2011). Agrega hacminin reaktif pudra betonun mekanik ve büzülme özelliklerine etkileri. Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, 150-159.
- Varol Güneş, S., & Mohabbi Yadollahi, M. (2020). Farklı kür koşullarının reaktif pudra betonların mekanik özelliklerine etkisi. DÜMF Mühendislik Dergisi, 11(1), 354-361.
- Doğan, Z. (2014). Çimento deneyleri sunumu. Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, 12.
- İSTON. (2022). RPC rögar kapağı 675. https://iston.istanbul/urun/rpc-rogar-kapagi-675
- Reaktif Beton. (2022). Reaktif pudra beton. https://reaktifbeton.com/reaktif-pudra-beton
- Prezi. (2022). Reaktif pudra betonu. https://prezi.com/ny0gbc0navtp/reaktif-pudra-betonu/
- Inexhibit. (2022). MuCEM Museum, Marseille. https://www.inexhibit.com/mymuseum/mucem-museum-marseille/
- Haberler. (2022). İBB’nin yeni rögar kapakları hırsızlığı bitirecek. https://www.haberler.com/ibb-nin-yeni-rogar-kapaklari-hirsizligi-bitirecek-haberi/
Yorum bırakın