7) agrega karışım tasarımı-soninsaat.eskisehir.edu.tr/muhsiny/mlz 204/icerik/7h-1) agrega...
TRANSCRIPT
26.03.2019
1
AGREGA KARIŞIM TASARIMI
Betonda kullanılacak farklı boyutlardaki agregalardan;
• Minimum boşluklu
• Toplam yüzey alanı minimum
olan bir agrega karışımının elde edilmesi için uygun karışımoranlarının belirlenmesi olarak tanımlanabilir.
• Agrega karışım oranlarının belirlenebilmesi için karışımdakullanılacak farklı boyutlardaki agregaların tane boyutudağılımının bilinmesi gerekmektedir. Tane boyutu dağılımınınbelirlenmesi için agregalarda elek analizi deneyi yapılmaktadır.
• Agrega karışım tasarımında, uygun karışım oranlarıstandartlarda (TS 802) tanımlanan referans/standart (ideal)granülometri eğrilere ait değerler kullanılarak farklı yöntemleregöre belirlenebilmektedir.
1
1) İki farklı boyut agrega kullanımı için karışım hesabı:
• Beton karışımında iki farklı boyutta agrega (ince ve iri agrega)kullanılması durumunda agrega karışım oranlarının hesabı ikiyöntemle yapılabilmektedir.
a) Referans/standart eğrileri yöntemi
b) İncelik modülü yöntemi
a) Referans/standart eğrileri yöntemi:
• Bu yöntemde öncelikle kullanılacak agregalarda yapılan elekanalizi deneyi sonuçlarına göre hangi agreganın iri agregaolduğu belirlenir.
• Karışım agregasının granülometrisi olması istenen granülometribölgesine göre (A16-B16, B16-C16, A16-C16 bölgeleri) referans sınıreğri değerlerine ait her bir elek çapından geçen yüzde değerlerile iri agrega malzemesine ait her bir elekten geçen yüzdedeğerler arasındaki farklar belirlenir.
• Bu farkın en büyük olduğu elek boyutu belirlenir.2
• Dmaks=16mm için referans/ideal granülometri eğrileri ve bölgeleri
3
• Elek boyutuna göre geçen yığışımlı yüzde değerleri ve aşağıdakibağıntılar kullanılarak agrega karışımının granülometri eğrisininistenilen referans sınır eğrileri arasında olmasını sağlayankarışım oranları belirlenir.
• A1+A2=1 (mutlak oranlar toplamı)
• % E.G x A1 + % E.G xA2 = % E.Gkarışım
A1,A2: İstenilen granülometri bölgesi için uygun agrega karışımoranları,
% E.Gkarışım: Karışımın olması istenen granülometri bölgesinegöre belirlenen elekten geçen yüzde değeridir. En büyük farkınoluştuğu elek çapına göre istenilen referans eğrisi sınır değerleriarasında herhangi bir değer seçilebilir.
Örnek: A1=5kg ve A2=2kg alınarak iki farklı boyut aralığındakikırmataş agrega üzerinde yapılan elek analizi sonuçları aşağıdaverilmiştir. Karışım agregasının granülometri eğrisinin A31.5-B31.5
referans eğrileri arasında kalması için uygun agrega oranlarınıbulunuz. 4
26.03.2019
2
Verilenler:
A1,gr A2, gr
0.5
0.5 5
Çözüm: A1 ve A2 agregası için her elekten geçen yığışımlı yüzdedeğerleri belirlenirse:
A1 kırmataş agregası: A2 kırmataş agregası:
0.5
6
• En büyük farklar, 4mm elek çapında elde edilmiştir.
Buna göre;
• A1+A2=1
10A1+75A2=25 seçildi. (23-47 arası herhangi bir değer olabilir)
% E.G karışım = 25 seçtiğimizde iki agrega belirlenecek oranlardakarıştırıldığında 4mm elekten geçen malzeme oranı %25 olur.
Elek çapı (boyutu)mm
A31.5
% geçenB31.5
% geçenA1, (iri
agrega) % geçen
A31.5- A1
% geçen farkı
B31.5- A1
% geçen farkı
31.5 100 100 100 0 0
16 62 80 50 12 30
8 38 62 26 12 36
4 23 47 10 13 37
2 14 37 8 6 29
1 8 28 3 5 25
0.5 2 8 1 1 7
7
• Bu iki ifadenin çözümünden: A1=0.77, A2=0.23
• Bu oranlara göre karışım agregasının eleklerden geçen yüzdedeğerleri:
• Bu sonuçlara göre; karışım agregasının tüm değerlerinin sınırlariçinde kalması için seçilen %25 kabulü biraz arttırılarak (%30gibi) yeniden çözüm yapılabilir.
• Ancak elde edilen değerler A31.5 referans eğrisi değerlerine çokyakın olduğu için bulunan oranlar kabul edilebilir.
Elek çapı
A1, % E.G A2, % E.G Karışım % E.G.
A31.5 B31.5
31.5 0.77x100=77 0.23x100=23 100 100 100
16 0.77x50=38.5 0.23x100=23 61.5 62 80
8 0.77x26=20.0 0.23x100=23 43 38 62
4 0.77x10=7.7 0.23x75=17.25 24.9 23 47
2 0.77x8=6.1 0.23x45=10.3 16.4 14 37
1 0.77x3=2.3 0.23x22.5=5.2 7.5 8 28
0.5 0.77x1=0.77 0.23x5=1.1 1.9 2 8
8
26.03.2019
3
b) İncelik Modülü Yöntemi:
• İncelik modülü, agrega granülometri eğrisi ile %100 ekseniarasında kalan alanı tanımlayan ve granülometri eğrisini sayısal bir değerler olarak ifade eden bir büyüklüktür.
• Bu alan, granülometri eğrisinde herbir elek boyutuna karşılık gelen eğri üstündeki değerlerin toplamı ile orantılıdır.
İncelik modülü, ��, (�) =Σ (100-% E.G.) / 100
• Agrega karışımının incelik modülü değeri büyükse agregada irimalzeme oranının fazla olduğu ve dolayısıyla iri agrega olduğuanlaşılır.
• Agrega karışımının incelik modülü değeri küçükse agreganınince agrega olduğu anlaşılır.
• Bu yöntemde, kullanılacak agregaların ve karışım agregasının olması istenilen referans sınır eğrileri bölgesine göre incelik modülü değerleri kullanılarak agrega karışım oranları belirlenmektedir.
9
• A1+A2=1 (mutlak oranlar toplamı)
• �. �1+ ��. �2 = �
A1,A2: İstenilen bölge için uygun agrega karışım oranları,
�: Karışıma ait incelik modülü değeridir. Referans eğrilerinin incelik modülü değerleri arasında herhangi bir değer seçilebilir.
�: A1 agregasının incelik modülü değeri
��: A2 agregasının incelik modülü değeri
Örnek: A1=5kg ve A2=2kg agregalarda yapılan elek analizi sonuçları verilmiştir. İki farklı boyuttaki kırmataş agrega kullanılarak elde edilecek karışımın granülometri eğrisinin A31.5-B31.5 referans eğrileri arasında kalması için uygun karışım oranlarını incelik modülü yöntemine göre bulunuz.
10
Verilenler:
A1,gr A2, gr
0.5
0.5
11
Çözüm: A1 ve A2 agregasının eleklerden geçen yüzde değerlerihesaplanırsa:
• Referans eğrilere ait incelik modülü değerleri
0.5
12
26.03.2019
4
A1ve A2 agregasına ait incelik modülü değerleri
• A1+A2=1
5.01 �1+2.53 �2=4.50 (3.38-4.53 arasında bir değer alınabilir)
• Su ihtiyacını azaltmak için �� mümkün olduğunca büyükseçilebilir. A31.5 için en büyük incelik modülü değeri 4.53’tür.Buna göre �k=4.50 seçilirse;
• İki denklemin çözümü sonucu; A1=0.79, A2=0.21
0.5
13
• Belirlenen oranlara göre karışımın yüzde geçen değerleri bulunursa;
• Karışım agregasının % E.G. değerleri standart değerlerle karşılaştırıldığında eğri altında kalan değerler olduğu için karışımın incelik modülünü biraz azaltmamız gerekir.
• �� = 4.40 veya 4.45 gibi bir değer seçilerek karışım oranlarının yeniden belirlenmesi ve kontrolünün yapılması gerekmektedir.
Elekboyutu
mm
Karışım agregası elekten geçenkümülatif malzeme miktarı, %
Standart eğrilere aitelekten geçen (%)
AK A31.5 B31.5 kontrol31.5 (100x0.79)+(100x0.21)=100 100 100 �
16 (50x0.79)+(100x0.21)=60.5 62 80 X8 (26x0.79)+(100x0.21)=41.5 38 62 �
4 (10x0.79)+(75x0.21)=23.4 23 47 �
2 (8x0.79)+(45x0.21)=15.7 14 37 �
1 (3x0.79)+(22.5x0.21)=7.1 8 28 X0.5 (1x0.79)+(5x0.21)=1.8 2 8 X
14
İKİDEN FAZLA AGREGA İÇİN KARIŞIM HESABI
• Beton karışımında ikiden fazla farklı boyutta agrega kullanılması durumunda uygun bir karışımın bulunması amacıyla farklı yöntemler uygulanmaktadır. Bu yöntemler içerisinde en yaklaşık sonuç incelik modülü yöntemi ile karışım oranlarının bulunmasıdır
• Bu yöntemde agregaların incelik modülü değerleri kullanılarak verilen bağıntılar yardımıyla uygun agrega karışım oranları belirlenebilmektedir.
• A1+A2+A3=1 (Mutlak oranlar toplamı)
��. �1 + ��� . �2 + ��� . �3 = ����ş��
A1, A2, A3 : Her bir farklı boyuttaki agrega karışım oranı.�, ��, �� : Her bir farklı boyuttaki agreganın incelik modülü.
����ş�� : Agrega karışımının istenilen referans bölgesi göre
seçilen incelik modülü değeridir.15
• Bu ifadelerin çözülebilmesi için agregalar arasında boyut olarak en ince olan agrega (ince agrega) oranı için bir kabul yapılır. Normal beton agrega karışımında ince agrega oranının en fazla 0.40 (%40) olması önerilmektedir. Yapılan kabule göre ortaya çıkan iki bilinmeyenli iki denklemin çözülmesi ile agrega karışım oranları belirlenir.
• Bulunan agrega oranlarına göre her bir elek çapı için karışımagregasının % E.G. değerleri referans eğrisi değerleri ilekarşılaştırılır.
• Eğri altında veya istenilen referans eğrileri dışında kalandeğerler varsa;
� Seçilen ince agrega oranı veya
� Seçilen karışımın incelik modülü değeri
artırılmak veya azaltmak suretiyle değiştirilerek agrega oranları yeniden belirlenir ve kontrolü yapılır.
16
26.03.2019
5
ÖRNEK: Bir beton santralinde kullanılacak üç farklı boyuttakiagregada yapılan elek analizi sonuçları aşağıda verişmiştir. Karışımagregasının granülometri eğrisinin, A16-B16 standart eğrileriarasında kalabilmesi için agrega karışım oranlarını incelik modülüyöntemine göre bulunuz.
Verilenler:
Agregalara ait % E.G. değerleri:
Referans eğrilerine ait % E.G. değerleri:
17
Çözüm:
Agregalara ve A16-B16 eğrilerine ait incelik modülleri hesaplandığında;
18
Karışım denklemleri kullanılarak;
• Karışım agregasının incelik modülü değeri olarak referanseğrilerinin incelik modülleri değerlerinin ortalaması alınırsa;
19
Belirlenen karışım oranlarının kontrolü:
• Karışım oranlarına göre karışıma ait 8mm elek için % E.G. değerleri standart değerlerin altında olduğundan karışımın incelik modülü değeri azaltılması gerekir. Buna göre karışımın incelik modülü 4.05 alınarak denklemler çözülürse;
• X= 0.40, Y=0.25, Z=0.35 bulunur.
Elekboyutu
mm
Karışım agregası elekten geçen kümülatif malzeme miktarları, %
Referans eğrilere aitelekten geçen (%)
AK A16 B16 kontrol16 (0.4x100)+(0.06x100)+(0.54x100)=100 100 100 �
8 (0.4x100)+(0.06x95)+(0.54x5)=48.4 60 76 X4 (0.4x100)+(0.06x55)+(0.54x0)=43.3 36 56 �
2 (0.4x98)+(0.06x15)+(0.54x0)=40.1 21 42 �
1 (0.4x80)+(0.06x0)+(0.54x0)=32 12 32 �
0.5 (0.4x45)+(0.06x0)+(0.54x0)=16 6 20 �
0.25 (0.4x15)+(0.06x0)+(0.54x0)=6 3 8 �
20
26.03.2019
6
• Belirlenen yeni agrega oranları ile karışım agregasının istenilen referans eğrileri arasında kalıp kalmadığı kontrol edilirse;
Elekboyutu
mm
Karışım agregası elekten geçenkümülatif malzeme miktarı, %
Standart eğrilere ait elekten geçen (%)
AK A16 B16 kontrol16 (0.4x100)+(0.25x100)+(0.35x100)=100 100 100 �
8 (0.4x100)+(0.25x95)+(0.35x5)=60.8 60 76 �
4 (0.4x100)+(0.25x55)+(0.35x0)=48.7 36 56 �
2 (0.4x98)+(0.25x15)+(0.35x0)=38 21 42 �
1 (0.4x80)+(0.25x0)+(0.35x0)=28 12 32 �
0.5 (0.4x45)+(0.25x0)+(0.35x0)=14 6 20 �
0.25 (0.4x15)+(0.12x0)+(0.48x0)=5.2 3 8 �
21
• Karışım agregasının granülometri eğrisi:
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1684210.50.250
Yığ
ışım
lı e
lek
ten
ge
çen
, %
Elek boyutu, mm
Seri 1
B16
Karışım
A16
22