Önemli bilgiler

Önemli bilgiler
 

PÜSKÜRTME BETON TARİHÇE

 

1907

İlk püskürtme beton makinası 1907 yılında Carl Ethan Akeley (ABD) tarafından, dinazor modeli yapmak amacı ile üretildi

1915

Dizayn ,Cement Gun Company tarafından geliştirildi.

1950

Kuru karışımın hava basıncı ile iletilmesi ve sürekli akışı geliştirildi.

Agregaların kuru karışımda kullanılmasına başlandı.

1955

Meynadier ve Aliva daha sonra bu sistemi iyileştirdi.

1960

kuru püskürtme sistemi kullanılmaya başladı.

1975

Türkiye’de ilk beton püskürtme projesine başlandı(Mekanik makina). 

1976 

Mekanik makina Türkiye’de ilk beton püskürtme makina üretime başladı.

 

TARİF

Kuru karışım harçlarının püskürtülmesi işlemine ‘Gunit’ ismi verildi. 1930’lu yıllarda Amerikan Demiryolu Mühendisleri Birliği , ‘Shotcrete’

kelimesini , ‘Gunit’işlemini tarif etmek amacıyla kullanmaya başladı. 1966 yılında , ACI ‘shotcrete ‘ kelimesini hem kuru, hem de yaş sistem ile

püskürtülen harçlar ve betonlar için uyarladı.

 

Püskürtme betonu şu şekilde tarif etmiştir: ‘Püskürtme beton, onarım veya yapım amacı ile önceden hazırlanmış olan betonun hava basıncı yardımı ile yüksek hızla uygulama yüzeyi veya

uygulama alanına püskürtülerek elde edilen betondur.’

 

PÜSKÜRTME BETONUN İŞLEVİ

 

Betonun kaya yüzeylerine püskürtülmesiyle çatlak ve yarıklar doldurulur,kısmen desteklenen parçalar birbirine bağlanır ve yüzeyin bozulması önlenir.Kaya yüklerinin, stabil kayalara transferi sağlanır.

Eğer yapışma zayıfsa, eğilmeye çalışan bir membran olarak rol oynar. Yapışma, betonun özeliklerine ve kaya yüzeyine bağlıdır. Pürüzlü,iyi yıkanmış kaya yüzeylere yapışma, çatlaklı,çamurlu ve su gelen yüzeylere göre daha iyidir. Kaya yüzeylerinin temizlenmesi, püskürtme başlığından su ve basınçlı havanın püskürtülmesi ile yapılır.

Sızıntısular, hasara yol açabilir.Püskürtme beton yapılmadan önce,bu noktalardan delikler açılarak boru sokulmalı ve drenaja bağlamalıdır. Kayaçların özeliklerine göre,sızıntı sular, betona etki ederek mekanik özeliklerini zayıflatabilirler.

Hızlı mukavemet artışı sağlayabilmek amacı ile, priz hızlandırıcı katkı kullanılabilir.Nihai dayanımdaki düşüş, bazen öngörülenden daha fazla olabilir.

 

 

PÜSKÜRTME BETON SİSTEMLERİ

 

Püskürtme beton, kuru karışım ve ıslak karışım olmak üzere iki şekilde uygulanır. Uygulama yapılan yerin özeliklerine, uygulama hızına ve istenen

beton kalitesine bağlı olarak bu iki sistemden birisi tercih edilir.

 

 

a)Kuru sistem

 

Bu sistemde çimento,kum ve agrega homojen olarak karıştırılır.Bu karışım dağıtım elemanına gönderilir ve basınçlı hava ile büyük bir hızla uygulama

yüzeyine püskürtülür.Karışıma ilave edilen su miktarı, operatör tarafından betonun püskürtülmesi sırasında el ile ayarlanır. Agreganın ve kumun nem oranı, % 3- % 6 arasında olmalıdır.Eğer bu değerlerden az ise, uygulama yerinde toz problemi olur.Fazla olursa tıkanma sorunu yaşanır.

Püskürtme ucuna (nozul) malzeme taşıyan hortum çapı,en büyük agrega çapının en az 3 katı olmalıdır. Kuru karışım, nozuldan geçerken tamamen ıslanmalı ve su basıncı bunu

sağlayacak mertebede ayarlanmalıdır.( 6 kg/cm2 min .)

 

SU

Su/çimento oranı , 0.40-0.45 arasında bulunmalıdır.Az su toz oluşumuna çok su ise betonun yüzeyden akmasına yol açar.

Son yıllarda,su girişinin nozul ucundan geriye (1-3 metre) alınması halinde,kuru karışımın daha homojen ıslandığı, toz oluşumunun ve geri

dökülmenin azaldığı gözlenmiştir.

 

 

 

 

 

 

Şekil 1. Kuru püskürtme sistemi

 

 

1-Püskürtülen kuru karışım

2-Karıştırıcı

3-Basınçlı hava girişi

4-Malzeme çıkışı

5-Şaft

6-Basınçlı hava

 

 

b)Islak püskürtme

 

- Yeğin akım iletim sistemi. İletim hava basıncı ile sağlanır.

 

Kaliteli,yüksek dayanımlı bir beton elde etmek için, su/çimento oranını

düşürmek gerekir.Bu amaçla su azaltıcı katkı kullanılması tavsiye edilir.

Birçok uygulamalarda, priz hızlandırıcı katkı püskürtme başlığında ilave

edilir.Katkı dozajının püskürtme betonun kalitesi üzerinde büyük etkisi

vardır.

Uygulama yüzeyindeki beton yoğunluğunun ,püskürtme hızına değil, iyi bir

agrega dağılımına ,beton karışımına ve püskürtme yöntemine bağlı olduğu

unutulmamalıdır.

 

 

 

KURU VE YAŞ PÜSKÜRTME YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRMASI

 

Kuru sistem genelde daha yaygın kullanılmaktdır. Ekipmanlar daha hafif ve

ucuzdur. Kuru malzeme daha uzak mesafeye iletilebilir.

Yaş sistemin ekipman maliyeti kuru sisteme göre daha masraflıdır.

Buna karşılık , yaş sistem ile 8 m3/saat’lik bir tüketim hızına ulaşılabilir ve

geri dökülme daha azdır.

Kuru sistem toz üretir ve püskürtme beton kalitesi ,ıslak sisteme göre daha

azdır. Beton için gerekli su miktarı, operatör tarafından el ile ayarlanır.Az

veya çok su , geri dökülmeyi arttırır ve dayanımı azaltır.Islak sistemde ise,

su miktarı beton santralında ayarlanır ve sabittir. Buna karşılık, bu

makinaların uygulama sonrası temizlenmesi daha zahmetlidir.

 

 

                                    Kuru sistem                          Yaş sistem

Faktör Toplam yatirim az, bakim kolay  Toplam yatirim, bakimi zor
Geri sıçrama    Duvarda -40  Tavanda -50 %5-10 arasinda
Kalite Operatörün deneyimi önemli     Operatörün deneyimi önemli
Toz Işçi sağliğina olumsuz etkisi var.  Toz oluşmaz.
Kapasite  8-10 m3/saat 5-9 m3/saat

 

 

 

KARIŞIM DİZAYNI

 

Püskürtme beton dizaynı,klasik beton dizaynına benzemekle beraber, bazı

farkları vardır.Ana farklılık, agrega dizaynı ve çimento miktarıdır.

Genel kural olarak, en büyük agrega çapı 16 mm’yi aşmamalıdır.Bu sınır

aşıldığında,geri sıçrama büyük oranda artar. 8 mm’yi aşan agregaların

yaklaşık `-70’i geri dökülür.Püskürtme beton karışımları hazırlanırken bu

konu gözönünde bulundurulmalıdır.

Uygulanmış püskürtme beton içindeki çimento miktarı, beton santralında

hazırlanan karışıma göre daha yüksektir. Bunun sebebi, agrega ve kumun

geri sıçrama miktarının çimentodan fazla olmasıdır.

 

- ince harçlar 0-4 mm 450-600 kg/m3

- P. beton 0-8 mm 350-450 kg/m3

- İri agregalı p. beton 0-15 mm 300-350 kg/m3

Püskürtme betonun dizaynı yapılırken aşağıda belirtilen hususlara da dikkat

edilir : * Nozulun çapı ve dizaynı,

* Püskürtme hızı,

* Kaya yüzeyinin özellikleri,

* Katkıların dozajı ve tipi

* Donatı

 

 

 

KATKILAR

 

Priz Hızlandırıcı

Priz hızlandırıcı kimyasal katkılar aşağıdaki amaçlarla kullanılır :

- Tünelde en kısa sürede püskürtülen betonun dayanımını arttırarak destek

sağlamak

- Geri sıçramayı azaltmak

- Tek atışta en fazla beton kalınlığını sağlamak

Priz hızlandırıcılar toz veya sıvı halde betona ilave edilirler.

 

 

 

 

 

 

PÜSKÜRTME BETON TEKNİĞİ / YÜZEYİN HAZIRLANMASI

 

Sadece temiz yüzey üzerine püskürtme beton uygulanabilir.Çok tabakalı

püskürtme beton uygulanacak ise, tabakalar arasında iyi bir aderans

sağlanmalıdır.Bu amaçla yüzey üzerinde biriken toz tabakası

temizlenmelidir.Böylelikle çok tabakalı püskürtme beton,tek tabaka gibi

tasarlanabilir.

Yüzey temizlemek için en çok kullanılan yöntem, basınçlı su +hava

püskürtülmesidir. Gerekir ise, basınçlı hava +kum ile de temizlik yapılır.

Dikkat edilmesi gereken husus, sadece yıkanmış nemli yüzeylere püskürtme

beton uygulanması gerektiğidir. Aksi durumda, mevcut kuru yüzey,taze

betondaki suyu emecek, yapışma ve beton kalitesi azalacaktır.

Yüzeyden sürekli su geliyor ise, drenaj yapılmalıdır.

Eğer beton, kum gibi yumuşak bir yüzeye püskürtülecekse, önce ince bir

tabaka püskürtme harç uygulanması, daha sonra da kalın tabakanın

püskürtülmesi gerekir. Böylelikle beton ve yumuşak zemin birbirine

karışmaz.

 

 

 

 

PERSONEL

 

İyi bir püskürtme beton uygulaması sadece makineye ve beton karışımlarına değil, püskürtme operatörünün yeteneklerine de bağlıdır.Onun kontrolu ile geri sıçrama en az seviyede tutulur.

Pompa operatörleri ise, karışımı sabit bir akış hızı ile püskürtme operatörüne gönderirler.

Bu alanda yetişmiş iyi personel kullanmak oldukça zordur. Unutulmaması

gerekir ki, tünelde çalışanların güvenliği bu kişilere bağlıdır.

 

 

 

 

ROBOT

Yıllar önce, püskürtme beton uygulanması sadece el ile yapılan bi işlemdi.

Beton kalitesi, her zaman iyi,üniform değildi.Beton kalınlığı değişkendi.

Çalışanlar kendilerini tozdan ve geri sıçrayan malzemelerden korumak

zorundaydı.

Robot ile yapılan ıslak püskürtme işleminde bu sorunlar ortadan kalkmıştır.

Hızlı kazı tekniği, aynı hızla parelel ilerleyen kaplama tekniğine ihtiyaç

duymuştur. 15 m3/saatin üzerindeki kapasitesiyle ıslak püskürtme beton

makinaları, hızlı tünel tekniğinin ilerlemesine yardımcı olmuştur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PÜSKÜRTME BAŞLIĞI MESAFESİ

 

Püskürtülen beton yüzeyi ile püskürtme başlığı arasında 0,60 m-1,80 m

arasında mesafe bulunur. Bu mesafe, en iyi sonucu alacak şekilde ayarlanır.

Amaç en az geri sıçramayı ve en yüksek derecede sıkışmayı sağlamaktır.

 

 

 Şekil 6…. Püskürtme başlığının doğru kullanılması

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

YAPIŞMA

 

Tünel dizaynı,zemin ve kaplamanın birbirlerine olan etkisi göz önünde

bulundurularak yapılır.Bu nedenle, kaplama mümkün olduğunca zemine

yakın olmalıdır.Doğal gerilmeleri korumak amacıyla, zemin mümkün

olduğunca bozulmadan korunmalıdır.

Püskürtme beton kaplamanın kuru, temiz bir zemine yapışma gücü, zaman

içinde artar.Zemin ıslak, yumuşak ve pürüzsüz ise yapışma genelde zayıftır.

İyi uygulanmış bir püskürtme beton kaplama su geçirmez. Ancak zeminden

gelen suya karşı uygulama yapıldığında, çimento partikülleri uzaklaşır

dayanım düşer ve yapışma azalır.

Sert, kuru granit benzeri kayaçlarda yapışma, 1,4 Mpa’ya ulaşırken, yumuşak

ıslak zeminde sıfıra inebilir.

Yumuşak veya ıslak zeminlerde püskürtme beton, invert ile takviye

edilmeli, böylece yüklerin inverte transferi sağlanmalıdır.

Rötre çatlakları yapışmayı azaltır.Püskürtme betona ilave edilen çelik teller

rötre çatlaklarına mani olurlar. Bu şekilde hasır donatılı püskürtme betona

kıyasla daha mükemmel yapışma sağlanır.

 

 

 

 

GERİ SIÇRAMA

 

Yüklenicinin bakış açısından,kayıp püskürtme beton:

Kayıp Püskürtme Beton=Geri Sıçrama + Fazla kazının doldurulması+Atık

Proje dizaynında öngörülen püskürtme beton miktarı, uygulamada bu

miktarın 2 katına çıkabilir.Dolayısıyla maliyetlerde önemli bir faktördür.

Eğer 30 metre ve daha kısa malzeme hortumu kullanılıyor ise hava basıncı,

7 bar olmalıdır. Hava basıncı, her 15 metre

ilave uzunluk için 0,5 bar, her 8 metre kot farkı için 1 bar artırılmalıdır.

 

 

 

ISLAK SİSTEM

 

En az hava ihtiyacı, 7 atm basınçta 17 m3/ dakikadır.

 

 

 

 

KÜR

 

Püskürtme betona, klasik betonda olduğu gibi, dayanım ve dayanıklılığını

arttırması için ,kür uygulanması gerekir.En iyi metod, püskürtme betonu

ıslak tutmaktır.Çok tabakalı yapılmayacak ise ,püskürtme malzemeler ile

(parafin vb. ) ile kür yapılabilir. Eğer ortamda rutubet % 85’in üzerinde ise, ilave kür uygulanmayabilir.