Hazır betonun basınç dayanım sınıfını belirlemek amacıyla küp veya silindir şeklinde kalıplar ile numune alınmaktadır. Numune şekli ve ebadı basınç dayanımının belirlenmesinde önemli etkiye sahiptir. Numune boyutu hakkında standartlarda yer alan ilgili maddeler aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.
Tablo 1: Standartlarda yer alan ilgili maddeler
Yukarıdaki bilgiler ışığında aşağıdaki çıkarımlara ulaşılabilir:
TS EN 206 Standardı 150 mm kenar ebatlı küp ve 150/300 mm ebadında silindir numunelerin kullanılmasına izin vermiş. Farklı ebatlar için açık kapı bırakmıştır.
TS 13515 Standardı agrega boyutuna göre C35/45 ve üzeri beton sınıfları için 100/200 mm ebadında silindir numune kullanılmasına izin vermiştir.
TS EN 12390-1 Standardı’na göre Dmaks =22.4 mm için numune temel boyutu en az bu değerin 3.5 katı olan ~80 mm olmalıdır.
Sonuç olarak 150 mm ve 100 mm kenar ebatlı küp numune, 150/300 mm ve 100/200 mm ebadında silindir numune kullanımı ilgili standartlar kapsamında uygundur.
Mevcut durumda hazır betondan 150 mm kenar ebatlı küp numune alınmaktadır. Ancak, son yıllarda yapı denetimi kapsamında C35/45 ve üzeri beton sınıflarında 150/300 mm ebadında silindir numune de alınmaktadır. 2015 yılında yayınlanan bir genelge ile 100/200 mm ebadında silindir numune alınmasının da önü açılmıştır (EK 1).
100 mm kenar ebatlı küp numune kullanımının hem İSG hem de betonun zayi olmaması gibi avantajları olmasına ve standartlar açısından kullanımının mümkün olmasına rağmen pratik uygulamada yer almamaktadır. Genelde Ar-Ge ve laboratuvar çalışmalarında tercih edilen küçük ebatlı küpler Avrupa’nın bazı ülkelerinde uzun yıllardır kullanılmaktadır.
Silindir Numune
Hazır Beton Dergisi’nde yayınlanan bir makale 150/300 mm ve 100/200 mm ebadındaki silindir numunelerin basınç dayanım korelasyonunu irdelemektedir. 152 adet denet numunesi sonucuna dayanan bu çalışmada aşağıdaki korelasyon bulunmuştur.
Tablo 2: Farklı ebatlı silindir numunelerde basınç dayanımı korelasyonu
Bu çalışma sonucunda 150/300 mm silindir numune yerine 100/200 mm silindir numunenin, bire bir eşdeğer olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.
Şekil 1: Silindir numune ebat-dayanım ilişkisi
Küp Numune
100 mm ve 150 mm kenar ebatlı küp numunelerin basınç dayanımının karşılaştırılmasına yönelik yapılan bir çalışmada aşağıdaki korelasyon bulunmuştur.
Tablo 3: Farklı ebatlı küp numunelerde basınç dayanımı korelasyonu
Tablo 3’te görüleceği gibi 100 mm ebatlı küpün basınç dayanımı standart küp dayanımına oranla ortalama % 4 daha yüksek gelmektedir. Basınç dayanım sınıflarına göre bu oran Tablo 4’te belirtildiği gibi farklılık göstermektedir.
Tablo 4: Farklı ebatlı küp numunelerde basınç dayanım sınıfına göre korelasyon
Şekil 2: Küp numune ebat-dayanım ilişkisi
Silindir ve Küp Numunede Dayanımı Farkı
Bilindiği üzere betonu temsil eden 150mm x 300mm ebadındaki silindir numunenin dayanımı 150mm kenar uzunluğu olan küp numuneden düşüktür. Bunun ana nedenleri:
Silindir numunede gerilme yoğunluğunun daha uniform dağılması ve küp numunede gerilme yoğunluğunun köşelerde daha fazla olması
Yükleme makinası ile numune arasındaki sürtünme kuvvetinin küp numunede daha etkili olması
Kırım ve beton döküm yönlerinin farklı olması
Agrega gradasyonunun küp numune dayanımını silindir numuneden daha çok etkilemesi
TS EN 206 Standardı’na göre Karakteristik Basınç Dayanımları
Standarda göre silindir ve küp numune karakteristik basınç dayanımları aşağıda belirtilmiştir.
Tablo 5: TS EN 206 beton basınç dayanım sınıfları
Şekil 3: TS EN 206’ya göre Karakteristik Basınç Dayanımları
Yukarıdaki grafik incelendiğinde küp ve silindir numune dayanımları arasındaki değişim yüzdeleri görülmektedir. Beton dayanım sınıfı arttıkça aradaki farkın azaldığı görülmektedir. Literatürde yer alan çalışmalarda C50 ve üzeri beton sınıflarında küp ve silindir numune arasındaki dayanım farkının standardın belirttiği değerlerden daha az olduğu tespit edilmiştir. Grafik incelendiğinde C35/45 sınıfı betonda silindir ve küp numune arasındaki farkın en yüksek oranda olduğu görülmektedir.
Şekil 4: Küp-silindir numune beton basınç dayanımı ilişkisi
Şekil 4’te silindir ve küp numune dayanımları arasındaki ilişki belirtilmiştir. Aşağıdaki grafikte ise farklı çalışmalar bir arada gösterilmiştir. 5 numaralı eğri TS EN 206’ya göre yapılan değerlendirmeyi referans almaktadır.
Şekil 5: Küp-silindir numune beton basınç dayanımı ilişkisi
Tablo 6: Küp-silindir numune beton basınç dayanımı ilişkisi
Tablo 7: Özet karşılaştırma
Tablo 8’de birçok çalışmada referans olarak kullanılan dönüştürme katsayıları tablosu görülmektedir. Bu tablo dikkate alındığında:
100/200 mm’lik silindir numunenin 150/300 mm’lik silindir numuneye dönüştürme katsayısı 0,97’dir. Bu değer TS 13515’de 0,95 olarak yer almaktadır.
100 ve 150 mm’lik küp numune dayanımları eşdeğerdir.
Tablo 8: UNESCO Dönüştürme katsayıları
100 mm Kenar Ebatlı Küp Numunenin Avantajları
Beton dolu 150 mm’lik küp numunenin 1/3’ü ağırlığındadır ve dolayısıyla insanlar için taşıması çok daha kolaydır.
Kür havuzuna ve araçlara daha çok sayıda numune koyulabilmektedir.
Daha az beton zayi olmaktadır.
Bu avantajları daha net görebilmek için bir yıl boyunca Türkiye’de üretilen betonlardan alınan numunelerin sayısal karşılığı aşağıdaki tablolarda belirtilmektedir.
Tablo 9: Farklı ebatlı küp numunelerin ağırlıkları
Tablo 10: Yapı denetimi tarafından 100 m3 hazır betondan alınan numune adedi
Tablo 11: PGD kapsamında 1 yıl içinde alınan numune adedi
Tablo 12: G Belgesi kapsamında 1 yıl içinde alınan numune adedi
Tablo 13: Üretici tarafından alınan numune adedi
Tablo 14: Hacim farkı
Tablo 15: Tonaj farkı
Değerlendirme
100 mm ebatlı küp numune kullanıldığında:
Kaynaklar
Arıoğlu, E., Arıoğlu, N., Girgin, C., “Normal ve Yüksek Dayanımlı Betonlarda Numune Şekil-Boyut Etkisi”, THBB Hazır Beton Dergisi, 40.sayı, Ocak-Şubat 1999
Öztekin, E., Derin, E., Eker, Ç., “Betonun Basınç Dayanımının Ölçülmesinde 150/300 veya 100/200 mm Silindir Numune Kullanımı”, THBB Hazır Beton Dergisi, 75.sayı, Mart-Nisan 2012
Reinforced Concrete: An International Manual, UNESCO, 1971
Elwell, J.D., Fu.G., Compression Testing of Concrete: Cylinders vs. Cubes, Special Report 119, Transportation Research and Development Bureau, 1995
EK 1
BetonveCimento.com için Patreon üzerinden destekte bulunmak ister misiniz?
İnş.Yük.Müh. olan Yasin Engin, lisans ve yüksek lisans eğitimini Boğaziçi Üniversitesi'nde tamamlamıştır. 16 yıldır beton ve çimento sektöründe çalışmaktadır. Web sitesindeki tüm yayınlar Yasin Engin tarafından paylaşım amacıyla hazırlanmıştır. Yayınlar kaynak gösterilerek kullanılabilmektedir.
(yasin.engin@gmail.com)
150*150*150 kup yerıne 100*100*100 kup numuneler kullanılsa hep iş gücü bakımından hem katı atık bakımından her türlü çok kolaylıklar olur..150*300 sılındır yerıne 100*200 sılındır kullanılması kabul edıldı darısı 150*150*150 kup yerıne 100*100*100 kup numune alımının kabul edılmesıne…çok güzel çalışma olmus emeği geçenlere teşekkur ediyorum..iyi çalışmalar..
Yaptiginiz calismalar ve paylasimlari cok begendim elinize saglik
150*150*150 kup yerıne 100*100*100 kup numuneler kullanılsa hep iş gücü bakımından hem katı atık bakımından her türlü çok kolaylıklar olur..150*300 sılındır yerıne 100*200 sılındır kullanılması kabul edıldı darısı 150*150*150 kup yerıne 100*100*100 kup numune alımının kabul edılmesıne…çok güzel çalışma olmus emeği geçenlere teşekkur ediyorum..iyi çalışmalar..