I. Bölüm

BETON AGREGASI NEDİR?

II. Bölüm

AGREGA DENEYLERİ

I.Bölüm

BETON AGREGASI NEDİR?

I. Tanımı ve Özellikleri

Beton agregası, beton veya harç yapımında çimento ve su karışımından oluşan bağlayıcı malzeme ile birlikte bir araya getirilen, organik olmayan, doğal veya yapay malzemenin genellikle 100 mm' yi aşmayan (hatta yapı betonlarında çoğu zaman 63 mm'yi geçmeyen büyüklüklerdeki kırılmamış veya kırılmış tanelerin oluşturduğu bir yığındır.
Beton yapımında kullanılan çeşitli agregalardan bazı örnekler şunlardır: kum, çakıl, kırmataş, yüksek fırın cürufu, pişmiş kil, bims, genleştirilmiş perlit ve uçucu külden elde edilen uçucu kül agregası. Agregalar betonun hacminin yaklaşık olarak %70-75 ini oluşturur.
Betonda agrega kullanılmasının sağladığı teknik özelliklerin başında, sertleşen betonun 'hacim değişikliğini' önlemesi veya azaltması sertleşmiş betonun 'aşınmaya karşı dayanımını' arttırması, çevre etkilerine karşı 'dayanıklılığını' arttırması ve kendi dayanım gücünün yüksekliği nedeniyle betonun taşımakta olduğu yüklere karşı 'dayanımı' sağlayabilmesi gelir.
Betonda kullanılan agreganın dayanıklılığı, gözenekliliği, su geçirgenliği, mineral yapısı, tane şekli, gradasyonu, tanelerin yüzey pürüzlülüğü, en büyük tane boyutu, elastiklik modülü, termik genleşme katsayısı, agregada kil olup olmadığı ve agreganın temizliği gibi birçok özelik beton dayanıklılık türlerinin bir veya daha fazlasını etkilemektedir.

II. Agreganın Sınıflandırılması

A) DOĞAL AGREGA (Doğal taş agregası)
B) YAPAY AGREGA (Sanayi ürünü agrega)

B.Tane Boyutlarına Göre Sınıflama
A) İnce Agrega (4mm altı)
Kum
Kırma kum
Yapay kum

B) İri Agrega (4mm üstü)
Çakıl
Kırmataş (mıcır)
Yapay taş

C) Taşunu (Filler) (0,25mm altı)

III. Bölüm

AGREGA DENEYLERİ

1. Agregalardan numune alma
2. Fiziksel özelliklerinin belirlenmesi için yapılan deneyler
3. Mekanik özelliklerinin belirlenmesi için yapılan deneyler
4. Agrega içinde, betona zarar veren (zararlı) maddelerin belirlenmesi için yapılan deneyler

I. Agregalardan numune alma, 
II. Agreganın fiziksel özelliklerinin belirlenmesi için yapılan deneyler

1. Agreganın rutubet durumu

2. Birim ağırlık
Birim ağırlık; yığın halindeki agreganın taneleri arasındaki boşluklar da dahil birim hacmin ağırlığıdır.
Ä = Pa / V
Pa : Agreganın ağırlığı
V : Ölçü kabının hacmi

3.Özgül ağırlık
Özgül ağırlık; agrega tanelerinin işgal ettiği
mutlak birim hacim ağırlığıdır.
äa= W1 / (W1+W2-W3)
W1 : Numunenin ağırlığı
W2 : Su ile dolu ölçü kabının ağırlığı

4. Kompasite
Agreganın kompasitesi (k)
k = Ä / ä
ä : Agreganın özgül ağırlığı
Ä : Agreganın birim ağırlığı

Boşluk; Birim ağırlık daima özgül ağırlıktan küçük olduğuna göre kompasite 1’den küçük değer alacaktır. Bu durumda, yığın halindeki agreganın birim hacimdeki boşluk kompasiteyi 1’e amamlayan değer olacaktır. p (boşluk) = 1 - k

5. Granülometri (Tane dağılımı)
Bir agregada belirli boyutlardaki tanelerin dağılımını gösteren eğriye“granülometri eğrisi” denilir. Bu eğrinin belirlenmesi için elek analizi deneyi yapılır. Beton üretiminde kullanılacak karışım agregasının granülometrisi “ideal granülometri eğrileri” ile uyuşmalı veya “ideal bölge” içinde kalmalıdır.

6. Granülometri eğrileri (TS 706)

7. Granülometri eğrileri (TS 706)

8. Granülometri
Beton karışım agregasının ideal bölge içinde kalmasının istenmesinin en önemli nedenlerinden biri kompasitenin yüksek olmasıdır. Dolayısı ile kompasitesi yükselen betonun dayanımı da büyük değer alacaktır. Diğer taraftan kompasitesi yüksek agreganın kullanılması ile tanelerin arasını doldurmak için daha az çimento gerekecektir, böylece daha ekonomik beton üretilmiş olacaktır.

9. Granülometri
Bir agreganın granülometri eğrisi aşağıdaki özellikleri gösterir:

• Granülometri eğrisi artan bir eğridir, sınır durumda ancak yatay doğru parçaları olabilir.
• Eğrinin %100 çizgisine yakın olması, karışımın ince olduğunu, %0 çizgisine yakın olması agreganın iri olduğunu gösterir.
• Eğri tüm elek bölgesinde mevcuttur, eğrinin %100 veya %0 çizgisi ile çakışması, o bölgede bulunmadığı anlamına gelmez.
• Birbirini izleyen iki elek numarasına karşı gelen % ordinatları farkı, agrega yığınında o iki elek arasında kalan malzeme % sini verir.
• Eğer eğride yatay bir çizgi varsa, bu yatay çizgiye karşı gelen elekler arasında tane boyu tane yok demektir. Bu tür granülometriye sahip olan agregalara “kesikli” granülometrili agregalar denir.

10 .İncelik modülü
İncelik modülü, bir agreganın granülomerik bileşimi hakkında bilgi veren tek bir sayıdır.
İncelik modülü, her bir eleğe karşı gelen % ordinatların, 100’den farklarının toplanması ve bu toplamın 100’e bölünmesi ile elde edilir.
Agrega taneleri küçüldükçe incelik modülü azalır, taneler irileştikçe incelik modülü büyür.
Aynı incelik modülüne sahip agregaların granülometri eğrileri farklı olabilir.

III. Agreganın mekanik özelliklerinin belirlenmesi için yapılan deneyler

1. Tane dayanımı
Agreganın tane dayanımı, alındığı kayacın cinsi ve mevcut durumunun petrografik yönden incelenmesi ile yaklaşık olarak değerlendirilebilir. TS 706’ya göre taşın suya doygun haldeki küp basınç dayanımı veya çapı yüksekliğine eşit silindir basınç dayanımı en az 1000 kgf/cm2 (98N/mm) ise mekanik özellik ile ilgili başka incelemeye gerek yoktur.
Tane dayanımı Basınç dayanımının 1000 kgf/cm2 den küçük olması halinde ve kuşkulu durumlarda agregalarda aşağıda açıklanan aşınmaya dayanıklılık deney sonuçlarına bakılır. Eğer iri agrega olarak çakıl kullanılıyor ise aşınmaya dayanıklılık deneyleri uygulanarak karar verilir.

2. Aşınma dayanımı (TS 699)(Los Angeles deneyi)
Bu deneyde kullanılan cihaz iki tarafı kapalı, ekseni etrafında dönebilen, iç çapı 710 mm, boyu 508 mm olan bir çelik silindirden oluşmaktadır. Silindir içinde belirli ağırlıkta ve sayıda çelik ilyeler mevcuttur. Alet 100 ve 500 devir sonunda silindirden çıkarılan numune 1,6 mm lik kare gözlü elekten elenerek, alta geçen miktarın %’si hesaplanır. Bu değer deney sonrasındaki kayıp yüzdesini ifade eder. TS 706, 100 dönme sonunda ağırlıkça %10, 500 dönme sonunda %50’den az kayıp varsa agreganın yeterli dayanıma sahip olduğu kabul edilmektedir.

3. Agregalarda dona dayanıklılık (TS 3655)
Soğuk iklimlerde üretilen betonun donma etkisi ile yüzeyinin soyulmaması ve bir bütün olarak betonun parçalanmaması istenir. Betonun dona dayanıklılığında agrega önemli rol oynar. Bu nedenle donma etkisinde kalacak betonlarda kullanılacak agreganın da dona dayanıklı olması istenir. TS 706, iri agrega olarak kırmataş kullanıldığında, taşın su emme oranının ağırlıkça %0,5’den büyük olmaması veya TS 699’a göre elde edildiği kayacın suya doygun haldeki küp
basınç dayanımı en az 1500 kgf/cm2 olması halinde, agreganın dona dayanıklı olduğunu kabul etmektedir.

4. Agregalarda dona dayanıklılık (TS 3655)
TS 3655’de üç farklı dona dayanıklılık deney yöntemi bulunmaktadır;

1. Dona dayanıklılığın şiddetli don etkisi altında belirlenmesi (suda donma)
2. Dona dayanıklılığın orta şiddetteki don etkisi altında belirlenmesi (havada donma)
3. Dona dayanıklılığın kimyasal yöntemle belirlenmesi (Sodyum Sülfat ve Magnezyum Sülfat Deneyi)

Agreganın içinde, betona zarar veren maddelerin belirlenmesi için yapılan deneyler (zararlı maddeler)

1. İnce maddeler (Yıkanabilir maddeler)
2. Organik maddeler
3. Hafif maddeler
4. Alkali-agrega reaksiyonuna sebep olan maddeler