AGREGALARIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Klorürler
Klorürler, büyük oranda agrega kaynağına bağlı olarak, agregalarda sodyum ve potasyum tuzları halinde bulunabilir. Bu tür tuzlar, betonun toplam klorür ve alkali muhtevasını artırır. Bu ise betonun ihtiva ettiği metalin korozyona uğrama riskini ortaya çıkarıcı bir etkendir. Kullanılan agreganın toplam klorür içeriğinin % 0,01’den daha büyük olmadığının belirlenmesi halinde, bu değer betonun klorür muhtevasının hesaplama işleminde kullanılabilir.

Sülfatlar
Agregalarda bulunan sülfatlar, betonda şişmeye bağlı hasara sebep olurlar. Kristalize yüksek fırın curufunun ihtiva ettiği sülfatin büyük bir oranı, curuf taneleri halinde bulunduğundan çimentonun hidratasyon reaksiyonlarında hiçbir etkiye sahip değildirler. Bu sebeple curufta, yüksek oranda sülfat miktarına müsaade edilebilir. Belirli şartlar altında agregalarda mevcut olan diğer kükürt bileşikleri, sülfatları oluşturmak üzere beton içinde indirgenebilirler. Bu bileşikler aynı zamanda betonda şişmeye bağli bozulmaya sebep olurlar.

Asitte Çözünebilen Sülfatlar
Gerektiğinde, EN 1744-1:1998 Madde 13’e uygun olarak tayin edilmiş olan beton agregalarının ve dolgu agregalarının asitte çözülebilen sülfat muhtevası, Tablo 19’da belirtilen ilgili kategoriye uygun olarak beyan edilmelidir.

Agrega Asitte Çözülebilen Sülfat Muhtevasi (Kütlece Yüzde) Kategori AS
Havada Soğutulmuş Yüksek Fırın Curufu Dışındaki Agregalar ≤0,2 AS0,2
≤0,8 AS0,8
<0,8 ASbeyan
Havada Soğutulmuş Yüksek Fırın Curufu ≤1,0 AS1,0
<1,0 ASbeyan
Serbest ASNR
Tablo 19. Asitte Çözülebilen En Yüksek Sülfat Muhtevası Değerleri İçin Kategoriler

Toplam Kükürt

Gerektiğinde agregaların ve dolgu agregalarının EN 1744-1:1998 Madde 11’e uygun olarak tayin edilmiş olan toplam kükürt muhtevası, S cinsinden;

a) Havada soğutulmuş yüksek fırın curufu için kütlece %2’yi,
b) Havada soğutulmuş yüksek fırın curufu dışındaki agregalar için %1’i aşmamalıdır.

Agregada pirotin (kararsız bir demir sülfür) mevcut ise, özel tedbir alınmalıdır. Bu mineralin mevcut olduğu biliniyorsa, S cinsinden toplam kükürt muhtevası en çok % 0.1 olmalıdır.

AGREGALARIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Alkali Silika Reaksiyonu

Bazı agregalar, betondaki gözenekler içerisindeki sıvılarda mevcut bulunan alkali hidroksitler ile reaksiyona girebilirler. Olumsuz şartlar altında ve ortamda rutubet söz konusu olduğunda, bu olay betonda şişmeye ve takiben çatlamaya veya parçalanmaya yol açabilir. En yaygın reaksiyon şekli, alkaliler ve belirli silis formları arasında meydana gelir (alkali silis reaksiyonu).

Agregada reaksiyon yapabilen mineral, önemli derecede amorf sulu silisten meydana gelen ve silisin kristal yapılı türlerini (kristobalit ve tridimit gibi) içeren opaldir. Bu minerallerin agreganın tek tane sınıfında belirli sınır değerlerini aşması halinde alkali tahribatı meydana gelir. Aşağıda Tablo 20.’de agrega içinde bulunan opal minerallerin sınır değerleri ve bu değerlere göre agreganın alkaliye duyarlık derecesi verilmiştir.

Bileşenler Duyarlık Dereceleri İçin Sınır Değerleri, Ağırlıkça %
Sakıncasız Şartli Kullanılabilir Sakıncalı
Opalli Kumtaşı + Diğer opalli taşlar (1 mm.’nin üzerinde) < 0,5 0,5-2,0 > 10,0
Reaksiyon Yapabilen Çakmaktaşı (4 mm.’nin üzerinde) < 3,0 3,0-10,0 > 10,0
5X (Opalli Kumtaşı + Diğer Opal Taşlar) + Reaksiyon Yapabilen Çakmaktaşı < 4,0 4,0-15,0 > 15,0
Tablo 20. Opalli Kumtaşı, Diğer Opal Taşlar ve Reaksiyon Yapabilen Çakmak Taşı Miktarlarına Göre Beton Agregasının Alkaliye Duyarlık Derecesinin Belirlenmesi

Belirli bir çimento-agrega kombinasyonunun bozulmaya yol açan reaktifliğinin bulunmadığını gösteren geçmis uzun dönemli bir tecrübe olmaması halinde, aşağıda belirtilen tedbirler alınmalıdır (konu ile ilgili daha fazla bilgi için CEN Report CR1901 “Regional specifications and recommendations for the avoidance of alkali-silica reactions in concrete” dökümanına bakılmalıdır):

• Beton karışımının toplam alkali muhtevasının sınırlandırılması,
• Etkin alkali muhtevası düşük olan çimento kullanılması,
• Reaktif olmayan bir agrega kombinasyonun kullanılması,
• Betonun suya doygunluk derecesinin sınırlandırılması.

Beton Yüzey Tabakasınıi Etkileyen Bileşenler

Görünüş özelliğinin, betonun temel bir özelliği olarak görüldüğü durumlarda, agregalardaki kütlece çok küçük yüzdelerdeki kirleticiler, beton mastarlamaları üzerinde önemli bir etkiye sahip olduklarından, agrega kaynağının belirli bir nihai kullanım için uygunluğuna itina gösterilmelidir. EN 1744-1:1998 Madde 14.2’ye uygun olarak tayin edilen hafif organik kirleticilerin oranı normal olarak;

a) İnce agreganın kütlece % 0,5’ini veya
b) İri agreganın kütlece % 0,1’ini aşmamalıdır.

Beton yüzeyinin önemli olduğu durumlarda, EN 1744-1:1998 Madde 14.2’ye uygun olarak tayin edilen hafif organik kirleticilerin oranı normal olarak;

a) İnce agreganın kütlece % 0,25’ini veya
b) İri agreganın kütlece % 0,05’ini aşmamalıdır.

Ayrıca bazı durumlarda (örneğin, dekoratif kaplamalı betonlarda olduğu gibi) hafif organik kirleticilerin seviyeleri konusunda ek şartlar koymak gerekebilir.

Beton döşeme kaplamalarının yüzey işlemlerine kullanılan ince agregalardaki karbonat muhtevasının kontrol edilmesi isteniyorsa, karbonat muhtevası EN 196-21:1989 Madde 5’te belirtildiği gibi, EN 1744-1:1998 Madde 12.3’e uygun olarak hazırlanan bir deney numunesi kısmı kullanılarak tayin edilmeli ve sonuçlar beyan edilmelidir.