Beton numunesi nasıl alınır? 7 ve 28 günlük basınç deneyi

Numune, teslim edilen betonun kimliğidir. Bir uyuşmazlık çıktığında — yapı denetim raporunda, hakedişte veya yıllar sonra bir güçlendirme incelemesinde — tarafların elinde kalan tek sayısal dayanak, o dökümden alınan numunelerin basınç dayanımıdır. İrsaliye betonun hangi sınıf olarak sevk edildiğini, numune ise sahada hangi dayanımı verdiğini gösterir; ikisi birlikte anlam taşır.

Numune almadan dökülen beton, kalitesi ne olursa olsun kanıtsızdır. Sonradan yapılacak karot alma hem yapıya zarar verir hem de daha tartışmalı bir yoldur. Numune almak, dökümün en ucuz sigortasıdır.

Numuneyi kim alır: numuneyi betonu teslim alan taraf, yani yüklenici veya şantiye alır. İşi bir laboratuvar teknisyeninin yapması tercih edilir; şişleme sayısı, kalıp hazırlığı ve kür koşulları sonucu doğrudan etkiler. Yapı denetimine tabi işlerde numune, denetim görevlisinin gözetiminde alınır, etiketlenir ve laboratuvara nakli kayıt altına alınır. Üreticinin numune alma anında sahada bulunması, sonradan çıkacak tartışmanın büyük kısmını baştan bitirir.

Numune alma kuralları taze beton deneyleri standardının numune alma bölümünde tanımlıdır (TS EN 12350-1). Sahada uygulaması şudur:

• Boşaltımın ortasından alın. İlk boşalan kısım oluğa ve kazan cidarına yapışan malzemeyi taşır, son kısım ise ayrışmış olabilir. Numune, yükün ilk ve son kısmından alınmaz.
• Numune öncesi kazanı karıştırın. Transmikser sahaya geldiğinde kazan yüksek devirde birkaç dakika döndürülür, sonra boşaltıma geçilir.
• Tek kepçeyle değil, birkaç seferde alın. Boşaltım sürerken kovaya iki üç ayrı hamlede alınan beton bir tekneye boşaltılır, kürekle karıştırılarak homojenleştirilir.
• Bekletmeyin. Numune alındıktan sonra kalıplama gecikirse beton kıvamını kaybeder ve numune artık o yükü temsil etmez. Aynı mantık yükün kendisi için de geçerlidir; mikserde bekleyen betonun süre kuralını ayrıca yazdık.
• Aynı yükten çökme deneyi de yapın. Slump ölçümü ile basınç numunesi aynı yükten alındığında, düşük sonuç çıktığında kıvam verisi elinizde olur.

Kaç numune alınır? İki ayrı çerçeve var, ikisini karıştırmayın. Üretici tarafında sıklık TS EN 206 ve uygulama standardı TS 13515 mantığıyla belirlenir: ilk üretim aşamasında daha sık, üretim istikrar kazandıkça belirli hacim ve zaman aralıklarında. Şantiye tarafında ise yapı denetimine tabi yapılarda numune sayısını Bakanlık genelgesi bağlar. Buna göre şantiyeye gün içinde tek bir beton yükü teslim edilmişse 8 adet numune alınır; bunların 2 adedi 7. günde, 6 adedi 28. günde kırılır. Gün içinde birden fazla yük geliyorsa numune sayısı ve numune alınacak transmikser sayısı, dökülen hacim (m³) veya dökülen alan (m²) üzerinden genelge tablosundan bulunur; hacim büyüdükçe hem numune alınan transmikser sayısı hem toplam numune sayısı artar.

Bu sayıyı döküm öncesinde bulmanın pratik yolu, toplam hacmi yük adedine çevirmektir. Transmikser kazanları 12 m³ kapasitelidir; yani "tek yük" dediğimiz teslimat 12 m³'e kadar betondur. 40 m³'lük bir döşeme dökümü bu hacimle dört transmikser eder: üç dolu yük ve kalan 4 m³. Böyle bir dökümde sayı, tek yük satırından değil genelge tablosunun çok yüklü döküm satırından okunur. Numune sayısı sabit bir rakam değildir; dökülen hacme, döküm alanına, elemanın türüne ve gün içinde gelen yük adedine göre değişir, kırım günleri de bu sayıya göre planlanır.

Sayı kadar önemli olan dağılımdır: numuneler tek bir transmikserden değil, dökümü temsil edecek şekilde ilk, orta ve son yüklere yayılarak alınır.

Beton sınıfındaki iki sayı, iki farklı numune geometrisine ait karakteristik basınç dayanımıdır. C30/37 betonunda 30 MPa silindir numunenin, 37 MPa küp numunenin karakteristik dayanımıdır. Aynı beton küp numunede daha yüksek sonuç verir; sebebi numunenin boy/en oranı ile deney sırasında yükleme başlıklarının numuneyi yanal olarak tutmasıdır. Bu yüzden sonuç okunurken hangi kalıbın kullanıldığı belirleyicidir: küpten çıkan bir değer silindir sınırıyla karşılaştırıldığında beton olduğundan iyi, tersi durumda olduğundan kötü görünür.

Kalıp boyutu ile agrega ilişkisini de gözden kaçırmayın: numunenin en küçük boyutu, en büyük agrega tane boyutuna (Dmax) göre yeterince büyük olmalıdır. 150 mm küp, Dmax 40 mm'ye kadar olan betonlarda kullanılabilir; 100 mm küp ise Dmax 20 mm'yi aşan betonlar için uygun değildir. Dmax 16 mm veya 22,4 mm ile ürettiğimiz hazır beton sınıflarında 150 mm küp güvenli seçimdir.

Numunenin yapımı ve kürü, sertleşmiş beton deneyleri standardının ilgili bölümünde tanımlıdır (TS EN 12390-2). Sahada sıra şudur:

1. Kalıbı hazırlayın. Kalıp temiz, sızdırmaz ve içi ince bir kalıp yağı ile yağlanmış olmalı. Sızdıran kalıptan su kaçar, o numunenin sonucu değişir.
2. Tabakalar hâlinde doldurun. Beton kalıba tek seferde değil, tabakalar hâlinde yerleştirilir; 150 mm küp iki tabakada doldurulur ve her tabaka ayrı ayrı sıkıştırılır.
3. Sıkıştırın. Şişleme çubuğu tabaka boyunca eşit dağıtılarak batırılır ve bir alt tabakaya hafifçe girecek kadar ilerletilir. Vibrasyon masası kullanılıyorsa çimento şerbeti yüzeye çıkana kadar titreşim uygulanır, fazlası ayrışma yapar. Ardından kalıbın yan yüzlerine lastik tokmakla hafifçe vurup hava kabarcıklarını çıkarın.
4. Yüzeyi düzleyin ve etiketleyin. Üst yüzey mala ile düzlenir. Etikete beton sınıfı, döküm tarihi ve saati, irsaliye numarası, transmikser plakası, dökülen eleman ve numune numarası yazılır; etiket suda okunabilir kalmalı.
5. İlk günü doğru geçirin. Numune kalıpta iken sarsıntısız bir yerde, güneş almadan ve kurumaya karşı örtülü tutulur. Kasanın üstünde güneşe bırakılan numune daha ilk gece bozulur.
6. Kalıptan çıkarın. Standart, numunenin kalıpta en az 16 saat kalmasını öngörür; üst sınır birkaç günü aşmaz. Sahadaki pratik 16–24 saat aralığıdır. Çok erken sökülen numunenin köşesi kırılır, geç sökülen numune kurumaya başlar.

Şantiyede düşük çıkan sonuçların önemli bir bölümünün sebebi beton değil, numunenin bakımıdır. Kalıptan çıkan numune, kırım gününe kadar 20 ± 2 °C sıcaklıkta su içinde veya aynı sıcaklıkta ve bağıl nemi yüksek bir kür odasında saklanır. Suda saklarken numunenin tamamı su altında olmalı, üstü açıkta kalmamalıdır.

Yanlış saklamanın sonucu tek yönlüdür: dayanım düşer. Çimentonun hidratasyonu su ile sürer, kuruyan numunede dayanım kazanımı erken durur. İzmir yazında şantiye köşesinde güneşte bekleyen numune ile su küvetindeki numune arasındaki fark, betonun değil bakımın farkıdır; kışın donma da sonucu aynı şekilde bozar. Aynı mantık dökülen betonun kendisi için de geçerlidir, nedenini ilk 7 günün neden kritik olduğunu anlattığımız yazıda bulabilirsiniz.

Sahada su küveti kurulamıyorsa numuneler kalıptan çıkar çıkmaz laboratuvara teslim edilmeli, kürün geri kalanı orada yapılmalıdır. Taşıma sırasında numune darbe almamalı, kurumamalı ve ısınmamalıdır; ıslak bez ve kapalı kap kullanın.

7 günlük kırım erken uyarı içindir. Yaygın kabule göre 7 günlük dayanım, 28 günlük dayanımın %60 ile %75'i kadar çıkar. Bu oran sabit değildir: çimento tipi, katkı, ortam sıcaklığı ve kür koşulları oranı kaydırır. Cüruflu veya uçucu küllü çimentolu betonlar dayanımın önemli kısmını 7. günden sonra kazanır; bu betonlarda düşük 7 gün sonucu tek başına ret gerekçesi değildir.

Sonuç okunurken iki nokta önemlidir. Birincisi, beton sınıfındaki değer karakteristik dayanımdır: sonuçların yalnızca küçük bir kısmının (%5 mertebesinde) altına düşebileceği alt sınır. Ortalamanın bu değere eşit olması yetmez, belirli bir pay kadar üzerinde olması beklenir. İkincisi, değerlendirme tek numuneyle değil sonuç serisiyle yapılır. TS EN 206 ve TS 13515 uygunluk mantığında ilk üretimde ortalamanın fck + 4 MPa'yı sağlaması, sürekli üretimde üretimin standart sapmasına bağlı bir payı taşıması, tek bir deney sonucunun ise fck - 4 MPa değerinin altına düşmemesi aranır. Tek bir düşük numune otomatik olarak betonun reddi anlamına gelmez; şüphe sürerse yapıdan karot alınarak yerindeki dayanım değerlendirilir.

Bu payın sahada tutması, işin santral tarafında başlar. Reçete standardın asgari sınırına oturtulmaz; çimento miktarı ve su/çimento oranı, maruziyet sınıfının izin verdiği sınırın güvenli tarafında kalacak şekilde bir marjla kurulur. Sınırın tam üzerine oturan bir karışımda tek bir hammadde dalgalanması sonucu alt sınırın altına indirir; sınırın üzerinde pay bırakan karışımda aynı dalgalanma seriyi bozmaz. Numune sonuçlarının 28. günde düzenli olarak sınıfın üzerinde toplanması, tesadüf değil bu payın karşılığıdır.

Deney raporunda şunlara bakın: numunenin boyutu ve tipi (150 mm küp mü, 150/300 mm silindir mi), döküm ve kırım tarihi, kırım yaşı, kür şekli, kırılma yükü ve hesaplanan dayanım, kırılma biçiminin uygun olup olmadığı. Yükleme hızı da deney standardında bağlanmıştır; basınç deneyinde 0,6 ± 0,2 MPa/s mertebesinde sabit bir hız uygulanır (TS EN 12390-3). Hızlı yüklenen numune olduğundan yüksek sonuç verir.

Şantiyede en çok yapılan 6 hata:

1. Numuneyi kürsüz bırakmak; suya koymadan güneşte veya kuru zeminde bekletmek.
2. Yanlış noktadan almak; boşaltımın ilk veya son kısmından, ya da oluk dibinde biriken betondan numune almak.
3. Numuneye su veya çimento eklemek; kıvamı açmak için kovaya su katmak sonucu doğrudan düşürür.
4. Etiketsiz numune; hangi transmiksere, hangi elemana ve hangi saate ait olduğu bilinmeyen numunenin kanıt değeri kalmaz.
5. Geç kırım; kırım günü planlanmadığında 28 günlük sonuç karşılaştırılabilir olmaktan çıkar.
6. İrsaliye ile eşleştirmemek; sonuç raporu elinize geçtiğinde hangi sevkiyata ait olduğunu gösteremezsiniz.

Son madde en sinsi olanıdır. Numune etiketindeki irsaliye numarası, plaka ve saat, sevkiyat kaydındaki harman bilgisiyle birebir eşleşmelidir. İSM Beton'da santral bilgisayar kontrollü çalışır, her harman ve her sevkiyat dijital kayıt altındadır, sevkler e-irsaliye ile belgelenir ve talep eden müşteriye irsaliye listesi e-posta ile gönderilir; böylece numune sonucu ile o gün gelen yükleri saat saat karşılaştırabilirsiniz. İrsaliyedeki alanların anlamını irsaliye okuma yazımızda anlattık.

Buca ve çevresindeki dökümlerde numune saatini ve laboratuvar teslimini döküm planının parçası olarak konuşun; pompa saati kadar önemlidir.