Katkı Üreticileri Birliği (KÜB), geçtiğimiz günlerde "Betonda Donma-Çözülme Etkisi ve Hava Sürükleyici Katkılar Rehberi"ni yayınladı. KÜB Teknik Komitesi tarafından hazırlanan Rehber'in editörlüğünü ise Yasin Engin üstlendi. 

Bilindiği üzere "Beton" dayanıklılığı, yanmazlığı, çelik ile uyumu, şekil verilebilirliği gibi birçok üstün özelliği nedeniyle en yaygın kullanılan yapı malzemesi. Ancak, özellikle soğuk iklim koşullarında sıkça karşılaşılan donma-çözülme döngüleri, betonun uzun vadeli performansını ciddi şekilde etkileyebiliyor. Bu önemli soruna ışık tutmak amacıyla KÜB Teknik Komitesi tarafından hazırlanan "Betonda Donma-Çözülme Etkisi ve Hava Sürükleyici Katkılar Rehberi", betonun donma-çözülme etkisine karşı dayanımını artırmak için kullanılan hava sürükleyici katkıların işlevini, uygulamasını ve etkilerini ele alıyor. Rehber'de mühendisler, teknisyenler, akademisyenler ve uygulayıcılar için temel bilgiler sunulurken aynı zamanda saha uygulamalarında dikkat edilmesi gereken kritik noktalar da vurgulanıyor.

“Donma-Çözülme Olayı: Mekanizma ve Etkiler”, “Betonda Donma-Çözülmeye Karşı Dayanıklılığı Etkileyen Faktörler”, “Donma-Çözülme Hasar Türleri”, “Hava Sürükleyici Katkılar: Tanım ve Özellikler”, “Hava Sürükleyici Katkıların Donma-Çözülme Direncine Etkisi”, “Donma-Çözülme Direnci Açısından Uygulama Esasları”, “Hava İçeriği Kontrol Yöntemleri ve Standartlar”, “Katkı Seçimi ve Uygunluk Kriterleri” gibi başlıkların yer aldığı Rehber'den “Hava Sürükleyici Katkılar: Tanım ve Özellikler” bölümünden bazı önemli noktaları sizlerle de paylaşıyoruz. REHBERİN TÜMÜNE ise bu linki tıklayarak ulaşabilirsiniz. 

Hava sürükleyici katkılar, beton karışımına mikroskobik hava kabarcıkları kazandırmak amacıyla kullanılan kimyasal katkı maddeleridir. Bu katkılar, donma-çözülme döngülerine karşı betonun dayanıklılığını artırmakla kalmaz, aynı zamanda işlenebilirlik gibi bazı taze beton özelliklerine de katkı sağlar. 

Tanım ve Genel Özellikler
Hava sürükleyici katkılar, beton karışımı sırasında binlerce mikroskobik, düzgün dağılmış ve kararlı hava kabarcığının oluşmasını sağlar. Bu kabarcıklar suyun donması sırasında oluşan iç basıncı absorbe ederek betonun çatlamasını engeller.
• Kabarcık çapı: Genellikle 10–500 mikron aralığında
• Hacimsel hava içeriği: %4–%8 arası (donma-çözülme şiddetine, agrega tipi ve maksimum tane büyüklüğüne göre değişir)
• Kararlılık süresi: Betonun priz süresi boyunca hava kabarcıklarının bozulmaması esastır

Çalışma Mekanizması
Hava sürükleyici katkılar, yüzey aktif maddeler içerir. Bu maddeler suyun yüzey gerilimini azaltarak hava kabarcıklarının karışım içinde kalıcı olmasını sağlar. Mikserin çalkalama hareketi sırasında beton içerisine doğal olarak giren hava, bu katkılar sayesinde küçük ve stabil kabarcıklar hâline gelir. Bu kabarcıklar donan suyun genleşmesiyle oluşan basıncı yumuşatarak betonun hasar görmesini engeller.

Şekil: Sürüklenmiş hava boşlukları

Hava sürükleyici katkılar, hava-su arayüzünde etki eder. Hava sürükleyici katkılar tipik olarak hidrofilik olan ve suyu çeken negatif yüklü bir başlığa ve suyu iten hidrofobik bir kuyruğa sahiptir. Aşağıdaki Şekil'de gösterildiği gibi hidrofobik uç, karıştırma işlemi sırasında oluşan kabarcıklar içindeki havaya çekilir. Hidrofilik olan kutup ucu, kendisini suya doğru yönlendirir (a). Hava sürükleyici katkı, hava kabarcıklarını tutmak ve stabilize etmek için yeterli dayanım ve esnekliğe sahip, sabun filmine benzer, sert, su itici bir film oluşturur. Hidrofobik film ayrıca suyu kabarcıklardan uzak tutar (b). Mekanik karıştırma hava kabarcıklarını dağıtır. Her kabarcığın etrafındaki yük, kabarcığın birleşmesini önleyen itici kuvvetlere yol açar (c&d). Yüzey yükü, hava kabarcığının çimento ve agrega parçacıklarının yüklü yüzeylerine yapışmasına neden olur. İnce agrega parçacıkları ayrıca karışımdaki kabarcıkları tutmaya yardımcı olmak için üç boyutlu bir ızgara görevi görür (e). Bu, karışımın kohezyonunu geliştirir ve hava kabarcıklarını daha da stabilize eder (f).

Şekil: Hava sürükleyici katkıların çalışma mekanizması

Katkı Türleri
Hava sürükleyici katkılar genel olarak aşağıdaki tabloda belirtilen kimyasal gruplara ayrılmaktadır. Ağaç türevi katkılar en yaygın kullanılan doğal kaynaklı katkılardır. Vinsol reçinesi, bu grup içinde en bilinenidir ve trisiklik asitler, fenolik bileşikler ve terpen karışımından oluşur. Hızlı kabarcık oluşumu sağlar ve diğer katkı maddeleriyle genellikle uyumludur. Ağaç reçinesi de benzer bileşime sahip olup, Vinsol reçinesine benzer performans gösterir. Tall yağı ise esas olarak yağ asitlerinden oluşur ve daha küçük çaplı, yavaş hava oluşumu sağlar. Ağaç türevi asit tuzları ise alkali ya da alkanolamin formlarında bulunur ve katkı sınıfları arasında yer alır.

Bitkisel yağ asitleri ise hindistan cevizi yağı gibi doğal yağlardan elde edilir. Genellikle alkanolamin tuzları şeklinde formüle edilirler. Bu katkılar, kaba kabarcık yapısı oluşturur ve karıştırma sırasında orta düzeyde hava kaybına neden olabilir.

Sentetik deterjanlar, endüstriyel olarak üretilen ve genellikle alkil-aril sülfonatlar ve sülfatlar (örneğin sodyum dodesil benzen sülfonat) içeren katkılardır. Bu tür katkılar hızlı kabarcık oluşumu sağlar, ancak iri hava boşlukları oluşturma eğilimindedir ve bazı süper akışkanlaştırıcılarla uyumsuzluk gösterebilirler.

Son olarak, günümüzde nadiren kullanılan katkılar arasında lignosülfonatların tuzları, oksitlenmiş petrol atıkları, protein bazlı malzemeler ve donmuş hayvan yağı gibi bileşenler yer alır. Bu katkılar tarihsel olarak kullanılmış olsa da modern beton teknolojisinde yerlerini daha etkili ve uyumlu katkı maddelerine bırakmışlardır.

Tablo / Hava sürükleyici katkı türleri

Hava Sürükleyici Katkıların Etkin Kullanımı
• Doğru Hava İçeriği Hedeflenmeli
Tipik olarak hedef hava içeriği %4–%8’dir (Özellikle dış ortamda kullanılacak donatısız betonlar için)
Hava içeriği, maksimum agrega boyutuna ve kullanım amacına göre değişir.

• Katkı Dozajı Kontrollü Ayarlanmalı
Aşırı katkı → dayanım kaybı
Yetersiz katkı → yeterli hava boşluğu oluşmaz, koruma azalır
Katkı dozu, çimento cinsine, karışım oranlarına ve karıştırma süresine göre optimize edilmelidir.

• Karıştırma Süresi ve Hızı Önemlidir
Yeterli karıştırma süresi: hava kabarcıklarının düzgün dağılması için gereklidir.
Ancak çok uzun süre karıştırmak hava kabarcıklarının patlamasına neden olabilir.

• Agrega ve Malzeme Seçimi Etkiler
Özellikle ince malzemeler, katkının etkisini azaltabilir.
Uygun granülometri, hava kabarcıklarının düzgün dağılması açısından önemlidir.

• Saha Kontrolleri Yapılmalı
Zamana bağlı beton hava içeriğindeki değişimi de kontrol edilmelidir.
Taze betonun hava içeriği, basınçlı hava ölçüm cihazı (TS EN 12350-7, ASTM C231) ile kontrol edilmelidir.
Beton döküldükten sonra da yapı içindeki hava boşluk yapısı, mikroskopla incelenebilir (TS EN 480-11, ASTM C457).

• Hedef: Uygun Hava Boşluk Yapısı
Sadece hava miktarı değil, kabarcıkların boyutu ve dağılımı da önemlidir.
Uygun hava boşluk yapısı → küçük, eşit dağılmış, bağlantısız kabarcıklar.

Beton Özelliklerine Etkisi
• Donma-Çözülme Dayanımı
En büyük avantajı budur. Mikro kabarcıklar, buzun genleşme basıncını absorbe eder.
ASTM C666 testlerine göre hava içeriği yeterli olan betonlar 300 döngü sonunda dahi bütünlüğünü koruyabilir.

• İşlenebilirlik
Hava kabarcıkları topaklanmayı azaltır, karışıma "kayganlık" kazandırır.
Daha az suyla daha kolay yerleşebilen bir karışım oluşur.

• Basınç Dayanımı
Hava hacmi arttıkça dayanım genellikle %5 - 6 civarında azalır.
Ancak %4 – 6 aralığındaki hava miktarı ile bu kayıp minimum düzeydedir ve dayanıklılık artışı ile telafi edilir.
ACI 212-3R'ye göre, hava içeriğindeki %1’lik artış, basınç dayanımında yaklaşık %5 azalmaya neden olabilir.

• Ayrışma Direnci ve Homojenlik
Karışımda ayrışmayı önler, agrega ve çimentonun dengeli dağılmasını sağlar.

Uygulama Önerileri ve Kontrol
• Hedef hava içeriği, beton sınıfına, agreganın tane dağılımına ve uygulama koşullarına göre belirlenmelidir.
• TS EN 934-2 standardına göre hava sürükleyici katkıların performansları belgelendirilmelidir.
• Beton yerinde döküldükten sonra hava içeriği TS EN 12350-7 veya ASTM C231 Standartlarına göre kontrol edilmelidir...

 REHBERİN TÜMÜNE bu linki tıklayarak ulaşabilirsiniz. 

ŞANTİYE^®
Daha iyi yapılar için...
13 Mayıs 2025

Türkiye'nin en ESKİ ve en çok ZİYARET EDİLEN şantiyesi: ŞANTİYE^®... 
İnşaata dair "KAYDADEĞER" ne varsa... 1988'den bu yana...
Şantiye^®nin ürettiği, derlediği ve yayınladığı içeriklerde öncelik “KAMUSAL YARAR”dır... 
Ve yayınlanan içeriğin “ÖZEL” olmasına özen gösterilir...

BASILI DERGİ + E-DERGİ + SANTİYE.COM.TR + SOSYAL MEDYA + DİJİTAL PLATFORMLAR... 

İnşaat sektörünün buluşma noktası Şantiye^®, “Güven”i temsil eden “Basılı bir Yayın” olma özelliğinin yanı sıra yenilenen web sitesi, Turkcell Dergilik ve Türk Telekom E-Dergi gibi mobil uygulamalardaki varlığı, 42 bin E-Bülten abonesi ve 85 bin sosyal medya takipçisi-bağlantısıyla inşaat sektörünün en önemli iletişim platformlarından biri olmaya her ortamda devam ediyor... 1988'den bu yana...

Şantiye^® ayrıca yapı sektörüne "Şantiye'nin Yıldızı Ödülü", "Yılın Yeşil Yapı Malzemesi / Teknolojisi Ödülü" ve "Şantiyeden Kareler Fotoğraf Yarışması" gibi farklı organizasyonlarla da katkı sunuyor. 

Şantiye^®nin son sayısı da dahil 1988 yılından bugüne kadar yayınlanan TÜM SAYILARINA E-Dergi olarak göz atmak için lütfen tıklayın... 

Şantiye^®, başta ABONELERİ olmak üzere 2020-2025 yıllarında ilan veren firmalar ABS Yapı, Akyapı, Alumil, Anadolu Motor (Honda), Alkur, Ak-İzo, Altensis, Arbiogaz, Aremas, Arfen, Artus, Assan Panel, Asteknik, Atos, Batıçim, Baumit, Betek, Betonblock, Borusan CAT, Bosch Termoteknik, Bostik, BTM, Buderus, Bureau Veritas, Chryso, Çimsa, Çuhadaroğlu, Çukurova Isı, Deutsche Messe, Duyar Vana, DYO, Efectis ERA, Ekomaxi, Elkon, Emülzer, Eryap, Filli Boya, Fixa, Fullboard, Form Endüstri Ürünleri, Form Endüstri Tesisleri, Form MHI (Mitsubishi Heavy Industries) Klima, Garanti Leasing, GF Hakan Plastik, Gökçe Brülör, Grundfos, Hannover Fairs, Hilti, IQ Alüminyum (by Deceuninck), İNKA, İntek, İpragaz, İstanbul Teknik, İzocam, İzoser, Kalekim, Knauf, Knauf Insulation, Komatsu, Köster, Kuzu Grup, LG, Marubeni, Masdaf, Master Builders Solutions, MBI Braas, Meiller Kipper (Doğuş Otomotiv), Messe Frankfurt, Messe München/Agora Tur., Mekon, Mitsubishi Chemical, Molecor, Nalburdayim.com, NETCAD, ODE, Ökotek, Özler Kalıp, Özpor, Panasonic, PERI, Pimakina, Polyfibers, Polyfin, Prometeon, Ravago, Rehau, Saint Gobain Türkiye, Samsung, Saray Alüminyum, Schüco, Selena (Tytan), Sentez Mekanik, Serge Ferrari, Shell, Siemens, Sistem İnşaat, Soudal, Sika, Şişecam, Temsa, TMS, Tekno Yapı, Türk Ytong, Tremco illbruck, Vaillant, Vekon, Viessmann, Wermut, Wilo, Winsa, XCMG, Xylem ve ZF'nin değerli katkılarıyla hazırlanmaktadır.

ABONE OLMAK İÇİN
Bir yıllık abonelik bedelimiz olan 1.800 TL (6 Sayı, KDV Dahil)'yi TR70 0001 0008 5291 9602 1550 01 IBAN no’lu hesabımıza (Ekosistem Medya) yatırıp; ardından dekontu, açık adresinizi ve fatura bilgilerinizi (şahıs ise TC kimlik no; firma ise vergi dairesi-numarası) santiye@santiye.com.tr adresine e-posta veya 0532 516 03 29 no’lu telefona WhatsApp / SMS aracılığıyla ulaştırabilirsiniz.