Fabrika inşaatlarında malzeme kalitesi tartışması genelde iki yerden patlak verir.
Birincisi 28. gün. Numune sonuçları gelir, birkaç değer proje sınıfının altındadır, laboratuvar ile hazır betoncu birbirini suçlar, karot kararı çıkar, döküm durur. İkincisi devreye almadan yaklaşık bir buçuk yıl sonradır: forklift trafiğinin altında zemin betonu tozumaya başlar, derz kenarları kırılır, raf ayaklarının altında oturmalar görünür. Bu ikincisi daha sinsidir, çünkü artık üretim çalışmaktadır ve tamir demek üretimi durdurmak demektir.
Her iki durumda da fatura yatırımcıya kesilir. Ve her ikisinde de kök neden aynı yerdedir: malzeme sınıfı, projeyi kimse itiraz etmeden onaylasın diye "yönetmeliğin izin verdiği en düşük" değere kurulmuştur.
Önce şu gösterimi düzeltelim
Piyasada "C30 beton", "C40 beton" denir. Standart gösterim böyle değildir. Beton sınıfı C30/37 biçiminde yazılır; ilk sayı silindir numune dayanımı, ikincisi küp dayanımıdır. Yanına çevresel etki sınıfı (XC, XD, XS, XF), S1-S5 arası kıvam sınıfı ve Dmax olarak en büyük dane çapı eklenir.
Yani doğru yazımı C30/37 ve C40/50'dir. Küçük bir ayrıntı gibi görünüyor ama sipariş fişinde "C30" yazması ile "C30/37 XC4 S4 Dmax 22" yazması arasında, santralin size ne göndereceği açısından ciddi fark vardır. Şartnamesi eksik yazılmış beton, en ucuz yorumla üretilir.
Aynı hassasiyet donatıda da geçerli. B420 ya da B500 diye bir çelik yok; sonundaki C indisi mutlaka yazılmalı. BÇ simgesi ise eskidir, ne TS 500:2000'de ne de TS 708:2016'da tanımlıdır.
Yönetmeliğin tabanı zaten yükseldi
2018 deprem yönetmeliği bu tartışmanın zeminini değiştirdi. TBDY 2018 ile en düşük beton sınıfı C25 olarak belirlendi; kapsamdaki hiçbir betonarme binada C25'ten düşük dayanımlı beton kullanılamıyor. 2007 yönetmeliğinde bu sınır C20'ydi. Kullanılabilir aralık, TS EN 206'da verilen betonlardan C25 ile C80 arası olarak tanımlandı. Ayrıca kapsamdaki tüm betonarme binalarda nitelik denetimli, bakımı yapılmış ve vibratörle yerleştirilmiş beton kullanımı zorunlu hale getirildi.
Donatı tarafında değişiklik daha keskin. 2007 yönetmeliğinde S220 ve S420 kullanılıyordu; 2018 TBDY, deprem etkisi altındaki betonarme yapılarda TS 708'de tanımlı B420C ve B500C nervürlü donatı çeliği kullanılması şartını getirdi. S420 beton çeliği ancak çekme dayanımı/akma dayanımı oranının 1,35'ten küçük olması ve eşdeğer karbon oranının %0,55'i geçmemesi koşuluyla kullanılabiliyor; yüksek binalarda ise yalnızca B420C ve B500C'ye izin var.
Buraya kadarı zorunluluk. Asıl mesele şu: yönetmelik minimumu tanımlar, projeyi tanımlamaz. Fabrika minimumla yapılmaz.
C25 neden bir fabrikaya yetmiyor
Yükler farklı. Bir üretim tesisinde kolonlar sadece kendi ağırlığını ve çatıyı taşımaz. Gezer vinç yürüme yolu vardır, vincin dinamik ve yatay yükleri vardır, ekipman ankrajları vardır, yüksek raflı depo bölümünde zemine ton/m² mertebesinde yükler biner. Bunlar bir konut projesinde karşılığı olmayan etkiler.
Kesit ve sehim. Yüksek dayanım sınıfı sadece daha fazla yük değil, daha rijit bir yapı demek. Eurocode 2'ye göre C40/50 için elastisite modülü yaklaşık 35 GPa mertebesindedir. Kreyn kirişinde ya da uzun açıklıklı bir çatı elemanında bu fark doğrudan sehime, yani vincin düzgün yürüyüp yürümediğine yansır. Ayrıca daha yüksek sınıf, aynı yük için daha küçük kolon kesiti anlamına gelir; fabrikada bu, kaybedilmeyen üretim alanıdır.
Dayanıklılık. Beton sınıfı aslında dayanımın yanı sıra geçirimliliğin de vekilidir. Yüksek sınıf, düşük su/çimento oranı demektir; düşük su/çimento oranı, betonun içine klorür ve karbondioksit girişinin yavaşlaması, dolayısıyla donatının daha geç paslanması demektir. Yapılan çalışmaların ortak sonucu, su/çimento oranının beton kalitesini belirleyen en önemli parametre olduğu yönünde.
Asıl sipariş kalemi: çevresel etki sınıfı
Şartnamelerde en sık atlanan yer burasıdır. TS EN 206 ve ulusal eki TS 13515, etkileri şu şekilde sınıflandırır: XO korozyon riski yok, XC karbonatlaşma kaynaklı korozyon, XS deniz suyu klorürleri, XD deniz suyu dışındaki klorürler, XF donma-çözülme, XA kimyasal etki, XM mekanik aşınma.
Bu sınıflara göre karışım tasarımı, su/çimento oranı ve en düşük çimento dozajı belirlenir. Somut bir örnek olarak deniz etkisi altındaki betona bakalım: XS1 sınıfında en büyük su/çimento oranı 0,50, en az çimento içeriği 300 kg ve en düşük dayanım sınıfı C30/37; XS2 ve XS3'te ise su/çimento 0,45'e iner, çimento 320-340 kg'a çıkar ve en düşük sınıf C35/45 olur.
Dikkat edin: burada C30/37'yi zorunlu kılan şey statik hesap değil, dayanıklılık. Bir fabrikada da tablo aynı mantıkla işler ve genellikle birden fazla etki üst üste biner. TS EN 206 ve TS 13515'e göre beton, belirtilen çevresel etkilerin birden fazlasına aynı anda maruz kalabilir. Bu durumda en sıkı şart geçerlidir.
Tipik bir üretim tesisinde neyle karşılaşırsınız:
- Kapalı üretim holünde nem değişimi ve karbonatlaşma → XC3/XC4
- Forklift ve transpalet trafiğine maruz zemin → XM
- Gıda tesisinde süt, meyve suyu, laktik asit; galvaniz veya kaplama hattında asit; gübre ve yem tesisinde tuz yükü → XA
- Yükleme rampaları, açık saha betonları, buz çözücü tuz → XD ve XF birlikte
- Atık su kanalları, arıtma yapıları → XA, çoğu zaman sülfat etkisiyle
Bu listeye bakınca C30/37'nin bir "iyileştirme" değil, birçok fabrika için zaten tabandaki gereksinim olduğu görülür. Nitekim sektörde hazır beton çoğunlukla C30/37 ya da C35/45 sınıfı olarak tanımlanıyor; asıl olan betonun istenen mekanik performansı yapının tüm servis ömrü boyunca koruması.
C40/50 nereye giriyor
C40/50, yerinde dökme bir sanayi yapısının tamamında kullanacağınız bir sınıf değil. Ama iki yerde neredeyse standarttır.
Prefabrik ve öngerilmeli elemanlar. Türkiye'deki prefabrik üreticilerin ürün kataloglarına bakmak yeterli: 27 metreye kadar açıklık geçen çatı makasları C40-50 beton, ön germeli üretim, B420C donatı sınıfı ve 0,5-0,6 inç 270K düşük gevşemeli halat ile tanımlanıyor. Sanayi yapılarında gezer vinç kapasitesine göre tasarlanan kreyn kirişleri de aynı şekilde: 9,8 metreye kadar açıklık, C40-50 beton, ön germeli, 25 tona kadar yük kapasitesi. Bunun sebebi sadece nihai dayanım değil; öngerilme kuvvetinin betona aktarılabilmesi için erken yaşta yüksek dayanım gerekiyor.
Ağır yüklü yerinde dökme elemanlar. Silolar, bunkerler, ağır makine kaideleri, yüksek kapasiteli vinç taşıyan kolonlar. C40/50 tipik olarak öngerilmeli beton, köprü kirişleri, yüksek performanslı kolonlar, ağır yüklü sanayi tesisleri ve silolarda kullanılıyor.
Prefabrik satın alıyorsanız ürünün belgelerine de bakın. Prefabrik elemanlar TS 500, TS 498, TBDY 2018 ve öndökümlü beton mamuller için genel kuralları veren TS EN 13369 çerçevesinde çözümlenir; üreticiden G uygunluk belgesi ve fabrika üretim kontrolü uygunluk belgesi istenebilir.
Zemin betonu: en çok şikâyet üreten kalem
Fabrikada yapısal hesabın dışında kalan ama operasyonu en çok etkileyen eleman zemin betonudur. Statikçi çoğu zaman "zemin betonu mimari" der, mimar "bu yapısal" der, arada kimsenin sahiplenmediği bir kalem olur.
Oysa gereksinimler açıkça tanımlıdır. Endüstriyel zeminde taze beton tarafında kıvam, hava içeriği ve sıcaklık kontrol edilir; sertleşmiş beton tarafında 7 ve 28 günlük basınç numunelerinin yanı sıra lif kullanılıyorsa eğilme dayanımı ve tokluk EN 14651 gibi standartlara göre doğrulanır. Düzlemsellik FF/FL ölçümüyle raporlanır, çatlak haritası çıkarılır ve tipik kabul kriteri çatlak genişliğinin 0,3 mm'nin altında kalmasıdır.
Klasik hasır donatılı zemin çözümünün zayıf noktası da bilinir. Nemli ortamda ve tuzlu koşullarda (soğuk hava depoları tipik örnek) hasırda korozyon başlar, kesit azalır, yük taşıma kapasitesi düşer ve korozyonun genleşmesi yüzey patlamalarına yol açar. Çelik tel veya makro fiber donatılı çözümler bu yüzden yaygınlaştı.
Bir de ölçek meselesi var. Basit tasarımlar küçük anolarla dökülen sıradan zeminlerde iş görür; ancak soğuk hava depoları, 10 metre yüksekliğinde rafların bulunduğu ambarlar ve derzsiz zeminler için yetersiz kalır. Yüksek raflı depoda düzlemsellik toleransı, forkliftin en üst rafa güvenle uzanıp uzanamayacağını belirler; sonradan düzeltilebilecek bir şey değildir.
Zemin betonunun kendi şartnamesi olmalı: kalınlık, alt zemin taşıma gücü, beton sınıfı, lif dozajı, derz planı ve derzlerde yük aktarma detayı, yüzey sertleştirici, düzlemsellik sınıfı ve kür yöntemi. Bunlar "usta bilir" kalemleri değil.
B420C'deki "C" tesadüf değil
Donatı seçimindeki asıl mesele akma dayanımı değil, süneklik. TS 708'in mekanik özellikler çizelgesi farkı net gösteriyor: B420B ve B420C'nin ikisinde de en düşük akma dayanımı 420 N/mm². Fark şurada: B420B için çekme/akma oranı en az 1,08 iken B420C için bu oran 1,15 ile 1,35 arasında sınırlandırılmış. Maksimum yükte toplam uzama (Agt) ise B420B'de en az %5, B420C'de en az %7,5. Her ikisinde de deneysel akma dayanımının karakteristik akma dayanımına oranı en fazla 1,30 olabiliyor.
Bu üç sayının anlamı şu:
Agt %7,5 — deprem sırasında kolon ve kiriş uçlarında plastik mafsal oluşur ve donatının kopmadan uzayabilmesi beklenir. Yapının enerji yutma kapasitesi buradan gelir. %5 ile %7,5 arasındaki fark, kâğıt üzerinde küçük, davranışta belirleyicidir.
Alt sınır 1,15 — çeliğin akmaya başladıktan sonra hâlâ dayanım kazanabilmesi, yani plastik bölgenin bir noktaya sıkışmayıp belirli bir uzunluğa yayılması demek.
Üst sınır 1,35 — bu, çoğu kişinin gözden kaçırdığı ama en önemli sınırdır. Betonarme tasarımın kapasite hiyerarşisi, hangi elemanın önce akacağı varsayımına dayanır. Donatı beklenenden çok daha güçlü çıkarsa bu hiyerarşi bozulur ve göçme, planlanan sünek eğilme yerine gevrek kesme kırılmasıyla gerçekleşir. Yani "daha sağlam demir" her zaman iyi haber değildir.
TBDY 2018 kiriş, kolon ve perde uçlarında kullanılacak çelik için bu koşulların tamamını arıyor ve bu koşulları yalnızca B420C ile B500C sağlıyor; bu nedenle yönetmelik doğrudan yalnızca bu iki çeliğe izin verirken S420'ye koşullu izin veriyor.
Peki neden B500C değil?
Meşru bir soru. B500C daha yüksek akma dayanımı sunar, aynı kapasite için daha az tonaj demektir. Ancak yüksek dayanımlı çelikte kenetlenme ve bindirme boyları uzar, detaylandırma daha hassas hale gelir, saha alışkanlığı ve tedarik sürekliliği de her yerde aynı değildir. B420C bu yüzden çoğu sanayi projesinde pratik varsayılan olmayı sürdürüyor. İkisi arasındaki seçim bir tercih meselesi değil, tasarımcının kararı — ama şartnamede hangisi yazıyorsa sahaya inen malzemenin o olması gerekir.
Sahada nasıl kontrol edilir
Malzeme kabulünde belge kadar çubuğun kendisi de bilgi verir. TS 708, donatı sınıflarının çubuk üzerindeki nervür şekilleri ve işaretçilerle gösterilmesini şart koşuyor: S420 çift açılı nervür ve kabartma daire, B420C çift açılı nervür ve tire, B500C ise dört açılı nervür ile ayırt ediliyor. Ayrıca her çelik çubuğun bir nervür sırası üzerinde imalatçıyı tanıtan bir işaret bulunmalı ve bu işaret 1,5 metreyi geçmeyen aralıklarla tekrarlanmalıdır.
Bu kontrolü ciddiye almak için sebep de var. Yapılan araştırma ve denetimler, pazarlanan bazı çeliklerin (özellikle S420'nin) yönetmelik koşullarını sağlamadığını göstermiş durumda.
Kaynaklı ek yapılacaksa bir kalem daha eklenir: kaynak yapılacak donatının karbon eşdeğeri TS 500'de verilen %0,50 sınırını aşmamalı ve bindirmeli kaynaklı ekler sertifikalı kaynakçılar tarafından yapılmalıdır.
Doğru malzeme yanlış uygulanırsa
Şartnameyi C40/50 ve B420C yazmak işin yarısı. Diğer yarısı sahada.
En çok atlanan adım kür. Şantiyede yeterli kür yapılmadığında beton dayanım kaybına uğrar; kür havuzunda tutulan numunelerle dışarıda bırakılan numuneler arasında dayanım açısından üç kata varan farklar saptanmıştır. Bu rakam numuneler için geçerli — ama numunede üç kat fark yaratan koşul, yapının kendisinde de benzer bir zafiyet üretiyor demektir. Şantiyede kür, ilk gün akşamı unutulan bir işten ibaret olmamalı; süresi ve yöntemi sözleşmede yazılı olmalı.
Numune alma da göründüğü kadar basit değil. Transmikserden boşaltılan betonun ilk veya en son kısmından numune alınmamalı; numune akan taze betonun tüm genişlik ve kalınlığını temsil edecek şekilde alınmalı ve işlem sırasında beton kirlenmeye, su almaya, su kaybetmeye ve sıcaklık değişimine karşı korunmalıdır. Pratikte bu kuralların ne kadarına harfiyen uyulduğu ayrı bir tartışma konusu.
Sonuçların değerlendirilmesi tarafında da çerçeve nettir: numuneler TS EN 12390-2'ye uygun hazırlanıp küre tabi tutulur, basınç dayanımı TS EN 12390-3'e göre tayin edilir ve uygunluk 28 gün yaşta değerlendirilir. C50/60 ve üzeri betonlarda numune sayıları iki katına çıkarılır. Genellikle 150 mm kenarlı küp numune tercih ediliyor; TS 13515 ise C35/45 ve üstü sınıflarda silindir numune kullanımına da izin veriyor.
Ve saha sırrı olmayan bir saha sırrı: kıvamı düşük gelen betona transmikserde su eklemek, C40/50 siparişini birkaç dakikada C25'e çevirir. Kıvam sorunu suyla değil, doğru kıvam sınıfı ve akışkanlaştırıcı katkı ile çözülür.
Rakamlar nereye oturuyor
Beton sınıfını C25/30'dan C30/37'ye çıkarmanın m³ maliyetine etkisi, toplam yatırım içinde ölçülemeyecek kadar küçük bir kalemdir. Donatıyı sertifikalı B420C olarak almanın maliyeti de öyle.
Karşı tarafa ne yazıldığına bakın: karot alınması ve güçlendirme kararı, zemin betonunun kırılıp yeniden dökülmesi, üretimin durması, sigortacının soru sorması. Endüstriyel bir tesiste bir haftalık üretim kaybının bedeli, çoğu zaman tüm betonarme imalatın malzeme farkını kat kat aşar.
Bu yüzden malzeme sınıfını "maliyet kalemi" değil, servis ömrü kararı olarak ele almak gerekiyor. Beton, yalnızca bir fiyat kalemi değil, yapının servis ömrünü etkileyen bir mühendislik girdisidir.
Şartnameye ne yazılmalı
- Betonu tam gösterimle yazın. Sınıf + çevresel etki sınıfları + kıvam + Dmax. Örneğin C30/37 XC4 XD1 XM2, S4, Dmax 22.
- Çevresel etki sınıfını tesisin prosesine göre belirleyin. Gıda, kimya, galvaniz ve atık su bölümleri aynı sınıfta olmak zorunda değil.
- Donatıyı B420C olarak, TS 708 atfıyla tanımlayın. Döküm numarası ve üretici sertifikası isteyin, partiden çekme ve bükme deneyi yaptırın.
- Zemin betonuna ayrı bir şartname açın. Kalınlık, lif dozajı, düzlemsellik sınıfı, derz planı ve kabul kriterlerini içersin.
- Numune alma planını ve kimin alacağını yazın. Belirsiz bırakılan her adım, sorun çıktığında tartışma konusu olur.
- Kür yöntemini ve süresini sözleşmeye koyun. İyi niyete bırakılan tek kalem budur ve genellikle bırakılır.
- Prefabrik alıyorsanız G uygunluk belgesi ve fabrika üretim kontrolü belgesini görün.
Fabrika binası, üretim ekipmanının kabıdır. O kap on beş yıl sonra da aynı kotta, aynı düzlemde ve aynı taşıma kapasitesinde duruyorsa, bugün beton sınıfında yapılan birkaç puanlık fark unutulmuş olur. Durmuyorsa, o fark inşaat sürerken kimsenin konuşmadığı tek konu olarak hatırlanır.
Kaynaklar
- TBDY 2018 malzeme koşulları — İnşapedia, Volkan Atabey, THBB
- TS 708 mekanik özellikler çizelgesi — Kardemir, TS 708 metni
- Donatı sınıfını çubuk üzerinden tanıma — İnşapedia, İnşaPORT
- Süneklik koşulları ve B420C — Ahmet Topçu, Betonarme I ders notları, ESOGÜ
- Çevresel etki sınıfları ve sınır değerler — TS EN 206 sunumu, THBB Akademi Teknik Bülten 10, Beton ve Çimento
- Numune alma, kür ve uygunluk kriterleri — Beton ve Çimento, THBB kür çalışması, THBB Akademi
- Prefabrik eleman özellikleri — Onur Grup Prefabrik, C40/50 teknik veriler
- Endüstriyel zemin betonu kalite kontrolü — Beton Parlatma, Çelik tel donatılı zemin betonları






