Kum, çakıl, cüruf, kırılmış taş, çimento, su gibi maddelerden yapılan ve her türlü yapı işlerinde kullanılan bir karışımdır. Çok eski zamanlardan beri kullanılırdı. Betonu hazırlamak için bir ölçü çimento, iki ölçü kum, üç ölçü de çakıl veya kırılmış taş alınır. Ayrıca betonun döküleceği yere göre içine cüruf karıştırmak mümkündür. Ev inşaatında kullanılan çimentonun bir metre küpünün ağırlığı 75 kg. kadardır. Beton suyla karıştırıldıktan iki - üç saat sonra donmaya başlar. Döküldüğü günden 28 gün sonra hemen hemen en fazla dayanıklılığını elde eder. Donarken, şiddetli soğuklardan çok zarar görür. Basınçlara karşı dayanıklılığı çok fazladır.
Beton, dünya yapı malzemelerinde, sudan sonra en çok kullanılmış olan malzemeler arasında yer almaktadır. Bunun birçok sebebi olmaktadır. İşte bu sebeplerden bir kaçı: ekonomik olması, maliyetinin düşük olması, bileşenleri doğada fazlası ile bulunmuş olmasıdır, dayanıklılığı yüksektir, kolay işlenebilir, yangına direnç gösterir, üretiminde çok fazla enerji gereksinimi yoktur, çevre dostudur ve önemli olanı da estetik binaların yapılmasında farklı mühendislik çalışmalarına imkan verir. En ilkel şekliyle beş bin yıl önce Mısır piramitleri yapılırken, Çin Seddi yapılırken, hatta Romalılar zamanında birçok bina yapılırken beton kullanılmıştır.
Bugün kullanılmış olduğu şekliyle beton üretimi 1848 yılında İngiltere’de ilk çimento fabrikası kurulunca başlamıştır. Arkasından 1903 yılında Almanya’da inşaatlarda hazır beton kullanılmaya başlanmıştır. Beton taşıyan ilk mikserler ise 1916 yılında kullanılmıştır.
Betonun bileşimi: Betonu teşkil eden en önemli madde, bağlayıcı olan çimentodur. Çimento, su ile kimyasal reaksiyona girerek agrega tanelerini bağlar. Agrega, betonun yaklaşık % 75’ini meydana getirir. Tane boyutuna bağlı olarak iri ve ince diye isimlendirilir. İri veya kaba agrega çoğu zaman taş ocaklarından kırma suretiyle elde edilebildiği gibi tabii olarak da bulunabilir. dikkat edilecek husus, zararlı maddelerden temiz olmasıdır. Bu zararlı maddeler yumuşak taneler, kil, çözülebilir tuzlar ve organik maddeler olabilir. Kum veya ince agrega, silika veya kalker ihtiva eden tabii olarak parçlanmış malzemenin elenmesi ile elde edilebildiği gibi, kayalardan kırma ve öğütme suretiyle de elde edilebilir. Betonu teşkil eden diğer önemli bir madde de sudur. Suyun zararlı madde ihtiva etmemesi gerekir. Genellikle içilebilen su yeterlidir.
Beton yapı türleri
Betonarme: Genellikle betonun çekme mukavemeti basınç mukavemetinin % l0’u civarındadır. Pratikte bu, beton içine çelik çubuklar konularak telafi edilir. Böylece çekme gerilmeleri de alınır. Beton ile çelik sıcaklıkla aynı uzama katsayısına sahip olmaları ve aralarında çok iyi bir bağ kuvveti (aderans) bulunması sebepiyle ideal bir çift teşkil ederler. Beton kendini donatan çeliği yangına ve paslanmaya karşı korur. Genellikle çelik donatımı, betonun çekme gerilmesi ortaya çıkan kısımlarında kullanılır. Betonarmenin doğuşu, Fransız Joseph L .Lambot’un küçük bir betonarme kayık inşasına bağlanabilir. Ancak ilk pratik kullanımının l867’de Fransız Joseph Monier ile başlatıldığı söylenebilir. Betonarme inşaat günümüzde en yaygın olan inşa şeklidir.
Öngerilmeli beton: Bunun temel prensibi betonu basınca, çeliği de çekme gerilmelerine maruz bırakmaktır. Çelikte meydana getirilen çekme gerilmeleri, betonda basınç gerilmeleri meydana getirir. Daha sonra betonda meydana gelecek çekme gerilmelerini de önceki basınçlarla dengelenmesi öngörülür. Böylece her tarafta basınca çalıştırılarak, beton kesitin bütününden yararlanılmış olunur. Betonun tamamen basınç gerilmelerine maruz olması, betondaki çatlamayı da en düşük düzeye indirir. Öngerilme iki maksatla tatbik edilir. Bir türü arzu edilen gerilme ve şekil değiştirmeleri meydana getirmek için, diğer türü de arzu edilmeyenleri dengelemek içindir.
Bu çeşit yapı türü ile daha narin hafif beton yapılar yapmak mümkündür. Çeliğe öngerilme, beton dökümünden önce verilebileceği gibi, beton sertleştikten sonra da verilebilir. Birincisinde öngerilme kabloları gerilir, beton daha sonra dökülür ve sertleşmesi beklenir. Beton ve çeliğin arasındaki bağın tam olarak ortaya çıkmasından sonra, öngerilme kablosu kesilir. Diğer türde ise çelik için beton içinde boşluklar bırakılarak beton dökülür. Beton sertleştikten sonra çelik kablolar gerilir ve uçlarından betona bağlanır. Betonla çelik arasındaki ilişki, uçlarda olabildiği gibi, gerilmiş kablonun, betona boylu boyunca bağlanması yoluyla da sağlanabilir. Öngerilmenin doğuşu l886’da Amerikalı P.H. Jackson ile başlarsa da ilk uygulama l928’de Fransız Eugene Freyssinet tarafından yapılmıştır.
Betonarme kabuklar: Betonun en yeni kullanış sahalarından birisi de ince, eğrilikli sathi taşıyıcı sistemlerdir. Bunlar silindirik, hiperbolik, eliptik ve parabolik olabildiği gibi, çok karışık şekillerde de olabilir. Yük taşımasına en uygun örnek, bilinen yumurta kabuğunun düzgün yaylı yükü taşımaktaki özelliğidir. Bu çeşit yapı türünün ilk uygulayıcıları Alman Franz Dischinger ve Ulrich Finsterwalder’dir. Öndökülmüş beton: Çeşitli boy ve şekillerde hazırlanan önceden dökülmüş yapı elemanları, yapının kurulacağı yere taşınır ve birbirleri ile birleştirilerek inşaat yapılır. Beton borular bu metodla çoktan beri yapılan elemanlardır. Bunlar betonarme olabileceği gibi, öngerilmeli de olabilirler.
Teknolojinin günümüzde gelişme göstermesi ile birlikte beton yapımında yeni teknolojiler geliştirilmiştir. Bugün beton üretiminde kimyasal ve mineral katkılar ve lifler kullanılmakta ve daha dayanıklı betonlar üretilmektedir.
Beton üretiminde, çimento, su, agrega ve gerekli kimyasal ve mineral katkılar belli oranlarda katılmakta ve bunların beton içinde homojen olarak karışması sağlanmaktadır. İlk yapıldığı zaman yumuşak kıvamlı olan beton, kurudukça sert olmakta ve dayanıklılık kazanmış olmasıdır. Kaliteli bir beton, çevre etkilerine ve maruz kaldığı yüklere karşı, kullanım ömrü boyunca, kimyasal ve fiziksel bütünlüğünü korumaktadır. Betonda kalitenin göstergesi, esas olarak basınca dayanıklılığı değil, ekonomik ömrü boyunca maruz kaldığı yüklere ve çevre etkilerine karşı dayanıklı olmasıdır.
Bunun yanında betonun dayanıklılığı ve kalitesi şu özelliklere çok sıkı bağlıdır: kullanılan malzeme (yani çimento, agrega, su, kimyasal ve mineral katkılar), su ve çimento oranı, üretim yöntemleri, uygun tasarım, sıkıştırma derecesi, hava içeriği, bakım (yani zaman, nem ve sıcaklık).
Betonun özellikleri içinde hammadde kalitesinin belirlenmesi ise çeşitli testlerle yapılmaktadır. Yetkili laboratuvarlarda gerçekleştirilen bu testlerde yürürlükte olan yasal düzenlemeler yanı sıra yerli ve yabancı kuruluşlar tarafından yayınlanan standartlar da dikkate alınmaktadır. İşte bu standartlardan birkaçı:
- TS EN 12350-1 Beton - Taze beton deneyleri - Bölüm 1: Numune alma
- TS EN 12350-2... Bölüm 2: Çökme (slump) deneyi
- TS EN 12350-3... Bölüm 3: Vebe deneyi
- TS EN 12350-4... Bölüm 4: Sıkıştırılabilme derecesi
- TS EN 12350-5... Bölüm 5: Yayılma tablası deneyi
- TS EN 12350-6... Bölüm 6: Yoğunluk
- TS EN 12350-7... Bölüm 7: Hava muhtevasının tayini - Basınç yöntemleri
- TS EN 12350-8... Bölüm 8: Kendiliğinden yerleşen beton - Çökme-Yayılma deneyi
- TS EN 12350-9... Bölüm 9: Kendiliğinden yerleşen beton - Çökme-V hunisi deneyi
- TS EN 12350-10... Bölüm 10: Kendiliğinden yerleşen beton - L kutusu deneyi
- TS EN 12350-11... Bölüm 11: Kendiliğinden yerleşen beton - Çökme-Elemede ayrışma deneyi
- TS EN 12350-12... Bölüm 12: Kendiliğinden yerleşen beton - J halkası deneyi
