Deniz yapılarının beton üretim tekniklerinde en önemli sorun su altında beton dökmektir. Günümüzde denizin etkilerine dayanıklı ve çok kaliteli beton elemanlar prefabrikasyon yoluyla üretilmektedir. Çok büyük boyutlardaki bu elemanların taşınması ve deniz dibine indirilmesi özel teknolojiler gerektirir

Su derinliğinin az ya da çok olmasına göre farklı teknikler geliştirilmiştir. Bunlar prepakt beton, pompa beton yöntemi, tremi betonu, kova, çuval yöntemi isimleriyle adlandırılır. Su altında beton dökülmesi esnasında suyun dalga hareketinin önlenmesine çalışılır. Bunun için beton dökülecek alan çevresi batardolarla çevrilir. Batardolar palplanş adı verilen birbirine geçen özel çelik profillerin zemine çakılması suretiyle elde edilir.

  Batardo                                                                      Palplanş

Prepakt Beton

Prepakt beton=önceden paketlenmiş( prepare packet) beton. Asıl ismi ‘Prepacked aggregate concrete’dir. Yani önceden paketlenen ve yerleştirilen iri agregalardır. Bu iri agregaların boşlukları sonradan çimento harcı enjekte edilerek doldurulur. Prepakt beton önceden bir onarım yöntemi olarak tasarlanırdı. Günümüzde betonlama işleminin güç olduğu yapı elemanlarının ilk üretiminde de kullanılmaktadır. Rıhtımlar, köprü ayakları kesonlarında yararlanılan bu yöntem nükleer santral betonlarının üretiminde de uygulanmaktadır

 Keson köprü ayakları

Prepakt beton iri agregalı ve özgün yapıda çimento harcına sahip olmalıdır. İri agrega kırmataş veya yuvarlak olabilir. Maksimum dane çapının, donatı sıklığını ve kalıbın durumuna göre seçilmesi gerekir.Danelerin harç enjeksiyonu sırasında oynamaları tercih edilir. Maksimum dane çapı betonun yerleşeceği yapı elemanının genişliğinin 1/4  ü olmalıdır.Donatı arası mesafenin  2/3  üne de eşit alınabilir.

İri agreganın minimum 16 mm olması, donatı sıklığı nedeniyle dane çapı büyütülemiyorsa minimum ölçü 8mm’e kadar indirilmektedir. Agregaların yüksekten hortumlarla düşürülerek ve vibrasyona tabi tutarak iyi yerleşmeleri temin edilir. Prepakt beton harcı maksimum dane çapı 2mm’yi aşmayan kumla üretilmiş çok zengin çimento dozajlı harçlardan oluşur.

Çimento/Kum oranı 1/2   oranında, hatta  1/1  oranında seçilir.

Çimento/Kum oranı 1/2   oranında, hatta  1/1  oranında seçilir.Kumun yaklaşık  %20 sinin uçucu külle yer değiştirmesi daha koheziv(yapışkan) bir harç elde edilmesini sağlar. Bu harca akışkanlaştırıcı ve genleşme sağlayan bir katkı(alimiyum tozu içeren) ilave edilmesi uygundur. Genleşme, harcın rötresi sonunda iri agregalarla bağlantısının kopmasını engeller; ancak sürekli su altında kalan betonlarda rötre oluşmayacağından bu katkıya gerek yoktur. Harcın çok iyi karışması , ilk ıslanma esnasında oluşan çimento topaklarının da parçalanması gerekir.Harcın karılması için zorlamalı mikser kullanılması şarttır

Prepakt betonların harçları sıkıştırılmış agregalar arasına düşey olarak önceden yerleştirilmiş borular vasıtasıyla enjekte edilmektedir. Boru çapı yaklaşık 20 mm çapındadır. Yerden 10-15mm yükseklikte, 1-1,5 m aralıkta yerleştirilir. Harcın yükselme seviyesini ve homojenliğini denetlemek üzere düşey kontrol borularının içine ultrasonik aygıtlar yerleştirilerek ses hızları ölçülür.Sıkışan hava da hava kaçış boruları ile atılır.

Pompa Beton Tekniği

Pompa beton tekniği su altı beton dökümünde, kazık ve kolon gibi küçük kesitli yerlerde kullanılır. Beton dökümüne en dipten başlanmaktadır.Betonun iletimi beton seviyesinin yükselmesi sonucu  oluşan direnç ile zorlaştıkca hortumun ucu yukarı çekilmektedir.

Su altı dökümlerinin tamamında betonun yıkanarak çimentosunu ve giderek homojenliğini kaybetmesi önemli bir sakıncadır. Yıkanma olayını önlemek için betona ‘yıkanmayı önleyen katkılar‘ ilave edilir. Bunlar metilselüloz veya akrilik esaslı katkılardır

Tremi Beton Tekniği

Tremi beton tekniği yöntemine  ‘Contractor Yöntemi’ de denilir. Tremi; kare kesitli, dip kısmı daralan ve buğdayın tane tane ve düşük bir debi ile öğütülmek üzere değirmen taşı üzerine dökülmesini sağlayan araçtır.

Su altı beton dökme tekniğindeki tremi bir tür boşaltma hunisidir

Su altı beton dökme tekniğindeki tremi ise bir tür boşaltma hunisidir. Huni içine takılan ve deniz dibine inen borulara da tremi boruları  denir. Tremi borları 150-300 mm çapında, 3-5 m boyunda kolayca sökülebilir flanşlı borulardır. En çok 2.5 m çapında bir alan kaplar. Alan genişse çok sayıda tremi borusu ile batarya konulabilir. Borular 2,5-5 m aralıklarla konulur. Döküm kontrolü dalgıçlarla sağlanır.

Başarılı bir üretim için dikkat edilmesi gereken hususlar:

• Tremi borusu ucu daima önceden dökülen beton içinde kalmalıdır. Böylece su ile temasta kalan hep aynı tabaka olacaktır. Bu tabaka zaten gözden çıkarılmış, taşıyıcılığı hesaba katılmamış tabakadır.
• Beton dökümü sürekli olmalıdır. Huniler sürekli dolu olabilmeli, herhangi bir kesinti halinde beton dökümüne ilk işlemler tekrarlanarak başlanmalıdır.

İlk işlemler; deniz dibi basınçlı su jetleri ile temizlendikten sonra tremi borusu dibe değecek şekilde indirilir. Boru ucunda bir tertibat bulunabilir, yaylı olan bu tertibat çevre hidrostatik su basıncı ile kapalıdır ve suyun boru içine girmesini önler. Ancak daha yüksek yoğunluklu beton boruyu doldurunca kapak aralanır ve beton türbülanssız biçimde dışarı çıkar.

Kova ve Çuval Yöntemleri

Küçük alanlı betonlama veya tremi yöntemiyle dökülecek betonların ön betonlama işlerinde özel kovalardan yararlanılır. Kreynlerle dibe indirilen silindirik kovalar 0,5-1 m3 hacminde olurlar. Alt kısımlarında bulunan kapaklar yatayda dönerek veya alçalarak açılırlar. Derin sularda hidrostatik su basıncının kovanın boşalmasını önlememesi icin kovanın üstü açıktır, betonun yıkanmaması için de kovanın üstü bir çuval ya da branda ile örtülür.

Bazı  kovaların üstü de kapalıdır ancak boşaltma için ortada dar çaplı bir delik bırakılmıştır. Beton çuvalların içinde,  altı açılabilen kapalı kovalarla taşınmaktadır.

• Çuval geçirimsizliği,
• Ayrışma olmaması için taşıma mesafesi, hızı için önemlidir.

                                   Kova ve çuval yöntemi                                             

Çuval yöntemi dalgalı ortamlarda ve yeterli ekipmanların bulunmaması durumunda başvurulan bir yöntemdir. Kanaviçe çuvallara doldurulan betonlar su altına kreynlerle indirilir. Çuval içindeki betonlar dalgıçlar tarafından çözülerek boşaltılır. Çoğunlukla betonlar dolgu amaçlı üretilen donatısız betonlardır.

Bu makale için yararlanılan kaynaklar;

http://www.imo.org.tr/resimler/ekutuphane/pdf/1158.pdf

https://www.cimsa.com.tr/ca/docs/71DDECEE521E470BA4ADA95A091840/3C5DD2ABCA544F379836790430A144E5.pdf

Hazırlayan;

İnş Müh. Hazal ÇEBİ

cebiihazall@gmail.com