Beton
BETON, kırma taş ya da çakıl, kum, su ve çimento karışımından yapılan bir tür yapay kayadır (bak. ÇİMENTO). Doğal kayalar kadar sağlam olmanın ötesinde, kalıba dökülerek istenen biçimde üretilebilmesi betona büyük bir üstünlük sağlar. Bu nedenle, hem bulunduğu yerden çıkarılması zor olan, hem de istenen biçimi vermek için yontulması gereken doğal kayaların inşaat sanayisindeki yerini almış olan beton, bugün en çok kullanılan yapı gerecidir.
Beton yapmak için genellikle Portland çimentosu, kum, çakıl ya da kırma taş suyla karıştırılarak, önceden hazırlanmış kalıplara dökülür. Tahta levhaların istenen biçimde birleştirilmesiyle hazırlanan bu kalıplar, bitmiş parçanın iskeleti ya da çerçevesi gibidir. Yaklaşık yarım saat sonra beton donarak katılaşmaya başlar ve birkaç saat içinde iyice sertleşir. Ama kalıbı sökmek için genellikle birkaç gün beklenir; bu arada beton kendi ağırlığını taşıyabilecek ve dış etkenlerle biçim değiştirmeyecek kadar sağlam ve dayanıklı bir taş kütlesine dönüşmüş olur.
Yapıların duvar, döşeme, kiriş ya da kolon gibi bölümleri, köprülerin taşıyıcı ayak ve kirişleri, barajlar, yollar, havaalanı pistleri ya da istenen herhangi bir biçimdeki taş bloklar betondan yapılabilir.
Beton yapımında kullanılan bütün gereçlerin miktarını titizlikle ölçerek, karışımdaki oranlarını iyi ayarlamak gerekir. Genellikle bir birim çimento, iki birim kum ve dört birim çakıl ya da kırma taş kullanılır (1:2:4 oranı). Betonun daha sağlam olması isteniyorsa, karışım oram 1:1:2 olmalıdır. Ama dayanıklılığın çok önemli olmadığı durumlarda, 1:3:6 oranındaki az çimentolu karışım çok daha ekonomiktir; çünkü beton yapımında kullanılan gereçlerin en pahalısı çimentodur.
Betonun niteliğini belirleyen etkenlerden biri de sudur. Karışımdaki su oranı arttıkça betonun direnci azalacağından fazla su kullanmamak gerekir. Öte yandan, karışım yeterince sulu olmazsa bu kez de betonu kalıba dökerken arada boşluklar kalabilir. Bu nedenle kaliteli beton üretimi çok beceri gerektiren bir iştir. Günümüzde, beton karıştırma makinesi (betonyer) denen mekanik sarsıcılarla oldukça az sulu karışımlardan dayanıklı ve gözeneksiz beton elde edilebilmektedir.
Betonun sertleşmesini sağlayan, çimento ile su arasındaki kimyasal tepkimedir. Bu tepkime en iyi ılık ortamda gerçekleşir. Soğuk havada tepkime çok yavaş olacağından, içindeki su donabilir. Böylece buz parçaları beton kütlesini çatlatarak dayanıklılığını büyük ölçüde azaltır. Bu kimyasal tepkimenin gerçekleşebilmesi için su gerekli olduğundan, döküldükten sonraki ilk birkaç hafta içinde betonun tümüyle kuruması engellenmelidir. Kısacası, beton dökmek için en uygunu nemli ve ılık havadır. Çok soğuk havalarda, yeni dökülmüş betonun üstünü örterek soğuktan korumak, çok sıcak havalarda da nemli tutmak için zaman zaman sulamak gerekir.
Beton basınca (sıkıştırmaya) çok dayanıklı bir gereçtir; ama bükülme ve gerilime karşı aynı direnci gösteremez. Bu nedenle, germe ve çekme kuvvetlerinin etkisinde kalacak olan yapı kirişlerinin yapımına çok uygun değildir. Bu sakıncayı gidermek için, karışımın içine demir ya da çelik çubuklar yerleştirilerek betonarme denen donanımlı betonlar yapılır. İlk kez 1849’da Joseph L. Lambot adlı bir Fransız’ın yaptığı betonarme, eskiden kullanılan çelik kirişlere oranla daha ucuz ve yangına daha dayanıklı bir gereçtir.
Betonarme yapmak için, kalıbın içine çelik çubuklar yerleştirildikten sonra çevresine beton dökülür. Beton katılaşırken büzülür ve çubuklara sıkıca yapışır. Böylece, direnci çok yüksek olan çelik çubuklar, betonarme üzerine uygulanan germe kuvvetlerine kolayca karşı koyabilir. Günümüzde hemen hemen bütün yapılarda betonarme kullanılır.
İnşaat sanayisinde çok kullanılan gereçlerden biri de öngerilimli beton'dur. Bu üretim tekniğinde, çelik çubuklar kalıba yerleştirilmeden önce gerilerek uzatılır ve çevresine dökülen beton sertleşinceye kadar kancalarla gerilerek kalıba tutturulur. Beton sertleşmeye başlayınca kancalar açılır ve serbest kalan çubuklar eski boyutlarına dönebilmek için betonu sıkıştırarak direncini artırır. Bazen de beton bloklar kalıba dökülürken içlerinde bir delik bırakılır. Sonra bu bloklar yan yana dizilir ve deliklerinden geçirilen çelik bir tel iyice gerilerek iki uçtaki takozlara bağlanır. Beton sertleşmeye başlayınca serbest bırakılan tel, tıpkı öngerilimli betonda olduğu gibi blokları sıkıştırarak direncini artırır.
Beton yapımında çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Örneğin karışıma kömür cürufu katarak ya da hava üfleyerek hafif beton yapılabilir; içine boya karıştırarak renkli beton üretilebilir ya da sertleştikten sonra yüzeyi özel bir boyayla boyanabilir. Hatta betonun yüzeyine özel bir desen ya da kabartma yapmak isteniyorsa, kalıbın betona değen iç yüzeylerine bu desen işlenebilir. Bazen de beton donduktan sonra yüzeydeki çimento örtüsü kazınır ve içindeki taşlar açığa çıktığı için mozaik görünümünde bir yüzey elde edilir. Kıvrımlı ince katmanlar halinde dökülen beton da, spor salonları, uçak hangarları gibi geniş mekânlarda çatı örtüsü olarak kullanılabilir.
