Hasarsız Beton Testi Yöntemleri | Önemi ve Çeşitleri

Hasarsız Beton Testi Yöntemleri|  Beton artık hiç olmadığı kadar hayatımızda yer edinmiş durumda. Betonu bina yapımlarında köprülerde, barajlarda kısaca inşaatın olduğu her yerde kullanmaktayız.

Beton Nedir?

Beton çakıl, kum gibi “agrega” denilen maddelerin bir bağlayıcı madde ve su ile birleştirilmesinden meydana gelen inşaat yapıtaşıdır. Beton denince akla gri renkte taş gelir. Gri veya ona yakın rengi günümüzde kullanılan bağlayıcı maddenin çoğunlukla Portland çimento olmasındandır.

Peki hayatımızla bu kadar iç içe olan betonun sağlam olup olmadığını nasıl biliyor, nasıl öğreniyoruz? zira bu çok önemli bir konu, düşünün ki dünyadaki nüfusun neredeyse tamamı betondan evlerde yaşıyor artık.Yaşadığımız yapının; olası bir depreme, bir felakete dayanıp dayanamayacağını nasıl bilebiliriz?  Bu yazımızda bu konuyu irdeleyeceğiz.

Beton denetiminde mekanik özelliklerin belirlenmesinde basınç dayanımının bilinmesi gerekir. Beton kalitesinin gerek denetim gerekse değerlendirme amacıyla belirlenmesinde değişik yöntemler kullanılmaktadır. Biz bu yazımızda, Hasarsız Beton Testi Yöntemlerine bakacağız.

Hasarsız Beton Testi Yöntemleri

Hasarsız deneyler arasında en çok kullanılan ve en yaygın olarak bilinenleri, beton test çekici yöntemi ve ultrasonik geçiş hızı yöntemidir. Hasarsız deney yöntemleri yapının taşıyıcı sistemine zarar vermeden yapıda kullanılan betonun dayanımını ve benzer
özelliklerini belirlemek için kullanılan yöntemler olup, uygulama kolaylığı ile zaman kaybının en aza indirilmesi ve ekonomik olması gibi avantajları bulunmaktadır

1. Beton Test Çekici Yöntemi 

1948 yılında Ernst Schmidt tarafından tasarlanıp icat edilmiş yöntemdir. Bu nedenle beton test çekicine Schmidt çekici de denilmektedir. Beton test çekici yardımıyla, sertleşmiş betonun yüzey sertliği ölçülmekte ve bu yolla beton dayanımı tahmin edilmektedir. Yaylı bir sistemle çalışan bu kütle, geri sıçramakta ve aletin üzerindeki gösterge vasıtasıyla kütlenin ne kadar sıçradığı sayısal olarak ölçülebilmektedir.

Beton test çekici yöntemi şu amaçlar için kullanılabilir.

1. Betonun geri tepme indeksi ve basınç dayanımını ilişkilendirerek basınç dayanımını belirlemek
2. Betonun homojenliğini değerlendirmek
3. Betonun kalitesini standart spesifikasyonlara göre değerlendirmek
4. Bir beton elemanını kalite açısından diğeriyle ilişkilendirmek
5.  Betonun dayanım gelişiminin, donma çözünme etkisine maruz kalıp kalmadığını anlamak
6. Aşınma direnci büyük ölçüde yüzey sertliğine bağlı olduğundan, beton döşemelerin, kaldırımların ve yürüme yollarının aşınma direncini tahmin etmektir.

Beton test çekici yöntemi elastik bir kütlenin geri sekmesinin, kütlenin çarptığı beton yüzeyin sertliğine bağlı olduğu ilkesine dayanmaktadır. Çekicin çalışma prensibi şekil-1’de gösterilmektedir. Geri tepme çekici pistonu beton yüzeyine bastırıldığında, kırıcıdaki yay kontrollü kütle geri döner. Kütlenin geri tepme miktarı beton yüzeyin sertliğine bağlıdır.

Böylece, betonun sertliği betonun basınç dayanımı ile ilişkilendirilebilir. Geri tepme değeri dereceli bir ölçek boyunca okunur ve geri tepme numarası veya geri tepme indeksi olarak belirtilir. Basınç dayanımı doğrudan kırıcının gövdesi üzerinde bulunan grafikten okunabilir.

Beton test çekici yöntemi kullanılırken dikkat edilmesi gerekilenler

1. Beton yüzeyi pürüzsüz, temiz ve kuru olmalıdır.
2. Karınca gevşek parçacıklar, çekiç testinden önce bir taşlama tekerleği veya taş ile beton yüzeyinden silinmelidir.
3. Geri tepme çekiç testi, eksik sıkıştırma, harç kaybı, dökülmüş veya kalıplanmış beton yüzey nedeniyle pürüzlü yüzeylerde yapılmamalıdır.
4. Ribaund kırıcının beton yüzey üzerindeki etki noktası, kenar veya şekil süreksizliğinden en az 20 mm uzakta olmalıdır.
5. Her test noktasında altı geri tepme sayısı okuması yapılır ve beton yüzeyinde karşılık gelen gözlem noktası için okumaların ortalama değeri geri tepme endeksi olarak alınır.

2. Ultrasonik Darbe Yöntemi (UPV-Ultrasonic Pulse Velocity)

Günümüzde, ultrasonik dalga hızı yöntemi , beton mukavemetinin yerinde test edilmesi potansiyelini gösteren bu tipteki tek yöntemdir. Betondan geçen bir ultrasonik dalga, darbenin hareket süresini ölçer.

Ultrasonik dalga hızı yönteminde, test edilmek istenen betonun bir yüzüne ses üstü atım uygulanarak, beton içerisinde basınç dalgaları oluşturulur. Ultrason hızı yönteminde kullanılan test cihazı, ses üstü dalgaların, gönderilen yüzey ile alındığı yüzey arasındaki mesafeyi ne kadar sürede kat ettiğini belirlemektir. Böylece, ses üstü dalgaların beton numune içerisinden geçiş hızı hesaplanabilmekte ve buradan da, beton dayanımı ve bazı diğer özelikleri hakkında yorum yapılabilmektedir.

Piyasada bulunan tüm birimlerin temel tasarım özellikleri, bir darbe üreteci ve bir darbe alıcısından oluşur ve çok birbirlerine çok benzerdir. Darbeler, alıcıda kullanılan benzer kristallerle şok verici piezoelektrik kristaller tarafından üretilir. Darbenin betondan geçmesi için geçen süre elektronik ölçüm devreleri ile ölçülür.

Darbe hızı testleri hem laboratuvar boyutunda örnekler hem de tamamlanmış beton yapılar üzerinde yapılabilir, ancak bazı faktörler ölçümü etkiler. Test edilen yüzeyle düzgün temas olmalıdır; ince bir yağ filmi gibi bir birleştirme ortamı zorunludur.

Hız yöntemi betonun düzgün ve sağlam olup olmadığının anlaşılması için ideal bir yöntemdir. Hem mevcut yapılarda hem de yapım aşamasında olan yapılarda kullanılabilir.

Genellikle, bir yapı içinde belirgin bir nedenden ötürü darbe hızında büyük farklılıklar bulunursa, arızalı veya bozulmuş betonun var olduğunu varsaymak için güçlü bir sebep vardır. Yüksek hızı okumaları genellikle iyi kalitede betonun göstergesidir. Beton kalitesi ile darbe hızı arasındaki genel ilişki Tablo’da verilmiştir.

Tablo: Beton Kalitesi ve Darbe Hızı

Diğer Hasarsız Yöntemler Nelerdir?

1. Penetrasyon yöntemi (Penetration Tests on Concrete)
2. Ribaund çekiç yöntemi (Rebound hammer method)
3. Çekme yöntemi (Pull out test method)
4. Ultrasonik darbe hızı yöntemi (Ultrasonic pulse velocity method)
5. Radyoaktif yöntemler (Radioactive methods)

Hasarsız Beton Testi Yöntemlerinin Amaçları

1. Yerinde basınç dayanımının hesaplanması
2. Homojenliği tahmin etme
3. Standart gereksinime göre kalitenin hesaplanması
4. Diğer parçalara kıyasla daha düşük bütünlüklü alanların belirlenmesi
5. Çatlak, boşluk ve diğer kusurların varlığının tespiti
6. Betonun yapısında zamanla meydana gelebilecek değişiklikleri izlemek
7. Takviye profilinin tanımlanması ve kapak, çubuk çapı vb.
8. Korozyona göre öngerilme / takviye çeliğinin durumu
9. Klorür, sülfat, alkali içeriği veya karbonatlaşma derecesi
10. Elastik Modül Ölçümü
11. Öngerilmeli kablo kanallarında derz dolgusunun durumu