Hasarsız beton deneyleri

Hasarsız deney yöntemleri (Schmidt ve Ultrases)

Hasarsız deneyler arasında en çok kullanılan ve en yaygın olarak bilinenleri, beton test çekici yöntemi ve ultrases geçiş hızı yöntemidir. Bu iki deney yöntemi birçok standartta da tanımlanmaktadır. Beton test çekici ve ultrases geçiş hızı deneyleri bazı durumlarda birlikte de kullanılmakta ve daha iyi sonuçlar elde edilmektedir.

Hasarsız Beton test çekici deneyi

Beton test çekici deneyi en eski hasarsız deneylerden biri olup hala kullanılmaktadır. Bu yöntem 1948 yılında Ernst Schmidt tarafından tasarlanıp icat edilmiştir ve 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.

Daha sert bir yüzeye sahip olan betonda, doğal olarak, geri sıçrama değerleri de daha yüksek olmaktadır. Ayrıca şunu da belirtmek gerekir ki; beton test çekici yönteminde betonun yüzeyden 30 mm’lik bir kısmı ancak test edilebilmektedir. Bu nedenle beton dayanımı ile geri sıçrama değerlerinden elde edilen basınç dayanımı tahminleri arasında fark olabilir.

Kalıp çeşidi, nem durumu, betonun karbonatlaşma seviyesi de geri sıçrama değerlerini etkiler. Beton nemi arttığında beton çekici ile ölçülen geri sıçrama değerleri azalmaktadır. Bu sınırlandırmalarla beraber beton test çekici deneyi beton kalitesinin üniformitesinin ölçülmesinde başarıyla kullanılmaktadır. Bu deney yöntemi, betonun istenilen dayanıma ulaşıp ulaşmadığını belirlemek için de bir çare olabilir. Böylece, kalıp sökümü ve yapının kullanıma açılabilme süreleri daha verimli bir şekilde tahmin edilebilir.

Beton çekici testinin başka bir kullanım alanı da, betonun dayanım gelişiminin, donma çözünme etkisine maruz kalıp kalmadığını anlamak içindir. Beton test çekicinin özel bir kullanım alanı da, aşınma direnci büyük ölçüde yüzey sertliğine bağlı olduğundan, beton döşemelerin, kaldırımların ve yürüme yollarının aşınma direncini tahmin etmektir. Ancak, genel bir bakış açısıyla, beton çekici testi kısıtlı hallerde kullanılabilir ve dayanım testi değildir, dayanım testinin sonuçları yerine geçemez veya kabul edilemez.

Ultrases geçiş hızı yöntemi

Ultrases geçiş hızı yönteminde (UPV-Ultrasonic Pulse Velocity), 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.

Beton kalitesinin sismik yöntemlerden, ultrasonik P ve S dalga hızları ile betonun dayanım değerleri arasında deneysel ilişkiler kurulabilmesi ve bu dalga hızlarından elastik parametrelerin hesaplanabildiği bilinmektedir. Bu amaçla tarihte ilk kez yoğunlukları 2,2-2,6 kg/dm3 arasında değişen, standart numunelerle ve yapılardan alınan silindirik ya da kübik beton örnekleri üzerinde basınç dayanımı deneyi yapılmadan önce basınç (P) ve kayma (S) dalga hızları belirlenmiştir.

Elde edilen verilere göre, beton dayanımının basınç dalga hızı ile % 94 ve kayma dalga hız ile % 93 ilişkili olduğunu ortaya koyulmuştur. Bunun nedeni beton içeriğindeki malzeme özelliklerine S dalga hızının daha hassas olmasından kaynaklanmaktadır. Betonun dayanımının belirlenmesinde; karot dışında her iki sismik yöntem ile yapıya zarar vermeden çok daha hassas belirlenebildiği bununla birlikte P ve S dalga hızları bilinen betonun elastik parametreleri ve poisson oranı da hesaplanabildiğini belirtilmektedir.

Diğer hasarsız yöntemler

Uygulamalarda, sahada kullanılan bir çok hasarsız deney yöntemi bulunmaktadır ve bu yöntemlerden bazıları hala geliştirilme aşamasındadır. Bunlar, gama ışınlarını kullanan radyografi tekniği, boşlukları belirlemek için kullanılan x-ışını difraksiyon tekniği, yoğunluk ölçmek amacıyla kullanılan radyometri tekniği, betonun nem içeriğini tahmin etmek için kullanılan nöron taşınım veya yansıtma tekniği ve boşlukları, çatlakları ve katmanlar arasındaki birleşmeleri belirlemek için kullanılan yüzey penetrasyon radar tekniği olarak özetlenebilir.