Bileşik yıkıntısız beton deneyleri ile beton mukavemetinin belirlenmesi ve betonarme bir yapıda uygulanması

Abstract

ÖZET Bu çalışmanın asıl amacı, bir test yapısında beton mukavemetini bileşik yıkıntısı/ beton denetim yöntemleri ile tahmin etmektir. Bunun için, Schmidt çekici ve ultrases geçiş hızından oluşan bileşik yıkıntısı/ yöntem kullanılmıştır. Bu çalışmada söz konusu metodu uygulamak için, üç temel işlem gerçekleştirilmiştir. Bunlardan birincisi, kullanılacak aletlerin yerel koşullara göre kalibrasyon eğrilerini oluşturmaktır. Bu nedenle, beton basınç mukavemetini tahmin etmek üzere kalibrasyon denklemi elde etmek için laboratuar çalışmaları yapılmıştır. Farklı basınç mukavemetlerinde test küpleri üretilmiştir. Küplerin geri tepme sayılan N tipi Schmidt çekici ile, ultrases geçiş hızlan da PUNDIT adı verilen 54 khz. frekanslı ultrases geçiş hm Ölçüm aleti ile ölçülmüştür. Küp basınç mukavemetleri ise hidrolik bir pres yardımı ile belirlenmiştir. İkincisi, mevcut betonarme bir test yapısı üzerinde bileşik yıkıntısı/ deneylerin uygulanmasıdır. Yapıda seçilen, kolon ve perde duvarlara SONREB (ultrases geçiş hızı +geri tepme indeksi) metodu uygulanmıştır. Ayrıca, betonun yerinde gerçek mukavemetini tespit etmek ve yıkıntısı/ test sonuçlan ile kıyaslamak üzere, bu elemanlardan karot numuneler alınmıştır. Üçüncüsü ise özel olarak türetilmiş mukavemet denklemi ile bileşik yıkıntısı/ deney sonuçlarından yapıdaki beton mukavemetini tahinin etmektir. Diğer taraftan, başka araştırmacıların türettikleri kalibrasyon denklemleri ile de yapıdaki beton mukavemeti hesaplanarak karşılaştırmıştır. Birinci bölümde yıkıntısı/ ve bileşik yıkıntısı/ beton deneylerinin amacı ve gerekliliği üzerinde durulmuştur. 2, 3, 4, ve 5. ünitelerde tekil olarak geri tepme yöntemi, ultrasonik yöntem, çekip-çıkarma yöntemi ve radyoaktif yöntemler üzerinde açıklamalar yapılmıştır. Bu yöntemlerde sonucu etkileyen faktörler ayrı ayrı irdelenmiştir. İlk iki yöntem, ultrases geçiş hızı ve geri tepme indeksi metotlan daha geniş bir şekilde ele alınmıştır. Altıncı ünite tümüyle bileşik yıkıntısı/ beton denetim yöntemlerine ayrılmıştır. Metodun uygulanması, beton mukavemetini etkileyen faktörler, beton mukavemetinin tahmin edilmesi anlatılmaktadır. Sonuç ve öneriler kısmı 6. ünitede verilmiştir. Test yapısının tahmin edilen beton mukavemeti, tüm bina ve her kat için ayrı ayrı olmak üzere hata oranlan ile birlikte verilmiştir, öte yandan, yıkmüsız beton deneyleri ile beton mukavemetinin daha doğru ölçülebilmesi için deneylerde kullanılan test aletlerinin yerel yapım koşullarına göre kalibre edilmesi gerekliliği sonucuna varılmıştır. SONREB metodu için lineer ve üstel formda çoklu regrasyon denklemini belirleyen bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Bu denklemlerle beton basınç mukavemeti %90-95 olasılıkla tahmin edilebileceği gibi mevcut lineer ve üstel formda fonksiyonlarla da mukavemet tahmini yapılabilir. Bu çalışmada gerçekleştirilen deneysel çalışma sonuçlan bu program ile analiz edilmiştir. Deneysel çalışmalar sırasında ASTM ve BS tarafından önerilen standart prosedür izlenmiştir. Metnin tümünde SI birim sistemine çoğunlukla uyulmuştur. Ancak, gerilme değerleri kg/cm^ cinsinden verilmiştir. VIII

SUMMARY The main purpose of this work is to estimate concrete strength of a test structure by combined non-destructive testing. For this purpose, combined use of Schmidt hammer technique with ultrasonic pulse velocity method was used. There are three objectives in the present work for applying the method. The first is to establish calibration chart of instruments for regional conditions. Therefore, laboratory tests were carried out to obtain equations for estimating concrete compressive strength. Test cubes with different compressive strength were produced. The rebound numbers of cubes were measured by an N- type Schmidt hammer and ultrasonic pulse velocity was measured using an ultrasonic pulse velocity apparatus which was called as PUNDIT(resonant frequency of transducers^ khz.). Compressive strength was measured by a hydraulic testing machine. The second is to perform combined non destructive test in an existing reinforced concrete test building. The SONREB (ultrasonic pulse velocity + rebound index) method was applied on the selected columns and shear walls of the structure. Also, cores were cut from these members in order to establish the quality of in-situ strength and compare with the non-destructive test results. The third is to estimate concrete compressive strength by using combined non-destructive test results with the specially derived strength equations. Moreover, the strength of concrete of building was calculated and compared with calibration equations derived by other researchers. In the first chapter, the purposes and need for non-destructive tests for concrete were presented. In chapters 2,3,4,5 rebound method, ultrasonic pulse method, pullout method and radioactive methods were explained. The former two methods that are ultrasonic pulse method and rebound method were explained in detail. The sixth chapter is distinguished for combined non-destructive concrete tests completely. Applications of methods, factors that affect concrete strength, estimation of concrete strength was examined. Discussion of results and conclusions were presented in the last chapter. Estimated strength of test structure was given with the percentage of error for whole building and for each story of the building. It was further concluded that, to correctly measure the strength of concrete with NOT, test apparatus should be calibrated according to regional constructional conditions. A computer program was developed for determining both linear and exponential multiple regression functions for SONREB method. Also, compressive strength of concrete with an average %90-95 probability can be estimated by using these functions and any other available linear or exponential function for SONREB method. Data of experimental programme were analysed with this program. During the experimental programme, test methods recommended by ASTM and BS was followed. Generally SI units were used throughout the main text except stress which is given in kg/cm2. ]X