Basınç deneyi sonrası numunelerdeki uygun kırılma şekilleri:

Transkript

1 Standart deney yöntemi (TS EN ): En yaygın olarak kullanılan deney yöntemidir. Bu yöntemin uygulanmasında beton standartlarında belirtilen boyutlara sahip standart silindir (veya küp) numuneler kullanılmaktadır. Bu numuneler beton taze iken silindir veya küp kalıplara, beton standartlarının belirttiği tarzda, yerleştirilmekte ve bir gün sonra kalıplarından çıkartılmaktadır. Kalıplarından çıkartılan sertleşmiş beton numuneleri, deney tarihine kadar (genellikle betonun yaşı 28. güne gelinceye kadar) beton standartlarının belirttiği kür ortamında saklanır. Kürden çıkarılan silindir numunelerin üst yüzeyine başlık yapıldıktan bir gün sonra basınç cihazı ile üniform basınç yükü altında kırılmaya tabi tutulmaktadır. Yüklemeye, sabit bir hızla ve darbe tesiri yapmayacak tarzda, deney numunesi kırılıncaya kadar devam edilir. Deney numunesinin kırıldığı anda yük (kırılma anındaki maksimum yük) değeri belirlenir. (P). 1 2 Basınç deneyi sonrası numunelerdeki uygun kırılma şekilleri: 3 b) Çekme deneyi: Betonun çekme dayanımı, üç değişik deney yöntemiyle bulunabilmektedir: 1) Doğrudan çekme dayanımı deneyi: Çekme yüklerinin doğrudan uygulanması ile çekme dayanımının elde edildiği yöntemdir. 2) Yarmada çekme dayanımı deneyi: Çekme yüklerinin dolaylı olarak uygulanması ile çekme dayanımının elde edildiği yöntemdir. 3) Eğilmede çekme dayanımı deneyi: Beton kirişlere/prizma numunelere eğilme yüklerinin uygulanması ile çekme dayanımının elde edildiği yöntemdir. 1) Doğrudan Çekme Dayanımı Deneyi: Betonun doğrudan çekme yükleri altındaki dayanımını bulabilmek için standard bir deney yöntemi yoktur. O nedenle, böyle bir deneyde kullanılmak üzere standard boyutlu ve şekilli numuneler de bulunmamaktadır. 4 1

2 Doğrudan çekme deneyi uygulanabilen numune şekilleri Doğrudan çekme yüklerinin etkisiyle bulunabilen çekme dayanımı betonun sahip olduğu gerçek çekme dayanımıdır. Ancak betona doğrudan çekme yükleri uygulayabilmek hem zahmetli hem de zordur. O nedenle, betonun çekme dayanımının bulunabilmesi için doğrudan çekme deney yöntemi nadiren kullanılmaktadır. 5 2) Yarmada Çekme Dayanımı (Dolaylı Çekme Dayanımı)-TS EN Dolaylı çekme yükleri altında betonun çekme dayanımının elde edilebilmesinde genellikle silindir şekilli beton numuneler kullanılmaktadır. Küp şekilli beton numunelerin kullanılabilmesi de mümkündür. Bu yöntem Brezilya Yarma Deneyi olarak da adlandırılmaktadır. Deneyin uygulanmasında, numune basınç makinesine numune ekseni makinenin alt tablasına paralel olacak şekilde yerleştirilmektedir. Numunenin yan yüzünün alt ve üst kısımlarına aynı düşey doğrultuda olacak şekilde belirli boyutlarda ahşap/çelik çıtalar yerleştirilmektedir. Deney cihazı vasıtasıyla uygulanan basınç yükü numune kırılıncaya kadar devam ettirilmekte ve kırılma yükü (P) ölçülmektedir. Böyle bir yükleme altında, silindir numunenin kırılma şekli, numunenin ortadan yarılarak iki parçaya ayrılması şeklinde 6 gerçekleşmektedir. Silindir şekilli beton numuneye basınç yükünün uygulanması durumunda, beton yük ekseninde kısalmaya ve yük eksenine dik olan yatay eksende ise uzamaya maruz kalmaktadır. Betonun içerisinde küçük bir eleman incelenecek olursa, bu elemanın üzerinde basınç gerilmeleri ve basınç gerilmeleri nedeniyle ortaya çıkmış olan çekme gerilmeleri bulunmaktadır. 7 P = Kırılmaya neden olan maksimum basınç yükü, N L= Silindir numunenin boyu, mm D = Silindir numunenin çapı, mm 8 2

3 Çekme dayanımları arasındaki yaklaşık bağıntılar: ( 9 3) Eğilme Dayanımı (Eğilmede Çekme Dayanımı)-TS EN Betonun eğilme dayanımının bulunabilmesi için beton kiriş numuneler hazırlanmakta ve belirli bir yükleme koşullarında eğilme yükü altında kırılmaya tabi tutulmaktadır. Eğilme dayanımı deneylerinde genellikle kare kesitli kirişler numuneler kullanılmaktadır. Kiriş kesiti 10x10 cm veya 15x15 cm'dir. Numunelerin hazırlanması için kalıplara yerleştirilen taze beton sıkıştırılmakta ve deney gününe kadar 20±2 o C sıcaklıkta suda küre tabi tutulmaktadır. Eğilme deneyi yükleme durumuna iki farklı şekilde yapılabilmektedir. Yükleme, hızını, 0.04MPa/s-0.06 MPa/s (N/mm²)/sn arasında sabit hızla ve sürekli olacak şekilde yapılmaktadır. a) Orta noktadan yüklenmiş (3 noktalı) eğilme deneyi yöntemi: Beton kirişin oturtulduğu mesnetler arasındaki mesafenin orta noktasından (L/2 mesafesinden) yüklenmesi durumundaki 10 deney yöntemidir. b) L/3 uzaklıktaki iki noktadan yüklenmiş (4 noktalı) eğilme deneyi yöntemi: Beton kirişin oturtulduğu mesnetlerden L/3 uzaklıktaki iki noktadan yüklenmesi durumundaki deney yöntemidir. Orta noktadan yüklenen dikdörtgen kesitli kiriş numunelerde eğilme dayanımı, σe ( N/mm2): P: Maksimum eğilme yükü, N b, d (h) = Numune boyutları, mm L = Mesnetler arası mesafe, mm

4 İki noktadan yüklenen dikdörtgen kesitli kiriş numunelerde eğilme dayanımı, σe ( N/mm2): P: Maksimum eğilme yükü, N b, d (h) = Numune boyutları, mm L = Mesnetler arası mesafe, mm Beton test (schmidt) çekici yöntemi: Belirli yaştaki sertleşmiş betonun yüzey sertliğine göre yaklaşık olarak basınç dayanımının belirlenmesinde kullanılan hasarsız bir yöntemdir. Yapılarda betonun kalitesini, homojenliğini belirlemede, betonların birbirleriyle kıyaslanmasında da kullanılabilmektedir. Beton test (schmidt) çekici, 1948 de İsveç mühendis Ernst Schmidt tarafından geliştirilmiştir. Beton test çekici, bir yay tarafından gerilen bir kütlenin (çekicin) betona çarpması sonucu ne kadar geri teptiğini ölçer

5 Beton test çekicinin şematik yapısı: Deneyin uygulanması: Deney; yatay, dikey, yukarıya doğru, aşağıya doğru veya yatayla herhangi bir açıdaki beton yüzeyine uygulanabilir. Beton yüzeyinde yaklaşık 20x20cm lik alandaki sıva kazılır ve zımpara taşı ile yüzey düzeltilerek temizlenir. Deney öncesi hafifçe basınç uygulayarak beton çekicinin darbe çubuğu serbest bırakılır. Beton çekici test yüzeyine dik bir şekilde yerleştirilir. Darbe tetikleninceye kadar çekiç ile test yüzeyine yavaşça bastırılır. Tetiklenmeden sonra alt tarafta bulunan düğmeye basarak darbe çubuğu kilitlenir. Cihaz üzerindeki göstergeden geri tepme sayısı (R) okunur. Her test yüzeyi için en az 10 ayrı noktada vuruş yapılır Bulunan R değeri dönüşüm eğrisinde yerine konularak R değerine karşılık gelen beton basınç dayanımı bulunur. Elde edilen dayanım, beton yaşına göre elde edilen zaman faktörü ile düzeltilmek suretiyle yüzey sertliğine bağlı olarak yaklaşık beton basınç dayanımı elde edilir. Deney sonuçlarının değerlendirilmesi: En az 10 okuma yapıldıktan sonra en büyük ve en küçük değerler çıkarılarak kalan okumaların aritmetik ortalaması alınır. Böylece o test yüzeyini temsil eden Schmidt değeri (R) elde edilmiş olur

6 Örnek: Beton (yapı) yaşı 10 yıl olan bir binanın taşıyıcı kolon elemanında yatay konumda yapılan schmidt çekici deneyi verileri aşağıda verilmiştir. Taşıyıcı kolondaki betonun basınç dayanımını belirleyiniz. Nokta No R, geri tepme değerleri Çözüm: R, geri Nokta tepme No değerleri Ort Grafikten Rort=34 için silindir cinsinden basınç dayanımı 34 N/mm bulunur. Beton yaşı (zaman) faktörü 10 yıl=3650 gün olduğu için 0.7 olarak belirlenir. Beton yaşına göre düzeltilmiş silindir cinsinden ortalama basınç dayanımı= 34x0.7=23.8 N/mm 2 bulunur. 23 6