1.4 DİKEY AŞINDIRMA CİHAZI

Transkript

1 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ LABORATUARLARI 1. YAPI MALZEMELERİ LABORATUARI TONLUK BETON PRESİ TONLUK BETON PRESİ Mevcut 300 Tonluk Beton Presi, beton, beton parke, taş, mermer, granit numunelerde basınç tayini için kullanılır. Bu cihazla manuel olarak yükleme yapılabildiği gibi dijital olarak da yükleme yapılabilir. Sorunlu olduğu düşünülen binaların belirli taşıyıcı elemanlarından beton karot numuneleri alınır. Alınan bu karot numuneler yukarıda resmi görülen beton presinde yüklemeye tabi tutularak numunelerin dayanımları tespit edilir. Dayanım sonuçlarına bağlı olarak beton numunelerin yada karot örneklerinin beton sınıfları tayin edilir. 200 Tonluk Beton Presi bilgisayar kontrollü ve tam otomatikdir. Yukarıdaki beton presi ile aynı işlevleri görmektedir. Beton numune dışında, farklı diğer malzemelerden alınacak uygun numuneler üzerinde de basınç dayanımı tayini yapılabilir BÖHME AŞINDIRMA CİHAZI-YATAY 1.4 DİKEY AŞINDIRMA CİHAZI Böhme Aşındırma Cihazıyla belirli boyuttaki numunelerin yüzeyleri korundum (alüminyum oksit) tozu yardımıyla aşındırılır. Aşınma sonucu ağırlık ya da hacimsel olarak tespit edilmektedir. Bu aşınma değerine göre de aşınmaya tabi tutulan numunenin standardına bağlı olarak uygun olup olmadığı belirlenir. Genellikle beton parke döşeme taşları, doğal taş yapı elamanları için kullanılır. Dikey Aşındırma Cihazıyla ile yukarıda listesi verilen beton eleman numuneleri üzerinde dikey aşındırma deneyi yürütülür. Bu aşınma değerine göre de aşınmaya tabi tutulan numunenin standardına bağlı olarak uygun olup olmadığı belirlenir. Bu cihaz aşındırma diskinin numune üzerine aşınma sonucu yapacağı iz ile aşındırmayı belirlemektedir. Bu iz belirli sınırları aşmadığı sürece numunelerin standarda uygun olduğunu gösterir.

2 1. 5 KAROT MAKİNELERİ 1.6 DEĞİŞİK ÇAPLARDA KAROT BIÇAKLARI Karot Makinesi ile sorunlu olduğu düşünülen binaların uygun olan kolon, kiriş, döşeme elemanlarından numuneler alınır. Numuneler üzerinde gerekli dayanım ve diğer bazı deneyler yürütülerek uygunluğu araştırılır. Silindirik bıçaklar vasıtasıyla taşıyıcı elman üzerine delik delme işlemi yapılır. Delikten çıkan numune karot numunesi olarak adlandırılır ve numune üzerinde gerekli deneyler yapılmak üzere laboratuara nakledilir. Numunelerin uçları laboratuarda kesilerek düzeltilir.bu cihazla istenilen belirli yerlerde farklı uçlar kullanarak farklı çaplarda delik delme işlemi de yapılabilir. Yukarıda görülen farklı çaplardaki karot uçları kullanılarak farklı çaplarda delikler delinebildiği gibi, farklı boyutlarda ve farklı çaplarda karot numuneleri de alınabilmektedir. Mevcut yapıya karot numune alırken az hasar vermek amacıyla, yada yapı elemanının ebatlarının getirdiği sınırlama nedeniyle daha küçük çaplı karot numune almak gerektiğinde yukarıdaki uygun uçlarda biri kullanılır. Betonarme çeliklerinin sıklığı da bu uçlardan uygun olan birinin kullanılmasını gerektirebilir. 1.7 KLİMALI İKLİMLENDİRMEDE BETON NUMUNE KÜR TANKLARI 1.8 TS, ASTM ELEK SETLERİ Beton numunelerin hidratasyonlarını optimum derecede tutmak amacıyla bakımlarının yapılması gerekmektedir. Standart beton bakımı ise 22 0 C sıcaklıkta olan su içinde yapılır. Yukarıda sıcaklığı klima kullanımı ile 22 0 C de tutulan mekanda yerleştirilmiş olan beton kür tankları görülmektedir. Yeni beton dökümü yapılmış binalardan alınan beton numuneleri, prizlendikden sonra 28 günlük oluncaya kadar beton kür tanklarında bakıma tabi tutulmaktadır. Yukarıda TS ve ASTM standartlarına uygun 64mm açıklıktan başlayıp 0.25 mm açıklığa kadar elekler görülmektedir. Elekler yardımıyla beton üretiminde kullanılması planlanan kum, çakıl numunelerinin boyut dağılımları (granülometrileri) belirlenir. Gerektiğinde uygun boyut dağılımı için kullanılması gereken kum çakıl miktarlarının hesabı da yapılabilmektedir. Mevcut elek setleri ile zeminlerin içerdiği daneli malzemenin boyut dağılımı da bulunabilmektedir

3 1.9 ARŞİMET ÖZGÜL AĞIRLIK DENEY DÜZENEĞİ 1.10 LOS ANGELES AŞINDIRMA CİHAZI Beton karışım hesaplarında kullanılan agregaların fiziki özelliklerinin bilinmesi amacıyla yukarıda resmi görülen Arşimet deney düzeneği ile çakılların ve hacmi kolayca hesaplanamayan cisimlerin hacmi tespit edilir. Bulunan hacimler vasıtasıyla genellikle agregaların doygun yüzey kuru özgül ağırlıkları ya da kuru özgül ağırlıkları bulunur. Özgül ağırlıklar beton karışım hesabında önemli bir yer tutmaktadır. Beton üretiminde kullanılacak agregaların belirli aşınma dayanımına sahip olması gerekmektedir. Agreganın aşınma dayanımı Los Angeles aşındırma cihazı ile tespit edilir. Bilindiği üzere üzerinden araç yada insan trafiği geçen beton yollar, beton parke taşları, beton karo döşemeleri, beton bordür taşları ya da üzerinden su geçen köprü ayakları, barajlarda bulunan dip savak, derivasyon tünelleri ve acil durum savaklarında kullanılan betonlar aşınmaya ve erozyona maruzdur. Dolayısıyla aşınmaya dayanıklı agrega kullanmak önemlidir TAZE BETONDA HAVA MİKTARI ÖLÇER 1.12 TAZE BETON İÇİN ÇELİK NUMUNE KALIPLARI Taze beton yerleştirmesi aşamasında beton içinde oluşabilecek hatalar sonucunda boşluklar kalabilmektedir. Donma çözünmeye karşı dayanıklı beton üretirken beton içerisine belirli miktarda hava sürükleme gerekli olmaktadır. Dizayn edilen gerekli değerin altında hava sürüklendiği zaman betonun durabilitesinde (dayanıklılığında) azalma olmaktadır. Bu nedenle hava miktarının ölçümü önem taşımaktadır. Hava miktarıda yukarıda görülen Taze Betonda Hava Miktarı ölçer cihazıyla ölçülebilmektedir. Üretilen taze betonların ileriki yaşlarda katılaşmış haldeki dayanımlarını tespit etmek için silindir ya da kübik numuneler üretmek gerekmektedir. Bu nedenle yukarıda resimde görünen çelik silindir numune kalıpları vasıtasıyla imalatı yapılan binanın taze betonundan numuneler alınabilmektedir.

4 1.14 BETONARME DONATI TESPİT CİHAZI (FERROSCAN) 1.13 SCHMİDT BETON ÇEKİCİ Bazı hallerde sorunlu olduğu düşünülen binaların beton basınç dayanımlarının tespiti gerekli olmaktadır. Bu işlem bazen karot numune alımı vasıtasıyla yapılabilir. Karot numune alımı hasarlı bir deney tekniğidir. Yapıdan bir parça kesilerek alınır. Karot alınmadan önce Schmit Çekici kullanımı yardımıyla hasarsız bir şekilde beton basınç dayanımı yerinde tespit edilebilir. Fakat bu testin karot numune ile birlikte kullanımının daha faydalı olduğu bilinmektedir PUNDİT ULTRASONİK HIZ TESPİT CİHAZI Mevcut binalardan karot numune alımı yapılırken donatının kesilmemesi gerekmektedir. Betonarme içinde gömülü olan donatının gözle görünmesi olanaksız olduğundan elektronik cihazlarla tespit edilmesi gerekmektedir. Yukarıdaki resimde görülen Ferroscan Cihazı taşıyıcı eleman içindeki donatıyı tespit etme yeteneğine sahiptir. Donatı konulup konulmadığı tartışma konusu olan yerlerde de bu cihazı kullanmak mümkündür ORTALAMA ISIL GEÇİRGENLİK KATSAYISI ÖLÇÜM CİHAZI Yapılarda kullanılan malzemelerin fiziksel özellikleri Bazı hallerde sorunlu olduğu düşünülen binaların önemlidir. Isıl geçirgenlik katsayısı da bu önemli beton gerekli özelliklerden birisidir. Binalarda oluşan ısı kaybı ya olmaktadır. Pundit cihazı schmit metodu gibi hasarsız da kazanımları ısıl geçirgenlik katsayısıyla doğrudan bir yöntem sunar. Betonun kendi arasındaki kalite orantılıdır. Bu nedenle ısıl geçirgenlik katsayısı uygun farkını da göstermeye yarayan faydalı bir cihazdır. olan malzemelerin bina imalatlarında kullanılması Ultrasonik betonun önem arz etmektedir. Kullanılan malzemenin ısıl komposite kaynaklanan farklılıkları kullanarak kalite geçirgenlik katsayısının tespiti yukarıdaki resimde farkını ayırt eder. görülen cihazla yapılır. basınç ses dayanımlarının yayılımı tespiti prensibiyle

5 2. ÇİMENTO LABORATUARI 2.1 ÇIMENTO LABORATUARI RILEM KARIŞTIRICI 2.2 ÇİMENTO NUMUNESİ KIRMA CIHAZI Çimento imalatından sonra üretilen çimentonun dayanım sınıfının belirlenmesi ( PÇ gibi ) gerekmektedir. Bazı hallerde depoda bekletilen çimentolarda zamanla kalite kaybına uğrayarak bir alttaki çimento dayanım sınıfına düşebilir. Bu durumların belirlenmesi amacıyla standart karışım üzerinde standart dayanım deneyi yapmak gerekir. Standart karışım ise rilem kumu ve belirli miktardaki su ve çimentonun standart bir şekilde karıştırılmasın gerektirir. Rilem Karıştırıcısı ile bahsi geçen standart karışım uygun prosedür ile karıştırılmaktadır. Yukarıdaki bahsedilen standart rilem karışımı ile elde edilen harç karışımlarından üretilen standart boyuttaki (4x4x16 cm) prizmatik numuneler resimde görülen Çimento Basınç Presi ile eğilme ve basınç testine tabi tutulur. Elde edilen sonuçlarla çimentonun sınıfı belirlenir. 2.3 ÇİMENTO LABORATUARI BLAİNE ÖZGÜL YÜZEY CİHAZI Bilindiği üzere betonu oluşturan ana hammaddelerde en önemlisi çimentodur. Çimentonun yapıştırıcılık özelliğini etkileyen parametrelerden biri ise inceliğidir. Çimentodan farklı olarak bazı puzolanik malzemelerle bağlayıcılık özelliği gösterirler. Bu özellik ile puzolanın inceliğide doğrudan ilgilidir. Toz formundaki bu malzemelerin inceliklerinin ölçülmesi önem arz etmektedir. Blaine özgül yüzey cihazı ile birim ağırlığa sahip toz formundaki numunenin yüzey alanı ölçülebilmektedir.

6 3. YAPI MEKANİĞİ LABORATUARI 3.1 BETON EĞİLME TESTİ CİHAZI 3.2 TEPE YÜKÜ BASINÇ DENEYİNDE KULLANILACAK DEĞİŞİK ANMA ÇAPLI BETON BORULAR İÇİN APARATLAR Beton birçok yapı elemanında kullanılmaktadır. Betonun çekme dayanımı basınç dayanımından düşük olduğundan betonun çekme bölgesine çekme donatıları yerleştirilerek betonarme elemanlar elde edilir. Teorik betonarme hesaplarının gerçek durumda ortaya çıkan problemler ile ne kadar uyumlu olduğu deneysel çalışmalarla anlaşılmaktadır. Bu nedenle araştırmalarda kiriş, kolon ve döşeme elemanları üretilerek deneyler yapılır. Sonuçların teorilerle uygunluğu araştırılır. Beton eğilme testi cihazıyla üretilen elemanların taşıma güçleri deneysel olarak bulunabilmektedir. Piyasada çeşitli ebat ve kalitede beton büz borular üretilmektedir. Bunların belirli dayanım ve dayanıklılıkta olması gerekmektedir. Konuyla ilgili standart sınırları yönetmeliklerle belirlenmiştir. Bu sınırlardan biride üretilen büz boruların belirli bir geçirgenlik değerini aşmamasıdır. Bu nedenle Geçirgenlik Deneyi yapılır. Bu deney esnasında çeşitli aparatlar yardımıyla borunun her iki tarafı sıkıca kapatılır. Belirli bir noktasından basınçlı hava ya da su verilerek betonun geçirgenlik katsayısı ölçülür. Geçirgenlik deneyi ile kullanılan betonun kalitesi belirlenmiş olur.

7 4. DEPREM ARAŞTIRMA LABORATUARI BENZEŞTİRİLMİŞ DEPREM YÜKÜ VERİLEN GÜÇLENDİRİLMEMİŞ BİNA MODELİ BENZEŞTİRİLMİŞ DEPREM YÜKÜ VERİLEN GÜÇLENDİRİLMİŞ BİNA MODELİ Laboratuarımızda yıllık mevcut problemli yapıların deprem esnasında bina davranışlarına ışık tutmak amacıyla yukarıda görülen çalışma yapılmıştır. Yapıya benzeştirilmiş deprem yükleri verilmiş olup yapı standartlarda öngörülen deplasman değerlerine ulaşınca deney bitirilmiştir. Binanın hem deneysel hem de analitik olarak davranışı ortaya konmuştur. Laboratuarımızda gerçek hayatta depreme maruz kalmış fakat yıkılmamış ama ciddi hasarları bulunan bir binanın lifli polimerler ile güçlendirildikten sonra tekrar depreme maruz kalması durumu simule edilmiştir. Burada lifli polimerler ile güçlendirmenin bina davranışına sağladığı katkılar deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. 4.1 LİNEAR VARİABLE DİSPLACEMENT TRANSDUCER 4.2 DATA LOGGER CİHAZLARI Kısa adı LVTD olarak geçen bu cihazlar deprem deneyi esnasında yapının istenen noktalarına yerleştirilip bu noktalardaki istenen deplasmanları ölçmeye yarar. Voltaj prensibiyle çalışmaktadır. Ürettiği voltaj değerleri datalogger ile cihazlar vasıtasıyla deplasman değerlerine dönüştürülür. Laboratuarımızda 20 adet LVTD cihazımız mevcuttur. Ayriyeten laboratuarımızda LVTD ile aynı prensible çalışan fakat daha fazla deplasman yapabilme özelliği olan potansiyometrik cetvellerde bulunmaktadır. Dataloggerlar yukarıda açıklanan LVTD deplasman ölçerlerden ve loadcell den aldığı voltaj değerlerini inşaat mühendisliği için anlamlı değerlere dönüştürür. Bu cihazlarda laboratuarımızda 8 adet bulunmaktadır. Türkiyede ilk olarak uygulanan 3 boyutlu FRP ile güçlendirilmiş yapının depremde davranışının incelenmesi deneyinde bu cihazlar kullanılmıştır.

8 4.3 LOADCELL 4.4 YÜKLEME KRİKOLARI Benzeştirilmiş deprem yüklerini ölçmekte kullanılan loadcell hidrolik kriko vasıtası ile verilen yükü ölçerek dataloggera aktarmaktadır. Voltaj tabanlı çalışan bu cihaz 1 gr hassasiyete sahiptir. Laboratuarımızda 20, 30,40, 50, 60, 100 tonluk loadceller mevcuttur. Bu cihaz her türlü malzemeye uygulanacak yükleri ölçmedede kullanılabilir., dönebilir binoküler (F.N. 22, F.N. 26.5) Krikolar her yönde her türlü malzemeye yük uygulamada kullanılabilecek cihazlardır. Yağ basıncı ile çalışırlar. Manuel veya motor vasıtasıyla yük uygulanabilir. Laboratuarımızda 40, 60, 100, 250 tonluk krikolar mevcuttur TONLUK TEKRARLI YÜKLEME KRİKOSU 20 tonluk tekrarlı Yükleme krikosu hidrolik krikolara benzer özellikte olup hidrolik krikolardan farklı olarak belli bir frekans da dinamik yük de uygulayabilmektedir. Dolayısıyla bu şekilde deprem yükleri gerçeğe daha çok benzeştirilmiş olur.

9 5. ZEMİN MEKANİĞİ LABORATUARI 5.1 DANE DAĞILIMININ BELİRLENMESİ DENEY ALETLERİ 5.2. KIVAM LİMİTLERİ CASSAGRANDE ALETİ Elek Takımı Hidrometre Deney Seti Cassagrande Deney Aleti Zeminlerin sınıflandırılmasında danelerin çaplara göre dağılımı ön plana çıkmaktadır. Bu amaçla kaba daneli (çakıl ve kum ) zeminlerde elek analizi deneyi, ince daneli (silt ve kil) zeminlerde ise hidrometre deneyi yapılmaktadır. Yukarıda görülen elek takımı ve hidrometri deney seti ile bu çalışmalar gerçekleştirilmektedir. İnce daneli zeminlerin fiziksel ve mekanik davranışları bünyelerindeki su ile bağıntılıdır. Zemin su ilişkisi kıvam limitleri ile belirlenir. Zeminler farklı su muhtevalarında farklı kıvam özellikleri gösterirler. Laboratuarda likit limit için Cassagrande Deneyi, plastik limit için Plastik Limit Deneyi, rötre limit için Rötre Deneyi yapılır KOMPAKSİYON DENEY SETLERİ 5.4. CALİFORNİA BEARİNG RATİO (CBR) DENEYİ ALETİ Kompaksiyon (sıkıştırma), zemin danelerinin birbirine yaklaştırılması ve aralarındaki hava boşluklarının azaltılması ile daha sıkı bir konuma gelmelerini sağlayan mekanik bir işlemdir. Bu işlemle zemin özelliklerinin iyileştiği çok eski çağlardan beri bilinen bir gerçektir. Laboratuarda kompaksiyon ile ilgili parametreleri belirlemek için Standart ve Modifiye proctor deneyleri yapılır. Deney sonucunda arazide uygulanacak su muhtevası ve buna karşı gelen kuru birim hacim ağırlık belirlenir Karayollarında zemin, temel ve alt temel malzemeleriyle yerinde yapılan kompaksiyonun yönetmeliklere uygunluğu CBR Deneyi ile belirlenir. Bu deney için kullanılan yükleme ünitesi aynı zamanda Serbest Basınç Deneyi (tek eksenli) içinde kullanılır.

10 5.5. PERMABİLİTE DENEY SETLERİ 5.6. KONSOLİDASYON DENEY SETİ Permeabilite, geçirgenlik veya su iletim özelliği olarak tanımlanabilir. Zemin boşluklarında suyun hareket edebilme özelliğidir. Permabilitenin laboratuarda belirlenebilmesi için kaba daneli (çakıl ve kum) zeminlerde Sabit Seviyeli Permabilite Deneyi, ince daneli (silt ve kil) zeminlerde ise Düşen Seviyeli Permabilite Deneyi yapılır. Mühendislik yapılarında oturma ve oturma ile ilgili problemler sürekli olarak mühendislerin karşısına çıkmaktadır. Özellikle ince daneli zeminlerin zaman bağlı oturmaları ile ilgili problemler pratik hayatta yaşanmaktadır. Bu tip zeminlerin oturma miktarı ve oturma zamanı ile ilgili hesapların yapılmasında yararlanılan geoteknik parametrelerin belirlenmesinde Konsolidasyon Deneyi Setleri kullanılır KAYMA MUKAVEMETİ DENEYLERİ CİHAZLARI 5.8. ARAZİ VE LABORATUAR VEYN DENEY SETLERİ Kesme Kutusu Deney Aleti Serbest Basınç Üç Eksenli Deney Seti Deney Aleti Zeminlerin kaymaya karşı gösterebileceği en büyük kayma gerilmesi kayma mukavemeti olarak tanımlanır. Zeminlerin kayma mukavemetini bulunmasında yukarıdaki deney cihazları kullanılır. Veyn deneyleri standart bir sondanın zemine batırılıp, verilen yatay döndürme momentiyle zeminin kesilerek, zemin kayma mukavemetinin ve hassaslığının belirlenmesi esasına dayanır. İnce daneli zeminlerde, özellikle suya doygun olan yumuşak killerde; örselenmemiş numune alınamadığı durumlarda kaplama borusu içerisinde, örselenmemiş numune hazırlanamadığında ise numune alma tüpü içerisinde bu deney yapılır. Laboratuarımızda Arazi Veyn ve laboratuarda kullanılan Torn Veyn deney aletleri mevcuttur.

11 5.9. DİNAMİK SONDA DENEY ALETİ YARDIMCI EKİPMANLAR Zemin araştırmalarında kullanılan dinamik sondalarla kaba daneli zeminlerin yerleşim sıkılıkları, ince daneli zeminlerin ise kıvamları ile ilgili bilgiler elde Laboratuarımızda yapılan deneylerde; etüv, hassas edilir. Laboratuarımızda m derinliğe kadar teraziler, alüminyum kaplar, ölçülü mezürler, çakılabilen 2 adet Hafif kumpaslar ve benzerleri yardımcı ekipman olarak Dinamik Sonda aleti mevcuttur. kullanılmaktadır. 6. HİDROLİK LABORATUARI 6.1 ALTOSONIC UL 600 R DEBI ÖLÇER Açık kanal akımlarında ölçümlerindeki yapılan hassasiyet, hız kısıtlı 6.2 AÇIK KANAL DÜZENEĞİ ve debi olan su kaynaklarının doğru ve amacına uygun olarak kullanılması bakımından önemlidir. Bu nedenle Hidrolik laboratuarımızda 60 cm genişliğinde, 10 m ölçüm yapılacak olan kesitlerdeki ölçüm şekli ve uzunluğunda, taban eğimi ayarlanabilir, 5 lt/sn ile 50 sayısının doğru olarak belirlenmesi gerekir. Altosonic lt/sn aralığında debi akıtabilen, su devri daimi ile debi birlikte bir açık kanal düzeneği bulunmaktadır. Bu ölçer yardımıyla yapılabilmektedir. hassas debi ölçümleri model üzerinde açık kanallarda pürüzlülükten dolayı oluşan etkiler, köprü ayaklarında oluşabilecek kabarmalar ilave aparatlar yardımıyla modellenip hız ve debi ölçümü elektronik olarak yapılabilmektedir.

12