YAPILARDA HASAR TESPĐ TESPĐTĐ-II 7. Bölüm MUAYENE TEKNĐKLERĐ ve DURUM TESPĐTĐ MUAYENE TEKNĐKLERĐ Beton yapılarda herhangi bir tamirat işlemine girmeden önce hasarın nedenlerini ve miktarını tam olarak tespit etmek gerekir. Yapılacak olan bir muayenenin detaylı bir planı yapılmalıdır. Planlama aşamasında yapının; a. geçmişi, b. mimari dizaynı, c. çizimleri, d. imalat metodları e. önceden muayeneler, f. bakım ve onarım kayıtları dikkate alınır. 1
Örnek veya karod almak için uygulanacak metotlar ve her yeri kapsayacak ve muayene ve test programı uygun planlama ile yapılır. Araştırma esnasında ister komplike isterse basit ekipmanlar kullanılmış olsun elde edilen sonuçlar tecrübeli bir eleman tarafından değerlendirilip yorumlanmalıdır. Muayenenin ana amacı yapının performansının baştan aşağı değerlendirilmesidir. Beton özelliklerinin değerlendirilmesi laboratuar ve saha testlerini içerir. Onarım işlemleri için tam ve doğru bir fiyat verebilmek genellikle mümkün olmamaktadır. Dolayısıyla tüm onarım için toplam bir fiyat verilmesi yerine birim fiyat verilmesi hem yüklenici hem de yapı sahibi açısından daha sağlıklı olacaktır. MUAYENE ÇEŞĐTLERĐ 1-Görsel muayene: Bu muayene kusura (hasara) ilişkin özellikler içeren tüm verilerin dikkatli bir şekilde tanımlanması ve kayıt edilmesini içerir. Çatlaklar, dökülmeler ve pas lekeleri rahatlıkla tespit edilen bozulma türleri iken rutubet ve renk değişikliği ile boşluk belirtileri kolayca tespit edilemez. Görsel muayene için gerekli ekipman i. fotoğraf makinesi veya video kamera, ii. kayıt defteri, i iii. şaretleme kalemi v.b malzemelerdir. Örnekleme ve test bölgesinin tespitinde de kullanılır. Dolayısıyla çizimler (ızgara oluşturarak yapılmıştır) ve fotoğraf olabildiğince detay içermelidir. 2
2-Paspayı ölçer(paşometre): Paspayı ölçerler okumaları ile paspayı kalınlığı ölçülebilir, okunabilir. Bunun karbonatlaşma ve klor girişi nedeniyle donatı korozyonu üzerinde etkileri hakkında bilgi edinilebilir. Paspayı ölçer donatı harici metal elemanların tespitinde de kullanılır. Yoğun şekilde donatı içeren yerlerde veya önemli şekilde paslanmış bölgelerde kullanılması sınırlıdır. Bu gibi yerlerde beton açılarak belirlenmelidir 3-Beton parametrelerinin tayini: Beton; schmit çekici ile küçük bir bölgenin yüzey mukavemeti yüzeyin elastik geri tepme miktarının okunması ile tespit edilebilir. 3a.Petrografik analizi: Yapıdan alınmış olan beton yahut harç örneğinin bir dizi özelliğinin petrografik analiz ile tespiti mümkündür. Petrografik analiz ile beton bileşimleri hakkında detaylı bilgi ve hasarın muhtemel nedenleri hakkında (betonun homojenliği, çatlak bölgesi, hava muhtevası, agrega oranları, çimento ve hava boşlukları) bilgi ile agrega alkali reaksiyonunun etkileri tespit edilebilir. Test diğer kimyasal ve fiziksel testlerle birlikte bir uzman tarafından yapılmalıdır. 3
3b.Koparma testi(pull-out): Yarı tahribatlı olan bu test betonun çekme ve basınç mukavemeti hakkında bir fikir edinmek için yapılır. Beton içine yerleştirilmiş olan çelik bir başlığı ile çekerek koparmak için gereken kuvvet okunur. Bu başlık tamir veya betonun dökümü esnasında betona yerleştirilir. Bu kuvvetle beton hakkında bir fikir edinilmiş olur. 3c.Polarizasyon direnci: Donatıda oluşan korozyonun ölçülmesi polarizasyon direnci teknikleri ile mümkündür. Korozyon miktarına göre direncin tepkisi de farklı olmaktadır. Bu dirence göre bilgi edinilmiş olur. 3d.Elastisite modülü(e): En az üç farlı bölgeden alınan 3 adet karod üzerinde tespit edilmelidir. Karod çapının en büyük agrega boyutunda en az üç kart büyük olmasına dikkat edilmelidir. Yapıya hasar vermemek için karod alınan yerler özenle seçilmelidir. 3e.Gama radyografisi: Gama ışınları vasıtasıyla donatının yeri ve çapı ile betonun yoğunluğu ve boşluklarının tahmininde kullanılır.(röntgen teknolojisi) 3f.Kızıl ötesi termografiği: Bu teknik göreceli olarak ucuz olup derminasyon çatlak ilerlemesi boşluk ve iç çatlaklar için beton kusurlarının tespitinde kullanılır. Kızıl ötesi termografiği betonda basit ısı paterenlerin tespiti neticesi bazı özel hasar tiplerinin belirlenmesinde kullanılır. 4
STRUNA-1 LABORATUVARI ĐLE BĐNA KALĐTESĐNĐN ÖLÇÜMÜ 4-Betonun elektriksel direnci: Metot beton içinde elektrik akımı geçirilmesi esas alınır. Prensip olarak akımın geçirilmesi ile donatının korozyon hızı belirlenir ve olası korozyon için bir gösterge oluşur. Ölçülen değerler sadece pas payı ile ilgilidir. Beton ve elektriksel özelliklerinin sıcaklık, rutubet ve tuz(klor) olan etkilendiği unutulmamalıdır. 5
5-Yarım hücre potansiyel haritaları (Half cell) deneyi: Potansiyel haritaları korozyon olasılığı ve yaygınlığı hakkında bilgi verir. Bununla birlikte korozyon hızı hakkında da bilgi vermez. Ölçülen potansiyeli donatı üzerindeki yarım hücre elektrotları Half cell arasındaki korozyon aktivitesinden kaynaklanır. Bu karışık potansiyel ölçümü basit olarak aktif, anotik ve pasif katotik bölgeler arasındaki reaksiyonu temsil eder. Genel olarak korozyonun düşük olduğu bölgede potansiyel farkı nadiren 100 MV(milivat) ı geçer. Aktif korozyon için bu oran 200 MV.ın üzerindedir. Ekipman yüksek dirençli voltmetre aracılığı ile ölçülür. Araştırmaya başlamadan önce yüzey planı boyunca donatının sürekli olduğu doğrulanmalıdır. 6-Ultrasonik ses hız(upv): Ultrasonik dalganın beton içinden geçiş hızını betonun doluluğuna, yoğunluğuna ve elastik özelliklerine bağlı olduğu prensibine dayanır. (Radyo dalgası) 6
7-Sahadan örnek alma testi: Tahribatın muayene sonuçları yeterli bir güvenle yorumlanması için laboratuar için örnek alınması kaçınılmazdır. Örnekleme ilgi duyulan alanda ve rasgele alınmalıdır. Örneklerin sayısı yeri ve büyüklüğü zamanı ulaşabilirlik ve yapılması düşünülen test tipine bağlı olarak değişir. Mukavemet tayini için ise en az 3 karod alınmalıdır. Numune kritik bölgelerden alınmalıdır. Karod alınırken donatı ve yapı büyüklüğüne zarar verilmemelidir 7
8
7-1.Beton kalitesi: Karod numunesinin ölçülmesi karod numunesinin çapı, karot derinliğine eşit olmasına dikkat edilmelidir. 7-2.Yapısal güvenlik: Dizayn şartnamesi ve mimari çizimleri esas olan yapısal hasarları ve malzeme araştırmalarının birleştirilmesinde yapısal süreklilik oldukça doğru biçimde tayin edilir. Bu şekilde yapının veya bir elemanın yük taşıma kapasitesi için bilgi edinilir. Nihayi taşıma gücü yapının veya bir elemanın deneyin göçmeye başladığı ana kadar sürdürülmesi gerekir. 7-3.Kimyasal analiz: Beton kalitesini izlemek için sıkça yapılan laboratuar kimyasal deneyleri aşağıdaki gibidir. a. Çimento dozajı agrega içeriği b. orijinal su muhtevası c. Bağlayıcı tipi(portland veya katkılı) d. Potasyum ve sodyum gibi alkaliler betonun bozulması veya donatının korozyonu ile ilgili betonun klor muhtevası, betonun sülfat muhtevası ve karbonlaşma derinliği deneyleri petrol grafik deneyi analizlerle betonun mikro yapısı ve minoloji hakkında bilgi verir. 9
DURUM TESPĐTĐ Durum tespitinin ana amacı malzeme veya yapıdaki hasarın boyutunu ve ciddiyetini değerlendirme, verileri toplamak ve dökümante etmektir. Hasar sebepleri maruz kalınan çevre koşulları, normal olmayan yüklemeler, tasarım ve imalat hataları ve çevreden gelen diğer etkenler (deprem, sel, yangın) olabilir. Ön araştırmada genel bir değerlendirmesi yapılır Onarım ve rehabilitasyon için tavsiyelerde bulunur. Đlk adım yapıda meydana gelen hasar ve bozulmalar, dizayn, malzeme özellikleri ve imalat yöntemleri ile direk olarak ilgilidir. Binanın ne şekilde inşa edildiğinin detayları (malzeme tipi ve kaynakları, betonlama tekniği ve detayları ve donatının yerleştirilmesi) oldukça önemlidir. Kötü işçilik ve yetersiz dizayna ilişkin bulguların hasar boyutu ile kısmen uyumlu olduğu görülmektedir. Tahribatsız deneyler hızlı ve basit olduğundan beton mukavemeti gibi özelliklerin tespitinde kullanılır. Kimyasal etkilerle veya yangın dolayısıyla hasar görmüş beton yüzeyleri içinde bu metotlar kullanılır. 10
Durum tespiti yaparken muhtelif hasar ve bozulma sinyalleri dikkate alınmalıdır. Bunlar: 1. Çatlak yeri, genişliği, derinliği, uzunluğu ve sınıflandırması(yapısal veya değil) 2. Mümkün olduğunda yapısal çatlaklar eğilme, kesme ve çekme çatlağı gibi sınıflandırılmalı ve çatlak gözlemi için tavsiyede bulunulmalıdır. 3. Donatının paslanmasına ilişkin detaylar ve işaretler. 4. Prekast elemanlar için hasar görmüş bağlantı elemanları. 5. Çiçeklenme, dökülme, agrega tane yığılması gibi kusurlar kayıt edilmeli. 6. Farklı oturma veya kabarmalar, su sızıntıları, kimyasal bozulmalar, hasarlar zayıf drenaj ve buna bağlı kusurlar Yeterli olabilecek onarım prosedürlerinin tespiti için hasar nedenlerini bulmaya yönelik tek standartta testlerle tüm olayı görmek mümkün değildir. Nitekim birbirini tamamlayacak testlerin yapılması, olası tüm alternatiflerin değerlendirilmesi açısından gereklidir. Bir muayenenin elle, gözle muayene, korozyon potansiyeli ölçümü, klor testi, pas payı ölçümü ve karbonatlaşma derinliği vb. testler örnektir. 11