Tahribatsız Deneyler Prof.Dr.Mustafa KARAŞahin
Neden Tahribatsız Deneyler? Üstyapıda bozulmaları ve yük taşıma kapasitesini belirlemek amacıyla, üstyapıya zarar vermeden, trafiği engellemeden yapılan hızlı deneylerdir. Özellikle, yükleme ile elde yük- deformayon eğrilerinden, BSK üzerine yapılacak takviye tabakası (overlay) kalınığı belirlenebilir.
Düşen Ağırlık Testi (Falling Weight Silindir şeklindeki bir ağırlığın, kauçuk pad üzerine düşürülmesi sonucunda oluşan defleksiyonların jeofonlar (geophone) olarak toplanır. Elbette, yüke yakın olan yerlerde daha fazla defleksyion, uzaklaştıkça daha az defleksyionla karşılaşılır. Deflectomer, FWD)
FWD Falling Weight Deflectometer -Üstyapının dayanımı hakkında bigi verir. - Kesimler birbiri ile karşılaştırılabilir. - Bilinen tabakaların mekanik özelliklerinde n (elastisite modülü, Poisson oranı) bilinmeyen tabaka özellikeri hesaplanır.
Defleksiyon Eğrisi
İnce Kaplamalar için Değerlendirme (10-15 cm BSK) Birimler inch
Kalın BSK (> 15 cm)
Hafif Ağırlıklı Düşen Ağırlık Testi (LFD) Hafif düşen ağırlık deflektometresi, FWD nin hafif yük uygulayan versiyonudur ve kullanılması bir kişi tarafından kolaylıkla yapılabilmektedir. Yükleme plakasına lastik tampon ile kalibre edilmiş sistemden çeşitli temas basıncı iletmek için, belirli bir ağırlık (10 kg, 15 kg ya da 20 kg) farklı yükseklikten düşürülmektedir. LWD üstyapı yüzeyindeki tek bir tekerleğin hareketini simule etmektedir. LWD bir hız transduseri ile hem yükü hem de defleksiyonları ölçmektedir. Yük merkezi altındaki defleksiyon ölçülür ve ilave jeofonlar kullanılarak yükleme merkezinden uzakta iki okuma daha alınabilir. Defleksiyon eğrisini otomatik olarak ölçüp kaydetmektedir
Yüksek Ağırlıklı Düşen Ağırlık Testi Yüksek ağırlıklı düşen ağırlık deflektometresi (HWD), FWD ye göre çok daha ağır yükleri kullanmaktadır. Genellikle hava alanı üstyapılarının yapısal bütünlüğünü tahribatsız olarak belirlemekte kullanılmaktadır HWD, yumuşatılmış uçak tekerlek hızlarını simule eden dinamik yüklerin üstyapıdaki yüzey tepkisini ölçmektedir.
Dalgalar ile Ölçüm Impact echo deneyi (IE) Sismik üstyapı analizcisi (SPA) Impact echo (IE) deneyi üstyapı tabaka kalınlıklarını belirlemenin yanında üstyapı tabakaları arasındaki ayrışmaları ve üstyapı bütünlüğünü belirlemekte kullanılmaktadır Sismik üstyapı analizcisi (SPA), bozulmalara bağlı olarak üstyapının durumunu gözlemlemek için tasarlanmış ve yapılmış bir alettir. Bir rijit üstyapı altındaki boşlukları ve destek kaybının ölçümü, asfalt betonu üstyapılarda nem durumunun belirlenmesi, üstyapılardaki ince çatlakların belirlenmesi, tabakalar arasındaki ayrışma ve asfalttaki yaşlanmanın ölçümü gibi çeşitli durumlarda kullanılmaktadır.
SPA tarafından kullanılan test teknikleri
Taşınabilir Sismik Üstyapı Analizcisi (PSPA), bir üstyapının sismik rijitliğinin belirlenmesinde kullanılan tahribatsız bir deney aletidir (Fotoğraf 6). Bu alet, tabak SES DALGALARI/SESTEN HIZLI SİSMİK DENEY YÖNTEMLERİ Taşınabilir Sismik Üstyapı Analizcisi (PSPA) Taşınabilir Sismik Üstyapı Analizcisi (PSPA), bir üstyapının sismik rijitliğinin belirlenmesinde kullanılan tahribatsız bir deney aletidir. Bu alet, tabakaların sismik rijitliği, tabaka kalınlığı ve üstyapıdaki izotropi gibi parametreleri de içeren, üstyapının durumu hakkında temel bilgi elde edilmesi için kullanılmaktadır (Steyn ve Sadzik, 2007). PSPA kullanılarak, arazide yüzey tabakalarının ortalama modülleri bir kaç saniye içinde tahmin edilebilmektedir. Buna ek olarak derinlikle modüldeki değişim de gözlemlenebilmektedir. PSPA taşınabilir sistem içinde iki transdüserden ve bir kaynaktan oluşmaktadır. Bu alet bir kablo ile transdüser birimine bağlanan, taşınabilen bir bilgisayar ile kontrol edilmektedir.
Termal Kamera Yüzey sıcaklığı dağılımı görülebilir. Özellikle yağışlı havalarda suların biriktiği alanlar kolaylıkla görülebilir. Gözenekli ve gözeneksiz yapı ayırt edilebilir.
Zemin Penetrasyon Radarı (Ground Penetration Radar) Tabaka kalınlıklarının belirlenmesinde kullanılabilir. Tabakalar içindeki boşluk veya hapsedilen su görülebilir. Tabakalar arasındaki bağ görülebilir. Yansıma çatlakları izlenebilir Beton yollarda çatlaklar, derz davranışı gözlenebilir
Zemin Penetrasyon Radarı (GPR) Bir üstyapıda GPR deneyi uygulanması sırasında, kısa radyo dalga enerjisi antenler aracılığı ile üstyapı yüzeyine iletilir. Bu itkiler, malzeme içerisindeki dielektrik süreksizliğinin durumu ve yerine bağlı olarak çeşitlilik gösteren gidiş dönüş zamanı ve genlikler ile birlikte antene geri yansımaktadırlar (hava/asfalt, asfalt/temel, vs.). Yansıyan enerji yakalanır ve radar dalga formu olarak tanımlanan itki serisi formunda osiloskopta gösterilebilir. Üstyapı tabaka malzemeleri boyunca seyahat eden ve yansıyan bu enerji, farklı malzemelerin (tabakaların) sınırlarını oluşturur; bu yansımanın gücü ve gidiş dönüş süresi tabaka kalınlıklarının belirlenmesinde kullanılmaktadır (Maser, 2000)
GPR ile süreksiziğin belirlenmesi
Düzgünsüzlük Ölçümü- IRI (International Roughness Index)
IRI Uluslararası Düzgünsüzlük İndeksi (The international roughness index IRI ) 1982 de Dünya Bankası tarafından geliştirildi. Standart bir pürüzlülük ölçümü oluşturmak ve boyuna profilde tekerlek izi seyahatinin karakteristiğini belirlemek için kullanılır. Genellikle tavsiye edilen birimler m/km ya da mm/m dir. Ancak m/km de kulanılır. IRI, profil ölçümüne uygulanan matematiksel bir modeldir ve çeyrek taşıt sistemini (QCS) kullanır. IRI, QCS deki süspansiyonun kümülatif hareketinin sürüş uzunluğuna bölünmesiyle elde edilir. Papagionnakis ve Delwar (1999), IRI değerleri kullanılarak PSI hesabı için bir yöntem önermişlerdir.
Kayma Direnci Ölçümü British pandül testi ile doğrudan ölçülebilir. Pandül, yol yüzeyine düşürülür ve kadrandan kayman direnci katsayısı okunur.
Tekerlek Blokesi ile Kayma Direnci Ölçümü Özel belli bir açı ile dizayn edilmiş tekerlek, önüne su püskürtülerek, tekerleğin bloke edilmesi ile kayma direnci ölçümü gerçekleştirilir.
20 derece açılı tekerlek frenlenir. Tekerlekte oluşan kuvvet okunarak, kayma sürtünme katsayısı elde edilir. 50 km/st hızla giderken ölçüm yapabilir. SCRIM (İngiltere)
Yüzey Dokusunun Ölçülmesi- Tekstür Belli miktardaki kum, yüzeye yayılır ve oluşan dairenin çapına göre, yüzeyin pürüzlü, az pürüzlü veya pürüzsüz olduğuna karar verilir. Yüzey dokusu gözenekli ise, daha küçük yarıçaplı, daha gözeneksiz ise daha büyük yarıçaplı daireler elde edilir. (Kum Yama Testi)
Tahribatlı Deneyler Karot numuneler: Araziden karot numuneler alınarak, laboratuar ortamında incelenir. Yoğunluk ölçülebilir Yorulma ve plastik deformasyon ömrü belirenebilir Granülometri belirlenebilir Asfalt ve granüler malzeme özellikleri belirlenebilir.