Betonarme Yapılarda Gerilmenin Neden Olduğu Deformasyonların Jeofizik Yöntemlerle Araştırılması

Yıl 2019, Cilt: 40 Sayı: 1, 92 - 109, 16.04.2019

Hayri Deniz Okur Kenan Gelişli , Ali Erden Babacan , Hasan Sesli

https://doi.org/10.17824/yerbilimleri.532270

Cited By: 1

Öz

Deprem
kuşağında bulunan ülkelerde, can ve mal güvenliği için betonarme yapıların
kalitesi önemlidir. Bu yapıların kalitesini, yapının temel elemanları olan
betonun ve betona gömülü çelik donatıların durumu belirler. Betonarme yapıların
durumu yapıya herhangi bir zarar vermeden belirlenmelidir. Jeofizik yöntemlerle,
betonarme yapıda hiçbir delgi veya karot alma işlemi yapılmaksızın tamamen
hasarsız olarak beton dayanımı, betona gömülü çelik donatıların yerlerinin
tespiti ve korozyon durumu belirlenebilir. Belirlenen bu özellikler karot
örneği gibi sadece yapının küçük bir kısmını değil bütün yapıyı temsil eder.  Sismik ultrasonik yöntem ile betonarme yapılar
üzerinde yapılan ölçümlerle, betonun kırık-çatlak yapısı, dayanımı, elastik
parametreleri ve betonun içindeki boşluklar belirlenerek betonun kalitesi
tespit edilebilir. Yer radarı (Ground Penetrating Radar, GPR) yöntemi
kullanılarak, betonun içindeki donatıların yerleri, aralıkları, sayıları ve
beton içerisindeki boşluklar belirlenebilir. Elektrik özdirenç yöntemi ile ise betonun
nemliliği ve donatıların korozyon durumu ortaya konulabilir. Bu çalışmada,
yapılarda deprem dayanımını arttırmak için üretilmiş bir yapı elemanının durumu,
bir kuvvet uygulanmadan önce ve sonra araştırılmıştır. Betonun kalitesi ve
nemliliği yapının donatılarının yerleri, donatıların korozyon durumu ve yüzeyden
görülmeyen çatlakları incelemek amacıyla oluşturulan betonarme yapı üzerinde jeofizik
ölçüler alınmıştır. Bu amaçla sismik ultrasonik yöntem, yer radarı yöntemi ve elektrik
özdirenç yöntemleri kullanılmıştır. Çalışmada 18 profildeki 176 noktada ultrasonik,
85 profilde iki ve üç boyutlu yer radarı, 25 profilde de özdirenç ölçümleri
alınmış ve değerlendirilmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda, kullanılan
yöntemler ile yapının kalitesi, nemliliği, donatıların yerleri ve korozyon
durumu ortaya konulmuştur. Ayrıca, betonarme yapıya uygulanan kuvvet sonrası,
yapıda meydana gelen yapısal değişimler de bu yöntemler ile açıkça
gözlenebilmiştir. 

Anahtar Kelimeler

Ultrasonik, Yer radarı, Elektrik özdirenç, Yapı Kalitesi

Kaynakça

• Ahn, T., Kim, Y., Kim, S., Hwang, I., 2011. Seismic Performance of Couplin Beam Damper System. Council on Tall Building and Urban Habitat World conference October 10-12 Seoul Korea.
• Akevren, S., 2010. Non-destructive examination of stone masonry historic structures quantitative IR thermography and ultrasonic testing. MSc Dissertation, The Graduate School of Natural and Applied Sciences of Middle East Technical University, Ankara, Turkey.
• Andrade, C., and Alonso, C., 2004. Test methods for on-site corrosion rate measurement of steel reinforcement in concrete by means of the polarization resistance method. Materials and Structures, 37, 623-643.
• Annan, A.P., 2001. Ground Penetrating Radar Workshop Notes. Mississauga, Ontario Sensors and Software Inc.
• Babacan, A.E., and Gelisli, K., 2015. Ultrasonic Investigations of Marble Columns of Historical Structures Built in Two Different Periods. Carbonates and Evaporites, 30, 357.
• Barroso, E., Silva, L., Polivanov, H., 2006. Weathering and deterioration evaluation of a Brazilian cultural heritage building, IAEG .
• Cecire, A.S., 2003. Nondestructive evaluation of historic structures. Dissertation, Massachusetts Institute of Technology.
• Daniels. D.J.. 2004. Ground Penetrating radar 2nd edition, The Institution of Electrical Engineers, London.
• Davis, J.L., and Annan, A.P., 1986. High Resolution Sounding Using Ground Penetrating Radar. Geoscience, 13(3), 205-208.
• Davis, J.L., and Annan, A.P., 1989. Ground Penetrating Radar for High Resolution Mapping of Soil and Rock Stratigraphy. Geophysical Prospecting, 37, 531-551,
• Diana, G., Fais, S., 2010. IR thermography and ultrasonic investigations in the cultural heritage field. In: 15th international conference on ‘‘cultural heritage and new technologies’’, Vienna.
• Feldman, R.F., 1977. Non-destructive testing of concrete. CD_BD-187, National Research Council of Canada, Ottowa, Ontario, p.6.
• Gosa´lbez, J., Salazar, A., Bosch, I., Miralles, R., and Vergara, L. 2006. Application of ultrasonic nondestructive testing to the diagnosis of consolidation of a restored dome. Mater Eval 64(5), 492–497.
• Green, R.E., 1973. Ultrasonic Investigation of Mechanical Properties. Academic Press, New York.
• Jones, R., and Gatfield, E.N., 1955. Testing concrete by an ultrasonic pulse tech. Paper No.34, London.
• Krautkramer, K., 1969. Ultrasonic Testing of Materials. Springer-Verlag, New York.
• Leslie, J.R., and Cheeseman, W.J., 1949. An ultrasonic method for studying deterioration and cracking in concrete structures. ACI Mater. J. 46(2), 17-36.
• Mechbal, Z., Khamlichi, A., 2017. Determination of concrete rebars characteristics by enhanced post processing of GPR scan raw data. NDT E Int., 89, 30–39.
• Nuzzo, L., Calia, A., Liberatore, D., Masini, N., Rizzo, E., 2010. Integration of ground-penetrating radar, ultrasonic test sand infrared thermography for the analysis of a precious medieval rose window. Adv Geosci. 24, 69–82.
• Özçelik, E., ve Gelişli, K., 2018. Betonarme Yapılarda Jeofizik Yöntemlerle Beton Kalitesi ve Yapı Donatı Durumunun Araştırılması. Uygulamalı Yerbilimleri Dergisi, 17 (1), 1-11.
• Popovics, J.S., 2003. NDE Techniques for concrete and masonry structures, Prog. Struct. Eng. Mater. 5, 49– 59.
• Singh, T.N., and Sharma, P.K., 2008. A correlation between P-wave velocity, impact strenght index, slake durability index and uniaxial compressive strength. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 67 (1), 17-22.
• Solla, M., Asorey-Cacheda, R., Núñez-Nieto, X., Conde-Carnero, B., 2016. Evaluation of historical bridges through recreation of GPR models with the FDTD algorithm. NDT E Int. 77, 19–27.
• Uyanık, O., Kaptan, K., Gülay, F.G., ve Tezcan, S., 2011. Beton Dayanımının Tahribatsız Ultrasonik Yöntemle Tayini. Yapı Dünyası, 184, 55-58.
• Telford, W.M., Geldart, L.P., ve Sherif, R.E., 1990. Applied Geophysics, Cambridge University Press. 770.