Tahribatsız Deneyler

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
Deflectomer, FWD)
• 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.
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)
Impact echo (IE) deneyi üstyapı
tabaka kalınlıklarını belirlemenin
yanında üstyapı tabakaları
arasındaki ayrışmaları ve üstyapı
bütünlüğünü belirlemekte
kullanılmaktadır
• Sismik üstyapı analizcisi
(SPA)
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.
SCRIM (İngiltere)
• 20 derece açılı tekerlek
frenlenir. Tekerlekte
oluşan kuvvet okunarak,
kayma sürtünme
katsayısı elde edilir. 50
km/st hızla giderken
ölçüm yapabilir.
Yüzey Dokusunun Ölçülmesi- Tekstür
(Kum Yama Testi)
• 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.
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.