Windsor Prob Penetrasyon Test Sistemi

Windsor prob beton test çekici gibi betonun yüzey sertliğini de dikkate alan bir test cihazıdır. Bu test sistemi, probun batma derinliğinin ölçülerek, beton basınç dayanımının belirlenmesi prensibine dayanır.

Windsor prob test sistemi; barutla harekete geçen, sertleştirilmiş alaşımlardan veya çelikten üretilen probların beton içerisine batması ve oluşan bu batma derinliğinin kumpas ile ölçülmesi esasına dayanır. Prob, uc çapı 6,3 mm, uzunluğu 79,5 mm olan konik bir malzemedir.

Hafif betonların testi için uç çapı 7,9 mm olan problar kullanılmaktadır. Probun arka kısmı, dişli ve çapı 12,7 mm olan sürme başlığına yerleştirilir. Prob, 79,5 kg.m’lik bir enerjiyi üreten barutun ateşlenmesiyle beton yüzeyine batırılır. Daha düşük dayanımlı betonların testi için prob, windsor prob test aletinin içerisine 2,5” itilir. Böylece ateşleme mekanizmasının etkisi hafifletilerek, probun batma derinliği azaltılır.

Test Metodu

Windsor prob test yönteminin uygulaması basit ve pratiktir. Test edilecek yüzey pürüzsüz olmalı, değilse bir süpürge aracılığıyla temizlenmelidir. Düz yüzeyler test edilecekse, 178 mm uzunluğundaki eşkenar üçgen plastik aparat ile uygun bir yerleştirme şablonu kullanılır ve üç prob her köşeden birer tane olmak üzere beton içine batırılır. Beton içerisine batırılan probların batma derinlikleri derinlik ölçüm cihazı tarafından ölçülür.

Windsor prob test sisteminde, probun batma derinliği ile beton basınç dayanımı arasındaki ilişkiyi ifade etmek için üretici tarafından geliştirilen tablo kullanılır. Bu tablolar, test sonuçlarında elde edilen batma derinliği ile betonun basınç dayanımı arasındaki ilişkilere dayanmaktadır. Bazen betonun basınç dayanımını oldukça fazla, bazen de oldukça düşük tahmin ettikleri özellikle vurgulanmıştır. Penetrasyon direnci metodu standartlaştırılmış olmasına
rağmen, standart bir korelasyon kullanılmamaktadır.

Prob Penetrasyon Testinin Değerlendirilmesi

Prob penetrasyon testinin, detaylı teorik analizi mevcut değildir. Çünkü, probun batması sırasında oluşan dinamik gerilmelerin karmaşık kombinasyonlarından ve betonun heterojen doğasından dolayı teorik analiz yapılamamaktadır. Test sırasında absorbe edilen kinetik enerji, betonun parçalanması, kırılması, beton ve prob arasındaki sürtünme sonucu oluşan enerjiyi kapsar. Bu batma derinliğinde ortaya çıkan direnç, sadece deney malzemesinin bulunduğu bölgedeki dayanımı tahmin etmektedir. Ancak şunu da belirtmek gerekir ki bu deney için, agrega dayanımı betonun hasar durumunu önemli derecede etkilemektedir.

Prob penetrasyon testinin temel prensibi, prob batma derinliği ve basınç dayanımı arasındaki ilişkiye dayanmaktadır. Bu ilişkiyi etkileyen faktörlerden biri, iri agreganın sertliğidir ve bu sertlik, aletin üreticisi tarafından sağlanan tablolarda dikkate alınmaktadır. Bununla birlikte, üreticinin tablolarının kullanımı birkaç araştırmacı tarafından tatmin edici bulunmamaktadır. Bunun nedeni; agrega sertliğinden başka, prob batma derinliğini etkileyen diğer faktörlerin dikkate alınmamasıdır.

Prob batma derinliğini etkileyen en önemli etkinin, iri agreganın sertliği olduğu test cihazının üreticisi ve araştırmacılar tarafından vurgulanmaktadır. Agrega sertliği yanında, kullanılan iri agrega tipi ve en büyük tane çapının prob batma derinliği üzerinde önemli etkilere sahip oldukları araştırmacılar tarafından ortaya konulmuştur. Bununla birlikte; karışım oranları, nem içeriği, kür şartları ve yüzey koşulları gibi diğer parametreler de prob batma derinliği üzerinde çeşitli etkilere sahiptir. Prob batma derinliği ile dayanım ilişkilerinin doğruluğunu etkileyebilecek diğer önemli parametreler arasında karbonatlaşma derecesi ve beton yaşı da bulunmaktadır.

Karbonatlaşma, betonun fiziksel ve kimyasal özelliklerini yüzeyin altındakiönemli bir derinlikte değiştirdiğinden probun penetrasyon derinliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Öte yandan beton yaşının, bazı durumlarda dayanım tahmini doğruluğunu önemli ölçüde etkilediği tespit edilmiştir. Özellikle, beton yaşının çok fazla olduğu yapılarda, yapılan prob penatrasyon testlerinde, elde edilen sonuçlar gerçekte olduğundan daha yüksek dayanım değerleri gösterdiği görülmüştür. Benzer şekilde betonun gerilme geçmişi, prob penetrasyonu ve yerindeki dayanım arasındaki ilişkiyi etkileyen potansiyel bir faktör olarak tanımlanmıştır.

Beton basınç dayanımını tahmin etmek için prob penetrasyon testi kullanıldığında, test edilecek betonun türüne bağlı olarak yeni bir korelasyon eğrisi hazırlanması önerilir. Genel olarak, prob penetrasyon testlerinin aynı numune serisi içerisindeki değişkenliği kısmen operatör ve ekipman hatalarına, kısmen de betonun heterojen yapısından dolayı oluştuğu kabul edilebilir. Birinci durumda, operatör hatalarının genel olarak daha az olduğu, değişikliğe neden olan sonuçların test ekipmanından kaynaklandığı belirlenmiştir. Örneğin, değişimler, probun beton içine batan kısmının uzunluğunun ölçülmesinde elde edilen hassaslık derecesine bağlı olabilir. Bu bağlamda,
batan prob uzunluğunu ölçmek için daha doğru cihazların geliştirilmesinin, testlerdeki değişimleri muhtemelen azaltabileceği öne sürülmüştür. Öte yandan prob test sonuçlarındaki değişimlerin harç matrisinde dağıtılan, iri agrega ve hava boşlukları gibi faktörlerin sonucu olarak ortaya çıkan betonun düzensiz yapısından kaynaklanmaktadır.

Özellikle, testten etkilenen bölgesel alan üzerindeki iri agregaların rastgele dağılımdan dolayı betonun heterojenliği artmaktadır. Bu artış, prob penetrasyon testinin değişkenliğini etkilemektedir. Daha önce belirtildiği gibi agrega sertliğinin probun batma derinliği üzerindeki etkisi genel olarak bilinmektedir. Prob penetrasyon test sonuçlarının değişkenliği, test sonuçlarının yorumlanması için bir temel oluşturan, batma değerlerindeki değişim miktarıdır. Ayrıca, prob penetrasyon test sonuçlarının doğru bir şekilde yorumlanması için, penetrasyon okumalarının değişkenliğini ve korelasyon ilişkisinin belirsizliğini göz önüne alan istatistiksel prosedürlerin kullanılması gereklidir.

Kaynak:Yük. Müh. Yavuzhan TAŞ-YERİNDE BETON BASINÇ DAYANIMININ ETKİLİ BİR ŞEKİLDE BELİRLENMESİ İÇİN MEVCUT TAHRİBATSIZ TEST METOTLARIYLA YENİ BİR KOMBİNE YÖNTEM GELİŞTİRİLMESİ