Beton Olgunluk Yöntemi: Gelenek Aracılığıyla Yenilik
İnşaat Malzemeleri Test (İMT) sektörü, beton dayanımını tahribatsız olgunluk yöntemiyle belirlemek için fırsatlar sunuyor. Bu yöntem, geleneksel laboratuvar basınç testi yöntemini birçok açıdan geliştiriyor ancak olgunluk yöntemi, bir alternatif değildir. Olgunluk yöntemi geleneksel basınç testi yöntemi ile birlikte kullanılmaktadır.
Beton Olgunluğu Nedir?
Beton kürü ısıveren bir süreçtir. Yani beton istenen dayanıklılığa ulaşmadan ve ortam koşullarına kadar soğumadan önce sertleştikçe ısınır.
Olgunluk testi, bu bilgiyi dökülen betonun ısısını ölçüp dayanımını belirlemek için kullanabilir. Betonun ısısı, şantiyede yerleştirildiğinde içine koyulan cihazlarla ölçülür. Doğru yapıldığında ölçülen beton karışımının ısısı, laboratuvarda geliştirilmiş olan dayanım-olgunluk ilişkisi eşliğinde karşılaştırılabilir.
Bu da demek oluyor ki yerleştirilen betonun ısısı kullanılmadan önce, ısının dayanımla nasıl bir ilişkisi olduğu belirlenmelidir. Bu da laboratuvar şartlarında gerçekleştirilir:
- Hem geleneksel dayanım deneyi protokollerine uygun hem de sahada kullanılacak karışımla aynı tasarımı paylaşan bir beton testi silindiri harmanını hazırlayın.
- Isı ölçerleri bu silindirlerinin en az iki tanesine yerleştirin.
- Belirli aralıklarda ısıyı kaydederek olgunluk endeksini hesaplayın.
- Belirli aralıklarda kalan silindirleri geleneksel basınç dayanım testine uygun olacak şekilde kırın.
- Basınç dayanımını, karşılıklı ısıları ve geçen zamanı kaydedin.
- Ortalama basınç dayanımı ile ortalama olgunluk endeksini karşılaştırarak olgunluk eğrisini hesaplayıp oluşturun. Böylece dayanım-olgunluk ilişkisini öğrenin.
Sonra ısı ölçerleri yeni dökülmüş betona yerleştirin. Bunu yaparak zaman, ısı ve dayanım arasındaki ilişkiyi gösteren bilgiler edineceksiniz. Bu bilgiler sayesinde projeniz hakkında daha iyi kararlar almaya başlayabilirsiniz.
Isıyı, beton döküldüğünden itibaren zaman aralıklarını ve dayanım-olgunluk ilişkisini bilmeniz gereklidir. Bu yöntem sayesinde laboratuvardan dayanım raporları beklemenize gerek kalmayacak, hem daha bilinçli hem de daha erken karar alacaksınız. Bu yöntemin ancak tahmini bir dayanım verisi sunduğunu unutmayın. Kalıp alma veya art germe gibi önemli kararları vermeden önce betonda yeterli dayanımın oluştuğunu anlamak için ek ölçümler yapın.
Olgunluk Yöntemini Kullanmalı mısınız?
Olgunluk yönteminin işinizi kolaylaştırabileceği yollar:
1. Erken dayanım: Olgunluk yöntemi betonun erken dayanımını ölçmek için çok kullanışlıdır ancak dikkat edilmesi gereken nokta, bu tahminleri klasik laboratuvar yöntemlerine göre proje çizelgelerinin çok daha erken bir aşamasında yapıyor olmasıdır. Bu sayede projeler bir sonraki aşamaya çok daha erken geçebilmektedir.
2. Değişkenlikler: Yerleştirilmiş beton, erken dayanımı etkileyecek hava ve diğer çevresel koşullara karşı açıktır. Sahadaki betonun asıl dayanımı farklı kür koşullarına göre değişir. Laboratuvarda geliştirilen dayanım-olgunluk ilişkisi, bu değişkenleri belirleyip uzun kür süreçlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir.
3. Kritik Elemanlar: Kolon gibi kritik konumda olan bir betonun dayanımını öğrenmek istiyorsanız bu betonun bir kısmını geleneksel dayanım testi uygulamak için kolayca çıkaramazsınız ama kolonlara olgunluk ölçerler yerleştirebilirsiniz. Kritik elemanlara yerleştirilen bu cihazlar, istenen bilgiye saha teknisyenlerinin kolayca erişmesini sağlayacaktır.
Bu sayede her beton elemanının bilgilerine tam zamanlı erişiminiz olur. Geleneksel yöntemlerle bunu elde etmek çok zordur.
Olgunluktan Fazlasına Neden İhtiyacınız Var?
Bu vakaların başka bir boyutu da var. Olgunluk, laboratuvarda geliştirilen dayanım-olgunluk ilişkisi olmadan işe yaramamaktadır. Olgunluk erken dayanımı etkileyen saha koşullarının tahminini yansıtsa da bu koşulları bilmek tam dayanımın gelişimini test ederken o kadar da önemli olmamaktadır, özellikle en az 28 gün geçmişse. Kürün erken evrelerinde beton, saha şartlarına karşı daha hassas olur ama 28 günden sonra bu azalır. Olgunluk erken dayanımı tahmin etmede (kesinleştirmede değil) oldukça başarılı olmakla beraber gerçek dayanımı kesin bir oranla söyleyemez.
Öte yandan yüksek erken evre sıcaklıkları gibi bazı ortam koşulları betonun uzun vadede sahip olacağı dayanımı azaltabilir. Bu da olgunluk yöntemiyle tahmin edilenden daha düşük bir dayanım ölçümüne sebep olur. Böyle durumlarda, sıra dışı koşulları yansıtmak için laboratuvarda daha fazla dayanım-olgunluk ilişkisi geliştirilmelidir. Dökülüp yerleştirilen betonun tasarımı, laboratuvarda oluşturulan eğri için yapılan tasarımla aynı olmalıdır.
Örneğin, asıl malzeme tasarımından bir harman sahaya getirilirse ve teknisyen karışımın işlenebilirliğini yetersiz görürse, işlenebilirliği arttırmak için daha fazla su ekleyebilir. Hava sürükleme amacıyla ya da sertleşme sürecinin hızını değiştirmek adına kimyasal katkı maddeleri veya belirli hızlandırıcılar bile kullanabilirler. Bu ilaveler asıl karışımın tasarımını değiştireceği için hesaplanan eğri güvenilmez bir hâle gelir. Olgunluk saha koşullarındaki değişkenliğin hepsini değil yalnızca bir kısmını temsili edebilir.
Beton işinde şantiye koşullarının yanı sıra birçok değişken vardır ve konu kritik yapılar söz konusu olduğunda yetersiz beton dayanımı binaların bütünlüğüne ciddi zarar verebilir. Olgunluk yöntemi dayanım hakkında gerçek zamanlı tahminler sağlasa da yaptığı şeyin tahmin yürütmekten öteye gitmediğini unutmamak gerekir. Proje sahipleri, beton dayanımının tasarlanmış seviyeyle aynı olduğunu doğrulamak durumundadır.
Bütün bunları göz ardı edersek, betonların gerçek dayanımını anlamanın en iyi yolu betonları klasik basınç testine tabi tutmaktır.
Olgunluk testi projeleri hızlandırmakta ancak sınırlarını zorlayacak şekillerde kullanılmaması gerekmektedir.
Kısacası, olgunluk yöntemi klasik dayanım testi olmadan geçerli değildir ancak klasik testlerle birlikte kullanıldığı zaman olgunluk yöntemi değerlidir.
Olgunluk ve Klasik Dayanım Deneyi Birlikte Çalışıyor
Olgunluk yöntemi genel Beton Olgunluk Testini (BOT) şu şekilde etkiliyor:
1. Dayanım eğrisini yaratmak: BOT süreci silindir numune kırımıyla başlayıp bitiyor. Isı ölçerlerle zaman ve basınç test makineleri dayanım-ısı/zaman ilişkisini geliştirmek için birlikte çalışır. Bu ilişki, olgunluk testinin değerini anlamak için son derece önemlidir.
Bu adım test sürecinden insan hatası faktörünü çıkaran, harman ve karışım tasarımını göz önünde bulundurarak değiştirilmesi mümkün olmayan test sonuçları elde eden ve analizi otomatikleştiren entegre bir BOT platformu kullanılarak daha da geliştirilebilir. Test süresi ve dayanımı otomatik kaydedildiği için ayrıca insan müdahalesi olmadığı için, dayanım-ısı/zaman eğrisi daha isabetli olacaktır. Böylece olgunluk testinizde daha iyi sonuçlar görülecektir.
2. Erken dayanımı belirlemek: Olgunluk ölçerler, inşaat sürecinde belirli aralıklarla kullanılması gereken, çok işe yarayabilen cihazlardır. Sahada olup bitenin hızlıca analizini yaparak projelerin daha hızlı ilerlemesine yardımcı olur. Mesela çok katlı bir bina projesini ele alırsak saha çalışanlarının sonraki katta ne zaman çalışabileceklerini en kısa zamanda öğrenmeleri gerekmektedir. Olgunluk ölçerler bu cevabı anında verebilir. Bu cihazlar olmasaydı sonraki aşamaya geçmek için laboratuvar sonuçlarını beklemeleri gerekirdi.
Olgunluk ölçerler telefon uygulamaları ve bulut sistemi ile entegre olduğu için betonun hazır olup olmadığı bilgisi elimizin altındadır. İsabetli laboratuvar verilerine bağlı olgunluk ölçerler süreci otomatikleştirir, daha hızlı bilgi sağlar ve projeyi ilerletir.
3. Sonuçların doğrulanması: Nihayetinde dayanımı tam olarak belirleyebilmek için geleneksel dayanım testleri gereklidir. Öbür türlü elinizde sadece tahminler olur. Kesin olarak bilmenin tek yolu klasik basınç dayanım testini uygulamaktır. Olgunluk ölçerleri sahada hızlı analiz için kullanın ve bu bilgiyi devam eden (7 ve 14 günlük ara yaş testleriyle) ve nihai 28 günlük laboratuvar testleri ile destekleyip her şeyin yolunda olup olmadığını doğrulayın. Herkes (Test laboratuvarları, proje sahipleri, kamu kurumları ya da karar vericiler, sigortacılar) inşaat malzemelerinin gereken dayanım ve toleransa sahip olduğundan emin olmalıdır. Eğer ilerleme kat ettikçe olgunluğu test ediyorsanız ve önemli yerlerde kırım deneyleri yapıyorsanız projenizi çok daha rahat savunabilirsiniz.
Neyse ki doğrulama süreci projeyi yavaşlatmıyor. Testler bittiği anda entegre BOT platformu sayesinde haber alabilecek, olgunluk ölçerleriniz isabetli miymiş ve betonunuz istenen dayanıma sahip miymiş öğrenebileceksiniz.
Her iki yöntem birlikte çalışarak inşaat projesinin yöneticilerine daha fazla bilgi sağlıyor. Bu bilgileri birlikte toplandığı zaman hem daha iyi bir sonuç elde ediliyor hem de projeler daha hızlı tamamlanıyor. Ancak bu sadece (1) laboratuvarda yapılan kırım deneyi isabetliyse ve (2) karışım özellikleri sahada değişmezse elde edilen bir sonuç olabilir. Olgunluk ölçerler sadece eğriyi yaratan test sonuçları kadar etkilidir. Bu yüzden test laboratuvarlarınızın otomatik, isabetli ve şeffaf bir süreci takip ettiğinden emin olmalısınız.
