Elektrik özdirenç yöntemi ile donatılı kuru beton dayanımının belirlenmesi

Öz

Bu çalışmada farklı dayanımlara göre tasarlanmış donatılı beton numunelerin kuru koşullarda görünür özdirenç değerlerinin değişimi araştırılmıştır. Bu amaçla 9 farklı beton tasarımına ait 150x150x150 mm boyutlarında küp numuneler hazırlanmıştır. Beton numunelerinin tam ortasına 10, 14 veya 20 mm çapında bir adet donatı yerleştirilmiş ve her çeşit numuneden 18 adet oluşturulmuştur. Hazırlanan bu numuneler hava kürüne tabi tutulmuştur. 90 gün boyunca belirli zaman dilimlerinde numunelerin farklı yüzeylerinden elektrik yöntem uygulanarak numunelerin görünür özdirenç değerleri belirlenmiştir. Ayrıca 7., 28. ve 90. günlerde 3’er adet numunenin Tek Eksenli Basınç dayanımları ölçülerek ortalamalarından beton dayanımı belirlenmiştir. Yapılan bu çalışmalardan elde edilen görünür özdirenç ve beton dayanım değerlerinin zamana bağlı değişimi ortaya konulmuştur. Ayrıca basınç dayanımları ve görünür özdirenç değerleri arasındaki ilişkiler her bir donatı çapı için ayrı ayrı belirlenmiştir. Sonuç olarak kuru koşullarda farklı dayanımlardaki betonların görünür özdirenç değerleri beton basınç dayanımlarının artmasına bağlı olarak azalmaktadır. Bu araştırma, kuru haldeki betonun dayanımının yerinde belirlenmesine tahribatsız bir yaklaşım olup hem zaman hem de ekonomik açıdan katkı sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Donatı,Kuru beton,Görünür özdirenç,Basınç dayanımı,Tahribatsız jeofizik yöntem

Determination of reinforced dry concrete strength by electrical resistivity method

Abstract

In this study, change of the apparent resistivity values was investigated on reinforced concrete samples designed with different strength in dry conditions. For this purpose, studies were conducted with
150x150x150 mm cubic samples of 9 different concrete designs. A piece of 10, 14 or 20 mm diameter reinforcement was placed in the middle of concrete samples and 18 samples were prepared for all types of them. Prepared these samples were subjected to the air cure. The apparent resistivity values of the samples were determined by electrical method on different surfaces of the sample at specific time periods of during the 90 days. Furthermore, the concrete strength was determined from average of 3 samples by uniaxial compressive strength test of each sample on 7^th, 28^th and 90^th days. The time dependence change of the apparent resistivity and concrete strength values obtained from these studies was presented. In addition, the relationships between the compressive strengths and the resistivity values were determined separately for each reinforcement diameter. As a result, the apparent resistivity values decrease with increasing concrete compressive strengths in dry conditions concrete of different strengths. This research is a non-destructive approach to determining the strength of concrete in dry condition in-situ and it contributes both time and economically.

Keywords

• Reinforcement,Dry concrete,Apparent resistivity,Concrete strength,Non-destructive geophysical method

References

1. Uyanık O. Klasik ve Jeofizik Yöntemlerle Yapı İncelemeleri (Yapı Jeofiziği). Birinci Baskı. Ankara, Türkiye, Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği Jeofizik Mühendisleri Odası Eğitim Yayınları, 2014.
2. Candansayar ME, Ulugergerli EU, Batmunkh D, Tosun S, Gündoğdu B. “Doğru akım özdirenç verilerinin 2-B ters çözümü ve iki yönlü gradyen dönüşümü ile arkeolojik yapıların aranması: Moğolistan’daki Türk anıtları etrafında yapılan jeofizik çalışmalar”. Jeofizik Dergisi, 15, 105-123, 2001.
3. Drahor MG, Berge MA, Kurtulmus TÖ, Hartmann M, Speidel MA, “Magnetic and electrical resistivity tomography investigations in a Roman legionary camp site (Legio IV Scythica) in Zeugma, Southeastern Anatolia, Turkey”. Archaeological Prospection, 15(3), 159-186, 2008.
4. Ekinci YL, Kaya MA, Başaran C, Kasapoğlu H, Demirci A, Durgut C. “Geophysical imaging survey in the south necropolis at the ancient city of Parion (Kemer-Biga), Northwestern Anatolia, Turkey: Preliminary Results”. Mediterranean Archaeology and Archaeometry, 12(2), 145-157, 2012.
5. Ekinci YL, Balkaya Ç, Şeren A, Kaya MA, Lightfood C. “Geomagnetic and geoelectrical prospection for buried archaeological remains on the upper city of Amorium, a Byzantine City in Midwestern Anatolia, Turkey”. Journal of Geophysics and Engineering, 11(015012), 1-17, 2014.
6. Kadıoğlu S, Kadıoğlu YK. “Picturing internal fractures of historical statues using ground penetrating radar method”. Advances in Geosciences, 24, 23-34, 2010.
7. Feliu S, Gonzalez JA, Andrade C. “Electrochemical Methods For on Site Determinations of Corrosion Rates of Rebars, Techniques to Assess The Corrosion Activity of Steel Reinforced Concrete Structures”. USA, American Society for Testing and Materials 1276, 107-118, 1996.
8. Lataste JF, Breyse D, Sirieix C, Frappa M, Bournazel JP. “Cracking of reinforced concrete structures: investigation by means of electrical resistivity measurements”. Bulletin Des Laboratoires Des Ponts et Chaussees, 239, 79-91, 2002.

9. Güneyisi E, Özturan T, Gesoğlu M. “A study on reinforcement corrosion and related properties of plain and blended cement concretes under different curing conditions”, Cement and Concrete Composites, 27, 449-461, 2005.
10. Ferreira RM, Jalali S. “Quality control based on electrical resistivity measurements”. In: proceedings of The European Symposium On Service Life and Serviceability of The Concrete Structures, Helsink, Finland, 12-14 June 2006.
11. Silva PC, Ferreira RM, Figueiras H. “Performance based evaluation and indicators for concrete durability”. Proceedings of the International RILEM Workshop, Prague, Czech Republic, 10-14 Jully 2006.
12. Sadowski L. “New non-destructive method for linear polarization resistance corrosion rate measurement”. Wroclaw University of Technology Archives of Civil and Mechanical Engineering, 10(2), 109-116, 2010.
13. Plooy RD, Lopes SP, Villain G, Derobert X. “Development of a multi-ring resistivity cell and multi-electrode resistivity probe for investigation of cover concrete condition”. Non Destructive Technique and Evalution International, 54, 27-36, 2013.
14. Ghosh P, Tran Q. “Influence of parameters on surface resistivity of concrete”. Cement and Concrete Composites, 62, 134-145, 2015.
15. Sabbağ N. Beton Kalitesinin Jeofizik Yöntemlerle Belirlenmesi. Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Türkiye, 2016.
16. Uyanık O, Sabbağ N. “Beton Kalitesinin Jeofizik Yöntemlerle Belirlenmesi”. Süleyman Demirel Üniversitesi Öğretim Üyesi Projeleri Koordinasyon Birimi Komisyonu (ÖYP) Doktora Projesi Raporu, Isparta, Türkiye, ÖYP05277-DR-14, 2016.
17. Morris W, Moreno EI, Sagüés AA. “Practical evaluation of resistivity of concrete in test cylinders using a wenner array probe”. Cement and Concrete Research, 26(12), 1779-1787, 1996.
18. Layssi H, Ghods P, Alizadeh AR, Salehi M. “Electrical resistivity of concrete”. Concrete International, 37(5), 41-46, 2015.
19. Morris W, Vico A, Vazquez M, Sanchez SR. “Corrosion of reinforcing steel evaluated by means of concrete resistivity measurement”. Corrosion Science, 44, 81-99, 2002.
20. Polder RB. “Critical chloride content for reinforced concrete and its relationship to concrete resistivity”. Materials and Corrosion, 60(8), 623-630, 2009.
21. Ramezanianpour AA, Pilvar A, Mahdikhani M, Moodi F. “Practical evaluation of relationship between concrete resistivity, water penetration, rapid chloride penetration and compressive strength”. Construction and Building Materials, 25, 2472-2479, 2011.
22. Garzon AJ, Sanchez J, Andrade C, Rebolledo N, Menéndez E, Fullea J. “Modification of four point method to measure the concrete electrical resistivity in presence of reinforcing bars”. Cement and Concrete Composites, 53, 249-257, 2014.
23. Chu HY, Chen JK. “An experimental study on the correlation of resistivity and damage for conductive concrete”. Cement and Concrete Composites, 67, 12-19, 2016.
24. Sabbağ N, Uyanık O. “Time-dependent change of seismic velocities on low-strength concrete”. The Online Journal of Science and Technology, 6(4), 49-57, 2016a.
25. Sabbağ N, Uyanık O. “Change of electrical resistivity depending on water saturation of the concrete samples”. European Geosciences Union Conference, Viyana, Avusturya, 17-22 April 2016b.
26. Köse H, Kahraman B. Kaya Mekaniği. 3. Baskı. İzmir, Türkiye, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, 1999.
27. Erdoğan TY. Beton. 3. Baskı. Ankara, Türkiye, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Yayınları, 2010.
28. Felekoğlu B, Türkel S. “Effect of upload speed to concrete compressive strength and modulus of elasticity”. Journal of Science and Engineering, 6(1), 65-75, 2004.
29. Türk Standartları Enstitüsü. “Testing Hardened Concrete-Part 3: Compressive Strength of Test Specimens”. TS EN 12390-3, Ankara, Türkiye, 2002.
30. Lim DTY, Divsholi BS, Xu D, Teng S. “Evaluation of high performance concrete using electrical resistivity technique”. 36th Conference on Our World in Concrete and Structures, Singapore, 14-16 August 2011.
31. Candansayar ME. “Yapı Jeofiziğinde Kullanılan Elektrik ve Elektromanyetik Yöntemler”. Birinci baskı. Kocaeli, Türkiye, Jeofizikte Hasarsız Yapı İnceleme Çalıştayı Jeofizik Mühendisleri Odası Kocaeli Şubesi Yayını, 96-103, 2015.
32. Building Research Establishment. “Quality Control: The Production of Recycled Aggregates”. London, England, 392, 2000.
33. Simon TK, Vass V. “The electrıcal resistivity of concrete”. Concrete Structures, 61-65, 2012.
34. Silva PC, Ferreira RM, Figueiras H. “Electrical resistivity as a means of quality control of concrete, influence of test procedure”. 12th International Conference on Durability of Building Materials and Component:Conference Proceedings, Porto, Portugal, 12-15 April 2011.
35. Şengül Ö, Taşdemir MA, Gjorv OE. “Effect of pozzolanic materials on mechanical properties of concrete and diffusion of chloride ion”. Istanbul Technique University, Journal of Engineering, 6(1), 53-64, 2007.
36. Sabbağ N, Uyanık O. “Relationship between change of water content and electrical resistivity method in the concrete”. International Conference on Engineering and Natural Science, Bosnahersek, Saraybosna, 24-28 May 2016c.
37. Martin J, Forde MC. “Influence of concrete properties on impulse hammer spectrum and compression wave velocity”. Construction and Building Materials, 9(4), 245-255, 1995.
38. Demirboğa R, Türkmen İ, Karakoç MB. “Relationship between ultrasonic velocity and compressive strength for high-volume mineral-admixtured concrete”. Cement and Concrete Research, 34, 2329-2336, 2004.
39. Soykan O, Özel C. “Polimer betonlarda kür süresinin fiziksel ve mekaniksel özelliklere etkisi”. Cumhuriyet Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Bilimleri Dergisi, 35(2), 33-41, 2014.
40. Sabbağ N, Uyanık O. “Prediction of reinforced concrete strength by ultrasonic velocities”. Journal of Applied Geophysics, 141, 13-23, 2017.