Yer radarı tomografi uygulaması ile betonarme elemanlardaki nem içeriğinin belirlenmesi

Abstract

Teknolojinin gelişmesi ile yapılarda kullanılan geleneksel ve hasar verici test yöntemlerinin yerine hasar vermeyen Jeofizik yöntemlerin kullanımı son yıllarda artmaktadır. Bu kapsamda temeli elektromanyetik dalgaların farklı malzemeler içinde yayılımı, yansıma, saçılma ve kırılma esaslarına bağlı olan Yer Radarı (GPR) yöntemi özellikle beton ve benzeri malzemelerin iç yapılarının ve fiziksel özelliklerinin araştırılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Beton dayanımının önemli bir parametresi olan nem içeriğinin belirlenmesine yönelik elektromanyetik (EM) dalga teorisi temelli çalışmalar, başka araştırmacılar tarafından laboratuvar ortamında yürütülmüştür. Bu çalışmanın amacı betonarme yapılardaki nem içeriğinin yer radarı (GPR) yöntemi kullanılarak belirlenmesidir. Bu maksatla, EM dalgaların oluşumu, bunların farklı dielektrik ortamlar içerisinde ilerleyişi ve tomografi çalışmaları ile ilgili matematik modelleme çalışmaları yürütülmüştür. Bu çerçevede, EM dalgaların ilk varışları kullanılarak tomografi kesitleri oluşturulmuş ve ölçü alınan ortama ait bağıl dielektrik permittivite dağılımı hesaplanarak elde edilen bu değerler ile ölçü alınan ortama ait yüzde su içeriği miktarı belirlenmiştir. İlk olarak tomografik çözümlemelerde kullanılan SIRT (Simultaneous Iterative Reconstruction Technique) algoritması modelleme çalışmaları ile test edilmiş ve daha sonra Trabzon'da E70 karayoluna ait bir viyadük ayağı üzerinde 12 yer radarı profili boyunca GPR tomografi verileri toplanmıştır. Verilerin analizi ve tomografik kesitlerin oluşturulması neticesinde viyadük ayağının beton içi bağıl dielektrik permittivite değeri ortalama 5 olarak bulunmuş ve yüzde su içeriği dağılımı ise yaklaşık %4-6 arasında hesaplanmıştır. Çalışma sonuçları, betonarme yapıların nem içeriğinin tespitinde zahmetli, zaman alıcı ve hasar verici geleneksel yöntemler yerine GPR tomografi yönteminin başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.