Görüntü işleme yöntemiyle betonda gerilme-şekil değiştirme davranışının değerlendirmesi

Abstract

Beton taşıyıcı kompozit yapı malzemesidir. Taşıyıcı malzemelerin yük altındaki şekil değiştirme davranışları, içinde bulunduğu yapı sistemi için oldukça önemlidir. Özellikle gevrek ve yarı-gevrek davranış gösteren taşıyıcı yapı malzemelerinin çeşitli yük kademelerindeki davranış biçimlerinin araştırılması, mekanik özelik değerlendirmesinde avantaj sağlar. Bu amaçla, bu çalışmada; farklı gerilme-şekil değiştirme bölgesinde yer alan beton örneklerin bünyesinde meydana gelen deformasyonlara ait veriler görüntü işleme tekniği kullanılarak araştırılmıştır. Deney örnekleri; elastik, plastik ve kırılma noktalarında 2 saat süresince elastik sınır yükü altında bekletilmişlerdir. Görüntü işleme yöntemi ile gerçekleştirilecek mikroyapı çalışmaları için örneklere epoksi emdirilerek ince kesit yöntemine hazır hale getirilmişlerdir. Epoksi emdirilen beton deney örneklerinden her bir seri için ince kesit örnekleri alınarak, mikroskopta incelenmiş ve fotoğrafları çekilmiştir. Çekilen fotoğrafların bilgisayar ortamına aktarılması sonrasında görüntü işleme yöntemi ile deformasyon araştırmaları yapılmıştır. Sonuç olarak; mikroyapı incelemelerinde artan gerilme ve şekil değiştirmelere bağlı olarak çatlak oluşumu ve tiplerinin değiştiği, çatlak oluşumlarının yükleme yönüne paralel şekilde beton içerisinde ilerlediği ve özellikle çimento hamuru-agrega ara yüzeyi bölgesini tercih ettiği tespit edilmiştir.

Concrete is composite load-bearing building materials. The deformation behavior of the load-bearing materials under load is very important for the building system in which it is located. Investigation of the behavior patterns of load-bearing building materials which exhibit brittle and quasibrittle behavior at various load levels provides an advantage in the evaluation of mechanical properties. For this purpose, in this study; the data of the deformations occurring within the concrete samples in different stress-strain regions were investigated using image analysis technique. Experimental examples; They were kept under elastic limit load for 2 hours at elastic, plastic and breaking points. For microstructure studies to be carried out by image analysis method, epoxy has been absorbed into samples and made ready for thin section method. Thin section samples were taken for each series from epoxy impregnated concrete test samples, examined under a microscope and photographed. After transferring the photographs to the computer, deformation researches were carried out by image analysis method. As a result of microstructure studies, it was determined that crack formation and types change due to increased stress and deformations, crack formations move in concrete parallel to the loading direction and especially prefer cement paste-aggregate interface area.