Yapı malzemelerinin tek eksenli sıkışma dayanımının çivi tabancası ile dolaylı olarak tayini
Determination of the uniaxial compressive strength of construction materials using a nail gun
Yazar: İLKNUR KARAASLAN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. KAMİL KAYABALI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Dayanım = Strength ; Penetrasyon deneyler = Penetration tests ; Yapı malzemeleri = Building materials

Özet:
Tek eksenli basınç dayanımı testi (UCS) mühendislik yapılarında yapı malzemelerinin esasını oluşturan kayaların kırılmadan ne kadar yüke dayandığını belirlemek için kullanılan bir testtir. UCS testi önemli bir yapı malzemesi olan betonda da uygulanmaktadır. Basınç dayanımı, her bir kaya veya beton için birkaç kırıksız, çatlaksız, yükleme düzlemlerinin birbirine paralel olduğu özdeş silindirik veya küp şekilli örnekler üzerinde test yapılmasını gerektirdiği için laboratuvarda ölçülebilen, zahmetli ve pahalı bir deneydir. Bu nedenle UCS testine alternatif olarak geliştirilen birçok yerinde test vardır. Bunlardan en önemlilerini schmidt sertlik deneyi, iğne penetrasyon deneyi ve çivi penetrasyon deneyi olarak belirtebiliriz. Bu tez çalışmasında, dayanımı yaklaşık 1 MPa ile 100 MPa arasında değişen yapı harcı, briket, tuğla, beton, zayıf-orta-sağlam kayadan oluşan yapı malzemelerinin tek eksenli sıkışma dayanımının enerjisi ayarlanabilir bir çivi tabancasıyla dolaylı olarak tayin edilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca çalışma sonunda tüm yapı malzemelerine uygulanabilir, tek eksenli sıkışma dayanımını çivi penetrasyon derinliği, çivi çapı ve çakma enerjisinin bir fonksiyonu olarak ifade eden bir ampirik ilişki geliştirilecektir. Bu nedenle 32 farklı kaya üzerinde ve laboratuvarda elle hazırlanan beton numuneler üzerinde tek eksenli basınç dayanım testleri ve çivi penetrasyon testleri yapılmıştır. Kayalardan elde edilen test sonuçları hata payı olmakla beraber birbirine yakın değerler sunmaktadır. Beton numunelerin elle hazırlanmasında homojen karışımların elde edilemediği tecrübe edilmiştir. Elle hazırlanan beton numunelerinin basınç dayanım deneyinden elde edilen sonuçların mutlak güvenilir değerler olmadığı açıkça gözlenmiştir.

Abstract:
The uniaxial compressive strength test (UCS) is a test used in engineering structures to determine how much load the rocks, which form the basis of building materials, withstand without breaking. Compressive strength is a laborious and expensive laboratory measurable test that requires testing for each rock or concrete on several unbroken, uncracked, identical cylindrical or cube-shaped specimens with parallel loading planes. For this reason, there are many in situ tests developed as an alternative to the UCS test. We can state the most important ones as Schmidt hardness test, needle penetration test, and nail penetration test. In this thesis, it is aimed to indirectly determine the uniaxial compressive strength of building materials consisting of building mortar, briquette, brick, concrete, and weak-medium-solid rock, whose strength varies between approximately 1 MPa and 100 MPa, with a nail gun with adjustable energy and at the end of the study, it is aimed to develop an empirical relationship that can be applied to all building materials, expressing uniaxial compressive strength as a function of nail penetration depth, nail diameter, and driving energy. For this purpose, uniaxial compressive strength tests and nail penetration tests were carried out on 32 different rocks and on concrete samples prepared by hand in the laboratory. The test results obtained from the rocks offer close values, although there is a margin of error. It has been experienced that homogeneous mixtures cannot be obtained in preparing concrete samples by hand. It has been clearly observed that the results obtained from the compressive strength test of hand-prepared concrete samples are not absolute reliable values.