Nano boyutta malzeme katkılarının betonun elektriksel direnç birim şekil değiştirme ilişkisine etkisi

Ülkemizde son yirmi yılda, depremlerin, malzeme bozulmalarının ve çevresel faktörlerin sebep olduğu hasarlar yüzünden yıkılan betonarme yapılar, binlerce insanın yaralanmasına veya hayatını kaybetmesine sebep olmuştur. Yapı sağlığının izlenmesi, can ve mal kaybının oluşmasını önlemek için hayati öneme sahiptir. Yapı sağlığını izlemek için kullanılan gerinim pulları noktasal ölçüm yaparlar, duyarlılıkları düşüktür, ömürleri kısadır, yüksek maliyetlidir. Bu çalışmada, kendi birim şekil değiştirmesini ve hasarını ölçen akıllı beton üretilmiştir. Akıllı betonu belirlemek için, farklı iletken malzemeleri farklı hacimsel oranlarda içeren karışımlar tasarlandı. Her karışımdan üretilen örneklere basınç testi uygulandı. Elektriksel direnç değişimi ile basınç birim şekil değiştirmesi arasındaki ilişki belirlendi. Basınç birim şekil değiştirmesine en duyarlı makro boyutta malzeme katkılı karışımlar ve nano boyutta malzeme katkılı karışımlar belirlendi. Bu karışımlara yarmada çekme testi ve eğilme testi uygulandı. Birim şekil değiştirmeye ve çatlak uzunluğuna en duyarlı karışım akıllı beton olarak seçildi. Akıllı beton farklı yükleme hızlarında test edildi. Sıcaklık ve nemin akıllı betona etkileri araştırıldı. Çevresel elektrot metodu ve alternatif akım etkileri araştırıldı. Elektrik akımının birim şekil değiştirmeye dik olduğu çapraz yüklemenin etkileri araştırıldı. Akıllı beton, elektriksel direnç değişimi ile birim şekil değiştirme arasında güçlü bir doğrusal ilişki verdi. Elektriksel direnç değişimi ile birim şekil değiştirme mekanizması, basınç, yarmada çekme ve çapraz yükleme testleri için tanımlandı. Gömülü elektrot metodunun çevresel elektrot metodundan daha iyi olduğu gözlemlendi. Akıllı beton doğru akım uygulamaları, alternatif akıma daha yüksek duyarlılık verdi. Uzun dönemde, birim şekil değiştirme duyarlılığı azaldı; uzun süre bekleyen ve nemi arttırmak için suya batırılmış akıllı beton, aynı yaş numunelerine göre daha yüksek bir birim şekil değiştirme duyarlılığına sahiptir. Büyük ölçekte akıllı beton numuneleri birim şekil değiştirme ile elektriksel direnç değişimi arasında güçlü doğrusal ilişki gösterdi. Akıllı beton yapı sağlığını izlemek için prefabrik ve önemli yapılarda kullanılabilir.