FMCD radar kullanarak demir donatılarda pas seviyesi tahmini

Türkiye gibi jeolojik olarak genç oluşumlu ve diri fay hatları üzerinde bulunan ülkelerde deprem çok büyük bir doğal tehdittir. Ülkemizde en son yaşanılan 6 Şubat 2023 depremlerinin elim sonuçları da bu tehditin ne denli önemsenmesi ve ivedilikle depreme yönelik adımlar atılması gerektiğini bir kez daha göstermiştir. Günümüzdeki çalışmalarla ve teknolojiyle depremin ne zaman olacağı, hangi şiddette ve yıkıcılıkta gerçekleşeceği önceden tahmin edilememekte veya bilinememektedir. Ancak önceden depremin yıkıcı etkisini azaltmak can ve mal kayıplarını en aza indirebilmek için yapılacak veya mevcut binaların risk analizlerin gerçekleştirmek mümkündür. Bu açıdan bakıldığında yapı stoklarının dayanıklılık ve risk kontrollerinin gerçekleştirilmesi depremlerden önce uygulanması gereken zaruri bir işlemdir. Sayıları milyonları bulan ve deprem yönetmeliklerine uymayan, yönetmeliklere uysa bile korozyon seviyesindeki değişimin belli periyotlarla sürekli kontrol edilmesi gereken bu yapıların testlerinin kısa sürede, az maliyetli ve insan gücüne en az ihtiyaç duyulacak şekilde gerçekleştirilmesi için bu çalışmada FMSD radar ile demir donatılardaki korozyon seviyesinin tahmini önerilmiştir. Halihazırda en çok kullanılan yöntem tahribatlı bir yöntem olan karot alma tekniğidir. Bu teknik, analiz süreçlerinin uzunluğu, kolonlara hasar vermesi ve insana olan ihtiyacı fazla olması nedeniyle alternatif arayışlara itmektedir. Önerilen çalışma bu dezavantajları gidermek açısından oldukça tercih edilebilir bir tahribatsız muayene yöntemidir. Gerçekleştirilen tez çalışmasında silindirik beton bir kalıp içerisinde bulunan demir üzerinde meydana gelen korozyon varlığının, FMSD radar ile gerçek ölçümler alınarak tespiti amaçlanmıştır. Bu amaçla MATLAB daraltılmış senaryo ile faz farkı değişimi gözlemlenmiş ve ardından benzetim ortamında sonuçlar elde edilmiştir. Gerçek hayatta da betonlu silindirik kalıp içindeki demirler üzerinden 2.3-2.6 GHz arasında FMSD radar taramaları alınarak veriler değerlendirilmiştir. Elektromanyetik dalga malzeme içinde hareket ederken ortamların fiziksel ve kimyasal özellikleri ilerleyen dalganın genliğini fazını etkiler. Dalganın katmanlar arasında ilerleyişinden bu bilgilere bakılarak çıkarımlar yapılır. Beklenilen sonuçlara göre betonun içindeki demirde bulunan korozyon seviyesinin artışı beraberinde faz değişimine sebep olacaktır. Elde edilen benzetim sonuçlarına göre 0 mm kalınlığında korozyon seviyesinde yani korozyonsuz durum ile 1 mm korozyon varlığında 2.45 GHz seviyesinde 6° faz farkı oluşmuştur. Daraltılmış MATLAB senaryosuna göre 2.43 GHz seviyelerinde 1 mm korozyonlu levhada oluşan faz derecesi ile korozyonsuz levha arasında yaklaşık 8° faz farkı gözlemlenmiştir. Gerçek demir üzerinden alınan FMSD ölçümlerine göre ise temiz demir ile korozyonlu demir arasında 28° faz farkı oluşmuştur. Ardından demirler, silindirik beton kalıp içerisine yerleştirilip FMSD taraması yapıldığında temiz demir ile korozyonlu demir arasında korozyon tespiti sağlanmıştır 2.4 GHz seviyelerinde yaklaşık 5° faz farkı oluşmuştur, ancak orta seviye korozyona ait demir için anlamlı bir sonuç elde edilememiştir. Sonuç olarak FMSD radar ile korozyon varlığı kesin olarak belirlenmiş ancak korozyon derecelendirmesi için elde edilen matematiksel modellerin güvenirliğinin artırılması gerekmektedir.