Beton Deneyleri

Çökme [Slump] Deneyi 

Abrams konisi olarak isimlendirilen bu deneyde, ölçüleri belirli tepesi kesik koni şeklindeki metal bir kalıp içine üç eşit tabaka halinde ve her tabakası 25 kez özel bir çubukla şişlenerek standart olarak doldurulan taze betonun, ilk yüksekliği ile kap kaldırıldıktan sonraki yüksekliği arasındaki farkın ölçülmesi esas alınmıştır. Çökme deneyi sonunda, betonun konik formunu bozmadan deforme olması, koni kaldırıldıktan sonra yanlara doğru kaymaması[shear slump], yıkılmaması ve ayrışacak kadar yayılmaması [collapse] doğru bir çökme değerinin ölçümü için gereklidir [4].

Kayma şeklinde çökme olması durumunda deney tekrarlanır. Tekrar yapılan deneyde çökme, yine kayma şeklinde olur ise, bu durumun karışımın kaba ve kohezyonunun eksik olduğuna işaret ettiği kabūl edilir [ 11,13,14]. Çökme deneyinde gerilmeler, birim alandaki betonun kendi ağırlığı ile oluşmaktadır. Beton, ancak kayma dayanımı aşıldığında hareket etmeye veya çökmeye başlar. Ağırlıktan doğan kayma gerilmesi, çökme sonucu azalınca çökme de durur. Bu nedenle çökme deneyi taze betonun kayma dayanımı ile bağlantılıdır[2]. Bazı araştırıcılar, betonun Bingham kanununa uygun davrandığını varsayarak, sonlu elemanlar yöntemi ile çökmesinin zamanla değişiminin resimlerini üretebilmişlerdir [15].

Çökme değeri işlenebilmenin tanımlanmasındaki tek değer olmadığından, değişik agregalara özellikle farklı ince agrega içeriğine sahip ve iri agreganın yuvarlak veya köşeli oluşuna göre aynı çökme değeri farklı işlenebilmeleri gösterebilmektedir. Çökme deneyi betonun sıkıştırılma kolaylığı hakkında bir fikir veremez ve betonun vibrasyon, bitirme işlemi, pompalama ve tremi borusunda hareket gibi dinamik koşullar altında davranışını yansıtamaz.Çökme deneyi, şantiye koşullarında, agrega rutubetlerinde meydana gelebilecek olası artışların gözlemlenmesi amacı ile, beton karışımının üniformluğundaki değişkenliklerin takibinde oldukça kullanışlı olmasına ve çok yaygın olarak kullanılmasına rağmen yeterli değildir [14].

2.2 Sarsma Tablası [Flow] Deneyi [16]

Bu deney akıcı ve çok akıcı beton karışımlarının işlenebilme özelliklerinin değerlendirilmesinde kullanılmaktadır. Deneyin ilk aşamasında ölçüleri belirli tepesi kesik koni (h=200,Φ=130[üst], Φ=200 [alt] mm) şeklindeki bir kalıp içine iki eşit tabaka halinde ve her tabakası 15 kez özel bir çubukla şişlenerek standart olarak taze beton doldurulur. Alet, 70x70 cm ebatlarında,16 kg ağırlığında ve BS 1881-105'e uygun olmalıdır[16]. Kap kaldırıldıktan sonra bir kenarı menteşeli diğer kenarı ancak belirli bir yüksekliğe kalkmasına izin verilen tabla 15 kez düşürülür. Bu şekilde yayılan betonun çapı ölçülür. Deneyin 400 ila 600 mm yayılma veren betonlar için uygun olduğu düşünülmektedir [14].

Yapılan lâboratuvar çalışmaları yayılma ve çökme değerleri arasında lineer ilişki olduğunu göstermiştir [17]. Gerçekte, her iki deney aynı fiziksel olayları ölçmediğinden, karışımdaki granülometri , agrega şekli veya ince malzemenin içeriğindeki değişimlerin, her iki deney arasında tek bir bağıntı ile ifade edilmesini bekleyecek bir neden bulunmamaktadır [14].

Deneyde düşürülen tabla, betona uygulanan kayma gerilmesini artırdığı için, deney kayma gerilmesinin zamanla değişimi,yani viskozite ile ilişkilidir. Yayılma deneyinin, aşırı çökme gösteren yüksek işlenebilirlikteki akışkan betonlar için kullanımı uygun olduğundan, son zamanlarda deneyin kullanımıyaygınlaşmıştır.

2.3 Kalıbını Değiştirme [Remoulding] Deneyi

Powers tarafından geliştirilmiştir [18]. Sarsma tablası kullanılması ile beton numunesinin şeklinin değiştirilmesi temeline dayanarak işlenebilmenin ölçülmesini esas alır. Sarsma tablası ile yapılan bu deney günümüzde artık kullanılmamaktadır. Onun yerine vibrasyon tablası kullanılarak yapılan Vebe deneyi geliştirilmiştir.

2.4 Vebe Süresi [Vebe Time] Deneyi [19],[20]

 Genellikle, koyu kıvama sahip betonlar için kullanılan bu deneyde, daha geniş bir kap içindeki standart çökme konisi kaldırıldıktan sonra titreşim uygulanarak kabın tam olarak beton ile doldurulma süresi şeffaf bir plâka üzerinden gözlemlenir ve bu süre ölçülür. Böylelikle sabit miktardaki betonun kalıp içine yerleştirilmesi için gerekli enerji dolaylı olarak ölçülmüş olunur.Biçim değiştirmenin, cam başlığın tamamen beton yüzeyini kaplaması ve beton yüzeyindeki tüm boşlukların kaybolması ile tamamlanacağı kabul edilir. Deneyin bitim noktasının tespit edilmesindeki zorluk ve buna görsel olarak karar verilmesi hataların ana nedenidir. Bu zorluğu yenmek için, zamana karşıbaşlığın hareketini kaydeden otomatik bir aygıt kullanılabilir . Sıkıştırma için gerekli olan enerji miktarının, süre ile orantılı olduğu varsayılarak, biçim değiştirme için gerekli olan saniye değeri ( Vebe zamanı ) ölçüt alınır. Vebe deneyi, Vebe zamanı 3 ila 30 saniye olan karışımlar için uygundur. Akıcı kıvamdaki betonlar için herhangi bir sınıflandırıcı etkisi olmamasına rağmen, çok kuru karışımlar için önemli bir deneydir.

2.5 K-Çökme [K-slump] Deneyi [21]

Nasser tarafından geliştirilen, delikli bir tüp olarak adlandırılan deney aleti içine belirli bir süre içinde akabilen harç veya çimento hamurunun ölçülmesi prensibine dayalıolan deney, sadece yüksek işlenebilirlikli karışımlara uygulanabilmektedir. Yaklaşık 170 mm uzunluğundaki bir ucu sivri olan aletin ortasına kadar devam eden delikli kısmının bitiminde yüzdürücü levha vardır. Öteki ucunda ise tüp içinde hareket eden ölçekli bir çubuk vardır. Deney aleti, şantiyede ölçüm yapılacak betonun içine düşey olarak daldırılır. Bir dakika sonunda tüpteki harcın yüksekliği ve ucun çıkartılmasından sonraki kalıcı yükseklik ölçülür [14]. Uç üzerinde yapılan okumaların karışımdaki sürtünme kuvvetleri, yapışma (adhesion) ve kohezyondan etkilendiğinden betonun işlenebilirlik ve kıvamının ölçüsü olduğu iddia edilmektedir [22].

2.6 Sıkışma Faktörü [Compacting Factor] Deneyi [20] [23] [24]

Tam sıkışma için gerekli olan işi direkt olarak ölçebilen bir metot yoktur. Henüz yapılabilen, standart iş uygulayarak başarılan sıkışma derecesinin hesaplanması gibi tersine bir yaklaşımı kullanmaktır. Sıkışmanın derecesi olarak adlandırılan sıkışma faktörü, deney yapılarak sıkıştırılmış betonun yoğunluğunun, aynı betonun tamamen sıkıştırılması ile elde edilen betonun yoğunluğuna oranı ile ölçülür. Deney, maksimum agrega boyutu 40 mm ye kadar olan agregalar için geçerlidir.

Deney aleti temel olarak aynı düşey eksen üzerinde, farklı yüksekliklerde teşkil edilmiş, alt kapakları açılabilen konik şekilli üst üste iki kova ve en altta bir silindirden oluşur. Kovaların iç yüzeyleri sürtünmeyi azaltacak şekilde cilalanmıştır. Ayrıca kovaların altlarında menteşeli bir düzenek vardır.

Beton, en üstteki kovaya sıkıştırma olmaksızın serbestçe doldurulur. Koninin altındaki kapak açılarak betonun kendiliğinden bir alttaki kovaya düşmesi sağlanır. Altta bulunan kova üsttekinde daha küçük olduğundan nerede ise taşacak kadar dolar. Alttaki kovanın kapağı açıldığında beton kendiliğinden alttaki silindire dolar. Silindirden taşan beton temizlenerek atılır. Silindirdeki betonun birim hacim ağırlığı hesaplanır. Aynı silindire özenle (şiş veya vibratör) sıkıştırılarak doldurulan betonun ağırlığı da tartılır. Sıkıştırma faktörü deney sonucunda sıkışmış betonun ağırlığının, tamamen sıkıştırılarak doldurulmuş betonun ağırlığına oranlanmasıyolu ile hesap edilir. Sıkışma faktörü 1 değerine ne kadar yakınsa, betonun işlenebilirliği o kadar iyidir [25].

2.7 Batırma Direnci - Kelly Topu [Kelly Ball Penetrasyon] Deneyi [26]

Çapı 152 mm , ağırlığı 13.6 kg olan çelik yarıkürenin kendi ağırlığı ile taze betona batma derinliğinin hesaplanması temeline dayanan basit bir saha deneyidir. Aletin kullanımı kıvamın rutin takibinin kontrolü amacı iledir. Kullanımı, genel olarak A.B.D.’de yaygındır. Kalıpta yerleştirilmiş betona uygulanabilinir. Sınır etkilerini yok etmek için deneyi yapılan betonun, derinliğinin 200 mm ‘den az olmaması, yanal boyutunun ise en az 460 mm olması istenmektedir. Penetrasyon ile çökme arasında basit bir korelasyon bulunmamaktadır.

2.8 Sıkılama [Walz] Deneyi

Dikdörtgen prizma (20x20x40) şeklindeki kabın içine beton doldurulur. Dalıcı vibratör kabın dibine kadar yavaşça daldırılır ve çıkartılır. S çökme miktarı(cm) ölçülür. Walz Sıkışma Oranı 40 / ( 40 - S ) formülü ile hesaplanır. Sıkışma oranları 1,04 ile 1,45 arasında değişebilmekte olup,kuru kıvamlılarda değer büyük olmaktadır.

2.9 Beton Viskozimetresi

İşlenebilmenin malzemeye özgü ve uygulamada önem taşıyan iki ana niteliği akıcılığı ve stabilitesidir [1]. Birbiri ile çelişen bu iki özelliği bir optimumda birleştirmek amaçlanan çözümdür. Akıcılık ve stabilite ( sıvı ve katı cisimlerin gerilme deformasyon ilişkilerinin zaman değişkenini de göz önüne alarak inceleyen reoloji bilimine başvurularak ) taze betonun iri katı parçacıklar içeren bir süspansiyon ve bu süspansiyonun şekil değiştirme hızı altındaki davranışını Binghamien varsayarak kayma eşiği ( τ0) ve plastik viskozite ( ηpl) olarak iki sabitle ifade edilir [27,28,29,30]. Plâstik viskozite değeri düşük olan beton akıcı ve daha kolay yerleştirilebilir özellikte olduğundan plâstik viskozite , akıcılık ile ters ilişkilidir.

Standart çökme değerinin kayma eşiğinden etkilendiği ve onunla lineer olarak ters orantılı değiştiği, plastik viskozitenin çökme deneyinde etkili olmadığı gözlenmiştir. Çökmeleri eşit olan betonların akıcılıklarının eşit olmayabileceği, aynı çökmeyi gösteren betonlardan plâstik viskozitesi küçük olanın daha akışkan bir beton olacağı, kayma eşikleri ,çökmeleri,eşit betonlardan plastik viskozitesi yüksek olanının stabilitesinin daha iyi olacağı söylenebilinir [6]. Günümüzde taze betonlar üzerindeki kalite kontrol deneyleri ile (çökme , yayılma) elde edilen ölçüm değerlerinin tek nokta deney değerleri olduğu, yani taze betonun yapısal niteliklerinden sadece biri (kayma eşiği veya viskozite) hakkında yaklaşık bir değerlendirme sağladığı unutulmamalıdır. Beton reolojisinin viskozimetre deneyleri ile incelenmesi üretim öncesi daha gerçekçi bir bileşim ve katkı türünün saptanması açısından yararlı bir lâboratuvar yöntemidir [4].

Plâstik viskozite ve kayma eşiği değerleri harç ve çimento hamurlarında klâsik koaksiyal bir viskozimetre yardımı ile, betonlarda ise iki nokta işlenebilme aygıtı adı verilen bir viskozimetre ile saptanır [4,5,27]. Betonlarda, süspansiyon içindeki tanelerin iri ve ayrışma ihtimali yüksek olduğundan, silindirler arası daha açık koaksiyal veya dış silindir içinde konsantrik ve planeter olarak dönen bir karıştırıcısı olan viskozitemetreler gereklidir.

Betonun reolojik sabitlerinin belirlenmesinde kullanılan ilk ve en yaygın deney aleti Tattersal’ in 1973 yılında geliştirmiş olduğu iki nokta deney aletidir. Alette deneyi yapılacak olan beton bir kap içinde bulunur. Dönen ucun özel biçimi numuneye göre belirlenmiştir. Karıştırıcı uç dönmeye başladığında, uca karşı malzemenin oluşturduğu ve tork (karşı burulma momenti) ölçülür. Ucun dönme hızı arttığında tork ile hızın değişim eğrisi kaydedilir. Elde edilen eğrinin doğrusal(lineer) bölümü tork değerlerinin ekseni ile kesiştirilir, böylece hızın sıfır değeri için itibarî tork değeri bulunur. Bu değer kayma eşiği (τ0)değerine karşıt gelir. Eğrinin çizilmesi için çeşitli dönme hızlarına karşı gelen kayma gerilmelerinin ölçülmesi ve açısal şekil değiştirme hızı ile kayma gerilmesi grafiğinin çizilmesi gerekir. Bu grafiğin çizilebilmesi için iki noktaya ihtiyaç olduğundan bu tip araçlara iki nokta işlenebilme deney araçları denilmektedir [27].

Tattersal , açısal şekil değiştirme hızı ( dγ / dt ) yerine, dönme hızı N; kayma gerilmesi (τ) yerine, tork (karşı burulma momenti) T değerlerini koyarak problemi pratik hale getirmiştir. Bingham cisminin Tattersal tarafından önerilen denklemi aşağıdadır.

T (tork) = g + h * N ................. (1)

Burada g kayma eşiğinin, h ise plâstik viskozitenin ölçütüdür. Tattersal’in geliştirmiş olduğu alete yapılan modifikasyonlardan birinde, Wallevik ve Gjorv [31] karıştırıcı hızını ve yağ basıncını analizlerde kullanmak amacı ile kayıt etmek için elektronik takometre kullanmışlardır. Bir başka modifikasyon olarak değerlendirilebilecek olan ve BML viskozimetresi olarak adlandırılan koaksiyal silindir sistem viskozimetreler Norveç'te geliştirilmiştir. Dönebilen dış silindir 200 mm , iç silindir 100 mm yarı çapındadır. Böylelikle silindirler arasında geniş bir boşluk oluşturulmuştur. Her iki silindir de betonun kaymasını önlemek için çubuklarla desteklenmiştir.

Çekme deneyi

1.Giriş

Çekme deneyi, malzemelerin statik (darbesiz) yük altındaki mukavemet özelliklerini saptamak ve malzemelerin özelliklerine göre sınıflandırılmasını sağlamak amacıyla uygulanan, mühendislik açısından çok önemli bir mekanik deneydir.
Çekme deneyi standartlara göre hazırlanmış deney numunesinin tek eksende, belirli bir hızla ve sabit sıcaklıkta koparılıncaya kadar çekilmesidir. Deney sırasında, standart numuneye devamlı olarak artan bir çekme kuvveti uygulandığında, aynı esnada da numunenin uzaması kaydedilir.
Çekme deneyinin en büyük özelliği, deney sonucu bulunan malzeme özellikleri mühendislik hesaplamalarında doğrudan kullanılmasıdır. Çekme deneyi sonucunda numunenin temsil ettiği malzemeye ait aşağıdaki mekanik özellikler bulunabilir.
Elastisite modülü
Elastiklik sınırı
Rezilyans
Akma gerilmesi
Çekme dayanımı
Tokluk
% uzama
% kesit daralması

2.Çekme Numuneleri

Çekme deneyinde kullanılacak numunelerin biraz önce bahsettiğimiz özellikleri tam olarak hatasız bir şekilde çıkarabilmesi için, alındığı malzemeyi net bir şekilde temsil edebilmeleri şarttır. Ayrıca şu hususların bilinmesi de, sonuçların irdelenmesi bakımından gereklidir.

İmalat şekli :
Döküm
Kaynak
Sıcak dövme veya haddeleme
Soğuk dövme veya haddeleme
İmalat şekline göre yönlenme
Tatbik edilen ısıl işlemler

Deney sonuçlarının irdelenmesinde, numunenin alındığı malzemenin durumu yanı sıra, alınan numunede de şu hususların bilinmesi faydalıdır:
Numunenin alındığı bölgeler
Numunenin alınış şekli
Numunenin hazırlanış şekli

Çekme deneyine tabi tutulacak numunelerin şekil ve boyutları standartlarda belirtilmektedir. Sonuçlar, numune boyut ve biçimine göre değişiklik gösterebilir. Numuneler iki kısımdan ibarettir.
      1. Numunenin baş kısımları : Yük tatbik edilmek için tutulan kısımlardır ve diğer bölgeye göre daha büyük boyutludur.
      2. Numunenin orta kısmı : Yük tatbik edildiğinde deformasyonun yer alması arzu edilen daha küçük boyutlu bölgedir. Deney sonuçları bu kısımda yapılan ölçmelerle tespit edilir. Numunenin bu kısmında, kesit ile uzunluk arasında belli bir ilişki vardır.
Numunenin orta kısmındaki kesit alanı, ilk kesit olarak alınır ve A₀ ile gösterilir.
Yuvarlak çubuklar için ;
                                            A₀= p D₀²/ 4
Yassı çubuklar için ;
                                            A₀= a x b                    şeklindedir.
Numunenin ince kısmı içerisinde en az L₀ boyu kadar bir uzunluk bulunmalıdır. Bu mesafe, numunenin kopma uzamasının tayinine yaraya ilk uzunluk olup şu şekilde hesaplanır ;
     L₀ = 5 D₀
     L₀ = 10 D₀   

İnceltilmiş kısımdan baş kısımlara uygun eğriliklerle geçilir. Numunelerin hazırlanması esnasında çentik etkisi yapacak yüzey hatalarından kaçınılır. Bilhassa inceltilmiş kısım ince işleme ile bitirilmiş olmalıdır.
Metalik malzemelerin çekme deneyinde kullanılan çeşitli kesitte numune örnekleri aşağıda verilmiştir.

Yuvarlak Kesitli Silindirik Başlı Çekme  Numunesi                
Yuvarlak Kesitli Basamaklı Çekme Numunesi
Dökme Parçalar İçin Standart Çekme Numunesi                               
Saclar İçin Çekme Numunesi
             
Şekil 1. Çekme Deneyi Numuneleri

3.Deney Cihazı

En basit şekilde, bir el dinamometresi dahi çekme deneyi cihazı vazifesini görebilir. Bugün için çok mükemmel cihazlar geliştirilmiştir. Hidrolik ve elektronik sistemle çalışan, muhtelif yükleme kapasiteli olanları mevcuttur. Çekme deneyi cihazların hassasiyeti çok önemlidir. Cihazların yük sisteminin toleransı ± %1 den düşük olmalıdır. Deney cihazı karşılıklı iki tutucu (çene) tertibatından oluşup genellikle çenelerden biri sabit, değeri hareketlidir. Çene  tertibatında uygun tutucularla muhtelif boy ve şekildeki numuneleri tutabilmek mümkündür.

Şekil 2.Çekme Deneyi Test Cihazı

Deneyde kullanılan cihaz ALŞA marka universal çekme test cihazıdır. Universal olması çekme deneyinden başka basma ve üç noktada eğme deneylerinin de yapılabilmesi anlamına gelmektedir. Cihazın kapasitesi maksimum 40 ton olmakla birlikte 10-20 ve 40 tonluk üç kademede yükleme yapılabilmektedir. ± %2 toleransla çalışan cihaz tam otomatiktir.
Cihazın otomatik kaydedicileri, deney sırasında tatbik edilen yük ve uzama miktarını grafik olarak çizerler. Uzama miktarı apsis de, yük miktarı da ordinatta olacak şekilde ayarlanmıştır. Bu şekilde yük-uzama diyagramı elde edilmiş olur.

4.Deneyin Yapılışı

Deneyde kullanılan malzeme 14’lik inşaat demiridir (yumuşak çelik). Bu malzemenin kullanılmasının nedeni bizim için önemli olan diyagramlardaki 4 noktayı görebilmektir. Bu noktalar elastiklik sınırı, akma noktası, maksimum yük noktası ve kopma noktasıdır.
Çapı 14 mm olana bu numunemizi cihazın sabit alt ve hareketli olan üst çenelerine bağlayıp gerekli olan tüm tedbirleri aldıktan ve ayarlamaları yaptıktan sonra yavaş yavaş yükleme yapılır. Yükleme yapılmaya başladığı andan itibaren cihaz diyagramı çizmeye başlar. Yüklemeye numune kopana kadar devam edilir. Numune koptuktan sonra ölçümler yapılır. Numunenin son boyu ve büzülme noktasındaki son çapı ölçülür. Daha sonra eldeki verilerle ve mevcut formüllerle arzu edilen bilgiler elde edilir.

5.Teorik Bilgiler

Gerilme : Birim alana etkiyen yük olup, (s) sembolü ile gösterilir ve;
        s=P/A₀ (N/mm²)

formülü ile hesaplanır.
Elastisite modülü : Çekme diyagramındaki ilk doğrusal  kısmın eğimine elastisite modülü veya young modülü (E) denir. Çekme diyagramında elastisite modülün hesaplandığı elastik bölgede Hook kanunu (s = Ee) geçerlidir.
       E = s_E / e_E

Elastiklik sınırı (E) : Çekme yükü kaldırıldığı zaman malzeme kalıcı (plastik) şekil değişimini görülmediği en büyük gerilmedir. Bu sınır aşıldığında plastik şekil değişim başlar.
Akma gerilmesi (A): Tarif olarak e^p = 0,002 (%0,2) plastik birim uzamaya karşılık gelen nominal çekme gerilmesine akma gerilmesi denir.
Çekme dayanımı : Mühendislik çekme diyagramındaki maksimum nominal gerilmeye malzemenin çekme dayanımı denir.

Şekil 3.Yumuşak Çeliğin Çekme Diyagramı

Rezilyans : Elastik alanda akma sınırına kadar yapılan birim hacim şekil değişimi işine rezilyans modülü denir. Çekme diyagramının elastik bölgesi altında kalan alandır.
Tokluk : Çekme diyagramı altındaki tüm alana tokluk denir. Malzeme kopmadan birim hacim başına yapılabilecek toplam işi gösterir.
Birim uzama (e) ve yüzde uzama  (%e) ise ;
        
         e = (l-l₀) / l₀ = Dl / l₀       ve
     
     % e = [(l-l₀) / l₀] x 100 = (Dl / l₀) x 100 bağıntıları ile hesaplanır.

Yüzde kesit daralması (%y) ise ;
     
      %y = [(A₀-A_k) / A₀] x 100 bağıntısı ile hesaplanır.

6.Deney Sonuçları                                                    

            d₀ = 14  mm
           
            d_k = 8,2 mm

             l₀ = 140 mm

            l_k = 188 mm

A₀ = (p d₀² / 4 ) = (p 14² / 4 ) = 153,9 mm²

A_k = (p d_k²/ 4 ) = (p 8,2² / 4 ) = 52,8 mm²

 s_E = P_E / A₀ = 5800 / (p 14² / 4 ) = 37,68  kgf / mm²

 s_A = P_A / A₀ = 5900 / (p 14² / 4 ) = 38,33  kgf / mm²

 s_M = P_M / A₀= 8000 / (p 14² / 4 ) = 51,97  kgf / mm²

 s_K = P_K / A₀ = 5400 / (p 14² / 4 ) = 35,08  kgf / mm²

%e_E = ( Dl / l₀ ) x 100 = ( 0,25 / 140 ) x 100 = 0,179

%e_A = ( Dl / l₀ ) x 100 = ( 0,95 / 140 ) x 100 = 0,678

%e_M = ( Dl / l₀ ) x 100 = ( 35,6 / 140 ) x 100 = 25,42

%e_K = ( Dl / l₀ ) x 100 = ( 48 / 140 ) x 100 = 34,29

Elastisite modülü (E) ;
    E = s_E / e_E = 37,68 / ( 0,25 / 140 ) = 21100,8 kgf / mm²

% Kesit daralması (%y) ;
   
%y = [( A0-Ak ) / A0 ] x 100 = [ (153,9 – 52,8 ) / 153,9 ] x 100  = 65,69

7.Deneyin İrdelenmesi

Çekme deneyi sırasında, çekme kuvvetinin etki ettiği kesit sürekli olarak azalmaktadır. Eğer kesit azalması olmasa, çekme gerilmesi plastik alanda pekleşmeye bağlı olarak sürekli bir şekilde artacaktı. Buna karşılık eğer pekleşme olmasa, kesit küçülmesi nedeniyle çekme gerilmesinin düşmesi gerekecekti. Çekme kuvvetinin maksimum olduğu noktaya kadar, pekleşme nedeniyle gerilmedeki artış, kesit küçülmesi nedeniyle gerilmedeki düşüşten fazladır. Çekme diyagramları incelenirse, plastik alanda pekleşme derecesinin sürekli olarak küçüldüğü görülür. Pekleşme derecesinin küçülmesi ise, pekleşme nedeniyle gerilmenin yükseltilmesi gerektiğinin azaltır. Sonuçta, çekme kuvvetinin maksimum olduğu noktada  ds / de = s elde edilir. Şekil değişiminin daha da artması plastik dengesizliğe yol açar, deney çubuğu büzülmeye başlar ve bu bölgede yoğunlaşan şekil değiştirme sonunda parça kopar.

P-Dl diyagramı

^{Beton Deneyleri}  

^{·         Beton numune kesilmesi} 

^{·         Harç başlık yapılması} 

^{·         Basınç deneyi} 

^{·         Eğilme deneyi} 

^{·         Darbe deneyi} 

^{·         Aşınma deneyi} 

^{·         Birim ağırlık ve su emme deneyi} 

^{·         Kılcallık Deneyi} 

^{·         Basınçsız geçirimlilik deneyi} 

^{·         Basınçlı geçirimlilik deneyi} 

^{·         Frigorifik yöntemle don deneyi} 

^{·         Kimyasal yöntemlerle don deneyi} 

^{·         Ultrason deneyi} 

^{·         Schmidt deneyi} 

^{·         Rötre deneyi (1 ay süreli)}

^{·         Sünme deneyi}

^{·         Betonda elastisite modülü} 

Çekme Deneyi

GİRİŞ:

      Çekme deneyi malzemelerin mukavemeti hakkında tasarım bilgilerini belirlemek ve malzemelerin özelliklerine göre sınıflandırılmasını sağlamak amacı ile geniş çapta kullanılır. Çekme deneyi standartlara göre hazırlanmış deney numunesinin tek eksende, sabit kabul edilebilecek bir hızla ve sabit sıcaklıkta koparılıncaya kadar çekilmesidir. Deney sırasında, standart numuneye devamlı olarak artan çekme kuvveti uygulandığında, aynı zamanda da numunenin uzaması kaydedilir.

      Çekme deneyi sonucunda numunenin temsil ettiği malzemeye ait aşağıdaki özellikler bulunabilir.

      a. Elastisite Modülü e. Çekme Dayanımı

      b. Elastik Sınırı f. Tokluk

      c. Elastikiyet  g. % Uzama

      d. Akma Dayanımı h. Kesit Daralması

Deney Amacı:

      Malzemelerin çekme dayanımı ve mekanik özelliklerini belirlemek.

Deney Yöntemi:

      Numune sabit hızda çekilir ve uygulanan yük değişimine göre uzama belirlenir. 

Ölçümler ve Hesaplamalar:

      Deney Öncesi:

      Numune üzerinde ölçü uzunluğunu işaretle.

      Ölçü uzunluğu ve kalınlığı ölç.

      Deney Sonrası:

      Kırılma boyca uzamasını ölç.

      Kırılma kesit daralmasını ölç. 

     Aşağıda verilen özellikleri hesaplayınız.

Akma dayanımı σy [MPa]

Elastisite modülü E [GPa]

Poisson oranı

Elastikiyet

Çekme dayanımı σt [MPa]

Yüzde süneklik

Yüzde kesit daralması

Kopma dayanımı ve gerinimi σF [MPa]

Tokluk

Sonuçları mekanik özellikleri göz önünde bulundurarak irdeleyiniz

Referanslar:

ASTM E8M, Tension Test

Ders kitabı ve tavsiye edilen yardımcı kitaplar