DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 11 Sayı: 31 Yıl: 2009



Benzer belgeler
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ DERSİ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi) NOKTA YÜK DAYANIMI DENEYİ

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

TRAVERTENLERDE TABAKA YÖNÜNÜN KESME VERİMİ ÜZERİNE ETKİLERİ

Kayaların Testerelerle Kesilebilirliğinin Pratik Olarak Belirlenebilmesi İçin İstatistiksel Bir Yaklaşım

İYC MADENCİLİK SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. NE AİT MUĞLA - FETHİYE YÖRESİ BEJ TÜRÜ KİREÇTAŞININ FİZİKO-MEKANİK ANALİZ RAPORU

ÖZGEÇMİŞ Elmas Lamalı Katraklarda Kesme Verimliliğinin İncelenmesi (Yüksek Lisans Tezi)

The Effect of Freezing-Thawing Cycles on Physical and Mechanical Properties of Limestones

ÖZGEÇMİŞ Doç. Dr. OLGAY YARALI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 2 sh Mayıs 2002

KATRAKLARDA MERMERLERİN FİZİKİ-MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN VE KESİM HIZININ ELMAS SOKETLERDEKİ AŞINMALARA ETKİSİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

KAYALARIN DELİNEBİLİRLİĞİNİ ETKİLEYEN JEOLOJİK ÖZELLİKLER. Adil ÖZDEMİR

POLİTEKNİK DERGİSİ JOURNAL of POLYTECHNIC ISSN: (PRINT), ISSN: (ONLINE)

Determination of Optimum Cutting Parameters in Sawing Process Using Diamond Cutting Disc by Taguchi Method

ÖZGEÇMİŞ Doç. Dr. OLGAY YARALI

BAZI DOĞAL TAŞLARIN TEKNO-MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE UYGUN KULLANIM ALANLARININ BELİRLENMESİ

SÜREKSİZLİK DÜZLEMLERİNDE AYRIŞMANIN PÜRÜZLÜLÜK ÜZERİNDEKİ ETKİSİ * Effect Of Alteration On Roughness In Discontinuities Surfaces *

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

YATAY YARMA MAKİNALARININ KULLANIMINDA MERMER ve MAKİNA ARASINDAKİ TEKNİK ÖZELLİKLERİN ANALİZİ

BLOK KESİCİLERLE DOĞAL TAŞ KESİMİNDE ELEKTRİK TÜKETİM DEĞERLERİ İÇİN MODEL EĞRİ ÖNERİSİ: GERÇEK MERMERLER ÖRNEĞİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

Mermer Parça Atıklarının Beton Agregası Olarak Değerlendirilmesi. Evaluation of Concrete Aggregate Marble Pieces

DAİRESEL TESTERELELER

DN MERMER FİRMASINA AİT BALLIK BOĞAZI BÖLGESİ TRAVERTENİNİN ANALİZ RAPORU

MAKİNESİ. Hazırlayan: Said Mahmut ÇINAR

ENDİREKT (DOLAYLI) ÇEKME DAYANIMI (BRAZILIAN) DENEYİ

Donma-Çözülme Periyotlarının Tüfün (Isparta-Dereboğazı) Fiziko-Mekanik Özellikleri Üzerine Etkisi

Investigation of Diamond Circilar Saw Cutting Performance in Blended Pumice Lightweight Concrete

NOKTA YÜKLEME DAYANIM İNDEKSİ TAYİNİ. Bu deney, kayaların nokta yükleme dayanım indekslerinin tayinine ilişkin bir deneydir.

Katrak İle Kesim Sonucunda Çıkan Mermer Toz Atıklarının Karakterizasyonu ve Endüstride Kullanılabilirliği

C6 Mugla White

C5 Mugla White

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI

KAYAÇLARDA KIRILMA TOKLUĞU VE DİĞER MEKANİK ÖZELLİKLER ARASINDAKİ İLİŞKİLER

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TALAŞLI İMALAT LABORATUARI DENEY FÖYÜ

Calacatta Oro

G.L.İ. TUNÇBİLEK LİNYİT MADENİNDE KULLANILAN GALERİ AÇMA MAKİNASI KAZI PERFORMANSI İLE KAYAÇ ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Proje No: 104M384. Bazı Doğal Taşların Dairesel Testere Kesim Yöntemiyle Kesilebilirlik Sınıflaması ve Kesme Mekanizmasının Sayısal Modellemesi

NORMAL ÖĞRETİM DERS PROGRAMI

Afyonkarahisar da Üretilen Hazır Beton Kalitelerinin Değerlendirilmesi

Çukurova Bölgesi Kireçtaşlarının Los Angeles Aşınma Direnci ile Fiziko-Mekanik Özellikleri Arasındaki İlişkinin İncelenmesi

Mermerlerin CNC Makinesi ile İşlenmesinde Kesme Kuvvetleri ve Spesifik Kesme Enerjisinin İstatistiksel Analizi

ÇUKUROVA YÖRESİNDE BULUNAN BAZI MERMERLERE AİT FİZİKO- MEKANİK ÖZELLİKLERİN İSTATİSTİKSEL ANALİZİ *

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ADANA

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ- YAPI MALZEMELERİ LABORATUARI. Kemal Tuşat YÜCEL

KARADENĠZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ MADEN MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KAYA MEKANĠĞĠ DERSĠ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi)

MERMER İŞLEME TESİSLERİNDE MOLOZ VE BLOK KESME VERİMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

BETON YOL KAPLAMALARINDA VAKUM UYGULAMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

M. Mustafa ÖNAL 1 Seda ÇELLEK , Kırşehir, TÜRKİYE

MERMER KESME İŞLEMİNDE BOR YAĞI KATKILI SOĞUTMA SIVISININ DİSK PERFORMANSI ÜZERİNDEKİ

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl

Kayaçların kırılma tokluğu (Mod-I) ile fiziko-mekanik özellikleri arasındaki ilişkilerinin değerlendirilmesi

Talaş oluşumu. Akış çizgileri plastik deformasyonun görsel kanıtıdır. İş parçası. İş parçası. İş parçası. Takım. Takım.

ÖZGEÇMİŞ. : Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü 67100, Zonguldak. :

O.A.LBEYPAZARI BÖLGESİ KAYAÇLARININ KAZILABİLtRÜK TAYİNİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI. ( Bahar Dönemi) BÖHME AŞINMA DENEYİ

MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN VE TÜNEL KAZILARINDA MEKANİZASYON LABORATUVAR DENEY FÖYÜ

FİZİK. Mekanik İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ KAYAÇLARIN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ. Mekanik Nedir? Mekanik Nedir?

DECEMBER KOZAĞAÇ (MUĞLA) BEYAZ MERMERİNİN FİZİKOMEKANİK VE SÜREKSİZLİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

BETONARME BĠR OKULUN DEPREM GÜÇLENDĠRMESĠNĠN ĠDE-CAD PROGRAMI ĠLE ARAġTIRILMASI: ISPARTA-KESME ĠLKÖĞRETĠM OKULU ÖRNEĞĠ

TUĞLA MASSESİ ÖĞÜTME DURUMUNUN ÜRÜN TEKNİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

KUMAŞLARDA YIRTILMA MUKAVEMETİ TEST YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 187 KÜÇÜK GÜÇLÜ İÇTEN PATLAMALI MOTORLARIN KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ VE POMPA AKUPLASYONU

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

ESKİŞEHİR DEKİ BİR HAZIR BETON FİRMASININ BETON KALİTESİNİN İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRİLMESİ

Hasat Zamanının Karanfilin Bazı Mekanik Özelliklerine Etkisi. Effect of Harvest Time On Some Mechanical Properties of Carnation

JEO 302 KAYA MEKANİĞİ

Kayaç Özelliklerinin Keski Aşınmasına Etkileri

Mermerlerin İçerdikleri Toplam SiO 2 ve Toplam CaO Miktarlarının Kesme Performansı Üzerindeki Etkileri

JEO 302 KAYA MEKANİĞİ

BİLGİSAYAR KONTROLLÜ MERMER KESME DENEY DÜZENEĞİNİN TANITILMASI

S. Yaşar, A. O. Yılmaz, M. Çapik Karadeniz Teknik Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Trabzon

KÖMÜRCÜOĞLU MERMER FİRMASI TRAVERTEN DOĞALTAŞINA AİT DONA DAYANIM ANALİZ RAPORU

TEL EROZYON YÖNTEMİ İLE İŞLENEN KALIP ÇELİKLERİNDE İŞLEM PARAMETRELERİNİN YÜZEY KALİTESİNE ETKİSİ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

DOĞAL TAŞ İŞLETMECİLİĞİNDE JEOTEKNİK ARAŞTIRMALAR: KARATAŞ MEVKİİ (DENİZLİ) DOĞAL TAŞ İNCELEMESİ

Diyarbakır Beton Kesme Firmaları. Derz kesme:

MERMER KESME TESTERELERİNDE OLUŞAN KESME KUVVETİNİN BULANIK MANTIK (BM) YÖNTEMİYLE MODELLENMESİ

LİMİT DENGE ANALİZİ (Deterministik Yaklaşım)

Maden Mühendisliği Bölümü. Maden Mühendisliği Bölümü Kaya Mekaniği Laborattuvarı. 300 tton Kapasitteli Hidrolik Pres

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

ĠPLĠĞĠ BOYALI PAMUKLU DOKUMA KUMAġLARDA FĠZĠKSEL ÖZELLĠKLERĠN REGRESYON ANALĠZĠ

1 GERİLME-BİRİM DEFORMASYON

AISI 303 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENMESİNDE KESME HIZI VE İLERLEMENİN TALAŞ BİÇİMİNE ETKİSİ

Maden Mühendisliği Bölümü Mermer ve Doğal Taş Laborattuvarı. Maden Mühendisliği Bölümü. Darbe Dayanımı Testt Cihazı. Kaynar Suda Su Emme Cihazı

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ. : Aksaray Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi,

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ- YAPI MALZEMELERİ LABORATUARI

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Kuruca Dağından Elde Edilen Agregaların Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliği

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

KÜTAHYADA ÜRETİLEN BETONLARIN İSTATİSTİKSEL OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ STATISTICAL EVALUATION OF CONCRETE PRODUCED IN KÜTAHYA

Üst başlık hareket. kolu. Üst başlık. Askı yatak. Devir sayısı seçimi. Fener mili yuvası İş tablası. Boyuna hareket volanı Düşey hareket.

A. Sakcalı, H. Yavuz, H. Cevizci Süleyman Demirel Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Isparta

PÝLSA PE 100 BORULARI

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

HİDROMEKANİK VE MEKANİK KESİCİLERİN ÇEŞİTLİ KAYAÇLARDA PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

Vargel. Vargel düzlem ve eğik profile sahip yüzeylerin işlenmesinde kullanılır.

PROFESYONEL MERMER VE GRANİT KESİCİLER

Transkript:

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 11 Sayı: 31 Yıl: 2009 ISPARTA YÖRESİNDE BULUNAN BAZI MAĞMATİK KÖKENLİ KAYAÇLARIN KESİLEBİLİRLİK ANALİZİ (THE SAWABILITY ANALYSIS OF SOME MAGMATIC ROCKS IN ISPARTA REGION) Nazmi ŞENGÜN *, Raşit ALTINDAĞ *, C. Erinç KOÇÇAZ * ÖZET/ABSTRACT Bu çalışmada, Isparta yöresinde bulunan ocaklardan üretilen mağmatik kökenli bazı doğal taşların kesilebilirlikleri incelenmiştir. Bu amaçla, fabrikalardan traki-andezit, trakit, bazalt ve ignimbirit örnekleri alınmıştır. Alınan kayaç örneklerinden ilgili deney standartlarına göre numuneler hazırlanmış ve kayaçların fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Diğer taraftan, kayaç örneklerinden hazırlanan numuneler üzerinde laboratuarda bulunan mermer kesme seti ile kesilebilirlik analizleri yapılmıştır. Sabit kesim parametrelerinde ölçülen verilerden her kayaç türü için özgül kesme enerjisi (spesifik enerji, SE) hesaplanmıştır. Kayaçların kesme enerjisine fiziksel ve mekanik özelliklerinin etkisini belirleyebilmek için regresyon analizleri yapılmıştır. Değerlendirme sonucu, kayaçların kesilme işlemlerinde fiziksel özelliklerden kayaçların gözeneklilik derecesi ve sertliği; mekanik özelliklerinden ise kayaçların basınç dayanımının etkin rol oynadığı görülmüştür. This study was carried out to investigate the sawability of volcanic stones in Isparta region. For this reason, trachy-andesite, trachyte, ignimbrite and basalt samples were collected from plants. From the gathered samples, according to experimental standards the test samples were prepared and physical and mechanical properties of rocks were determined. On the other hand, on the blocks prepared from rock samples sawability analyses were done with marble sawing machine in laboratory. By data measured from constant sawing parameters, specific cutting energy (SE) was calculated for each rock type. In order to determine the physical and the mechanical properties effect on cutting energy of rocks, the test results were evaluated by using statistical program. As a result of these experimentations, it is seen that on cutting of rocks from the physical properties such as porosity and the hardness of rocks, even the mechanical properties uniaxial compressive strength have effective. ANAHTAR KELİMELER/KEYWORDS Doğal Taş, Kesilebilirlik, Özgül Enerji, Fiziko-Mekanik Özellikler Natural Stone, Sawability, Specific Energy, Physico-Mechanical Properties * S.D.Ü. Müh. Mim. Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü 32260 ISPARTA

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 11 Sayı : 31 Sayfa No: 23 1. GİRİŞ İnsanoğlunun varoluşundan bu yana kullandığı en eski yapı malzemesi doğal taşlardır. Doğal taşlar, başta yapı malzemesi amaçlı olmak üzere, çeşitli şekillerde kullanıla gelmiş ve bunun sonucu olarak mermer sektörü önemli bir sanayi dalı halini almıştır. Ülkemizde, doğal yapı malzemeleri, ekonomik olması ve kolay elde edilmelerinden dolayı inşaat sektöründe (kaplamalarda, duvarlarda, kaldırımlarda, döşemelerde vb.) değişik amaçlarla kullanılmaktadır. Özellikle, Isparta bölgesinde mağmatik kökenli kayaçlar bu amaçla oldukça yoğun bir şekilde tercih edilmektedir. Çalışmada kullanılmak üzere seçilen traki-andezit, trakit, ignimbirit ve bazalt kayaçları Isparta yöresinde inşaat sektöründe sıklıkla yapı taşı olarak veya binalarda denizlik, cephe kaplaması, basamak olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda Isparta şehir içindeki yaya yolu döşemelerinde traki-andezitin dikdörtgen blokları ve parçaları parke ve bordür taşları olarak değerlendirilmektedir. Yol kenarlarında, meydanlarda, park ve bahçelerde bu tür kayaçlar şehir mobilyaları olarak görülmektedir. Şehir merkezindeki birçok tarihi yapıda ignimbirit, yapı ve kaplama elemanı olarak sıklıkla kullanıldığı anlaşılmaktadır. Bazalt ise hem yaya yolu döşemelerinde hem de raylı sistem taşımacılığında (Antalya şehir içi raylı sistemi) balast olarak değerlendirilmektedir (Şekil 1). a) b) c) Şekil 1. Çalışmada kullanılan kayaçların inşaat sektöründe kullanılması Ocaklardan çıkartılan doğal taş blokları, mermer fabrikalarında çeşitli kalınlıklarda plaka olarak kesilmektedirler. Kesme işlemi, üzerinde elmas soketler bulunan dairesel testereler kullanılarak yapılmaktadır. Kesilen plakalar gerek ilk kesilmiş hali ile gerekse yüzey işlemleri ile işlenip kullanılmaktadır. Üretilen doğal taşın kesilerek şekillendirilmesi işleminde elmaslı dairesel testere seçimi ve makine parametreleri, işlemin ekonomikliliği açısından önem

Sayfa No: 24 N. ŞENGÜN, R. ALTINDAĞ, C. E. KOÇÇAZ kazanmaktadır. Bir taşın kesilebilmesi için uygun testerenin ve makine parametrelerinin belirlenmesi işlemi ancak tecrübe yolu ile bulunmaktadır. Taşların kesilebilirliğinin belirlenebilmesi için değişik çalışmalar yapılmaktadır. Doğal taşların kesilebilirlik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla birçok araştırmacı çeşitli çalışmalar yapmışlardır. Ünver (1992), kesme kuvvetinin ve kesici testerede oluşan aşınma oranının hesaplanması için çok değişkenli doğrusal regresyon yöntemi kullanarak modeller geliştirmiştir. Tonshoff vd. (1993), yapmış oldukları çalışmada kesme ve talaş oluşum mekanizması açıklamıştır. Büyüksağış (1998), kayaçların fiziksel ve mineralojik özelliklerini kullanarak gerekli olan kesme kuvveti ve spesifik enerji değerlerinin kayaç özellikleri ile belirlenebilmesi için ampirik yaklaşımlar türetilmiştir. Ersoy ve Atıcı (1999), mermer kesicilerinin aşınma mekanizmalarını ölçmek amacıyla mermerlerin kesilebilme işlevi, aşınma modu ve bunların kaya özellikleriyle ilişkilerini belirlemek amacıyla birçok deney yapmışlardır. Özden (2002), fabrikalardaki makine parametreleri ile kayaçların fizikomekanik parametrelerini kullanarak mermer üretim miktarını veren bir model geliştirmiştir. Konstanty, (2002) aşağı kesme ve yukarı kesme işlemlerinin kinematiğini açıklayarak, farklı kesme derinliklerinde ve farklı ilerleme hızlarında kesici makinenin enerji tüketim değerleri incelenmiştir. Özçelik vd. (2002), andezit üzerinde çok bıçaklı ST lerde fabrika koşulları altında yaptıkları çalışmada kesici makinenin çekmiş olduğu akım değerleri makine üzerindeki analog göstergeler kullanılarak incelenmiştir. Kılıç (2003), Diyarbakır yöresi mermerlerin laboratuar çalışmalarıyla elde edilen fiziko-mekanik özellikleri ve fabrikada yapılan çalışmalarla elde edilen performans ölçüm sonuçları istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Yağız (2006), kayaların basınç dayanımı, çekme dayanımı, kırılganlık ve aşınmaya karşı direnç gibi mühendislik özeliklerinin yanında, jeolojik faktörlerde kayaçların kazılabilirlik ve kesilebilirliği üzerinde etkili olduğunu ve kayaçların bazı mühendislik özellikleri ve disk keskiye etkiyen normal kuvvet arasındaki ilişki araştırmıştır. Bu çalışmada, inşaat sektörünün vazgeçilmez bir tercihi olan, gerek dış cephe kaplaması, gerekse kaldırım, bordür ve merdivenlerde, yaya yollarında, park ve bahçe düzenlemelerinde, istinat duvarı yapımında, şehir mobilyaları olarak sık sık uygulanan traki-andezit, trakit, bazalt ve ignimbirit kayaçlarının kesilebilirlik analizleri yapılmış ve kayaçların fizikomekanik özellikleri ile ilişkileri incelenmiştir. 2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Çalışmada kullanılmak üzere, Isparta nın Sav kasabasından traki-andezit ve ignimbirit, Gönen ilçesinden trakit, Kayı Köyü nden bazalt kayaçları temin edilmiştir (Çizelge 1). Bu kayaçlar Isparta ve yöresinde inşaat sektöründe yapıtaşı ve kaplama taşı olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Çizelge 1. Çalışmada kullanılan kayaçlar Numune Kayaç Türü Yeri Traki-Andezit Mağmatik Isparta-Sav İgnimbirit Mağmatik Isparta-Sav Trakit Mağmatik Isparta-Gönen Bazalt Mağmatik Isparta-Kayı Köyü

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 11 Sayı : 31 Sayfa No: 25 Dikkate alınan bu kayaçlar üzerinde Uluslararası Kaya Mekaniği Derneği (ISRM, 2007) tarafından önerilen standartlar çerçevesinde, özgül ağırlık (ÖA), birim hacim ağırlık (BHA), görünür gözeneklik (GG), toplam gözeneklilik (TG), P-dalga hızı (Vp), Shore sertliği (SS), Schmidt çekici sertliği (SÇS), basınç dayanımı (BD), Brazilian çekme dayanımı (BÇD) ve nokta yük dayanım indeksi (NYD) deneyleri gerçekleştirilmiştir. Birim hacim ağırlık, ağırlıkça su emme, görünür gözeneklilik, shore sertliği, P-dalga hızı ve basınç dayanım testleri kenar uzunluğu 50 mm olan küp numunelerden her kayaç için 6 adet numune üzerinde gerçekleştirilmiştir. Kayaçların doluluk oranları özgül ağırlık ve birim hacim ağırlık verileri kullanılarak hesaplanmıştır. Schmidt çekici sertlik testleri, darbe enerjisi 0.74 Nm olan L-tipi çekiç kullanılarak, 50x100x200 mm ebatlarında prizmatik numuneler üzerinde yapılmış, her kayaç için 20 okuma alınarak en yüksek 10 değerin ortalaması alınmıştır. Çekme dayanımı testleri için kayaçlardan NX (54 mm) çapında karot alınarak, boy/çap oranı 0.5 olacak şekilde numuneler hazırlanmış ve dolaylı çekme (Brazilian) deneyleri yapılmıştır. Deneyler her bir kayaç için 6 şar adet numune üzerinde yapılmış ve deney sonuçlarının aritmetik ortalama değerleri Çizelge 2 de verilmiştir. İgnimbirit kayacına ait veriler ise Altındağ vd. (2004) çalışmasından alınmıştır. Çizelge 2. Kayaçların fiziko-mekanik özellikleri Kayaç ÖA BHA GG TG Vp SÇS SH BD BÇD NYD gr/cm 3 gr/cm 3 % % m/sn MPa MPa MPa Traki-Andezit 2.606 2.298 6.86 11.83 4214 42.6 77.1 120.4 8.21 8.08 Trakit 2.611 2.296 7.99 12.07 2885 41.1 63.5 81.1 3.88 3.43 Bazalt 2.891 2.655 4.91 8.13 4595 46.2 78.8 139.4 9.57 9.97 İgnimbirit 2.460 1.450 27.91 43.13 2177 9.4 12.9 6.2 1.25 0.90 3. VARYASYON VE KESİLEBİLİRLİK ANALİZLERİ Dairesel testerelerde, testere çevresel hızının, ilerleme hızının ve kesme derinliğinin uygun olarak seçilmesi büyük önem taşımaktadır. Doğal taşların kesilmesi sırasında en düşük özgül enerji değerinin oluşması için bu parametrelerin her kayaç için ayrı ayrı belirlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla, üzerinde düşey dairesel testere bulunan, testerenin çevresel hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliği değiştirilebilen bir mermer kesme seti tasarımlandırılmıştır (Şekil 2). Şekil 2. Tasarımı yapılan mermer kesme seti

Sayfa No: 26 N. ŞENGÜN, R. ALTINDAĞ, C. E. KOÇÇAZ Çalışma kapsamında yaptırılan makinada kesme işlemi için 5.5 kw lık elektrik motoru ve kayaç bloğun bulunduğu vagonun hareketini sağlamak amacıyla 1 kw lık redüktörlü elektrik motoru kullanılmıştır. Kesme işleminin gerçekleşmesi için testerenin düşey düzlemde ilerigeri hareketi yerine, kesilecek parçanın hareket ettirilmesi makinanın daha kolay tasarımlandırılmasına yardımcı olacağı düşüncesiyle tercih edilmiştir. Bu makinada kesilecek numunenin konulduğu arabanın alt bölümüne özel olarak tasarımlandırılan bir dişli mil ile arabanın hareketi, mekanik olarak düzgün ve darbesiz olacak şekilde sağlanmıştır. Kesme işleminde makinaya bağlı parametrelerden çevresel hızını (dolayısıyla testere devri) değiştirebilmek amacıyla 5.5 kw lık OMRON-V1000 marka invertör ve ilerleme hızının değiştirilebilmesi için ise 1.5 kw lık OMRON VS mini-j7 marka invertör kullanılmıştır. Bu sayede testerenin çevresel hızı 0-80 m/sn, ilerleme hızı ise 0-1.5 m/dak aralığında değiştirilebilinmektedir. Kayacın kesme derinliği ise kayaç numunesinin altına farklı kalınlıklarda takoz konularak ayarlanmaktadır. Araba hareketinin başlangıç-bitiş noktalarının belirlenmesi amacıyla, sınır noktalarına 2 adet sınır anahtarı yerleştirilmiştir. Testerenin dönüş hızının uygunluğu, harici bir KONSTAR DT-22368 marka takometre cihazı ile kontrol edilmiştir. Kesme işlemi sırasında anlık elektriksel verileri (gerilim, akım ve frekans) almak amacıyla invertör bilgisayar bağlantısı yapılmıştır. İnvertörün yazılımı (CX-drive) sayesinde saniyede 8 adet veri alınabilmektedir. Bu veriler aşağıda anlatılan prensipler çerçevesinde değerlendirilerek kayaçların özgül enerji değerleri belirlenmiştir. 3.1. Özgül Enerjinin Hesaplanması Deney sırasında CX-drive programı yardımıyla alınan gerilim (V), frekans ve akım (I) değerleri veri dosyası olarak kaydedilmekte ve sonra, bu veri dosyaları salt metin dosyalarına dönüştürülmektedir. Bu veriler daha sonra Microsoft Excel programı formatına dönüştürülmektedir. Her bir deney için anlık olarak kaydedilen akım ve gerilim değerleri çarpılarak kesim esasında oluşan anlık güç değerleri hesaplanmaktadır (Eşitlik 1). (1) P V I = Anlık çekilen güç, watt = Anlık gerilim değeri, volt = Anlık akım değeri, amper Anlık güç değerleri hesaplandıktan sonra güç-zaman grafiği çizilmektedir (Şekil 3). Grafik üzerinden makinanın boşta çalışması sırasında çekilen güç değeri ve tam kesim sırasında çekilen güç değerleri belirlenmektedir. Bu iki değer arasındaki fark net kesim için harcanan güç değerini vermektedir (Eşitlik 2). P net = Kesim için harcanan net güç değeri, watt P k = Testere tam kesimde iken çekilen güç değeri, watt P b = Testere boşta iken çekilen güç değeri, watt (2)

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 11 Sayı : 31 Sayfa No: 27 Şekil 3. Güç-zaman grafiği Birim zamanda kesilen hacim için harcanan enerji miktarı özgül enerji (spesifik enerji, SE) olarak, birim zamanda kesilen alan ise özgül taşıma oranı (Q) olarak tanımlanmaktadır. Kesme deneylerinde, 50x100x200 mm boyutlarında blok numuneler üzerinde, kesme derinliği 20 mm olarak, testerenin çevresel hızı ise 30 m/sn sabit tutularak, ilerleme hızı ise 0.2 ile 1.4 m/dak arasında değiştirilerek farklı özgül taşıma oranı değerleri elde edilmiştir. Kesme deneylerinde disk olarak çapı 350 mm olan %18-24 elmas konsantrasyonlu SONMAK marka sert taşlara uygun testere kullanılmıştır. Testere üzerinde 25 adet soket bulunmakta olup soket boyutları 3.7x6.7x40 mm dir. Her kesimde, soğutma suyu miktarının etkisini ortadan kaldırmak için ortama sabit miktarda 10 l/dak olarak harici bir pompa yardımıyla soğutma suyu verilmiştir. Çalışmada kullanılan kayaçların her biri için özgül taşıma oranları Eşitlik 3 kullanılarak, özgül enerji değerleri ise Eşitlik 4-5 kullanılarak hesaplanmış ve özgül enerji (SE) özgül taşıma oranı (Q) ilişki grafiği (Şekil 4) çizilmiştir. (3) (4) (5) SE = Özgül enerji, j/mm 3 Q = Özgül taşıma oranı, cm 2 /dak F T = Teğetsel kuvvet, N Vç = Çevresel Hız, m/sn h = Kesme derinliği, mm Ws = Soket genişliği, m Vi = İlerleme hızı, m/dak

Sayfa No: 28 N. ŞENGÜN, R. ALTINDAĞ, C. E. KOÇÇAZ Şekil 4. Kayaçların özgül enerjileri ile özgül taşıma oranı arasındaki ilişkiler Şekil 4 te, özgül taşıma oranının artmasıyla, özgül enerjinin logaritmik olarak azaldığı görülmektedir. Başka bir ifadeyle, aynı koşullarda üretimin artmasıyla, birim üretim için harcanacak enerji miktarının logaritmik olarak azaldığı görülmektedir. Her bir kayaç için elde edilen grafiklerin eğilim ilişkilerinin eşitlikleri Çizelge 3 te verilmiştir. Çizelge 3. Kayaçların SE-Q eşitlikleri Kayaç Eşitlik Korelasyon Katsayısı, r Bazalt SE = -0.141*lnQ + 1.38 0.94 Traki-Andezit SE = -0.098*lnQ + 0.93 0.94 Trakit SE = -0.083*lnQ + 0.76 0.95 İgnimbirit SE = -0.079*lnQ + 0.49 0.95 4. KAYAÇ ÖZELLİKLERİ İLE ÖZGÜL ENERJİ İLİŞKİLERİ Kayaçların özgül enerji değerleri özgül taşıma oranına göre değişmektedir. Her bir kayacın özgül enerji değerinin temsil edilmesi amacıyla özgül taşıma oranı değeri 200 cm 2 /dak (kesme derinliği 20 mm, ilerleme hızı 1 m/dak) olarak sabit tutulmuş ve hesaplanan özgül enerji değerleri Çizelge 4 te verilmiştir. Çizelge 4. Kayaçların Q=200 cm 2 /dak için özgül enerji değerleri Kayaç SE j/mm 3 Traki-Andezit 0.413 Trakit 0.316 Bazalt 0.632 İgnimbirit 0.075

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 11 Sayı : 31 Sayfa No: 29 Şekil 5. Kayaçların özgül enerji değerleri ile fiziko-mekanik özellikleri arasındaki ilişkiler

Sayfa No: 30 N. ŞENGÜN, R. ALTINDAĞ, C. E. KOÇÇAZ Kesme deneyleri verilerinden hesaplanan özgül enerji (SE) değerleri ile fiziko-mekanik özelliklerin tayini için yapılan testlerin sonuçları basit regresyon analizleri ile incelenmiştir (Şekil 5). Basit regresyon analizleri sonucu oldukça yüksek korelasyon değerlerine sahip ilişkiler elde edilmiştir. Kayaçların özgül enerji değerleri ile fiziksel özellikleri arasında en yüksek korelasyon değerini, görünür gözeneklilik değerleri vermiştir. Özgül enerji değerleri ile özgül ağırlık arasında doğrusal-artan (r=0.95), birim hacim ağırlık ile üs-artan (r=0.99), görünür gözeneklilik ve toplam gözeneklilik ile üs-azalan (r=0.99) ve sismik hız ile ise doğrusal-artan (r=0.94) eğilimler elde edilmiştir. Kayaçların sertlik özellikleri ile özgül enerji değerlerini analiz ettiğimizde Schmidt ve Shore sertlikleri için üstel-artan (r=0.98) bir eğilim belirlenmiştir. Kayaçların dayanım değerlerinden basınç dayanımı ile özgül enerji değerleri arasında üstel-artan (r=0.98), Brazilian çekme dayanımı ve nokta yük dayanım indeks değerleri ile doğrusal-artan (sırasıyla, r=0.95 ve r=0.96) ilişkiler tespit edilmiştir. 5. SONUÇLAR Isparta bölgesine ait mağmatik kökenli kayaçların bol miktarda bulunması, nakliye masrafının düşük olması, kolay işlenmesi ve şekillendirilmesi gibi avantajları bu kayaçların kullanım alanlarını genişletmektedir. Çalışmada, çeşitli amaçlarla yörede çok sık kullanılan traki-andezit, trakit, İgnimbirit ve bazalt türü kayaçlar kullanılmıştır. Yapılan kesme deneyleri ve fiziko-mekanik testler sonucu bu tür kayaçların kesme işlemlerinde kayacın gözeneklilik, sertlik ve dayanım parametrelerinin büyük rol oynadığı belirlenmiştir. Kayaçların kesme işlemlerinde harcanacak enerji değerleri kesilecek kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinden pratik olarak tahmin edilebileceği görülmüştür. Çalışmada, sadece 4 kayaç kullanılması basit regresyon analizlerinde korelasyon değerinin oldukça yüksek çıkmasına sebep olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle, daha fazla kayaç üzerinde çalışılıp tekrar değerlendirilmesi gerekmektedir. Ünver (1992), deneysel verileri istatistiksel açıdan değerlendirdikten sonra kayaç kesilebilirliği açısından en önemli faktörlerin genel kayaç sertliği ve sert minerallerin tane boyutları olduğu öne sürmüştür. Bu çalışmada da kayaçların Shore ve Schmidt sertlik değerlerinin artmasıyla özgül enerji değerinin arttığı istatistiksel inceleme neticesinde grafiksel olarak ortaya konmuştur. Kılıç vd. (2003), yaptıkları çalışmada ise özgül enerjiyi en çok etkileyen kayaç mekanik özellikleri basma dayanımı, çekme dayanımı, nokta yük dayanımı olduğu belirmişlerdir. Bu çalışmada da benzer sonuçlar görülmüştür. KATKI BELİRTME Bu çalışmada kullanılan mermer kesme seti, 1588 nolu Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi tarafından desteklenmiştir. KAYNAKLAR Altındağ, R., Alyıldız, I.S., Onargan, T., (2004): Mechanical Property Degradation of Ignimbrite Subjected to Recurrent Freeze-Thaw Cycles, İnt. J. Rock Mech. Min. Sci. V.41 p.1023-1028. Büyüksağış, S., (1998): Dairsel Testereli Blok Kesme Makinelerinde Mermerlerin Kesilebilirlilik Analizleri, Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enst., Doktora Tezi, Eskişehir.

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 11 Sayı : 31 Sayfa No: 31 Ersoy, A. ve Atıcı, Ü., (1999): Mermer Kesicilerinin Aşınma Mekanizmaları, Türkiye 16. Madencilik Kongresi, ISBN 975-395-310-0, Sy: 107-115, Ankara. ISRM, (2007): The Complete ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 1974-2006, (Ulusay, R., and Hudson, J.A., Editors), Kozan Ofset Matbaacılık, Ankara. Kılıç, A.M., Karakuş, A., Keskin, M.Ö., (2003): Diyarbakır Yöresi Mermerlerinin Kesilebilirlik Parametrelerinin Belirlenmesi, Türkiye 4. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Afyon, s.159. Konstanty, J., (2002): Theoretical Analysis of Stone Sawing with Diamonds, Journal of Material Processing Technology, Vol. 123, pp. 146 154. Özçelik, Y., Kulaksız, S., Çetin, M.C., (2002): Assessment of The Wear of Diamond Beads in The Cutting of Different Rock Types by The Ridge Regression, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 127, pp. 392-400. Özden, M. O., 2002, Mermerlerin Testerelerle Kesilebilirliği, Niğde Üniv. Fen Bilimleri Enst., Yüksek Lisans Tezi, Niğde. Tönshoff, H.K., Wobker, H.G., Przywara, R. (1993): Das Arbeitsverhalten Von Werkzeugen Zum Trennschleifen Von Gestein, Industrie Diamanten Rundschaue, p.198 205. Ünver, B., (1992): Kayaların Testerelerle Kesilebilirliğinin Pratik Olarak Belirlenebilmesi İçin İstatistiksel Bir Yaklaşım, Madencilik Dergisi, Cilt XXXI, Sayı No:3, 17-25, Ankara. Yağız, S., (2006): Keski Kuvveti ve Kayaların Bazı Mühendislik Özellikleri Arasındaki İlişkinin Araştırılması, VIII. Bölgesel Kaya Mekaniği Sempozyumu, İstanbul.