ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER 8.HAFTA
16. MERMER 16.1. Mineralojik, kimyasal ve fiziksel özellikler Mermerin bilimsel ve ticari olmak üzere iki ayrı tanımı yapılmaktadır. Bilimsel tanım: Başkalaşım (metamorfizma) süreci geçiren ve başkalaşımın izlerini taşıyan kalker dolomit gibi karbonat bileşimli kayaçlara mermer denilir.
Ticari tanım: Ticari standartlara uygun boyutlarda blok verebilen, kesilip parlatılan veya yüzeyi işlenebilen ve taş özellikleri (malzeme özellikleri) kaplama taşı normlarına uygun olan her türden taş (tortul, magmatik ve metamorfik) ticari dilde mermer olarak bilinmektedir.
Bu tanım uyarınca kalker, traverten, kumtaşı gibi tortul; gnays, mermer, kuvarsit gibi metamorfik; granit, siyenit, serpantin, andezit, bazalt gibi magmatik taşlar da mermer olarak isimlendirilmektedir. Son yıllarda karbonat mermerleri dışındakileri ifade etmek için serttaş mermer terimi kullanılmaktadır.
Mermerlerin; a. Sağlam, olabildiğince çatlaksız, taşı oluşturan minerallerin ayrışmaya, oksidasyona ve güneş ışığında renk değiştirmeye karşı dayanıklı, b. Yapı, doku, renk ve desen dağılımı yönünden homojen,
c. Fiziksel ve mekanik özelliklerinin yapı ve kaplama taşı standartlarında öngörülen kullanılabilirlik sınır değerlerinin üzerinde, d. Kesilebilir, şekillendirilebilir, parlatılabilir veya yüzeyi işlenebilir olmaları istenmektedir.
Mermer ve yapıtaşlarına ilişkin nitelik tanımlamaları, yürürlükte bulunan yapı ve kaplama taşı standartlarında, proje şartnamelerinde ya da taraflar arası sözleşmelerde belirtilir.
Ürünün kalite tanımları ile izin verilebilen alt sınırlamalar yine standart, şartname veya ikili sözleşmelerle denetlenebilir. Aşağıda mermer ve yapıtaşları için Türk Standartları Enstitüsünce hazırlanmış standartlar verilmiştir.
Üretilen ya da üretilecek olan mermer amaçlı bloktaş malzemesinin özellikleri, a) TS 699, Tabii Yapı Taşlan Muayene ve Deney Metodları (1977),
b) TS 1910, Kaplama Olarak Kullanılan Doğal Taşlar (1977), c) TS 2513, Doğal Yapı Taşları (1977), standartlarına uygun olmalıdır
Yapılarına göre mermer yatakları üçe ayrılır. a- Masif homojen yataklanmalar b- Anizotropik masif yataklanmalar c- Stratiform yataklanmalar
Serttaş mermerciliği son yıllarda büyük bir hızla gelişme göstermektedir. Bunun en önemli etkenlerden biri, serttaş işleme alet ve ekipmanlarındaki gelişmelerdir.
Karbonat mermerlerinin 2 katı sertliğe sahip olan ve çeşitli mineral parajenezlerinden oluşan serttaşların gelişen teknoloji sayesinde ekonomik olarak işlenebilmeleri ve karbonat mermerlerle rekabet edebilmeleri son yıllarda mümkün olabilmiştir.
Serttaş mermerciliğinde kullanılan ekipmanlar tel kesme (diamond wire saws), alev kesme (flame jet) tabanca ve matkaplarıdır.
Elmas tel
Elmas testere
Elmas testere
Granitoyidler başta olmak üzere serttaş mermerler günümüzde giderek artan oranda karbonat kökenli mermerlere tercih edilmektedirler. Bunun sebepleri şunlardır. - Ocak verimleri yüksektir. - Fabrika üretiminde m3 den m2 ye dönüşüm verimi yüksektir. Cila kabul etme kapasiteleri yüksek, kenar ve köşe kesilmelerinde problem yoktur.
m 3 ten m 2 ye
- Pazarlamada; fiziksel özellikleri yüksektir, renk ve desen olarak caziptirler. Kimyasal olarak asitlere ve paslanmaya karşı dayanıklıdırlar. Bu konudaki en önemli avantajları renk ve desen açısından homojen olmalarıdır ve bu nitelikleri ile çok geniş alanların döşenmesinde çok kullanışlıdırlar
Ankara şehirler arası otobüs terminalinin tabanı serttaş mermer ile kaplıdır.
16.2. Oluşum ve bulunuş şekilleri Karbonat mermerleri metamorfik oluşumludurlar. Serttaş mermerler ise metamorfik, mağmatik, volkanik veya Sedimanter oluşumlu olabilirler.
16.3. Teknolojik özellikleri kullanım alanları fiyatları Blok verme, bir kayaç kütlesinin mermer olarak değerlendirilmesi için başta gelen özelliğidir. Bir mermerin kalitesi ve rengi ne kadar iyi olursa olsun eğer piyasanın istediği boyutlarda blok veremiyorsa o mermerin ticari bir değeri olamaz.
Türkiye de 2x1,5x1,5 m³ ebatlarında bloklar kullanılmaktadır. Bunun için çatlak ara uzaklıkları en az 2 ve 1,5 m olmalıdır. Daha sık çatlaklı ocaklardan bu kadar büyük bloklar elde edilemez.
Renk, mermerler için belirleyici özelliklerden biridir.. Saf karbonat mermerleri beyazdır. Grafit ve organik bileşikler gri ve siyah, klorit yeşil, hematit ve mangan kırmızı ve pembe, limonit sarı ve krem, bazı silikatlar da kahverengiyi mermerlere verirler.
Renk homojen olarak dağılabildiği gibi farklı yönlerde farklılık gösterebilir. Aynı renk ve desende büyük rezervlerin olması arzu edilir.
Yapı ve doku, kristallerin boyu yönelimleri tarafından belirlenen iki kavramdır. Çok ince ve iri kristalli mermerler iyi parlatılamazlar. Bunun için kristal boyutunun belli aralıklar içerisinde olması istenir. Çok iri kristalli mermerler ise işletme ve kullanım aşamalarında daha az dayanıklıdırlar.
Parlatılmış mermer yüzeylerine düşen ışık buradaki kristaller tarafından kırılır ve yansıtılır. Bu olaylar kristallerin yönelimlerine göre farklılık arzeder ve bu da onların renk ve parlaklıklarını etkiler. Işık yansıtma gücü yüksek mermerler daha çok güzel sanatlarda kullanılırlar.
Mermerlerin sahip olması gereken nitelikler TS 699, TS 1910 ve TS 2513 'de belirtilmiştir. İlgili standartlara göre serttaş mermer ve karbonat mermerlerin sahip olması gereken değerler Çizelge - 1 deki gibidir.
Çizelge 1. TS 699, TS 1910 ve TS 2513 e göre mermerlerin sahip olması gereken bazı fiziksel özellikler Fiziksel özellik Serttaş mermer Karbonat mermer Basınç Dir. kgf / cm2 Ort. Çekme Dir. kgf / cm2 Özgül Ağırlık gr/cm3 Atm. Bas. Su Emme (ağırlıkça) % Gözeneklilik Derecesi % > 1 200 > 500 > 75 > 50 > 2,55 > 2,55 < 1,18 < 1,18 < 2 < 2
Mermerler kullanım yerlerine göre 4 gruba ayrılırlar: A Grubu: Özel nitelikli kamu binaları, çok özel konutlar, istasyonlar, bekleme salonları, sanat yapıları, alt geçitler. B Grubu: Lüks konutlar, normal nitelikli kamu binaları, banyo ve hamamlar.
C Grubu: 1.sınıf konutlar, genel kamu binaları. D Grubu: 2.sınıf konutlar, bahçe - park düzenlemeleri.
Mermerler kullanım amaçlarına göre de 7 sınıfa ayrılırlar: 1. Sınıf: Taşıyıcı yapı elemanları, sütunlar, kirişler, merdiven basamakları. 2. Sınıf: Merdiven ve taban kaplamaları. 3. Sınıf: Iç ve dış duvar kaplamaları.
4. Sınıf: Paladiyen ve kompozit yapay plakalar. 5. Sınıf: Yüzeyi işlenmemiş doğal plakalar, parke ve bordür taşları.
Paladiyen
6. Sınıf: Çatı kaplaması. 7. Sınıf: Plastik - figüratif sanatlar.
Mermer sınıfları ve kullanım alanları (Vardar 1990)
Bu grup ve sınıflamalardan mermerlerin esas kullanım alanlarının inşaat sektörü olduğu anlaşılmaktadır. Buna ek olarak güzel sanatlarda (heykelcilik başta olmak üzere) ve biblo yapımı vb. alanlarda da mermer kullanılmaktadır.
16.4. Dünya mermer rezervleri ve üretim Dünyanın pek çok ülkesinde çeşitli cins ve renklerde mermer rezervleri vardır. Ancak bu rezervleri hesaplamak güçtür. 1991 yılında İtalya 7,2 milyon tonluk (2,8 milyon m³) mermer üretimi ile dünyada birinci sıradadır. Onu 3,7 milyon ton (1,5 milyon m³) ile İspanya izlemiştir. 1991 de Türkiye 500-625 bin ton (200-250 bin m³) mermer üretmiştir.
16.5. Türkiye mermer rezervleri ve üretim Mevcut bilgilere göre Türkiye nin görünür + muhtemel + potansiyel olmak üzere toplam 5.2 milyar m3 lük doğal taş rezervi bulunmaktadır. Şüphesiz yeni yapılacak çalışmalar ile bu rakam yükselecektir.
İşletilebilir rezerv 2.236.950.000 m3 olup, bu rezervin 1.676.100.000 m3 ünü karbonat mermeri (% 75), 313.525.000 m3 ünü serttaş mermer (% 14) ve 247.325.000 m3 ünü ise traverten ve oniks (% 11) oluşturmaktadır. Türkiye de yaklaşık 700 ocakta 250 çeşit doğaltaşın üretimi yapılmakta ve bunlardan 100 çeşiti ihraç edilmektedir.
Ticari değeri olan mermerlerin. Elazığ Vişnesi, Afyon Beyazı, Kaman Graniti gibi özel isimleri vardır. Çizelge -2. Türkiye doğal taş sektöründe fabrika ölçeğinde faaliyet gösteren firmaların kesme makinaları sayısını göstermektedir.
Elazığ Vişnesi
Elazığ Vişnesi
Elazığ Vişnesi (blok)
Afyon Beyazı (levha)
Afyon Beyazı (blok)
Afyon Beyazı (blok)
Kaman Graniti
Karacabey Siyahı
Toros Siyahı
Seben Emprador
Bilecik Pembesi
Çizelge - 2. Türkiye doğal taş sektöründeki firmaların kesme makinaları sayısı (DPT 2001). Firma sayısı Katrak sayısı Diskli kesici sayısı Karbonat mermer Serttaş mermer Karbonat mermer Serttaş mermer 458 300 38 1069 18
1991 yılında 200-250 bin m³ olan Türkiye nin mermer üretimi son yıllarda 1 milyon m³ ü geçmiştir. Son yıllarda mermer ihracından 200 milyon doların üzerinde döviz kazanılmaktadır. Türkiye nin bu konudaki rakibi İtalya olup, mermer kalitesinden çok teknolojik ve tanıtım üstünlüğüne sahiptir.
Bir granite ait fiziksel özellikler ve kimyasal bileşim
Tel testere kullanılarak işletilen bir mermer ocağı
Mermer olarak değerlendirilen diğer kayaçlar oniks
oniks
oniks
oniks
Traverten
Traverten
Serpantin
Serpantin