ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ Mesut TONÇER DİYARBAKIR HANİ YÖRESİNDEKİ MERMER OCAKLARININ BLOK ALMA OLANAKLARI, FİZİKSEL, KİMYASAL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2005

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DİYARBAKIR HANİ YÖRESİNDEKİ MERMER OCAKLARININ BLOK ALMA OLANAKLARI, FİZİKSEL, KİMYASAL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ Mesut TONÇER DOKTORA TEZİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez.../.../2005 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir. İmza:... İmza:...İmza:... Prof.Dr.Mesut ANIL Doç.Dr.Alaettin KILIÇ Yrd.Doç.Dr.Ergül YAŞAR DANIŞMAN ÜYE ÜYE İmza:...İmza:... Yrd.Doç.Dr. Tolga ÇAN Yrd.Doç.Dr.Mustafa AYHAN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Maden Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No. Prof.Dr. Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No. FBE.2002.D.34 Not: Bu tesde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

ÖZ DOKTORA TEZİ DİYARBAKIR HANİ YÖRESİNDEKİ MERMER OCAKLARININ BLOK ALMA OLANAKLARI, FİZİKSEL, KİMYASAL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Mesut TONÇER ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman: Prof.Dr. Mesut ANIL Yıl: 2005, Sayfa: 136 Jüri: Prof.Dr. Mesut ANIL :Doç.Dr. Alaettin KILIÇ :Yrd.Doç.Dr. Ergül YAŞAR :Yrd.Doç.Dr. Tolga ÇAN :Yrd.Doç.Dr. Mustafa AYHAN Bu çalışma, öncelikle Diyarbakır-Hani bölgesinde blok üretimi yapılan mermer ocaklarında gerçekleştirilen süreksizlik ölçümleri sonucunda hakim eklem ve çatlak sistemlerinin saptanarak blok alma olanaklarının araştırılmasını kapsamaktadır. Daha sonra incelenen sahanın tüm özelliklerini temsil eden farklı ocaklardan alınan normal ve yönlü numuneler (0 ve 90 açılarla) üzerinde ISRM ve TS 699 a göre deneyler yapılmış ve bu mermerlerin fiziksel, kimyasal, mekanik, mineralojik ve petrografik özellikleri araştırılmıştır. Bu deneyler mevcut standartlardan TS 2513, TS 1910, TS 10449 ve ASTM (C97, C170, C99, C241) a göre yorumlandığında mermerlerin bu standartların birçok sınır değerlerini taşıdığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler; Mermer, Süreksizlik, Fiziksel, Mekanik, Diyarbakır(Hani) I

ABSTRACT PhD THESIS THE ASSESMENT OF THE MARBLE OPEN-PITS IN DİYARBAKIR-HANİ REGION ACCORDING TO BLOCKING POSSIBILITIES, PHYSICAL, CHEMICAL AND MECHANICAL PROPERTIES. Mesut TONÇER DEPARTMENT OF MINING ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof.Dr. Mesut ANIL Year: 2005, Pages: 136 Jury: Prof.Dr. Mesut ANIL : Assoc.Prof.Dr. Alaettin KILIÇ : Asist.Prof. Ergül YAŞAR : Asist.Prof. Tolga ÇAN : Asist.Prof. Mustafa AYHAN This study, first of all, involves investigating blocking possibilities by determining main joint and crack systems which were identified by discontinuity measurements from the marble quarries in Diyarbakır-Hani region. After that, experiments according to ISRM and TS 699 on the normal and coordinated samples (with 0 and 90 angles) taken from different quarries representing characteristics of the research field have been done and physical, chemical, mechanical, mineralogical and petrographical properties have been investigated, when these experiments were interpreted according to the standarts TS 2513, TS 1910, TS 10449 and ASTM (C97, C170, C99, C241). It has been observed that the marbles covers limit values of these standarts. Key Words; Marble, Discontinuity, Physical, Mechanic, Diyarbakır (Hani). II

TEŞEKKÜR Bu çalışma, 1998-2004 yılları arasında Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı nda Prof. Dr. Mesut ANIL yönetiminde DOKTORA TEZİ olarak hazırlanmıştır. Tez izleme komitesi olarak Prof. Dr. Mesut ANIL, Doç. Dr. Alaettin KILIÇ ve Yrd. Doç. Dr. Tolga ÇAN çalışma sahasına kadar gelerek mermer ocaklarında nasıl bir çalışma yapmam gerektiği hususunda beni yönlendirmiş ve çalışmaların her safhasında benden yardımlarını esirgememişlerdir. Bu bakımdan kendilerine en içten teşekkürlerimi sunarım. Aynı şekilde tez jürimde görev alan Yrd. Doç.Dr. Ergül YAŞAR ile Dicle Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Yrd. Doç.Dr Mustafa AYHAN a yaptıkları yardım ve eleştiriler için şükranlarımı sunarım. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Yrd.Doç. Dr. A. Mahmut KILIÇ a, Öğretim Görevlisi Özen KILIÇ a, Öğretim Görevlisi Nil YAPICI ya, Araştırma. Görevlisi Özgür KESKİN e, Araştırma. Görevlisi Bayram Ali MERT e ve Yüksek Lisans öğrencisi Recep BAYRAK a teşekkür ederim. Dicle Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Erhan.ÇETİN, Öğretim Görevlisi Yaşar CAN a teşekkür ederim. Araştırmalarım sırasında Mermer Ocaklarında ve Mermer İşletmelerinde her türlü kolaylığı sağlayan Dimer Mermer, Toprak Mermer, Tigre Mermer ve Beden Mermer Şirketlerine ve Jeoloji Mühendisi Kemal AKTÜRK e teşekkür ederim. Ayrıca çalışmalarımın her aşamasında manevi desteğini esirgemeyen eşime ve biricik oğlum İlke ye de sonsuz teşekkürü bir borç bilirim. III

İÇİNDEKİLER Sayfa No ÖZ I ABSRACT II TEŞEKKÜR III İÇİNDEKİLER IV ÇİZELGELER DİZİNİ VII ŞEKİLLER DİZİNİ IX 1. GİRİŞ 1 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 5 2.1. Mermerler Hakkında Genel Bilgiler 13 2.1.1. Mermerin Tanımı 13 2.1.2. Mermerlerin Sınıflandırılması 14 2.1.2.1. Magmatik Kökenli Mermerler 14 2.1.2.1.(1). Derinlik Kayaları 15 2.1.2.1.(2). Yarı Derinlik Kayaları 16 2.1.2.1.(3). Yüzey Kayaları 16 2.1.2.2. Metamorfik Kökenli Mermerler 17 2.1.2.3. Sedimanter Kökenli Mermerler 18 2.1.3. Mermer Ocakları Açılmadan Önce Bilinmesi Gereken Jeolojik Kriterler19 2.1.4. Doğal Yapı Taşlarında Kullanılan Standartlar 21 2.2. Mermerlerin Analiz Teknikleri 23 2.2.1. Mermerde Kullanılan Fiziksel Özellikler ve Deneyler 23 2.2.1.1. Sertlik, Kesilebilme ve Cila Alma 23 2.2.1.2. Birim Hacım Ağırlığı 25 2.2.1.3. Özgül Ağırlık Tayini 27 2.2.1.4. Görünür Porozite, Gerçek Porozite, Doluluk Oranı 28 2.2.1.5. Ağırlıkça ve Hacimce Su Emme Oranı 30 2.2.2. Mermerde Aranan Kimyasal Özellikler ve Deneyler 31 2.2.2.1. Açık Hava Tesirlerine Dayanıklılık 31 IV

2.2.2.2. Aside Dayanıklılık 31 2.2.2.3. Pas Tehlikesi Tayini 32 2.2.3. Mermerlerin Mineralojik ve Petrografik Özellikler 32 2.2.4. Kimyasal Bileşim 33 2.2.5. Mermerde Kullanılan Mekanik Özellikler ve Deneyler 33 2.2.5.1. Basınç Dayanımı 33 2.2.5.1.(1). Tek Eksenli Basınç Dayanımı 34 2.2.5.1.(2). Nokta Yükleme Dayanımı 35 2.2.5.1.(3). Yerinde Basınç Dayanımı 36 2.2.5.2. Eğilme Dayanımı 37 2.2.5.3. Don Sonrası Basınç Dayanımı 38 2.2.5.4. Yüzeysel Aşınma Dayanımı (Böhme Deneyi) 39 2.2.5.5. Ultrasonik Hız Deneyi 40 2.2.5.6. Dolaylı Yöntemle Kayaçların Çekme Dayanımı (Brazilian Deneyi) 43 2.2.5.7. Darbe Dayanımı 43 2.2.6. Süreksizlikler 44 2.2.6.1. Süreksizliklerin Yönelimi 47 2.2.6.2. Blok Boyutu Tayini 49 2.3. Çalışma Alanındaki Mermer Ocaklarının Jeolojisi 51 3. MATERYAL ve METOD 21 3.1.Materyal 56 3.2.Metod 56 4. ARAŞTIRMA BULGULARI 57 4.1. Diyarbakır Hani Bölgesi Mermer Ocakları 60 4.1.1. Tigre Mermer Ocağı 60 4.1.2. Toprak Mermer Ocağı 63 4.1.3. Atm Mermer Ocağı 65 4.1.4. Beden Mermer Ocağı 67 4.2. Çatlak Ölçüm ve Analizleri ile Blok Verme Olanakları 69 4.2.1. Süreksizlikler 69 4.2.2. Blok Boyutu ve Hacimsel Eklem Katsayı 74 V

4.2.3. Kontur Diyagramları 77 4.3.Fiziksel Özelliklerin Standartlar Açısından Değerlendirilmesi 81 4.4. Diyarbakır-Hani Mermerleri Kimyasal Özellikleri 88 4.5. Diyarbakır-Hani Mermerlerinin Mineralojik ve Petrografik Özellikler 93 4.5.1. Mineralojik ve Petrografik Özellikler 93 4.5.2. Makroskobik İnceleme 93 4.5.3. Mikroskobik İnceleme 93 4.5.4. Kimyasal Bileşim 97 4.6. Diyarbakır-Hani Mermerlerinin Mekanik Özellikleri 97 4. 6.1. Tek Eksenli Basınç Dayanımı Değerleri 97 4.6.2. Yerinde Basınç Dayanımı 101 4.6.3. Nokta Yükleme Dayanımı 102 4.6.4. Dolaylı Çekme Dayanımın Değerleri (Brazilian Deneyi) 102 4.6.5. Sonik Hız Deneyi 102 4.6.6. Ortalama Aşınma Dayanımı (Böhme Deneyi) 103 4.6.7. Eğilme Dayanımı 103 4.6.8. Darbe Dayanımı 109 4.6.9. Mekanik Özelliklerin Standartlar Açısından Değerlendirilmesi 110 4.6.10. Elastisite Modülü 113 5. SONUÇ ve ÖNERİLER 128 KAYNAKLAR 130 ÖZGEÇMİŞ 136 VI

ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa No Çizelge 2.1. Çizelge 2.2. Çizelge 2.3. Çizelge 2.4. Kayaçların Doğal Yapı Taşı Olarak Kullanılabilmesi İçin Sahip Olmaları Gereken Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Sınır Değerleri (TS 2513)... 21 Kaplama Olarak Kullanılan Doğal Kayaçların Sahip Olmaları Gereken Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Sınır Değerleri (TS 1910)... 22 Mermer ve Kalsiyum Karbonat Bileşimli Kayaçların Doğal Yapı Taşı Olarak Kullanılabilmesi için Sahip Olmaları Gereken Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Sınır Değerleri (TS 10449).. 22 Kayaların Doğal Yapı Taşı Olarak Kullanılabilmesi İçin Sahip Olmaları Gereken Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Sınır Değerleri (ASTM C97,170, C99, C241)... 23 Çizelge 2.5. Doğal ve Yapay Olarak Oluşmuş Süreksizlikler... 46 Çizelge 2.6. Hacimsel Eklem Sayısına Göre Blok Tanımı Sınıflaması... 56 Çizelge 4.1. Diyarbakır-Hani Bölgesinde Toprak Mermere Ait Ocaktaki Süreksizliklerin Genel Durumları... 72 Çizelge 4.2. Diyarbakır-Hani Bölgesi Mermerleri Ocaklarındaki Süreksizliklerin Genel Durumları... 73 Çizelge 4.3. Çizelge 4.4. Çizelge 4.5. Diyarbakır-Hani Mermer Ocakları Süreksizlik Ölçümlerine Göre Hesaplanmış Blok Boyutu İndeksi (lb)ve Hacimsel Eklem Sayısı (Jv)... 77 Diyarbakır-Hani Mermerleri Don Kaybı Deney Sonuçları Durumları... 82 Diyarbakır-Hani Mermerlerinin ISRM Yöntemiyle Bulunan Schmidt Sertlik Endeksi Değerleri... 83 Çizelge 4.6. Diyarbakır-Hani Mermerlerinin Fiziksel Özelliklerinin Tayini... 84 Çizelge 4.7. Çizelge 4.8. Tigre Mermer Ocağı Yönlü Numunelerinin Fiziksel Özellikleri Tayini... 85 Diyarbakır-Hani Mermerleri Ocaklarından Alınan Numunelerin Pas Tehlikesi Tayini, Asitlere Dayanıklılık ve Açık Hava Tesirlerine Deneyleri Sonuçları... 92 Çizelge 4.9. Diyarbakır-Hani Bölgesi Mermerleri Kimyasal Bileşimleri... 97 Çizelge 4.10. Diyarbakır-Hani Mermerleri Tek Eksenli Basınç Direnci Değerleri... 99 VII

Çizelge 4.11. Çizelge 4.12. Tigre Mermer Ocağı Yönlü Numunelerinin Tek Eksenli Basınç Dayanımı Değerleri... 100 Diyarbakır-Hani Mermerlerinin Yüzey Sertlik Endeksiyle Yerinde Basınç Değerinin Bulunması... 101 Çizelge 4.13. Diyarbakır-Hani Mermerleri Nokta Yük Dayanımı Değerleri 104 Çizelge 4.14. Çizelge 4.15. Çizelge 4.16. Diyarbakır-Hani Mermerleri Dolaylı Yöntemle Kayaçların Çekme Dayanımını Değerleri (Brazilian Deneyi)... 105 Tigre Mermer Ocağının Yönlü Numunelerinin Sonik Hız Deney Sonuçları... 106 Diyarbakır Hani Mermerleri Yüzeysel Aşınma Dayanımı Değerleri... 107 Çizelge 4.17. Diyarbakır-Hani Mermerleri Eğilme Direnci Değerleri... 108 Çizelge 4.18. Diyarbakır Hani Mermerleri Darbe Dayanımı Deney Sonuçları. 109 Çizelge 4.19. Tigre Mermer Ocağı Yönlü Numunelerin Elastisite Modülü Değerleri... 114 VIII

ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa No Şekil 2.1. Numuneler Üzerinde Pundit ile Yapılan Sonik Hız Deneyi... 41 Şekil 2.2. Süreksizlik Parametreleri... 45 Şekil 2.3. Güneydoğu Anadolu Miyosen Paleocoğrafyasını Gösteren Blok Diyagramı... 52 Şekil 2.4. Güneydoğu Anadolu nun Miyosen Paleocoğrafik Haritası... 53 Şekil 4.1. Diyarbakır-Hani Bölgesi Mermer Ocakları Yer Bulduru Haritası... 57 Şekil 4.2. Şekil 4.3. Diyarbakır-Hani Bölgesi Mermer Ocaklarının Bulunduğu Koki Mevki... 58 Diyarbakır-Hani Bölgesi Mermer Ocakları 1/25.000 Ölçekli Jeoloji Haritası (MTA, 2002)... 59 Şekil 4.4. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer 1 Nolu Ocağı... 61 Şekil 4.5. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer 2 Nolu Ocağı... 61 Şekil 4.6. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer Ocakları 1/5.000 Ölçekli Basit Jeoloji Haritası ve I-I Enine Kesiti... 62 Şekil 4.7. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağı... 63 Şekil 4.8. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocakları 1/5.000 Ölçekli Basit Jeoloji Haritası ve III-III Enine Kesiti... 64 Şekil 4.9. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Atm Mermer Ocağı... 65 Şekil 4.10. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Atm Mermer Ocakları 1/5.000 Basit Ölçekli Jeoloji Haritası ve II-II Enine Kesiti... 66 Şekil 4.11. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Beden Mermer Ocağı... 67 Şekil 4.12. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Beden Mermer Ocakları 1/5.000 Ölçekli Basit Jeoloji Haritası ve IV-IV Enine Kesiti... 68 Şekil 4.13. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Atm Mermer Ocağındaki Süreksizlikler... 70 Şekil 4.14. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer Ocağındaki Süreksizlikler... 70 Şekil 4.15. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağından Alınmış Bloklar... 74 IX

Şekil 4.16. Şekil 4.17. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer Ocağında Kesilen Bloklar... 75 Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağındaki Süreksizlikler ve Kesilmiş Bloklar... 76 Şekil 4.18. Tabaka Eğim ve Eğim Yönü Ölçümü... 78 Şekil 4.19. Toprak Mermer Ocağında Ölçülen Süreksizliklere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı... 78 Şekil 4.20. Beden Mermer Ocağında Ölçülen Süreksizliklere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı... 79 Şekil 4.21. Şekil 4.22. Tigre 1 Mermer Ocağında Ölçülen Süreksizliklere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı... 79 Tigre 2 Mermer Ocağında Ölçülen Süreksizliklere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı... 80 Şekil 4.23. Atm Mermer Ocağında Ölçülen Süreksizliklere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı... 80 Şekil 4.24. Tüm Mermer Ocağında Ölçülen Süreksizliklere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı... 81 Şekil 4.25. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Beden Mermer Ocağından Alınmış Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Pas Tehlikesi Deneyi... 89 Şekil 4.26. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağından Alınmış Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Pas Tehlikesi Deneyi... 90 Şekil 4.27. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağından Alınmış Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Asitlere Dayanıklılık Deneyi... 90 Şekil 4.28. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Beden Mermer Ocağından Alınmış Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Asitlere Dayanıklılık Deneyi... 91 Şekil 4.29. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer Ocağından Alınmış Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Açık Hava Tesirlerine Dayanıklılık Deneyi... 91 Şekil 4.30. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağından Alınmış Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Açık Hava Tesirlerine Dayanıklılık Deneyi... 92 Şekil 4.31. Beden Mermer Ocağından Alınmış İnce Kesit (Textularia sp. ve Spiroclypeus sp.)... 94 X

Şekil 4.32. Şekil 4.33. Beden Mermer Ocağından Alınmış İnce Kesit (Aphistegine sp... 94 Tigre Mermer Ocağından Alınmış İnce Kesit (Miogypsina sp. ve Alg)... 95 Şekil 4.34. Tigre Mermer Ocağından Alınmış İnce Kesit (Algler)... 95 Şekil 4.35. Şekil 4.36. Şekil 4.37. Toprak Mermer Ocağından Alınmış İnce Kesit (Amphistegina sp. ve Alg.)... 96 Toprak Mermer Ocağından Alınmış İnce Kesit (Amphistegina sp. ve Fosil Parçası İçeren.)... 96 Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer Ocağından 0 ve 90 açılarla Alınmış Numunelerin Karot Alma Yönleri... 98 Şekil 4.38. Mermerlerin Yerinde ve Laboratuarda Ölçülen Basınç Dayanımları... 101 Şekil 4.39. 2.1 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 115 Şekil 4.40.. 2.2 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 115 Şekil 4.41. 2.3 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 116 Şekil 4.42. 2.4 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 116 Şekil 4.43. 2.5 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 117 Şekil 4.44. 2.6 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 117 Şekil 4.45. 2.7 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 118 Şekil 4.46. 2.8 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 118 Şekil 4.47. 3.1 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 119 Şekil 4.48. 3.2 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 119 Şekil 4.49. 3.3 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 120 Şekil 4.50. 3.4 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 120 Şekil 4.51. 3.5 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 121 Şekil 4.52. 3.6 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 121 Şekil 4.53. 3.7 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 122 Şekil 4.54. 5.1 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 122 Şekil 4.55. 5.2 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 123 Şekil 4.56. 5.3 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 123 Şekil 4.57. 5.4 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 124 Şekil 4.58. 5.5 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği... 124 XI

Şekil 4.59. Şekil 4.60. Şekil 4.61. 2 Nolu Numunelerin (0 Açıyla Alınmış Karotların) Elastisite Modülü Grafiği... 125 3 Nolu Numunelerin (0 Açıyla Alınmış Karotların) Elastisite Modülü Grafiği... 126 5 Nolu Numunelerin (90 Açıyla Alınmış Karotların) Elastisite Modülü Grafiği... 127 XII

1.GİRİŞ Mesut TONÇER 1. GİRİŞ Mermerler endüstriyel bir hammadde olup, özellikle inşaat sektörü başta olmak üzere seramik, kağıt ve boya endüstrisinde kullanılmaktadır. Mermer üretimi madencilikte önemli bir sektör oluşturmakta ve dış ülkelere yapılan ihracatla da ülke ekonomisine önemli bir katkı sağlamaktadır. Mermerler, mimaride yapıların dış cephelerinde ve teraslarında, iç mekanlarda ise antre, hol, salon, mutfak, banyo, merdiven gibi yerlere kaplama malzemesi olarak kullanılan doğal taşlardır. Ayrıca mermer malzemeler taşıyıcı yapı elemanı olarak kullanıldığı gibi, akustik özelliği gerektiren ve aydınlatma ile ilgili yerlerde, mimari ve dekoratif özelliği olan yapılarda farklı fonksiyonları yerine getirmek için kullanılmaktadır. Yapılarda kaplama taşı olarak kullanılan mermerler dekorasyon ve mimari açıdan güzel görünmesi için farklı renk ve boyutlarda kullanılabilmektedirler. Ülkemizde mermercilik 1980 li yılların sonlarına doğru gelişmeye başlamıştır. 1985 yılında ham blok şeklinde ihraç edilen mermerlerden sadece 3 milyon dolar elde edilirken, 2004 yılı sonunda bu rakam % 80 işlenmiş ürün olmak üzere 626 milyon dolarlık ihracat gerçekleştirilmiştir Bu rakam maden ihracatımızın % 51,8 ini oluşturmaktadır. Buradaki artışın en önemli nedeni, sayıları her geçen gün artan mermer entegre tesisleridir. Mermer sektöründe 1000 ocak, 1500 işletme ve 700 atölyede 250 bin kişi istihdam edilmektedir. 2015 yılına kadar yılda 5 milyar dolar ihracat ve bir milyon kişiye istihdam yaratılacağı düşünülmektedir. Türkiye doğal taş ve yapı taşı sektöründe yatırım, üretim ve ihracat açısından son 15 yılda ulaşılan büyüme hızı % 13,6 ile dünya ortalamasının iki katına ulaşmıştır. Ülke genelinde rezervlerin tamamına yakın bir kısmında üretim faaliyeti sürdürülmektedir. Anılan ocaklarda, sağlam ve blok verimi yüksek seviyelere henüz ulaşılamamıştır. Yakın gelecekte sağlam katmanlarda üretim yapılabilecektir. Bu durumda yeni ocak yatırımı gerçekleştirilmese bile ülke doğal taş üretimi hızla artacaktır. 1

1.GİRİŞ Mesut TONÇER Ülkemiz mermerleri jeolojik ve tektonik yapısı ile dünya çapında önemli bir potansiyele sahiptir. Dünya mermer rezervlerinin %30 una sahip olan ülkemiz, dünya blok üretiminin % 9 unu, plaka üretiminin ise % 1.5 ini gerçekleştirmektedir. Kalite yönünden dünya mermerleri ile rekabet edebilecek özelliklere sahip olan mermerlerimiz, gelişen teknolojik yenilikleri uygulamaya geç sokmamızdan ve mermerlerimizin fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerini belirlemede bilinçli olmamamızdan dolayı, ocaklarda üretim esnasında, fabrikalarda kesim sırasında önemli ölçüde üretim kayıplarına uğramaktadır. Mermerlerin ocakta üretim planlarının yapılmasından önce kalitesinin ve özelliklerinin ocak içerisindeki dağılımın önceden bilinmesi çok önemlidir. Bu, hem o mermerin hangi bölgelerinin hangi amaçla nerelerde kullanılabileceğini ortaya koymakta hem de seçimli üretim yapılabilmesine olanak sağlamaktadır. Ayrıca, ekonomik bir üretim planının yapılması (hangi bloğun işletilebilir hangisinin işletilemez olduğunun belirlenmesi) mermerin fiziki ve mekanik özelliklerinin yatak içindeki dağılımının bilinmesine bağlıdır Kayaçlarda ve özellikle mermer ocaklarında yüzeyden görülen süreksizliklerin devamlılığının sınırı, boyutları ve konumlarının belirlenmesi çok büyük önem arz etmektedir. Çoğunlukla, çatlak ve kırıklardaki yoğunluk mermer yatağının kalitesini olumsuz etkiler ve istenilen boyutlarda blok alınmasına imkan vermez. Ocaklarda yüzeyde gözlemlenen süreksizliklerin eğim ve eğim yönleri, düzlemselliği, pürüzlülüğü, açıklığı, dolgu kalınlığı ve malzemesi, uzanımı, aralığı, dalga boyu ve yüksekliği, duvar dayanımı ve rengi gibi parametreler ile eklem ve çatlak sistemleri anlaşılabilmekte ve oluşturulan kontur diyagramları yardımıyla ocaktaki süreksizliklerin yoğun olduğu bölgeler saptanabilmektedir. Mermercilikte ileri düzeye ulaşmış ülkeler, mermer ve mermer ürünlerinin tanıtımı sırasında fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesine büyük önem vermektedir. Ülkemizde ise bu yöndeki çalışmalar henüz yeterli düzeye ulaşmamıştır. Bu bakımdan mermerlerimizin tüm özelliklerinin belirlenmesi, bu bilgilerin derlenerek mermer ve mermer ürünleri için hazırlanacak kataloglarda toplanması, iç 2

1.GİRİŞ Mesut TONÇER ve dış pazar imkanları için gelişme sağlayacaktır. Mermerin yaygın ve bilinçli kullanılması, ihraç ve ithal edilmesi şüphesiz bütün dünyada kullanılan standart metotlar ile mermerlerin test edilmesi ve elde edilen sonuçların irdelenmesi ile olacaktır. Hangi mermerin nerede ve ne şekilde kullanılacağına, test sonuçlarının değerlendirilmesi ile karar verilmesi daha bilinçli bir yaklaşım olacaktır. Ülkemizde son yıllarda madencilik sektöründe sorunlar yaşanmasına karşın mermer ve seramik sektöründe önemli gelişmeler sağlanmıştır. Büyük mermer rezervlerine sahip Elazığ ve Diyarbakır yöresinde mermercilik sektörü son yıllarda, özellikle 1990 yılından sonra, ülke mermercilik sektörüne paralel bir gelişme göstermiştir. Diyarbakır ın Lice ilçesinde açılmış olan Toprak Mermer AŞ. İşletmesinin ardından, yöre yatırımcıları da ciddi yatırımlarda bulunarak Dimer Mermer AŞ. İşletmesi, Beden Mermer İşletmesi, Beroner AŞ. İşletmesi, Arı Mermer İşletmesi gibi entegre mermer işletmeleri açmışlardır. Bu çalışmada, Diyarbakır-Hani Bölgesinde bulunan mermer ocaklarındaki süreksizliklerin belirlenmesi ve mermerlerin fiziksel, kimyasal, mekanik,mineralojik ve petrografik özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Diyarbakır-Hani bölgesinde bulunan mermer ocaklarında blok verme olanaklarının saptanması için süreksizliklerin tipleri, eğim ve eğim yönleri, düzlemlilik, pürüzlülük, açıklık, sonlanma, dolgu kalınlığı ve dolgu malzemesi, uzanım, aralık, dalga yüksekliği, dalga boyu, sızma durumu, mermerin litolojisi ve rengi belirlenmiştir. Diyarbakır- Hani bölgesi mermerlerinin fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerini araştırmak için Tigre, Toprak, Atm ve Beden Mermer AŞ Ocaklarından alınan 15x15x15 cm. veya 30x30x30 cm bloklardan silindirik ve küp numuneler alınmıştır.. Bu numuneler üzerinde yapılan standart deneylerle (TS 699) mermerlerin eğilme dayanımı, darbe dayanımı, çekme dayanımı (brazilian), tek eksenli basınç dayanımı, nokta yük dayanımı, ortalama aşınma kaybı, sonik hız deneyi gibi mekanik özellikleri, sertlik, birim hacim ağırlığı, doluluk oranı, porozite, ağırlıkça su emme, don kaybı, boşluk oranı gibi fiziksel özellikleri, pas tehlikesi tayini, aside dayanıklılık tayini, açık hava tesirlerine dayanıklılık tayini gibi kimyasal özelliklerinin yanında mineralojik 3

1.GİRİŞ Mesut TONÇER özellikleri ve kimyasal bileşenleri tespit edilmiştir. Ayrıca alınan yönlü numuneler ile yöre mermerinin farklı kesim şartlarında göstermiş oldukları fiziksel ve mekanik özellikler araştırılmıştır. 4

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Altınçiçek (2001), araştırmacının yaptığı çalışmasında vurguladığı gibi; 3213 sayılı Maden kanunun 1985 yılında yürürlüğe girmesi ile Türkiye Mermer Sektörü hızlı bir gelişme içerisine girmiştir. Birçok güvenceler elde eden mermerciler, piyasanın da uygun olması ile, birbiri ardı sıra yeni mermer ocakları açmaya başlamışlardır. Ancak açılan ocakların önemli bir bölümü yeterli ön etüt yapılmadığından ekonomik olmadıkları için kapatılmış ve yatırımcılar önemli zarara uğramışlardır. Buna rağmen günümüzde etüt yapmaktan kaçınan yatırımcılar az değildir. Yatırımcıların önemli bir bölümünün etüt yapmaktan kaçınmalarının nedeni; 1- Etütlerde belirli kriterlerin olmaması ve aşamalı bir etüt planının bulunmaması, 2- Etüt yapan kişilerin deneyimsiz olması nedeni ile karşılaşılan olumsuz sonuçlar, 3- Ocak etüdü yapabilecek deneyimli kişi sayısının az olması, 4- Bazı saha sahiplerinin etüt masrafından kaçınmak istemeleri. Araştırıcı yaptığı çalışma kapsamında mermer sektöründe eksikliği hissedilen mermer ocağı etütleri konusunda, ocak etütlerinde kullanılacak kriterleri ortaya koymayı amaçlayan bir çalışma yapmış ve bir etüt akım şeması ortaya koymaya çalışmıştır. Çalışma sırasında mermer ocağı açımında dikkat edilmesi gereken temel kriterleri hukuki kriterler, jeolojik kriterler, ekonomik kriterler ve ocak planlaması ile ilgili önerilerde bulunmuştur. Bu kriterlerin incelenmesi sonucunda elde edilen verilere dayanılarak, çalışma alanında ocak işletmesine uygun ocak planlaması ile ilgili ana noktalar üzerinde öneriler oluşturmaya çalışmıştır. Böylece mermer sektörü için temel alınabilecek bir etüt formatı hazırlanmıştır. Bu çalışmada, Araştırıcı mermer ocağı etüdü yapacak olan kişilerin bilimsel bilgilerinin yanında ayrıca piyasa deneyimine de sahip olması, çalışma sonunda elde edilecek verilerin ocak işletmeciliği açısından kolay anlaşılır nitelikte olması gerektiğini vurgulamıştır. Bakraç (1997), ultrasonik darbe hızı ile betonda kusur tespiti çalışmasında kullanılan yöntemleri araştırmış, bu yöntemler mermerde süreksizlik tespitine uyarlamış ve süreksizliklerin konumlarının tespiti için önce laboratuarda, sonra 5

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER arazideki ölçme işlemleri ile bazı yeni ölçüm yöntem ve konum belirleyici matematiksel yaklaşımlar ortaya koymuştur. Ç.Ü. Maden Mühendisliği Bölümü Kazı Mekanizasyon Laboratuarında yapılmış beton blok içerisindeki temsili süreksizlik tespit çalışmalarında birçok yaklaşım denemiştir. Adana il sınırlarında yer alan Doğuş Mermer Fabrikasından getirileni mermer bloklar üzerinde bazı yaklaşımlar uygulamıştır. Blok ölçümlerini değerlendiren ve bulduğu süreksizlik konumlarını üç boyutlu çizen Qbasic7 bilgisayar dili ile bir program yazmıştır. Arazi çalışması olarak mermer fabrikasında büyük mermer blokları üzerinde gerçekleştirmiştir. Araştırıcı ocakta blok üretimi yapılmadan süreksizliğin tespiti için yeni yöntemler ve yaklaşımlar geliştirip üretim sırasındaki kayıpların en aza indirgenebileceğini vurgulamıştır. Çavumirza ve ark. (2002), Mucur-Kırşehir yöresi mermerlerinin jeomekanik ve teknolojik özelliklerini incelediği çalışmasında, Mucur-Kırşehir de bulunan Bademler Otomotiv Mermer Tic. San. A.Ş. mermer ocağı ve mermer fabrikasını incelemiştir. Türkiye de mermercilik ve mermer üretiminde kullanılan teknolojiler hakkında detaylı bilgiler derlemiştir. Deneyler sonucunda Mucur Beji ve Mucur Traverteninin sırası ile eğilme dayanımını 213.967 kg/cm 2 ve 247.338 kg/cm 2, darbe dayanımını 3.3 kg.cm/cm 3 ve 8 kg.cm/cm 3, tek eksenli basma dayanımını 904 kg/cm 2 ve 492 kg/cm 2 olarak bulmuştur. Birim hacim ağırlığını 2.7 gr/cm 3 ve 2.37 gr/cm 3, ağırlıkça su emme oranını % 2 ve % 1.4, görünür porozitesini % 0.54 ve % 3.318, doluluk oranını % 99 ve % 87, Shore selereskop sertliğini 55 ve 54 olarak bulmuştur. Çiftepala (2001), Meşebağları-Toplu Köy (Diyarbakır) mermerlerinin jeomekanik ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesini amaçladığı çalışmasında, Toplu (YukarıBedvan) köyünde bulunan Ünallar mermer ocağı ve Gaziantep ili Pınarbaşı Sanayi Bölgesi nde bulunan Ünallar mermer fabrikasını incelemiş makinalar üzerinde detaylı olarak çalışmıştır. Mermer ocağından alınan mermer numuneleri üzerinde deneyler gerçekleştirerek mekanik ve fiziksel özellikleri belirlemiştir. Ayrıca bu numunelerden ince kesitler hazırlamış petrografik özelliklerini belirlemiştir.. Sonuçta kaba yoğunluğu: 2.608 2.614 gr/cm 3, özgül ağırlığı: 2.696-2.698 gr/cm 3, shore sertliği 47-54, eğilme dayanımı 214-242 kg/cm 2 ve basınç dayanımı 98-1116 kg/cm 2 olarak belirlemiştir. 6

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Erdoğan ve Yavuz (2003), Güneydoğu Anadolu Bölgesinde son yıllarda Diyarbakır a bağlı Hazro, Hani ve Çermik ilçeleri yakınlarında bej, açık ve pembe renkli kireçtaşlarının blok mermer üretmek için işletilmekte ve ihracat edilmekte olduğunu vurgulamışlardır. Araştırıcılar, deformasyon geçirmemiş ve yatay konumdaki bu kireçtaşlarının paleontolojik incelemeler sonucu Miyosen yaşında olduğunu, Miyosen kireçtaşlarının tortullaştığı alanın kuzeyde Ergani ve Hani bölgesinden başlayarak güneyde Suriye sınırında Harran a kadar uzandığını belirtmişlerdir. Buna göre Hazro, Hani ve Çermik yöresindeki kireçtaşları tipik olarak resifal fasiyeste çökelmiş ve bunlar platformun kuzey sınırı boyunca set resifleri oluşturmaktadır. Set resiflerinin sıralandığı bu sınırın daha kuzeyinde ise kırıntılı Lice formasyonu çökelmiştir. Lice havzası daha kuzeyden ilerleye, napların önünde gelişmiş bir havzadır. Set resiflerinin sıralandığı Miyosen platformunun güneyinde ise set ardı havza bulunmaktadır ve burada ince tabakalı killi ve kırıntılı kireçtaşları çökelmiştir ve blok mermer üretimine uygun değildir. Ancak ara ve yanal yönde devamsız olan yama resifleri bu geniş alanda gelişmiş ve blok mermer üretilecek kireçtaşları bu sınırlı alanlarda çökelmiştir. Ayrıca araştırıcılar Güneydoğu Anadolu Bölgesinde miyosen set resiflerinin gelişebileceği platformun kuzey kenarı Siirt ten Adıyaman a kadar uzun bir alanda yer aldığını ve blok üretilecek benzer kireçtaşlarının bulunabileceği büyük bir potansiyel oluşturduğunu belirtmişlerdir. Ertürk (1996), yaptığı çalışmada Afyon-İncehisar Bölgesindeki mermer yataklarına en uygun olabilecek işletme yöntemini saptamış ve buradaki mermerlerin çeşitli özelliklerinin tayini amacıyla yapılan ayrıntılı laboratuar ve arazi çalışmalarını ele almıştır. Mermerlerin ülkemizde ve dünyadaki durumu, geleceği ve potansiyeli gibi konular başta olmak üzere, mermerler ile ilgili olarak derlenen ayrıntılı bilgiler vermiş ve araştırmanın yapıldığı bölgenin jeolojisini de ayrıca sunmuştur. İncelemiş olduğu sahadaki mermerlerin mekanik ve fiziksel özelliklerinin saptamak amacıyla sahanın tüm özelliklerini temsil eden çeşitli numuneler almış ve bunlar üzerinde bir dizi deneyler yapmıştır. Bu numuneleri kimyasal ve mineralojik özelliklerinin saptanması amacıyla yine bazı deneylere tabi tutmuştur. Araştırıcı yaptığı bu tüm deneylerin sonuçlarını göz önüne alarak sahadaki mermerlerin renk, kristal boyutu ve kullanım alanlarına göre bir sınıflandırma yapmıştır. Arazide gerçekleştirdiği 7

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER ölçümler sonucu, sahadaki hakim eklem ve çatlaklar saptanarak blok alma olanaklarını araştırmış ve Afyon-İscehisar Bölgesi mermerleri için gerekli olan makine ve teçhizat seçimi sunmuştur. Gündüz ve ark. (1995), mermer işletme tesislerinde mermer makineleri üzerine yaptıkları bir araştırmada; mermer bloklarının kesiminde kullanılan katrak ve ST makinelerinin işlevlerini kısaca özetleyerek, bu makinelerin kesim sürecindeki karakteristikleri ve faktöriyel bileşenlerini tanıtıp, makine kesim performansına etkiyen temel bağımlı ve bağımsız değişkenleri belirlemişlerdir. Kesilecek malzemenin sertliği, türü, aşınma değeri, mineralojik ve petrografik yapı özellikleri gibi parametreleri bağımlı değişkenler olarak ifade etmişlerdir. Karaca (2003), mermerlerin yataklanma şekillerini incelemiştir. Genel olarak mermer yataklarının (sert taşlar hariç) şekillenmesinde çökelme ortamı, metamorfizma ve tektonizma derecesinin önemini, yeraltı suyu ve iklim koşullarının da etkili olduğunu belirtmiştir. Buna göre mermerleri konumlarına göre kütlesel(masif) yataklar, mercekler ve düzensiz şekilli küçük kütlelerden oluşmuş yataklar olmak üzere üçe ayırmıştır. Karakuş (1999), yaptığı çalışmada Diyarbakır yöresinde bulunan işletilebilir mermerlerin kesilebilirliklerini incelemiştir. Bu amaçla Toprak Mermer fabrikası ve Beta Mermer fabrikası incelenerek daha ileri teknolojiye sahip olması nedeniyle, Toprak mermer fabrikasında bulunan makineler hakkında detaylı bilgiler vermiştir. Her iki fabrikada da bulunan ST kesme makineleri kesme işlemi yaptığı esnada boştaki ve yükteki makine karakteristikleri kaydetmiştir. Aynı zamanda kesimi yapılan mermer cinslerinden, jeomekanik özelliklerin belirlenmesi amacıyla numuneler almış ve. TS 699 a göre yaptığı deneylerle mermerlerin jeomekanik özelliklerini belirlemiştir. Araştırıcı, mermerlerin laboratuar çalışmalarıyla elde edilen özellikleri ile fabrikada yapılan çalışmalarla elde ettiği performans ölçüm sonuçlarını kullanılarak, stratigrafik istatistik programıyla korelasyon matrisini oluşturmuştur. Korelasyon matrisinde korelasyon katsayıları yüksek olan parametreler kullanarak regresyon analizi yapmıştır. Yaptığı analiz sonucunda mermerlerin net kesme eğrisinin, mermer özelliklerinden nokta yükü dayanımı ile iyi bir ilişki içinde olduğu ortaya çıkmıştır. 8

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Kızılağaçlı (1988), Dünya da ve Türkiye de uygulanan mermerin üretim teknolojileri incelenmiştir. Tel Kesme Yöntemi ile blok üretiminin ayrıntılarını vermiştir. Tel kesme yöntemi için gerekli belli başlı makineleri (Tel kesme makinesi, Sondaj makinesi, Titano, Lastik Tekerlekli Kepçe, Jeneratör, Kompresör, Sayalama makinesi, Su ve Yakıt tankları, Elmas tel, Martapikör, Su hortumu, Çelik Halatlar, Kablo, Anahtar takımları, Projektör v.s.) ve ekipmanlarını tanımlamış ve o dönem için ülkemizde en çok kullanılan yöntem olan kamalama yönteminin üretim kayıplarını artırdığını bildirmiştir. Kruse ve ark. (2000), arazi deneyimleri yer radarının (GPR) ın sığ karbonat stratigrafisinin etkili şekilde haritalandırılmasında kullanıldığını göstermişlerdir. Güney Florida da kireçtaşını kaplayan örtü tabakasının konumu ve yapısının yüzey suyu akışında ve bitki örtüsünde önemli bir kontrol unsuru olduğunu fakat büyük boyutta örtü tabakasının (onlarca metre) nadir olduğunu bildirmişlerdir. Araştırıcılar Güney Florida düzlüğünde GPR ile haritalandırmanın, örtü tabakası yapısındaki ve kalınlığındaki değişimleri üç metreye kadar sonuçlandırmış ve örtü tabakası ile bitki örtüsü arasındaki ilişkiyle alakalı denemelerde de önemli bir unsur olarak bildirmişlerdir. Diğer kullanım modlarında, karbonat tabakası yerel yapısal anomalili formasyon için modellemelerde test etmek için haritalandırmışlardır. Araştırmacılar, Güneydoğu Nevada da kurak bir kalsit yatay zonu üzerinde yer radarının haritalama kapasitesi testinin, kalsitin çözünürlüğü ile 2 m ye kadar penetrasyon derinliğine ulaşılabileceğini göstermekte olduğunu, Güney Florida da yarı açığa çıkmış daha derin (5 m) kireçtaşı süreksizliğinin çözümünde de başarılı olduğunu belirtmişlerdir. Kun (2000), Mermerin Jeolojisi ve Teknolojisi üzerine yaptığı çalışmasında, Mermerin tanımı, sınıflanması, oluşumu, ilgili özellikleri ve mermer ocaklarından çıkarılışı, işlenmesi ve mamul haline getirilmesi aşamalarını incelemiştir. Mermerin sınıflamasını kullanımlarına, sertliklerine ve kökenlerine göre yapmıştır. Ülkemizde çıkan mermerlerin jeolojik koşulları ve potansiyelleri de bildirmiştir. Mermerin fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerini tanımlamıştır. Küçük (2000), değişik yörelere ait mermer ocaklarından aldığı numuneleri laboratuarda deney standartlarına uygun boyuta (7x7x7 cm) getirmiş, fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirlemiştir. 6 farklı mermer numunesinin laboratuarda ince 9

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER kesitlerini alınarak petrografik analizlerini yapmış, ayrıca strain gauge ve dijital indikatör yardımıyla deformasyon deneyine tabi tutmuştur. Farklı yükleme hızlarında mermer numunelerinin tek eksenli basınç dayanımlarında meydana gelen değişiklikleri belirlemeye çalıştığı çalışmasında, mermer numunelerine sırasıyla 100 kg/sn, 200 kg/sn ve 300 kg/sn lik yükleme hızlarında seri testler uygulayarak dayanım değişimlerini incelemiştir. Araştırıcı kırılma sonrası numune kırılma yüzeylerini mini kameradan bilgisayara aktarmış; farklı yükleme hızlarında değişik basınçlara maruz kalan kayaç yapısında meydana gelen değişiklikleri incelemiştir. Monterio ve ark (2001), yaptıkları çalışmada mikro yapısal karakteristikli değişik mermer çeşitlerinin genellikle yorulma hassasiyeti şeklinde belirtilen yavaş çatlak büyüme davranışını incelemişlerdir. Yorulma hassasiyetini yükleme oranına karşı yenilme diyagramından elde etmişlerdir. Düzgün yapılı gevşek kristallerden oluşan İtalyan ve Çin mermerleri için düşük bir yorulma hassasiyeti gözlemlemişlerdir. Diğer taraftan düzensiz ve sıkı tane dokulu Georgia ve Vermont mermer çeşitlerinin yüksek bir yorgunluk hassasiyetine sahip olduğunu belirlemişlerdir. Önenç (2003), Diyarbakır ili Hazro ve Silvan ilçeleri dolayında mostra vermekte olan Fırat formasyonunun, Uzunargit mevkiinde ölçülen kalınlığının 150 m olduğunu belirtmiştir. Fırat formasyonunun krem, bej renkli, beyaz, pembemsi, gri renkli, kırılgan, som tabakalı, kaba kırmızı algli, bryozoa, mercanlı kökenli resifal kireçtaşları ve birimin yaşının Akitaniyen-Burdigaliyen olduğunu vurgulamıştır. Dicle-Lice-Hazro bölgesindeki mostralarda da alacalı bej renkli, kötü boylanmış kalın tabakalı ve formasyonda sık olarak basınç stilolitlerinin geliştiğini, Fırat formasyonun da açılan mermer ocaklarında Diyarbakır Bej Ticari isimli mermerlerin işletildiğini ve geniş bir yayılıma sahip olduğunu belirtmiştir. Sarışık, ve Gündüz (1996), mermer kesiminde kullanılan elmas diskli kesicileri araştırmışlardır. Bu kesicilerde, sıkça görülen sorunlardan olan çabuk tükenme, körelme, titreşim, soketlerin düzenli olarak aşınmaması, soketlerin kaynak yerinden düşmesi, çok aşırı balansın olması, kesilen malzemenin kenarından kırılmaların olması, kesim hızının artması ile amperin yükselmesi, göbeğin yada milin alınması gibi sorunların nedenlerini saptamaya çalışmışlardır. Bunları da, kesici 10

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER diskin, kesilen malzemeye göre yanlış seçilmiş olması, diskin devrinin çevresel hızının yada kesim hızının hatalı olması, soğutma suyunun yeterli olmaması ve bu yüzden gövdenin aşırı ısınması, soket eninin gövde kalınlığına göre yeterli büyüklükte ve boyutta olmayışı vb. nedenlere bağlamışlardır. Çözümlerini ise üç ana grupta incelemişlerdir; 1) Kesilen malzemenin mühendislik özelliklerinin belirlenmesi (fiziksel, kimyasal, mekanik, mineralojik, petrografik). 2) Diskin yapısal özelliklerinin belirlenmesi (disk çapı, soket durumu, soket metalürjik matriks yapısı, tolerans limitleri, vb.) 3) Kesme ortamının teknik özelliklerinin belirlenmesi (beslenme kuvveti, su miktarı, ilerleme hızı, motor devri, çevresel hız, vb.). Turanboy, (2003), Süreksizliklerle Sınırlandırılmış Kaya Bloklarının Üç Boyutlu Gösterimi ve Dağılımları adlı çalışmasında, kaya kütlelerinin içerisinde süreksizliklerle sınırlanmış doğal kaya bloklarının şekil, boyut ve dağılımlarını lineer ilişkiler ve çeşitli yaklaşımlarla incelemiştir. Geliştirilen matematiksel eşitlikler ve izometrik perspektif kurallarından kaya kütlesinin, içerdiği bloklarla birlikte üç boyutlu görüntülerini elde etmiştir. Geliştirilen modelde, kullanılan verilerle, kaya kütlesinin görünür yüzeyleri üzerindeki süreksizlikler arası mesafe ve eğim/eğim yönü değerlerini vermiştir. Elde edilen görüntülerde, kaya bloklarını topluca ve bireysel bloklar olarak sunmuştur. Türkiye Mermer Envanteri (1966), M.T.A. tarafından hazırlanan envanterde mermerlerin sınıflanmalarının yanı sıra mermer türlerine göre fiziksel ve mekanik özelliklerinin tespiti yapılmıştır. Yavuz (2003), blok mermer üretimini etkileyen jeolojik parametrelerin birincil ve ikincil jeolojik parametreler olarak iki ana grup altında toplanabileceğini; birincil jeolojik parametrelerin mermer ocakları içerisindeki blok boyutlarını direk olarak sınırlayan süreksizlik düzlemleri (ilksel tabakalanma, tektonik kırık ve çatlaklar), ikincil parametrelerin ise blok mermer üretimini esnasında kaya üzerinde oluşan gerilmeler neticesinde bulundukları yüzeyler boyunca kırılmalara neden olan kapalı-kılcal süreksizlik düzlemleri, foliasyon düzlemleri ile kayaç içerisinde renk ve desen homojenitesini bozan dolomitik zonlar, kalsit-zımpara bant ve mercekleri ile 11

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER ayrışma olduğunu belirtmiştir. Ayrıca ikincil jeolojik parametrelerin blok mermer üretimi dışında, üretilen kaya bloklarının fabrikalarda kesilmesi ve işlenmesi aşamalarında sorun yaratan jeolojik parametreler olduğu da vurgulamıştır. Zhang ve ark. (2001)a, yerkabuğundaki akışkan akışının modellenmesinin gözeneklilik üretimi ve gözeneklilik azaltılmasına sebebiyet veren fiziksel işlemlerin anlaşılmasına bağlı olduğunu, ısı temelli işlemlerin mikro çatlaklı kaya (parçalarında) gözeneklilik ve geçirgenlik evrimindeki rolüyle ilgili olduğunu bildirmişlerdir. Araştırıcılar, deneysel olarak deforme edilmiş Carrara mermeri ve sentetik bir mermeri, boşluk sıvısı olarak Argonla, 50 ve 150 MPa etkili basınç ve 923 Kelvin sıcaklığında ısıya maruz bırakmışlar, ısıya maruz bırakma sırasında bağıl gözeneklilik ve geçirgenlik yerinde ölçümleri karmaşalı bir gözeneklilik ve geçirgenlik evrimi geçirmekte olduğunu belirtmişlerdir. 600/700 Kelvinlik ısıtma sırasında ısı ve zamandaki artış ile, geçirgenliğin bir büyüklük oranında arttığı halde gözenekliliğin çok yavaş değiştiğini, (%) 0.01 ile 0.02 kadar azaldığını saptamışlardır. Yüksek ısıda gözenekliliğin azalma oranının hız kazandığını ve ısıdaki artış ve zamandaki uzamanın bağıl gözeneklilik ve geçirgenliği azalttığını belirlemişlerdir. Araştırıcılar gözenekliliğin bağıl geçirgenliğin küpüyle orantılı olduğunu belirtmişlerdir. Carrara mermerinin ısıya maruz bırakılması sırasındaki mikro yapısal değişimleri, (a). Taneler arası hasar bölgelerinde 5-20 mikrometre çapında yuvarlak veya polihedral taneler tarafından ince kırılmış parçaların yerleştirilmesi ve (b). ikiz sınır çatlakları ve taneler ötesi çatlakların alt dalının tamamen veya kısmen iyileştirilmesi olarak belirlemişlerdir. Ayrıca ince tane yapılı sentetik mermeri ısıya maruz bırakmanın tane sınır çatlaklarının uçlarını körelttiğini, tane sınır çatlaklarının kısmi iyileştirilmesinin birçok tane yüzeyinde sırt kanal yapısı oluşumu ile bağlantılı olduğunu saptamışlardır. Gözeneklilik, geçirgenlik ve mikro yapının evrimi yükseltilen ısıda çatlak kayaların akışkan taşıma karakterlerinin kontrolünde yayılmış çatlak iyileştirmesi, ısısal çatlama ve plastik sıkışmasının rolüne işaret ettiğini, izostatik çatlak iyileştirmesi sırasında geçirgenlik-gözeneklilik bağlantısı deformasyon sırasındaki çatlak büyümesi ile ilgili olanlardan çok farklı olduğunu bildirmişlerdir. 12

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Zhang ve ark. (2001)b, yüksek sıcaklığa maruz bırakılan Fangshan Gabrosu ve Fandshan mermerinin dinamik kırılma zorluğunu, split Hopkinson basınç çubuğu (SHPB) sistemi ile ölçmüşlerdir. Kırılma zorluğunun ölçülmesinde kullanılan örnekler ISRM tavsiyeli Short Rod (SR) gereklerine uygun olarak üretilmiş, burada iki durum incelenmiştir; (1) Gabro ve mermerin SR örnekleri yüksek sıcaklıkta (100-330 o C) kırılmış, (2) Kaya örnekleri mermer için 200 o C ve gabro için 600 o C olmak üzere önce ısıtılmış ve ardında oda sıcaklığında kırılmıştır. Deneysel sonuçlar dinamik yükleme altında yukarıda belirtilen durumlarda yükleme oranı arttıkça gabro ve mermerin kırılma zorluğunun arttığını göstermiştir Kırılma zorluğu ile yükleme oranları arasındaki ilişki, yüksek sıcaklıkta olmaksızın, iki durumda da elde edilenle benzer olmuştur. Sonuç olarak test edilen sıcaklık aralığında, sıcaklık değişimi iki kayacın dinamik kırılma zorluğunu sınırlı bir şekilde etkilemiştir. Bu, statik yükleme durumunda elde edilen sonuçlardan farklı olmuştur. Ayrıca, elektron mikroskobu ile tarama (SEM) vasıtasıyla, bazı gabro örneklerinin kırılma yüzeylerinin dikey bölümleri incelenmiştir. Ek olarak, bazı örneklerin kırılma yüzeylerinin kırılma ebadı, kırılma geometrisi ile ölçülmüştür. Sonuçlar göstermiştir ki, dinamik yükleme altında; (1) Kırılma yüzeyleri yakınında genelde mikro-çatlak dallanması oluşur, (2) Kırılma ebadı yükleme oranının artması ile artmıştır, (3) Örneklerin yüksek sıcaklıkta test edildiği kısımlarda, muhtemele termal çatlamadan dolayı oluşan bir mikro-çatlak oluşmuştur. Yukarıdaki makro ve mikro deneysel incelemeler temelinde dinamik kayaç kırılma işleminin bir enerji analizi yapılmıştır. Sonuçlar, dinamik kırılmada enerji kullanımının statik kırılmadan daha düşük olduğunu göstermiştir. 2.1. Mermerler Hakkında Genel Bilgiler 2.1.1. Mermerin Tanımı Mermerin bilimsel ve endüstriyel olmak üzere iki tanımı yapılmaktadır. Bilimsel olarak, kalker ve dolomotik kalkerin ısı, basınç ve kesme kuvveti etkisi altında metamorfizmaya uğraması sonucu kristallerin yeniden oluşmasıyla meydana gelen kayaçlara mermer (gerçek mermer) denir. Endüstriyel olarak, blok verebilen 13

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER kesilip, parlatılabilen ve ekonomik değeri olan her türlü kayaca (sedimanter, magmatik, metamorfik) mermer denir. Mermerlerde en önemli özellikler; renk, desen, doku, sertlik, parlatma, cilaya karşı duyarlılık ve blok elde edebilme oranıdır. Mermerler geniş bir renk aralığı göstermektedirler. Saf mermer parlak beyaz renktedir. Gri ve siyah renk grafit ve diğer karbonlu bileşiklerden, yeşil renk klorit ve diğer silikat minerallerinden, pembe ve kırmızı renkler hematit ve mangan bileşiklerinden, sarı ve krem tonları limonitten ileri gelmektedir. Mermerlerin rengi bütün yatakta monoton ve aynı tonda dağılmış olabileceği gibi benekli veya damarlı halde de olabilmektedir. Kullanım alanlarına göre desenli veya tekdüze renkli mermerlerde tercih edilmektedir. Özellikle simetrik görünümlü desenler oluşturan, düzenli, ince damarlı ve boyuna kesilmiş ağaç gövdesine benzeyen mermerler daha pahalıdır. Renkteki homojenlik aranılan önemli bir özelliktir. 2.1.2. Mermerlerin Sınıflandırılması Mermerler, mineralojik ve oluşum şekillerine göre üç kısımda toplanabilirler. Bunlar; sedimanter, magmatik ve metamorfik mermerlerdir. 2.1.2.1. Magmatik Kökenli Mermerler Magmatik kökenli mermerler; magma adı verilen tamamen erimiş silikat sıvısının, yerkabuğunun değişik derinliklerine sokulması ve oralarda soğuyarak katılaşması sonucu oluşurlar. Bu kayaçlar yerleşme derinliklerine göre üçe ayrılırlar. a. Derinlik Kayaçları (Plütonik kayaçlar); Granit, gabro b. Damar Kayaçları (Yarı derinlik kayaçları); Diyabaz, aplit c. Yüzey Kayaçları (Volkanik kayaçlar); Bazalt, andezit, riyolit, tüf Mermer olarak kullanılan magmatik kayaçlar, sedimanter olanlara göre daha dayanıklıdır. Fakat çıkartılmaları ve işlenmeleri daha zordur. Magmatik kayaçların kimyasal, fiziksel ve mineralojik özellikleri oldukça değişkendir. Bu değişim kayacın dış renginde kimyasal bileşiminde, ve dokusal özelliklerinde kendini gösterir. Örneğin granit nisbeten açık renkli, kuvars, feldispat 14

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER ve mika minerallerinden oluşan ve SiO 2 oranı % 66 dan fazla olan bir derinlik kayasıdır. Buna karşılık gabro, koyu renkli ve piroksen, amfibol ve Ca-plajioklastan yapılı olup SiO 2 oranı % 45-52 arasında değişen bir kayaçtır. Gabroda genellikle kuvars bulunmaz. Bir kayaçtaki serbest kuvars miktarı ne kadar fazla ise kayaç genellikle o kadar beyazlaşır. Bazikleştikçe ise renk koyulaşır. Doğada bu kurala uymayan istisna kayaçlarda bulunur. 2.1.2.1.(1). Derinlik Kayaları Derinlik kayaçları; ergimiş silikat sıvısı olan magmanın yerkabuğunun derinliklerine sokulması ve orada uzun sürede, yavaş yavaş soğuması ile oluşan kayaçlardır. Yerkabuğuna sokulan magma yüzeye çıkamadan derinlerde soğursa silikat sıvısı içindeki elementler birbiriyle birleşerek mineralleri oluşturur. Zaman öylesine uzundur ki magma sıvısının tümü katılaşıp kristalleşir. Böylece magma, tümüyle kristalleşmiş yapıda kayaçlar (holokristalin doku) oluşturur. Magmanın soğuma süresi ve yerleşme derinliği arttıkça kayacın mineral iriliği de artar. Granit, granodiyorit, siyenit, dünit, harzburjit, trokolit, gabro ve norit, serpantinit, piroksenit vs. gibi kayaçla bu gruba örnek olarak verilebilir. Ultrabazik kayaçlar; Magmadan ilk oluşan kayaçlardır. Taze yüzey renkleri, koyu yeşil, siyahımsı yeşil renkli olup ayrışma renkleri kahverengimsi sarıdır. Bu renk kolay ayrışabilen olivin mineralinden kaynaklanır. Başlıca mineralleri; olivin, Mg ve Fe li piroksen, anortitçe zengin plajioklastır. Ultrabazik kayaçlarda kuvars bulunmaz. Bazik kayaçlar; Bileşimlerinde SiO 2 oranı % 45-52 arasında olup genelde kuvars minerali içermezler. Koyu renkli olan bu kayaçların bazıları; gabro, norit, olivin gabro, troktolit ve mermercilikte çok tanınan bir kayaç olan labrodorittir. Nötr Kayaçlar; Kimyasal bileşimlerinde SiO 2 oranı % 52-66 arasındadır. En büyük özellikleri bileşimlerinde % 10 nun altında kuvars minerali bulunmasıdır. Kuvars oranının artmasıyla asit kayaçlara geçiş olur. Mineralleri Plajioklas, K- Feldspat, Amfibol, Biyotit, Kuvars ve Piroksendir. Bu minerallerin oranlarının değişimi ile farklı kayaçlar oluşur. Başlıca kayaçları siyenit, diorit ve monzonittir. 15

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Asidik kayaçlar; bileşimlerinde bulunan SiO 2 oranı % 66 nın üzerindedir. İçlerinde serbest olarak bulunan kuvars mineralinin oranı daima % 10 dan fazladır. Bu oran bazen % 30 u da aşar. Kuvars yanısıra K-Feldspat, plajioklas, hornblend ve biotit mineralleri asidik kayaçların ana mineralleridir. Piroksen ender olarak bulunabilir. Renkleri nisbeten daha açıktır. Mafik minerallerin oranına, cinsine ve K- Feldspatların renk ve miktarına bağlı olarak değişik renkler sunarlar. Asit magmatik kayaçlar, kayaç yapıcı minerallerin belirli bir yüzde içerisinde azlık ve çokluk oranlarına göre kayacın mineralojik bileşiminde yer alması sonucu değişik şekilde yapısal ve dokusal özellikler kazanır. Özellikle kuvars, feldspat ve mika çeşitleri asit magmatik kayaçların isimlendirilmesinde çok önemli rol oynarlar. Bu minerallerin kayaç içindeki tane büyüklükleri, renkleri yapısal ve dokusal özellikleri kesilebilme, parlatılabilme ve blok verme özelliklerini ve dolayısıyla kayacın doğal taş sektöründeki ekonomik boyutunu belirler. 2.1.2.1.(2). Yarı Derinlik Kayaları Yerkabuğunun derinlerine sokulan magmanın yüzeye çıkması sırasında yüzeye varamadan yerkabuğunun iç kısımlarında soğuması ile damar veya yarı derinlik kayaçları oluşur. Bu kayaçlar, derinlerde fazla kalmadığından magmanın bir kısmı kristal yapısını kazanamadan soğumuştur. Böylece yarısı kristalleşmiş yarısı kristalleşmemiş Ofitik veya Aplitik dokulu kayaçlar oluşur. Bu kayaçlar genellikle kalınlıkları çok değişken damarlar halinde oluşurlar. Örnek diyabaz (dolerit) ve aplit verilebilir. 2.1.2.1.(3). Yüzey Kayaları Yerkabuğuna sokulan magmanın herhangi bir jeolojik neden ile yüzeye çıkıyor veya yüzeye çok yakın bölgede soğuyorsa cam veya matriks denilen ara maddenin hakim olduğu (Hiyalin veya Hipokristalin doku) kayaçlar oluşur. Riyolit, obsidiyen, ignimbirit, andezit, bazalt, trakit, löstit, latit bu tür kayaçlara örnek verilebilir. Doğada, ultrabazik kayaçların derinlik tipleri olan peridotit ve dünitlere eşdeğer yüzey kayaları bulunmamaktadır. 16

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER 2.1.2.2. Metamorfik Kökenli Mermerler Yerkabuğundaki her çeşit kayacın katı durumunu koruyarak fiziksel ve kimyasal şartlar altında (alterasyon ortamı dışında) derinliklerde diyajenez ortamda minerallerin daha farklı minerallere dönüşerek farklı bir kayaç durumuna gelmesi ile oluşan kayaçlardır. Bunların en önemli olanı bilimsel mermer tanımına uygun olan kireçtaşları ve dolomitlerin sıcaklık ve basınç altında yeniden kristalleşmeleri ile oluşan gerçek mermerlerdir. Diğerleri ise kristalin şistler olup volkanik ve sedimanter kayaçların yapı ve bileşimlerinin değişmesi ile meydana gelirler. Bunlar gnays, şist, kuvarsit, fillit, anfibolit gibi kayaçlar olup bunlardan ülkemizde gnays mermer olarak değerlendirilmektedir. Metamorfizma sırasında ısı ve basınç çok yüksekse kayaçtaki değişimlerde büyük olur. Kayaç ilksel özelliklerinin tümünü kaybeder ve yeni bir isim alır. Isı ve basınç arttıkça kayaçta erime başlar. Erime özellikle kuvars ve feldispat gibi açık renkli minerallerden başlar. Bu aşamada metamorfizma sona ererse, koyu renkli mineraller erimeden kalacaktır. Böylece erimiş açık renkli minerallerin, erimemiş koyu renkli mineraller arasına yayıldığı yarı erimiş, yarı erimemiş şekilde metamorfik kayaçlar oluşur. Migmatit adı verilen bu kayaçlar değişik desen ve ilginç görüntüleriyle sert taş piyasasının aranan malzemeleri arasına girmiştir. Metamorfizmada ısı ve basınç daha fazla arttığında kayaçtaki siyah mineraller de erir. Böylece kayaçtaki tüm mineraller eridiğinden kayaç tamamen erimiş olur. Bu olaya Anateksi adı verilir. Bu olay sonucunda da Anateksi granitleri oluşur. Metamorfik kayaçlar 3 ana grupta toplanırlar. Kontak Metamorfik Kayaçlar (Hornfelsler) Dinamik Metamorfik Kayaçlar (Milonitler) Bölgesel Metamorfik Kayaçlar (Arduvaz, fillit, şist, gnays, mermer, kuvarsit, amfibolit, migmatit vs.) Metamorfik kökenli doğal taşlar içinde mermer olarak kullanılanlar gerçek mermerler, şistler, gnayslar ve migmatitlerdir. Gerçek mermerlerde tane boyutu çok önemli bir özelliktir. Mermer ilk olarak boyutu ile değerlendirilir. Mermerlerin tane boyutu; dayanım, kulanım yeri, parlaklık 17

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER ve cila alma özelliklerine direkt olarak etki eder. Bu nedenle gerçek mermerlerde tane iriliği azaldıkça ekonomik değer artar. Gerçek mermerleri tane boyutuna sıfır kristal, ince kristal, orta kristal ve iri kristal olmak üzere dört grupta toplayabiliriz. Şistlerin mermercilikte kullanılabilmesi için kuvarsın fazla olması yani sertliğin yüksek olması gerekir. Genellikle cilalanmadan kullanılırlar. Dünyada cilalanarak mermer olarak kullanılan şistlerde vardır. Şistler genellikle yapı taşı olarak kullanılırlar. Bilimsel olarak şistozitelerinden, halk ve mermercilik deyimiyle kayrak taşı olma özelliklerinden dolayı dekoratif olarak park, bahçe ve çok yıldızlı yapılarda havuz kenarı, yürüme yolları gibi görsel güzellik ve tabii görüntü aranan mekanlarda kullanılmaktadır. Gnayslar, orta ve iri taneli, çekiçle vurulduğunda cm ve dm kalınlığında plaka ve sütuncuklar şeklinde parçalara ayrılabilen, ana mineralleri kuvars, mika ve feldispattan oluşan ve bunlara ek olarak da amfibol, granat, disten, silimanit gibi minerallerden yapılı metamorfizma geçirmiş, yapraklanma gösteren kayaçlardır. Gnayslar kuvars ve feldispat içerdiklerinden sert kayaçlar grubuna girer. Gözlü, bantlı ve granitik gnayslar olmak üzere üçe ayrılırlar. Bunlardan gözlü ve granitik gnayslar blok almaya uygundur. Bantlı gnayslar bant bant olduğundan blok almaya uygundur. Ülkemizde gnayslar geleceğin potansiyel mermer yataklarıdır. Migmatitlerin, mineral bileşimi olarak gnays ve granitlerden pek farkı yoktur. Bu nedenle granit familyasındaki kayaçlar içinde kabul edilirler. Migmatitlerde homojenlik söz konusu değildir. Kayacın metamorfizması sırasında eriyen kısımlar seçimsiz olarak gelişigüzel dağıldığından aynı bir bloktan alınan levhalar üzerinde bile homojenlik sağlanamaz. Bu nedenle migmatitler pano olarak daha çok dış cephe kaplamalarında kullanılmaktadır. 2.1.2.3. Sedimanter Kökenli Mermerler Bu mermerler, sedimanter, magmatik ve metamorfik kayaçlardan kopan parçaların sürüklenerek bir yerde birikmesi ve daha sonra çimento maddesi ile birleşmesi sonucu oluşan kalkerlerin yanı sıra konglomera, kumtaşı, arduvaz gibi dentritik veya klastik kökenli mermerler olabileceği, su kaynaklarından meydana 18

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER gelen oniks mermeri, traverten ve kireçtaşı gibi organik veya kimyasal kökenli mermerlerdir. Traverten ve oniks mermeri bileşiminde erimiş halde kalsiyum bikarbonat bulunduran sulardan oluşan kayaçlardandır. Bileşiminde kalsiyum bikarbonat ve karbondioksit bulunan yer altı sularının yeryüzüne çıkması ile bileşimindeki CO 2 gaz haline geçerek suyu terk eder. Bu sırada CaCO 3 bileşimli katı madde şekillenir. Bu olay soğuk su vasıtasıyla oniks mermeri, sıcak su vasıtasıyla oluşursa traverten meydana gelir. Traverten ve oniks mermerleri, kimyasal tortul kayaçları arasında yer alırlar. Travertenler tabakalanma doğrultusunda ve dik olarak kesilerek parlatılarak inşaatlarda iç ve dış kaplama olarak kullanılır. Travertenler mermerlere, granitlere, serpantinitlere nazaran daha az cila kabul ederler. Oniks mermeri, bileşiminde erimiş halde SiO 2 bulunan hidrotermal sulardan gelişen kalsedon kristallerinden oluşmuş boşluksuz ve ince bantlı kayaç türüdür. Oniks ince dokusu nedeniyle kolayca işlenebilir, şeffaf özellik gösterir ve iyi cila kabul eder. Bunun yanı sıra, sertliği nedeniyle kesme ve parlatma zorlukları bulunmaktadır. 2.1.3. Mermer Ocakları Açılmadan Önce Bilinmesi Gereken Jeolojik Kriterler Mermer ocak işletmesi yapılması düşünülen bölgede, mermer ocağı açılmadan önce birçok özellik gözlenmelidir. Bunlardan en önemlisi Jeolojik Kriterlerdir. Öncelikle mermer ocağının bulunduğu bölgenin jeolojisinin çok iyi irdelenmesi ve aşağıdaki jeolojik kriterlerin çok iyi belirlenmesi gerekir. a. Mermerin blok vermesi, çatlaklı, kırıklı yapıda olmaması veya kuvvetli yapraklanma göstermemesi; mermer ocağı açılacak yer öncelikle kesmeye elverişli blok vermelidir. Alınabilecek bloklar kesim sırasında parçalanmaya neden olan kırıklı, çatlaklı yapıda olmamalıdır. Eğer, işletilecek mermer ocağı metamorfik bir bölgede ise, yöredeki kayaçlarda belirgin yapraklanma olmamalıdır. Mermerde önemli olan blok ve bu bloktan alınan plaka boyutlarıdır. b. Mermer ocağının tektonik hatlardan uzak ve bunlardan etkilenmemiş olması; açılacak ocak, büyük fay sistemlerinden ve bindirme zonlarından uzakta 19

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER olmalıdır. Bu şekilde mermer bloklarının büyük ve çatlaksız olması ihtimali daha çok artar. Ayrıca gözle görülemeyen, buna karşılık blokların kesimi sırasında büyük zararlara neden olan, mikro çatlakların, klorit, biyotit ve muskovit gibi tabakalı silikatların doldurduğu ince yarıkların (yağlı kesik) bulunma olasılığı azalır. c. Mermer ocağının topoğrafik olarak işletilmesi mümkün olmayan yerlerde bulunmaması; bir bölgede mermer ocağının açılabilmesi için topografyanın ocak işletmeciliğine müsait olması gerekir. Örneğin çok dik bir yarın yüzeyinde saptanan bir mermer düzeyi işletilemez veya işletilmek istendiğinde giderleri gelirlerden fazla olur. Aynı şekilde bir çukurluğun dibinde bulunan mermer düzeyi de işletmecilik açısından zor bir konumdadır. Bu nedenle mermer ocağının topoğrafik konumu çok önemlidir. d. Mermer olarak işletilebilecek birimin düşey ve yanal devamlılığının olması; mermer işletmeciliğinde en önemli kriterlerden biri de mermerin rezervidir. Örneğin, işletilecek mermer ne kadar değerli olursa olsun rezervi az ise işletmeye alınmaz. Ocağa yapılan yatırımı çıkarmayacak veya karlılığı çok az olacağı belli olan mermer ocağının işletilmesi mümkün değildir. Yine aynı şekilde, çok değerli olmayan ancak rezervi çok büyük olan ocaklar işletmeye açılabilir. Bu nedenle bir mermer ocağı açılmadan önce mutlaka ocaktaki mermer rezervinin hesaplanması gereklidir. Bunun için de yörenin istenilen ölçekte jeolojik haritasının yapılması ve bu harita üzerinde işlenecek mermerin uzanımının görülmesi ilk yapılacak işlemdir. Bu harita üzerinde doğru ölçülmüş tabaka eğim ve doğrultuları mermerin rezervi hakkında ilk bilgileri verir. Gerekirse mermer bölgesinde rezerv sondajları ile bu bilgiler pekiştirilebilir. Bunlara ilaveten bölgenin iklimi, rakımı, ulaşım koşulları ve bitki örtüsü gibi coğrafik kriterlerinin yanında mermerin ekonomikliliği de önemli kriterlerdir. Mermerlerde gerek ihracatta, gerekse iç piyasa satışlarında tüketicinin bilmesi gereken belli başlı özellikler; sertlik, porozite, tek eksenli basınç dayanımı, don sonrası basınç dayanımı, su emme özelliği, kimyasal bileşimi gibi nüfus kağıdı sayılabilecek özellikleridir. Ancak Türkiye de mermerciliğin çok yeni olması ve bu deneylerin çoğunun eksik olması ve yetersiz laboratuar koşullarında çok önceki 20

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER yıllarda yapılmış olması, bazı mermerler için var olan bu verilere güveni etkileyebilecek başlıca faktörlerdir. 2.1.4. Doğal Yapıtaşlarında Kullanılan Standartlar Doğal yapı taşlarının mekanik özellikleri, bu kayaçların kullanım alanlarının belirlenmesi dışında, ocak ve fabrikalardaki üretim verimliliği üzerinden de oldukça önemli rol oynamaktadırlar. Doğal yapı taşlarının mekanik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla Türk Standartlarında belirtilen bir seri laboratuar deneyi yapılmalıdır. Mermer ocakları içerisinde yatay ve düşey yönlerde renk, desen ve dokusal özellikler açısından farklılıklar gözlenmesi nedeniyle, aynı ocaktan mermer sektöründe, farklı isimlerle bilinen mermerler üretilmektedir. Bu nedenle laboratuar deneyleri, aynı ocak içerisinde, renk ve desen açısından farklılıklar sunan, değişik mermer seviyeleri üzerinde de tekrarlanmalıdır. Aşağıda Çizelge 2.1 de TS 2513, Çizelge 2.2 de TS 1910, Çizelge 2.3 te TS 10449 ve Çizelge 2.4 te ASTM(C97, C170, C99, C241) ye göre mermerlerin sahip olmaları gereken fiziksel ve mekanik özelliklerin sınır değerleri verilmektedir. Çizelge 2.1. Kayaçların Doğal Yapı Taşı Olarak Kullanılabilmesi İçin Sahip Olmaları Gereken Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Sınır Değerleri(T.S. 2513) Fiziksel Özellikler Sınır Değer Mekanik Özellikler Sınır Değer Birim Hacim Ağırlık (gr/cm 3 ) > 2.55 Tek Eksenli Basınç Direnci (kg/cm 2 ) > 500 Ağırlıkça Su Emme (%) < 1.80 Eğilme Direnci(kg/cm 2 ) > 50 Don Sonrası Ağırlık Kaybı (%) < 5 Böhme Yüzeysel Aşınma Direnci (cm 3 / 50cm 2 ) < 15 Darbe Direnci (Kgf.cm/cm 3 ) > 6 21

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Çizelge 2.2.Kaplama Olarak Kullanılan Doğal Kayaçların Sahip Olmaları Gereken Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Sınır Değerleri (TS 1910). Fiziksel Özellikler Sınır Değer Mekanik Özellikler Sınır Değer Birim Hacim Ağırlık (gr/cm 3 ) > 2.55 Tek Eksenli Basınç Direnci (kg/cm 2 ) > 500 Ağırlıkça Su Emme (%) < 0.75 Eğilme Direnci (kg/cm 2 ) > 50 Porozite (%) < 2 Böhme Yüzeysel Aşınma Direnci (cm 3 / 50cm 2 ) < 15 Don Sonrası Ağırlık Kaybı (%) < 5 Çizelge 2.3.Mermer ve Kalsiyum Karbonat Bileşimli Kayaçların Doğal Yapı Taşı Olarak Kullanılabilmesi İçin Sahip Olmaları Gereken Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Sınır Değerleri (TS 10449). Fiziksel Özellikler Sınır Değer Mekanik Özellikler Sınır Değer Ağırlıkça Su Emme (%) < 0.4 Tek Eksenli Basınç Direnci > 500 (kg/cm 2 ) (Döşeme) Tek Eksenli Basınç Direnci (kg/cm 2 ) (Kaplama) > 300 Doluluk Oranı (%) > 98 Eğilme Direnci (kg/cm 2 ) > 60 Don Sonrası Ağırlık Kaybı < 1 (%) Don Sonrası Basınç Direnci (kg/cm 2 ) > 300 Böhme Yüzeysel Aşınma Direnci < 15 (cm 3 / 50cm 2 ) (Döşeme) Böhme Yüzeysel Aşınma Direnci (cm 3 / 50cm 2 ) (Kaplama) < 25 Darbe Dayanımı (Kgf.cm/cm 3 ) (Döşeme) > 6 Darbe Dayanımı (Kgf.cm/cm 3 ) > 4 (Kaplama) 22

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Çizelge 2.4. Kayaların Doğal Yapı Taşı Olarak Kullanılabilmesi İçin Sahip Olmaları Gereken Fiziksel Ve Mekanik Özelliklerinin Sınır Değerleri (ASTM C97, C170, C99, C241) Fiziksel ve Mekanik Özellikler Ağırlıkça Su Emme, (Maks.) (%) Sınır Değerler Sınıflandırma ASTM Test Metodu 0.75 I, II, III, IV C97 2.595 I Kalsit C97 Birim Hacim Ağırlık, (Min.) (gr/cm 3 ) 2.800 II Dolomit 2.690 III Serpantin 2.305 IV Traverten Tek Eksenli Basınç Direnci 520 I, II, III, IV C170 Eğilme Direnci(kg/cm 2 ) 70 I, II, III, IV C99 Böhme Yüzeysel Aşınma Direnci 10 I, II, III, IV C241 (cm 3 / 50cm 2 ) 2.2. Mermerlerin Analiz Teknikleri 2.2.1.Mermerde Aranan Fiziksel Özellikler ve Kullanılan Deneyler Mermerlerde özgül ağırlık, birim hacim ağırlığı, hacimce su emme, porozite, doluluk oranı, sertlik, kenar köşe kesilmesi, cila alma durumu gibi fiziksel özelliklerin tespiti için seri deneyler TS 699 standartlarına uygun olarak yapılmaktadır. 2.2.1.1. Sertlik, Kesilebilme ve Cila Alma Özelliği Sertlik genelde minerallere özgü bir özelliktir. Bir minerali sertliği o minerale dıştan gelen çizilme ve bir parçanın sokulması gibi mekanik etkilere karşı göstermiş olduğu dirençtir. Yalnızca mineraller için Mohs tarafından sertlik tablosu hazırlanmıştır. Mermer bir veya birkaç mineralden oluşan bir kayaçtır. Bu kayacın içinde bulunan minerallerin sertliği kayacın sertliğini belirler. Kayacın sertliğini ise içinde bulunan minerallerin bileşimi, tane boyutu ve dokusu belirler. 23

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Mineral bileşimi: Mermerin içinde bir veya birden fazla cinste mineral bulunabilir. Sadece kalsitten oluşan bir mermerde sertlik 3-3,5 civarındadır. Bu değişim tane iriliği ve dokusal özelliklerle olur. Mermerin içine kalsitin yanı sıra dolomit te girerse sertlik biraz artar. Mermer içinde silikat minerallerinin görülmesi ile sertlik 4 ün üzerine çıkmaya başlar. Özellikle kayaçta kuvars bulunması ve bunun oranının artması sertliği daha yukarılara tırmandırır. Sert mermerler grubuna giren granit, siyenit, gabro gibi silikat minerallerince zengin kayaçların sertliği 6 ile 7 arasında değişmektedir. Bu değişim o kayaçları oluşturan feldispat, kuvars, piroksen, amfibol minerallerinin oranının değişimi ile gerçekleşir. Tane Boyutu: Mermer ne kadar ince taneli ise sertliği o kadar fazladır. Afyon mermeri ince taneli olup, iri taneli olarak kabul edilen Kemalpaşa (Bursa) mermerlerinden daha serttir. Esasen her iki cins mermerde metamorfizma geçirmiş olup tamamen kalsitten oluşmaktadır. Kayaçlar arasında görülen bu sertlik farkı sadece tane boyutundan kaynaklanmaktadır. Aynı olay sert mermerler için de geçerlidir. İnce taneli granitler iri taneli granitlere oranla daha serttir. Doku: Mermeri oluşturan minerallerin birbirleri ile olan ilişkileri, bu minerallerin düzenli veya düzensiz yapıda olmaları kayacın dokusunu oluşturur. Tane sınırları düzgün ve iç içe grift değilse mermer daha yumuşaktır. Tane sınırları dantel gibi girintili çıkıntılı, ve tanenin içine girer şekilde uzanan parçalar içeriyorsa bu tip mermer daha serttir. O nedenle metamorfizma geçirmemiş ve mineral kenarları düzenlenmemiş olan kireçtaşları, metamorfizma geçirip mineral kenarları düzlenmiş olan gerçek mermerlerden daha serttir. Genel olarak kayaçlarda Mohs sertliği, Schmidt ve Shore endeks değerleri, kullanılan sertlik belirleme yöntemleridir. En pratik sertlik belirleme Mohs sertliği yöntemi olup bir kısım minerallerin sertliğini ölçü olarak almaktadır. Shore sertliği ise Shore Scleroskobu ile bulunan bir endeks değeridir. Deney uygulanırken belli aralığa sahip elmas yada sertleştirilmiş metalden yapılmış uca sahip olan çubuk, sabit bir yükseklikten örnek üzerine düşürülür. Daha sonra bu uç örnek üzerinde belirli bir yüksekliğe zıplar. Ucun zıplama yüksekliği 100 bölümlü bir kadranda okunur ve bu değer Shore sertliği olarak kabul edilir. 24

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Schmidt darbe çekici, blok mermerler üzerinde mermerin yüzey sertlik endekslerini belirlemede kullanılabilir. Endüstriyel olarak kullanılan L tipi ve N tipi Schmidt darbe çekici, 3 farklı konumda mermer yüzeylerinde ölçüm değerleri, çekicin skalasından okunur. Her tür çekicin kendi üzerinde, yüzey sertlik endeks parametresine bağımlı ilişki grafikleri (abak) bulunmaktadır. Bu grafik yardımıyla tek eksenli basınç dayanım değeri yaklaşık olarak tahmin edilebilmektedir. Çekicin düşey ekseninden okunan değer, mermerin ortalama tek eksenli basınç dayanımını (abaktan) vermektedir. Schmidt darbe çekici ölçme teknikleri üç çeşittir. Bunlar, 1.Hucka yöntemi 2. Poole ve Farmer Yöntemi 3. ISRM yöntemi Bu yöntemlerden ISRM tarafından önerilen ölçme yöntemi, kayaç yüzeyinde en az 3 mm aralıkla 20 ayrı noktadan okuma yapılması ve en yüksek 10 değerin aritmetik ortalamasının Schmidt darbe çekici değeri olarak kabul edilmesi şeklindedir. Mermer işletmeciliğinde en önemli parametrelerden biri de plaka alınabilme ve kenar köşe kesilmesidir. Mermerlerin plaka alınma ve kenar köşe kesilme deneyleri için 1 cm ve 2 cm kalınlığında plakalar alınır ve her iki kalınlıktaki numuneler için yapılan deneylerde kenar ve köşelerde atma olup olmadığı gözlenir. Mermerin cilası, göze hitap etmesi nedeniyle son derece önemlidir. Her mermer cilalanmasına karşın cila alma durumları, mermerin cinsine ve içindeki diğer maddelere, cila maddesinin özelliğine ve cilalama zamanına bağlı olarak değişmektedir. Mekanik özellikleri zayıf, iyi cilalı bir mermerin, mekanik özellikleri iyi fakat kötü cilalı bir mermere göre pazarda daha rahatlıkla satış imkanı bulabilme şansı daha fazla olabilmektedir. 2.2.1.2 Birim Hacim Ağırlığı Kayaçların türlerine göre değişiklik gösteren birim hacim ağırlığı, kayacın bir cm 3 ünün gram cinsinden ifadesidir. Kayacın birim hacim ağırlığı kayaç içerisindeki 25

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER boşluk, çatlak ve su miktarına göre değişmekte, mineralojik bileşime, diğer fiziksel ve mekanik özelliklere göre de farklı olmaktadır. Numune ağırlığının, toplam hacme bölünmesi ile bulunmaktadır. Birimi gr/cm 3 veya ton/m 3 dür. T.S. 2513 e göre mermerlerde birim hacim ağırlığı en az 2.55 gr/cm 3 olmalıdır. Mermerin birim hacim ağırlığının belirlenmesi için; hazırlanan küp numuneler, önce güzelce yıkanıp etüve yerleştirilerek 105 o C de kurutulur ve ayrı ayrı 0.01 g hassasiyetindeki terazide tartılır. Tartılan numuneler bir kaba konularak numunelerin ¼ ü su içinde kalacak şekilde su ilavesi yapılır. Bu numuneler tamamen üzerlerini örtecek miktarda su ilave yapıldıktan sonra iki gün su içinde bekletilir. Doygun hale gelen numuneler su içerisindeki Archime terazisi ile tartılarak, 0.01 g hassasiyetle ölçüm değerleri yapılır. Bu tartım işleminden sonra deney numunesi üzerindeki su damlaları ıslak bir bezle alınır ve bekletmeksizin havada 0.01 g hassasiyetle tartılır. Bulunan sonuçlar aşağıdaki eşitlikte yerine konularak her bir numune için ayrı ayrı birim hacim ağırlığı belirlenir: d h k = (2.1.) G dh G G ds Burada; d h= Mermerin hacim ağırlığı, g/cm 3 G k = Değişmez ağırlığa kadar kurutulmuş deney numunesi ağırlığı, g. G dh = Doygun haldeki deney numunesinin havadaki ağırlığı, g, G ds = Doygun haldeki deney numunesinin su içindeki ağırlığı, g. Mermerin su emme oranı, ağırlıkça ve hacimce su emme oranı olarak aşağıdaki formüllerle ayrı ayrı hesaplanabilir; S k G dh G k = x100 (2.2) G k S h G = G dh dh G G k ds x100 (2.3) 26

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Burada; S k = Mermerin ağırlıkça su emme oranı, %, S h = Mermerin hacimce su emme oranı, %. 2.2.1.3. Özgül Ağırlık Tayini Birim hacimdeki cismin ağırlığının 4 C deki aynı hacim saf suyun ağırlığına oranıdır. Özgül ağırlık boyutsuz bir büyüklüktür. Ham taşın özgül ağırlığı hesaplanırken, toplam hacim kullanılır. Buradaki delikler ve gözenekler hesaplanmaz. Taşın özgül ağırlığı, içerdiği mineral yapılara, dolayısıyla mineralojik içerik yapısına bağlıdır. Piknometre ile yapılan özgül ağırlık deneylerine göre mermer ve doğal yapı taşlarının özgül ağırlıkları 2.55 den az olmamalıdır. Özgülağırlık tayini için; mermer sahasının değişik yerlerinden alınan temsili 2 kg lık numuneler 0.2 mm açıklığı olan eleklerden geçecek şekilde öğütülür ve sabit ağırlığa gelene kadar 105 o C sıcaklıkta etüvde kurutularak, oda sıcaklığına kadar desikatör içerisinde soğutulur. Piknometre ile 0.01 gr hassasiyetle tartılıp ağırlığı Gp olarak kaydedilir. Piknometre, oda sıcaklığında su ile doldurularak kapağı kapatılır ve üzerindeki su zerrecikleri kurutma kağıdı ile kurutularak kapaktaki kılcal borudaki su seviyesi tespit edilerek 0.1 g hassasiyetle tartılarak ağırlığı Gps olarak kaydedilir. Kurutulup soğutulmuş olan, öğütülmüş numuneden 250 g kadar alınarak piknometreye konur ve 0.01 g hassasiyetle tartılarak Gpn kütle değeri belirlenir. İçinde örnek bulunan piknometreye örnek seviyesini geçene kadar hacminin ¼ üne kadar su doldurulur ve 10-15 dakika ısıtılıp, su banyosunda oda sıcaklığına soğutularak su ilavesi ile kapak kapatılır. Piknometre kurulanarak 0.01 g hassasiyetle tartılarak Gpns ağırlığı belirlenir. Deney bulguları ile mermerin özgül ağırlığı şu formülle hesaplanmaktadır. d o G pn G p = (2.4) (G G ) (G G ) pn p pns ps 27

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Burada; d o = Özgül ağırlık, G p = Piknometre ağırlığı, g, G pn = (Piknometre+deney numunesi) ağırlığı, g G ps = Su ile dolu piknometre ağırlığı, g G pns = (Piknometre+deney numunesi+su) ağırlığı, g. 2.2.1.4. Görünür Porozite, Gerçek Porozite, Doluluk Oranı Kayacın gözenekliliğini tanımlayan porozite, kayaçtaki boşluk hacminin, toplam hacme oranının yüzde olarak ifadesidir. Mermerde porozite değerinin bilinmesi, kayacın diğer teknik parametreler içinde çözünürlüğünün yaklaşık değerlerinin hesaplanmasında yardımcı olur. Porozite değeri, taşın ham ve özgül ağırlıklarına bağlı olarak hesaplanır. Porozite değerinin bilinmesi taşın basınç dayanımı ve su emme yeteneği ile doğrudan ilişkilidir. Porozite ne kadar büyükse mermerin ekonomikliliği o derece azalır. Çünkü atmosfer etkilerine dayanaklılığı, porozitenin artmasıyla azalmaktadır. İyi kalite mermerin porozitesi % 0,0002 - % 0,5 arasındadır. T.S. 1910 a göre doğal taşlarda gözeneklilik % 2 yi aşmamalıdır. Mermerin görünür porozite değeri ya hacimce su emme oranından yada hacimce kütleye su emme oranından hesaplanabilmektedir. Mermerin görünür porozite değeri hacimce su emme oranından şu eşitlik yardımıyla hesaplanmaktadır. P g G d G k = x100 (2.5) G G d ds Burada; P g = Mermerin görünür porozitesi, %. G d = Mermerin doygun haldeki kütlesi, g. G k = Değişmez kütleye kadar kurutulmuş kütle, g. G ds = Doygun halde su içindeki kütle, g. 28

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Mermerin görünür porozite değeri, hacim kütle ve hacimce su emme oranı yardımıyla da hesaplanabilmektedir. P = d xs (2.6) g h k Burada; P g = Mermerin görünür porozitesi, %. d h = Mermerin hacim kütlesi, gr/cm 3, S k = Mermerin kütlece su emme oranı, %. Gerçek porozite, mermerin ortalama hacim ağırlığı ve ortalama özgül ağırlığından aşağıdaki eşitlik ile hesaplanmaktadır. d h P = (1 )x100 (%) veya P = ( 1 k) x100 (2.7) d 0 Burada; P= Mermerin gerçek porozitesi oranı, %. k= dh/do (doluluk oranı). d h = Mermerin ortalama hacim ağırlığı (gr/cm 3 ). d o = Mermerin ortalama özgül ağırlığı (gr/cm 3 ). Doluluk oranı, değişmez kütleye kadar kurutulmuş kayacın (105 o C), boşlukları hariç, hacminin (dolu hacim), boşlukları dahil hacmine (bütün hacim) oranıdır. Deney üç deney numunesi üzerinde yapılır. Deneyde kullanılan malzemelerin her birinin üzerinde birim hacim ağırlığı deneyi ve özgül ağırlık deneyi yapılır. Bunların birim hacim ağırlığı ve özgül ağırlık deneyleri sonuçlarından doluluk oranı: d h k = x100 (%) (2.8) d 0 formülü ile ve tam sayıya yuvarlatılarak hesaplanır. 29

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Burada; k = Doluluk oranı (%) d h = Birim hacim ağırlığı (gr/cm 3 ) d o = Özgül ağırlık 2.2.1.5. Ağırlıkça ve Hacimce Su Emme Oranı Kayaçları karakterize etmekte kullanılan bu özellik, basınç altında olmaksızın kayacın ne oranda su alabildiğini gösterir. Örneğin; bir kap içerisine konan su miktarı ölçülür, daha sonra kabın içine konan kayaç 24 saat bekletilip çıkartıldığında, kapta eksilen su miktarı, kabın içine konmuş olan kayaçın, gözenekleri tarafından emilen su miktarı olarak bulunur. Kayacın su emme yeteneği aynı zamanda taşın donmaya karşı olan dayanaklılığını da etkilemektedir. T.S. 1910 a göre doğal taşların atmosfer basıncında ağırlıkça su emme yeteneği % 0,75 den çok olmamalıdır. Sürekli olarak toprak ile temas halindeki yerlerde ise bu özellik kayacın, toprağın nemini emebilirliğini gösterir. Mermerin su emme oranı, ağırlıkça ve hacimce su emme oranı olarak aşağıdaki formüller ile hesaplanabilir. S k G dh G k = x100 (2.9) G k S h G dh G k = x100 (2.10) G G dh ds Burada; S k = Mermerin ağırlıkça su emme oranı, % S h = Mermerin hacimce su emme oranı, % G dh = Doygun deney numunesinin havadaki ağırlığı, gr G ds = Doygun deney numunesinin su içindeki ağırlığı, gr 30

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER 2.2.2. Mermerde Aranan Kimyasal Özellikler ve Deneyler Kayaçların kimyasal özellikleri, onların fiziksel özelliklerini yönlendiren, kimyasal bileşim ve çözülme kabiliyetleridir. Bu özellikler mermerlerin cinsine ve türüne bağlı olarak değişir. 2.2.2.1. Açık Hava Tesirlerine Dayanıklılık Mermerlerin çözünmesi (açık hava tesirlerine dayanıklılığı), özellikle inşaatların dış cephesinde kullanılanları için önemli bir özelliktir. Çünkü bütün taşlar, hava ile temas ettikleri zaman yavaş da olsa kimyasal ve fiziksel etkiler altında kalarak değişime uğrarlar. Havada bulunan CO 2 ile yağmur sularının birleşmesi sonucu oluşan karbonik asit (H 2 CO 3 ) özellikle mermere etki eder. Bu nedenle karbonatlı kayaçların kullanıldığı eski yapılarda, zaman içinde bozulmalar, renk değişimleri, ayrışmadan kaynaklanan ufalanma ve yapı oluşumları sık görülür. Çözülmenin şiddeti her mermerde aynı değildir. Bu özellik mermerin kimyasal bileşimine, fiziksel özelliklerine, bünyesine ve su absorbe etme kabiliyetine bağlıdır. Kesme işlemi ile elde edilen yüzeylere %1 lik hidroklorik asit çözeltisi sürülür ve bu işlem belirli aralıklarla 10 kez tekrarlanır. Deney örneklerinin incelenmesi sonucunda, belirgin tahribat ve renk değişikliğinin olup olmadığı gözlemsel olarak değerlendirilir. 2.2.2.2. Aside Dayanıklılık Kayaçların kimyasal yapısı ile ilgili olan bu özellik, mermerlerin kullanımında önemli rol oynar. Karbonatlı kayaçlar, çok sık rastlanan ve seyreltik olan asitlerden kolaylıkla etkilenir. Örneğin karbonatlı mermerlerden olan kireçtaşları veya gerçek mermerler, limon asidi (sitrik asit), sirke asidi (asetik asit), tuz ruhu (HCI) ve karbonik asit (H 2 CO 3 ) gibi günlük hayatta kullanılan asitlerden kolaylıkla etkilenirler. Örneğin bir mermer bankonun üzerine bırakılan limon veya birkaç damla sirke, bankonun bozulmasına, parlaklığın kaybolmasına ve hatta aşınmasına neden 31

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER olabilir. Buna karşın SiO 2 oranı fazla olan sert mermerlerde bu yukarıda sayılan asitler etkili değildir. 2.2.2.3. Pas Tehlikesi Tayini Bu deney mermerlerde havanın ve suyun etkisi ile mineral bozuşmalarının olup olmadığını ortaya çıkarır. Bu etkiler sonucunda mermerin içinde bulunabilecek pirit, markazit, pirotin, magnetit biyotit ve bazı demir oksitli ve karbonatlı mineraller, ortamdan etkilenip, mermer üzerinde paslı renk bozuklukları oluşturabilir. Ayrıca havadaki nem etkisiyle ortaya çıkabilecek sülfirik asitin, kayaçtaki diğer mineralleri etkilemesi mümkündür. Markazitin bulunduğu kayaçlarda pas tehlikesi daima söz konusudur. Bu mineraller biyotit, feldspat veya kolay ayrışabilir mineraller ile örtülmüş ise kayaçta her zaman paslanma ortaya çıkabilir. Özellikle sert taşlarda ve demir karbonat içeren yumuşak taşlarda bu özellik önemlidir. Ülkemizde üretilen bazı granitlerde paslanma olayı gözlenmektedir. Bu özellik gösteren mermerler piyasada alıcı bulamazlar. 2.2.3. Mermerlerin Mineralojik ve Petrografik Özellikler Kayaçların çeşitli iç yapı ve özelliklerinin tanımlanmasında kullanılan Petrografik Analiz, mermerlerde ocaktan kullanım yerine kadar, mermer karekterizasyonunda önemli bir rol oynamaktadır. Mermerlerde sertlik, kırılganlık, kesilebilme, parlatılabilme, cila alma gibi parametreler gerçekte malzemenin iç yapısı ile ilgilidir. Örnek olarak, bir mermer yatağında aynı kimyasal bileşimde fakat farklı mineralojik yapıda olan hakiki mermer ile kalsit kristalleri bir arada bulunabilmektedir. Böyle bir mermer yatağında kalsit kristallerinin büyük kafalar oluşturması halinde, kesilen bloklardan plaka almada zorluklarla karşılaşılmaktadır. Petrografik analiz yöntemleri ile bu ve benzeri özelliklerin önceden belirlenmesi ile tedbirler alınabilecektir. Mikroskobik ve X-ışınları ile petrografik analizler yapılarak mermerlerin makroskobik olarak belirlenemeyen bileşenleri belirlenebilmektedir. Petrografik 32

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER analiz ile mermerlerde iç yapı (dokutekstür) özelliklerinin yanında içerdikleri mineral tür ve boyutları belirlenir. Mermerde renk, sertlik, kırılganlık gibi bilinmesi gereken özellikleri oluşturan minerallerin belirlenmesi petrografik analizler ile sağlanmaktadır. 2.2.4. Kimyasal Bileşim Kimyasal bileşim, kayaçların içindeki elementlerin oksit değerlerinin toplamıdır. Kimyasal bileşim kayaçların fiziksel özelliklerini değiştirir. Örneğin SiO 2 oranı arttıkça kayaç sertleşir, MgO oranı arttıkça kırılganlaşır, Fe 2 O 3 arttıkça rengi koyulaşır. Kayaçların kimyasal bileşimi, değişik yöntemlerle saptanmaktadır. Bu yöntemlerin başlıcaları; yaş kimya analizleri, atomik absorbsiyon aleti ile yapılan analizler, X-Ray floresan yöntemi ile yapılan analizlerdir. Karbonatlı kayaçlarda (kireçtaşı, gerçek mermer, traverten, oniks vb.) kimyasal bileşim ile bulunan CaO miktarı 1/0.56 ile çarpılarak CaCO 3 e, MgO miktarı ise 1/0.48 katsayısı ile çarpılarak MgCO 3 e dönüştürülebilir. Bu temel oksitlerin dışında iz element analizleri de kayaçlarda istenen analizlerdendir. Özellikle renkli mermerlere renk veren elementlerin bulunması için bu analizler yapılmaktadır. 2.2.5. Mermerde Kullanılan Mekanik Özelliklerin Tayini İçin Kullanılan Deneyler Mermerlerde sık olarak kullanılan mekanik özellikler; tek eksenli basınç dayanımı, eğilme dayanımı, don sonrası basınç dayanımı ve ortalama aşınma dayanımıdır. 2.2.5.1. Basınç Dayanımı Kayacın mekanik bir etki altında kırılma olmadan dayanabildiği maksimum basınç değeridir. Kayaçların basınç direnci, mineral bileşimi, su içeriği ve ayrışma derecesi ile azalmaktadır. Ayrıca süreksizlikler ve tabaka yüzeylerine dik veya paralel 33

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER gelen gerilmeler ile de değişmektedir. Süreksizlik yüzeyine dik doğrultuda mukavemet, paralel doğrultuda elde edilen dayanımdan daha fazladır. Litoloji, süreksizlikler, su içeriği, çimentolanma ve kristallenme derecesi, homojenite, izotropluk ve ayrışma derecesi kayaçların basınç dayanımına etki eden jeolojik özelliklerdir. Kayacın nicel ve nitel bileşimi, kayacın süreksizliliği, kayacın tipi, kayacın yeri ve çevresi, kayacın mineral tanelerinin birbirleriyle bağı, nem içeriği, eklem, çatlak ve her türlü boşluklar, deney yöntemi, yükleme hızı ve süre ise dayanım özelliklerine etki eden faktörlerdir. 2.2.5.1.(1).Tek Eksenli Basınç Dayanımı Belirli boyutlardaki mermerlerin tek eksende etkiyen gerilmeler karşısında davranışları ve kırılmaya karşı gösterdiği direnç özelliğidir. Birimi kg/cm 2 veya MPa dır. Tek eksenli basınç dayanımı deneyi için TS 699 ve ISRM standartlarında, kenarları yaklaşık 70 mm olan küp deney numunelerinin kullanılmaları önerilmiştir. Ancak kenarları 50 mm den küçük olmayan küp numuneler ile nominal boy/ çap oranı 1/1 den küçük olmayan silindirik deney numunelerinin de kullanılabileceği belirtilmektedir. Ancak iri kristalli ve dokusal özellikleri değişik özellikler gösteren mermer numunelerinde ise küp deney örneklerinin kenarları ile silindirik deney numunelerinin çap ve yükseklikleri yaklaşık 100 mm olmalıdır. Deneyler için en az 5 er adet numune hazırlanmaktadır. Tabakalı mermer yapılarında deneyler numuneleri iki farklı doğrultuda yapılmaktadır. 1. Tabakalanma doğrultusuna dik (Şistozite doğrultusuna dik-suyuna dik kesim yönü), 2. Tabakalanma doğrultusuna paralel (Şistozite doğrultusuna paralel-suyuna kesim yönü). Deney numuneleri bir etüvde 105 o C sıcaklıkta değişmez kütleye gelinceye kadar kurutularak, desikatörde oda sıcaklığına kadar soğutulur. Oda sıcaklığında ve %40-60 bağıl nemli ortamda en az 48 saat süre ile kondisyonlanır. Kondisyonlanan numuneler, 0.1 mm hassasiyetle yüzey boyutları bir kumpas ile ölçülerek deney presi tablaları arasına yerleştirilir. Saniyede ortalama 10 kg/cm 2 lik bir basınç gerilmesi 34

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER altında deney numuneleri kırılıncaya kadar yükleme yapılır, her bir numunenin yenilme yük değeri aşağıdaki eşitlik yardımı ile hesaplanır; Burada; σ = c Fc /A (2.11) σ c = Tek eksenli basınç dayanımı, kg/cm 2 F c = Numune yenilme yük değeri, kg A= Numune yüzey alanı, cm 2. TS 1910 a göre basınç direncinin en az 400-500 kg/cm 2 olması gerekir Hidrolik preste numune üzerine yük (veya basınç) uygulanırken hidrolik preste bulunan göstergeler yardımıyla numunedeki yük deformasyon (P- L) veya (σ-ε) değerleri de ölçülür. Bu değerler bir eksen takımı üzerinde çizilerek hesaplamalar için hazır hale getirilir. Her basınç değeri için elde edilen boyca kısalma ( L) değeri numunenin ilk boyuna bölünerek ( L/L= ε) birim boy uzaması bulunur. Deney sonunda elde edilen veriler ile hidrolik preste bulunan hassas göstergede okunan değerler hesaplanır. Burada; yardımıyla mermerin elastisite modülü (E) de E = σ/ ε (2.12) E= Elastisite Modülü, kg/cm 2, σ= Basınç değeri, kg/cm 2, ε= Birim boy kısalması, 2.2.5.1.(2). Nokta Yükleme İndeksi Nokta yükleme dayanım deneyleri, mermer türünün kayaç kalite sınıflamaları için, kullanılan indeks değerini belirlemek için yapılır. Ancak, deney sonucunda, tek eksenli basınç dayanım değerini de tahmin edebilmek mümkün olabilmektedir. Deneyler 4 farklı numune boyutlandırılması şeklinde yapılabilmektedir. 35

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Çap deneyi, Eksenel deney, Blok deneyi, Parça deneyi Boy-çap (L/D) oranı 0,3-1,0 olan silindirik karot numuneler deney aletinin konik uçları arasına, karot ekseni yükleme yönüne paralel olacak şekilde yerleştirilerek, deney örneğine 10-60 saniye içinde yenilecek şekilde yük uygulanır. Yenilme anındaki yükün değeri (P) yük göstergesinden okunarak mermerlerin nokta yükü dayanım endeksi aşağıdaki yöntem kullanılarak hesaplanır. 4. W. D De 2 = (mm) (2.13) π P I s = (N/mm 2 ) (2.14) 2 De 0,45 De( mm) F = 50 (2.15) I s( 50) = FxI s (Mpa) (2.16) Burada; De= Eşdeğer çap (mm) W= Deney örneğinin yükleme yönüne dik en küçük boyutu (mm) P= Yenilme yükü (kn) F= Boyut düzeltme faktörü Is= Düzeltilmemiş nokta yükü dayanımı (MPa) Is (50) = Düzeltilmiş nokta yük dayanım indeksi (MPa) 2.2.5.1.(3). Yerinde Basınç Dayanımı Mermer türlerinin yerinde basınç dayanımını belirlemek amacıyla, L-Tipi Schmidt darbe çekiçi kullanılmaktadır. Yüzey sertlik endeksi ve basınç dayanımı değeri arasında aşağıda verilen eşitlik önerilmektedirl. 36

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Burada; σ = 1.573* R 8.564 (2.17) c σ c = Mermerin basınç dayanımı, (MPa), R = Schmidt çekici endeks değeri. Pratik uygulamada ölçüm tekniği olarak, Schmidt çekicinin -90 o doğrultuda okuma değerleri alındığında, bu konuda maksimum ve minimum değerde basınç dayanım dağılım aralığı ( ) için şu fonksiyonel ifadeler istatiksel olarak belirlenmiştir. 18 R 38 için, = 4,591 + 0,077 * R (2.18) R> 38 için, = 6,222 + 0,034 * R (2.19) Mermerin yerinde basınç dayanım değerlerinin istatiksel bir yaklaşımla kestirimi için dağılım aralığı ( ) değerinden yararlanılarak maksimum ve minimum limitlerde basınç dayanım değerleri için şu eşitlikler kullanılır: σ max σ + (2.20) c = c σ min σ (2.21) c = c 2.2.5.2. Eğilme Dayanımı Eğilme dayanımı, standart boyutlardaki plaka mermerlerin belirli doğrultuda kırılmaya karşı gösterdiği dirençtir. Mermerlerin kullanımı genellikle belirli boyut ve kalınlıklarda plaka şeklinde olduğundan eğilme direnci son derece önemli bir parametre olarak ortaya çıkmaktadır. Çünkü, plaka boyut ve destek noktaları arasındaki mesafe mermerin eğilme dayanımına göre tespit edilebilmektedir. Eğilme dayanımının belirlenebilmesi için, mermer bloklarından tabakalaşma yönü dikkate alınarak 50 mm / 100 mm / 200 mm boyutlarında numunelerden en az 5 adet hazırlanmalıdır. Deney numuneleri deney düzeneğinde plaka şeklinde, 37

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER numuneler arası mesafe 180 mm olacak şekilde deney presi tablaları arasına, yaklaşık 5 kg kuvvetlik yük verilerek mesnetlerin tam yerleşmesi sağlanır. Daha sonra yük artışı dakikada 450 kg' ı geçmeyecek şekilde arttırılarak, kırılma anındaki yük değeri kaydedilir ve yükleme yüzeyi ile plaka kalınlığı çizgisinin oluştuğu noktada ölçülür. Bulunan deney sonuçları aşağıda verilen eşitlikte yerine konularak eğilme dayanımı değeri hesaplanır. 2 σ = 3PL/2bh (2.22) EĞ Burada; σ EĞ = Mermerin eğilmeye dayanımı, kg /cm 2 P =:Kırılmaya neden olan en büyük yük, kg L = Deney numunesinin mesnetler arası mesafesi, cm b = Deney numunesinin genişliği, cm h = Deney numunesinin kalınlığı, cm 2.2.5.3. Don Sonrası Basınç Dayanımı İnşaat sektöründe dış mekanlarda kullanılacak mermerlerin don etkisine dayanaklı olmaları istenmektedir. Bu nedenle don tesirine dayanaklılık ve don sonrası basınç dayanımının belirlenmesi amacıyla TS 699 a göre ilgili deney standardı belirlenmiştir. Don ve donma özelliği kayaçları çok fazla yıpratan bir dış faktördür. Donan su hacmini % 10 arttırır. Kayacın gözeneklerine önceden yerleşen su donma ısısına ulaştığında, hacmini arttırarak donar. Böylece kayaçta içten bir basınç oluşur ve parçalanma olayı başlar. Özellikle ±20 C arasındaki su değişimleri kayaçların fiziksel özelliklerine bağlı olarak kırılmalara neden olabilmektedir. Don sonrası basınç dayanımını belirlemek için; deney numuneleri değişmez ağırlığa gelinceye kadar kurutularak 0.1 gram hassasiyetle tartılır. Daha sonra deney örnekleri atmosferik şartlarda suya doygun hale getirilerek soğuk hava dolabına konur. Soğutma hızı yaklaşık 4 saatte -20 C ye düşecek şekilde ayarlanmalıdır. Soğuk hava dolabının sıcaklığı -20 C ye düştükten sonra yaklaşık 2 saat bu sıcaklıkta bekletilen deney örnekleri dolaptan çıkarılarak içinde yaklaşık 20 C ± 50 38

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER C sıcaklıkta su bulunan kaba daldırılır ve en az iki saat bekletilerek buzların tamamen erimesi sağlanır. Daha sonra tekrar buzdolabına konur ve bu işlem 25 kez tekrarlanır. Donma çözülme işlemleri sonunda deney örnekleri 110 C ± 5 C sıcaklıkta etüvde değişmez ağırlığa gelinceye kadar kurtulup 0.1 gr hassasiyetle tartılır. Don tesirine dayanım deneylerinde koparak ayrılan kısımların neden olduğu kütle azalması (don kaybı) şu eşitlik ile hesaplanır. D k = ((G G )/G )x100 (2.23) o k o Burada; D k = Don Kaybı, % G 0 = Numunenin deney öncesi kütlesi, gr G k = Numunenin deney sonrası kütlesi, gr Don tesiri sonucu basınç dayanımında meydana gelen azalma ise aşağıdaki bağıntı ile hesaplanmaktadır. σ cd = (σ σ )/σ (2.24) c cd c Burada; σ cd = Don tesiri ile basınç değişiminde meydana gelen azalma, % σ c = Don deneyi uygulanmamış mermerin tek eksenli basınç dayanımı, kg/cm 2 σ cd = Don sonrası, mermerin tek eksenli basınç dayanımı, kg/cm 2 2.2.5.4. Yüzeysel Aşınma Dayanımı (Böhme Aşınma Deneyi) Aşınma dayanımı, mermerlerin yüzeyinde aşındırıcı maddeler ile oluşturulan aşınmaya karşı gösterdiği dirençtir. Mermerlerin aşınma dayanımlarının belirlenmesi için TS 699 a uygun olarak 71 mm ebadında küp numuneler hazırlanmaktadır. Bu numuneler önce 105 C de kurutularak tartılır ve tartım sonuçları kaydedilir. Daha sonra numuneler Böhme yüzey aşındırma cihazında yüzey aşındırma deneyine tabi tutulur. 39

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Deneyde kullanılan Böhme yüzey aşındırma cihazı 30 dev / dak. hızla dönmesi ayarlanabilen 750 mm çapında bir aşındırma diskine sahiptir. Her yirmi iki devir sonunda disk otomatik olarak durmaktadır. Numuneyi tutacak ve 350 kg lık yük yükleyecek düzenek mevcuttur. Deneyde 20 gr zımpara tozu sürtünme şeridi üzerine serpilir ve çelik manivela aracılığı ile 30 kg lık yük uygulanarak deney örneğinin sürtünme şeridine 0.6 kg / cm 2 lik bir basınç ile bastırılması sağlandıktan sonra disk döndürülür. 22 devir sonunda otomatik olarak duran disk üzerinden zımpara tozu ve numune artıkları temizlenir. Yeniden zımpara tozu konulur ve düşey eksen etrafında 90 o çevrilir. Her örnek için 22 devirlik 20 aşınma periyodu yani 440 devir uygulanır. İşlem sonunda temizlenen örnek kalınlık ölçümlerine hazırdır. Deneydeki ağırlık kaybından hareketle (m), hacim azalması (V) aşağıdaki eşitlik ile hesaplanır. M = M i M s ; M = V/d h (2.25) Burada; M= Örneğin 50 cm 2 yüzeyinde meydana gelen aşınma oranı, gr/cm 3 M i = Örneğin aşınma öncesi ağırlığı, gr M s = Örneğin aşınma sonrası ağırlığı, gr d h = Örneğin birim hacim ağırlığı, gr/cm 3 v = Örneğin 50 cm 2 lik yüzeydeki hacim kaybı, cm 3 / 50 cm 2. 2.2.5.5. Ultrasonik Hız Deneyi Mermerlerin dinamik elastisite katsayıları, silindirik veya kübik olarak hazırlanan deney numuneleri üzerinde ultrases ölçüm değerlerinin analizi ile belirlenmektedir. Alt ve üst yüzeyleri hassas şekilde düzeltilmiş örnekler, bu yüzeylere gres yağı sürülerek sismik 4,3 ölçüm cihazının iki transdüsürü (alıcı-verici) arasına yerleştirilerek impuls ın geçme süresine bağlı olarak sismik hız ölçüm aletinin kalibrasyonu yapılır. Sonrasında, deney numuneleri her iki uçları arasına yerleştirilerek, P ve S dalga hızlarının örneği bir uçtan diğerine geçmesi için gerekli net süreler belirlenerek kaydedilir. Aşağıdaki ilişki yardımıyla da dalga hızları 40

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER hesaplanır. Şekil 2.1 de Tigre Mermer ocağından alınmış yönlü numuneler üzerinde pundit kullanılarak sonik hız deneyi görüntülenmektedir. Burada; L V = (2.26) t V= P ve S dalga hızı, m/sn L= Örnek kalınlığı, m, t= Dalganın örneği geçme zamanı, sn. Şekil 2.1. Numuneler Üzerinde Pundit ile Yapılan Sonik Hız Deneyi Deney sonucu mermerlerin P (boyuna dalga boyu) ve S (enine dalga boyu) dalga hızları belirlenerek, dinamik elastisite modülü, rijitlik modülü, bulk modülü ve possion oranı aşağıdaki bağıntılar yardımı ile belirlenebilmektedir. Boyuna belirsiz ortam hızı; 41

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER V 2 p E(1 γ ) = (2.27) (1+ γ )(1 2γ )ρ Dinamik elastisite modülü: 2 (1+ γ )(1 2γ ) E = ρvp (2.28) (1 γ ) Enine Dalga Hızı: Vs 2 = E 2(1+ γ )ρ (2.29) Possion Oranı: 2 1 (Vp Vs) 2 γ = (2.30) 2 2 (Vp Vs) 1 Bu eşitliğe bağlı olarak dinamik elastisite modülü (E) ve bulk modülü (K), şu şekilde belirlenebilmektedir. Bu yöntemle malzemelerin elastisite modülü (E) ve Possion oranı (ν) saptanması da mümkün olmaktadır. 2 2 3(Vp/Vs) 4 = ρvs (2.31) (Vp/Vs) 1 E 2 2 Vp 4 K = ρvs (2.32) Vs 3 Burada; V p = Belirsiz ortam şartında boyuna dalga hızı, m/sn E = Elastisite Modülü, kg/cm 2 ρ = Birim hacim ağırlığı, kg/m 3 γ = Possion oranı G = Rijitlik modülü, kg/cm 2 K = Bulk modulü, kg/ cm 2 42

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER 2.2.5.6. Dolaylı Yöntemle Kayaçların Çekme Dayanımı (Brazilian Deneyi). Mermerlerin çekme gerilmeleri karşısındaki dirençleri iki farklı deney yöntemi ile belirlenir. Bunlar; 1. Direk çekme dayanım deneyi 2. Dolaylı yöntemle çekme dayanımı (brazilian) deneyi. Dolaylı yöntemle kayaçların çekme dayanımı deneyleri silindirik karot numunelerinden ıslak olarak kesilen disk şeklindeki deney örneklerinin ELE Autotest 3000, 300 ton kapasiteli otomatik kontrollü hidrolik prese yerleştirilerek çapsal olarak yüklenmesi ile gerçekleştirilmektedir Disk şeklindeki deney örneklerinin merkezinde oluşan çekme gerilmeleri ve dolayısıyla çekme dayanımı (3.29) bağlantısı kullanılarak hesaplanmaktadır. P v 2 σ t = (2.33) πdt Burada; σ t = Çekme Dayanımı (MPa) P v = Örneğin yenilmesini sağlayan en büyük yük (MN) D = Örnek Çapı (m) t = Örnek kalınlığı (m) 2.2.5.7. Darbe Dayanımı Darbe dayanımı, standart boyutlardaki mermerin belirli bir doğrultuda gelen darbelere karşı gösterdiği dirençtir. Mermerlerin darbe dayanımının belirlenmesi için şistozite düzlemine paralel veya dik konumda alınan 40 x 40 x 40 mm boyutlarındaki küp numuneler kullanılmaktadır. Darbe dayanımı deney düzeneğinde örsün üzerindeki örnek yuvasına yerleştirilir ve bunun üzerine çelik plaka konularak deney tokmağı aşağıdaki eşitlikten hesaplanan yükseklikten düşürülür. 43

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Burada; H = 0,04 *V (2.34) H = Tokmağın düşme yüksekliği, cm. V = deney numunesinin hacmi, cm 3. Birinci darbeden sonraki takip eden her darbede düşme yüksekliği, bir evvelki yüksekliğin, ilk düşme yüksekliği (H) kadar artırılması ile elde edilir. Deney numunesi kırılıncaya kadar bu işleme devam edilir ve darbe sayısı tespit edilir. Düşme yüksekliğinin artırılmasına rağmen geri sıçrama miktarı artmaz veya azalırsa; kırılma, çatlama veya pullanma olursa deney numunesi kırılmış sayılır. Bu son darbe, darbe sayısının (n) hesaplanmasında dikkate alınmaz. Darbe dayanımı ise aşağıdaki eşitlik ile belirlenmektedir. Burada; D n = n( n +1) (2.35) Dn = Mermerin darbe dayanımı, kg cm/ cm 3, n = Kırılmaya sebep olan darbe sayısı. 2.2.6. Süreksizlikler Süreksizlikler, kaya kütlelerindeki eklem, tabaka düzlemi, fay, klivaj, foliasyon, çatlak gibi mekanik süreksizlik yüzeyleri veya kırıklardır. Mühendislik uygulamalarında, özellikle kaya kütlelerinin tanımlanması açısından, süreksizliklere ilişkin özelliklerin kaydedilmesi gerekir. Süreksizlik türleri kaydedilirken, her süreksizlik türü için Şekil 2.2 de verilen uluslararası standartlara uygun simgeler kullanılır. 44

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Sızıntı Şekil 2.4. Süreksizlik Parametreleri (ISRM, 1981) Süreksizlik çalışmalarında bilinmesi gerekenler süreksizlikler arasındaki mesafe, süreksizliğin tipi, yapısı, yönelimi (eğimi ve eğim yönü), eklem pürüzlülüğü katsayısı (JRC), düzlemsellik, pürüzlülük, açıklık, dolgu kalınlığı, dolgu malzemesi, sonlanma, uzanım, aralık, dalga yüksekliği, dalga boyu, duvar dayanımı, sızma, litoloji ve renktir. ISRM (1981), mesafe, her bir süreksizlik arasındaki dikey mesafenin kümü latif toplamıdır. Eğim, süreksizlik düzlemlerinin yatayla yaptığı açıdır. Eğim yönüyse, süreksizlik düzleminin kuzeyle yaptığı açıdır. 0-359 derece arasında üç haneli olarak ölçülmüştür. Süreksizliğin yapısını belirlemek, doğal ve yapay olarak (sondaj, patlatma vb.) oluşmuş süreksizlikleri ayırmak amacıyla aşağıdaki Çizelge 3.5. teki kısaltmalar kullanılmıştır. 45

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Çizelge 2.5. Doğal ve Yapay Olarak Oluşmuş Süreksizlikler Kısaltmalar N D I B Süreksizlik Tipi Doğal süreksizlik (devamlı) Doğal süreksizlik (devamsız) Sondaj veya patlatmayla, foliasyon veya laminasyon gibi önceden var olan zayıflık düzlemleri boyunca gelişmiş süreksizlikler Sondaj veya patlatmayla oluşmuş yapay süreksizlikler. Düzlemsellik değerlerini belirtmek için Çizelge 2'ye bağlı olarak aşağıdaki kısaltmalar kullanılmıştır. S= Basamaklı U= Ondülasyonlu D= Düzlemsel Pürüzlülük ve dalgalılık, bir süreksizlik yüzeyinin sırasıyla, küçük ve büyük ölçekte düzlemsellikten sapmasının ölçüsüdür. Her iki özellik de kayacın makaslama dayanımı üzerinde etkin rol oynar. Özellikle büyük ölçekli bir dalgalılık, yerel olarak eğimin değişmesine neden olabilir. Pürüzlülük değerleri küçük ölçekli düzlemsel yapılar için kullanılmıştır. Buna göre aşağıdaki kısaltmalar kullanılmıştır. R= Pürüzlü S= Pürüzsüz K= Kertikli Bir süreksizliğin birbirine komşu iki yüzeyi arasındaki dik mesafe açıklık olarak tanımlanır. Açıklık, bazen dolgu malzemesinin genişliği ölçülerek de belirlenir. Süreksizliklerin açıklığı (birbirine dik olarak) mm cinsinden verilmiştir. Süreksizlikler içindeki dolgu kalınlığı mm cinsinden verilmiş olup eğer dolgu malzemesi yoksa N kısaltması kullanılmıştır. 46

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Bir süreksizliğin komşu iki yüzeyi arasında yer alan ve genel olarak ana kayaçtan daha zayıf özellikteki malzeme, dolgu olarak adlandırılır. Dolgu malzemesini belirtmek için aşağıdaki tanım ve kısaltmalar kullanılmıştır. K= Kil Q= Kuvars I= Demiroksit Sonlanma, süreksizliğin başlangıç ve bitiş noktalarını tanımlar. Ölçümlerde aşağıdaki kısaltmalar kullanılmıştır. D= Başka bir süreksizlikte son bulur. R= Kayanın kendi içinde son bulur. X= Ölçüm yapılan noktadan çok uzakta son bulur. Uzanım, süreksizliğin ölçüldüğü kaya yüzeyindeki uzunluğudur. Metre cinsinden ifade edilmiştir. Aralık, kayanın içindeki komşu süreksizlikler arası dik uzaklık olup metre cinsinden ifade edilmiştir. Dalga yüksekliği, süreksizlik yüzey dalgalılığının orta ölçekli (0.1-1.0 m.) veya büyük ölçekli (>1.0m) yüksekliğidir. Dalga boyu, süreksizlik yüzey dalgalılığının orta ölçekli (0.1-l.0 m.) veya büyük Ölçekli (>1.0 m.) uzunluğudur. Duvar dayanımı, süreksizlik düzleminin tahmini tek eksenli basınç dayanımı kullanılarak belirlenmektedir. 2.2.6.1. Süreksizliklerin Yönelimi Bir süreksizliğin uzaydaki yönelimi, eğim ve eğim yönü olarak pusula ve klinometre ile belirlenir. Örnek: eğim yönü /eğim (025 /45 ). Bir mühendislik yapısına göre süreksizliklerin yöneliminin duraylı olmayan koşulların olasılığının ve aşırı deformasyonların oluşumunun üzerinde genelde büyük etkisi vardır. Kaymanın oluşması için düşük makaslanma dayanımı ve yeterli sayıda süreksizlik veya eklem takımlarının mevcut olması gibi deformasyon için uygun koşulların mevcut olması durumunda yönelimin önemi artmaktadır. 47

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Süreksizliklerin yönelimlerinin karşılıklı ilişkisi, kaya kütlesini oluşturan mozayiğin veya tabakaların, blokların şeklini tanımlayacaktır.farklı eklem takımlarının belirlenebilmesi için çalışma kapsamı içine giren yerde 80-300 arasında ölçümün alınması gerekir. Genelde bu miktar 150 civarında olabilir. Belirli yönelimler mevcut ise, bu sayıyı düşürmek mümkündür. Pusula ve klinometre ile yapılan ölçümlerin doğruluğu aşağıdaki faktörlere bağlı olacaktır, - Düzlemin tespit edilmesi - Mostra veren düzlemin alansal uzanımı - Düzlemsellik ve pürüzlülük derecesi - Manyetik anomaliler - İnsan hataları Yönelim sonuçlarının sunumu 4 şekilde olmaktadır. Bunlar; 1-Doğrultu ve eğim sembolleri 2- Blok diyagramları 3- Gül diyagramları 4- Küresel Projeksiyon Jeolojik düzlemlerin yönelimlerini göstermek için birçok projeksiyon yöntemi kullanılabilir. Burada sadece eş alan projeksiyonu yönteminden bahsedilecektir. Bu yöntemde veriler, Scmidht veya Lambert neti üzerinde işaretlenir. Eşit açı projeksiyonunda, süreksizlikler arasındaki açısal ilişkiler, verilerin Wulf neti üzerine işaretlenmesi ile gösterilir. Bir süreksizlik düzlemi (α/β), referans küresi üzerinde, kürenin merkezi süreksizlik düzlemi üzerinde bulunduğu an kutup noktası veya büyük daire ile temsil edilir. Mühendislik çalışmalarında alt yarım küre kullanılmaktadır. İki boyutlu sunum, bu bilginin eşit alan neti üzerine projeksiyonu ile elde edilir. Kutupsal eşit alan neti, döndürme olmadığından kutupların işaretlenmesi açısından en elverişli yöntemdir. Farklı süreksizlik takımları için ortalama yönelimi bulabilmek için, kutupların toplandığı yerler belirlenir. Schmidth kontürleme 48

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER yöntemi, kutup yoğunluklarını belirlemek için kullanılır. Kontur diyagramları günümüzde pek çok sayıda bilgisayar paket programlarıyla hazırlanmaktadır. 2.2.6.2. Blok Boyutu Tayini Blok boyutları; süreksizlik aralığı, eklem takım sayısı ve süreksizlik devamlılığı gibi parametreler tarafından tayin edilir. Süreksizlik takımı sayısı ve yönelim, bloğun şeklini (küp, rombohedron, tetrahedron, plaka vb.) etkiler. Sedimanter kayaçlarda genellikle düzenli bloklar gözlenir. Belirli gerilme koşulları altında kaya kütlesinin mekanik davranışını blok boyutu ve bloklar arası makaslama dayanımı tayin eder. Geniş bloklardan oluşan kaya kütleleri daha az deforme olurlar ve kemerlenmeye ve kenetlenmeye uygundurlar. Küçük blok boyutu, şevlerde zeminlerdekine benzer şekilde dönel (dairesel) kaymalar için potansiyel ortamları oluşturur. Blok boyutunun tanımlanması için aşağıdaki iki parametreden biri kullanılır. a) Blok boyutu indeksi (î t ): Bu indeks, tipik çeşitli blok boyutları seçilerek bunların ortalamasının saptanmasında kullanılır. Eğer kaya kütlesinde 3 eklem setinden fazla sayıda set varsa, I b 'nin kullanımı gerçekçi olmaz. 4. set, geniş aralıklı ise, I b 'yi yapay olarak arttıracak, ancak sahada gözlenen gerçek blok boyutları üzerinde çok az etkili olabilecektir. Sedimanter kayaçlarda, birbirine dik yönde gelişmiş iki eklem seti ve tabakalanma, kübik veya prizmatik bir blok şekli oluşturur ve I b doğru şekilde hesaplanabilir. S 1, S 2 ve S 3, her eklem seti için hesaplanmış ortalama modal aralık değerlerini ifade eder. S1 + S 2 + S3 I b = (3.36) 3 b) Hacımsal eklem sayısı (J v ) J v, herhangi bir eklem seti için hesaplanan metredeki eklem sayısı değerinin toplamıdır. Rastgele gelişmiş süreksizlikler için dikkate alınabilir. Düzensiz süreksizliklerde ölçüm hattının uzunluğu 5-10 m arasında seçilir. 49

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER J v, aşağıdaki ifadeden hesaplanır: J N1 N 2 N n + + (3.37) L L L v = + N n = Her bir eklem setini oluşturan eklemlerin sayısı (ölçüm hattı boyunca) L n = Her bir eklem setine ait ölçüm hattının uzunluğu. Jv'nin tayininde dikkat edilmesi gereken en önemli husus, ölçüm hattının ölçülen eklem setine dik doğrultuda olmasıdır. N değerleri doğrultuya dik yönde ve J v 'ye göre blok tanımı ise aşağıdaki. Çizelgeden (3.40) belirlenir. Çizelge 2.6. Hacimsel Eklem Sayısına Göre Blok Tanımı Sınıflaması Tanım Jv,Eklem/m 3 Çok geniş bloklar <1.0 Geniş bloklar 1-3 Orta boyutlu bloklar 3-10 Küçük bloklar 10-30 Çok küçük bloklar >30 (J v < 60 : parçalanmış kaya) Uygulamada, bir kaya çıkmasında her bir eklem setine dik yönde, 5-10 m uzunluğunda hat etütlerinin yapılabilmesi çoğu kez olanaksızdır. Bununla birlikte, tek bir hat boyunca aşağıda verilen yaklaşım esas alınarak J v hesaplanabilir. Bu hesaplamada kullanılan parametreler, * Ölçüm hattının doğrultusu, * Ana eklem setlerinin yönelimleri ve * Ana eklem setlerinin hat boyunca ortalama görünür süreksizlik aralığıdır. Yukarıda belirtilen parametreler kullanılarak, önce her bir eklem seti için ortalama görünür süreksizlik aralığından gerçek süreksizlik aralığı (m) aşağıdaki ifadeden hesaplanır S = S. Sinα. Sinβ (2.38) 50

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Burada; S= ortalama görünür süreksizlik aralığı (m.) α= ölçüm hattının doğrultusu ile eklem setinin doğrultusu arasındaki açı β= eklem setinin eğimi Daha sonra J v, J v 1 1 1 = + + + (2.39) S S S 1 2 n ifadesinden belirlenir. Herhangi bir eklem setinin doğrultusuna paralel yönde yapılacak bir hat etüdü, o eklem setinin göz ardı edilmesine neden olur. Bununla birlikte, en az iki farklı doğrultuda hat etüdünün yapılması koşulunda, söz konusu hatanın giderilebileceği dikkate alınmalıdır. 2.3. Çalışma Alanındaki Mermer Ocaklarının Jeolojisi Güneydoğu Anadolu bölgesi, jeolojik özellikleri açısından önemli mermer potansiyeline sahip bir alan niteliğindedir. Önceleri Diyarbakır iline bağlı Hazro ve Çermik ilçeleri yakınlarında küçük işletmeler halinde açık bej ve pembe renklerdeki kireçtaşları işletilirken, Toprak Mermer in Lice ilçesinde yaptığı yatırımlar ve yöre bu alanlara ilgi duymasıyla birçok ocak açılmış ve mermer ihracat rakamlarında Güneydoğu Anadolu nun payı özellikle son yıllarda artmaya başlamıştır. Hazro, Hani ve Çermik ilçeleri çevrelerinde işletilen bu ocakların tümü önceki çalışmalarda Fırat Formasyonu olarak adlandırılmış olan Miyosen yaşlı resifal kireçtaşlarında açılmış işletmelerdir. Karbonat kayalardan oluşmuş Fırat Formasyonu hem yanal hem de düşey olarak kırıntılı fasiyesteki Alt Miyosen yaşındaki Lice Formasyonuna geçer. Mermer ocakları açılmış olan Miyosen kireçtaşları, Miyosen döneminde Güneydoğu Anadolu Bölgesini kapsayan karbonat platformunun kuzey kenarı boyunca sıralanan set resifleri halinde çökelmiştir (Şekil 2.3). Napların önünde Lice havzası oluşmuştur. Daha güneyde ise Miyosen karbonat platformu yer alır. Set resiflerinin yer aldığı alanda Hazro, Hani ve Çermik mermer ocakları işletilmektedir. 51

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Şekil 2.3. Güneydoğu Anadolu Miyosen Paleocoğrafyasını Gösteren Blok Diyagram Hazro ve Hani bölgelerinde Toprak Mermer in işlettiği ocaklardan ve Çermik te Ünallar Mermer in çalıştırdığı kireçtaşlarından nokta örnekleri toplanarak fosil içerikleri MTA Ege Bölge Müdürlüğü paleontologlarından Dr. Nuray Önoğlu tarafından ve Türkiye Petrol Anonim Ortaklığı paleontoloji laboratuarlarında incelenmiştir. Bu üç ayrı alandaki kireçtaşları fasiyes yönünden benzerdir ve bol oranda Lytophyllum ve Litothamnium türü algler ve Corallinacene türü kırmızı algler içermektedir. Algler dışında foraminiferlerden Victoriella sp., Miogypsium sp., Operculina sp., Elphidium sp., Spiroclypeus sp., Globoigerinoides sp., Rotalia sp., Amphistegina sp., ve Lepidocyclina sp. fosilleri bulunmuştur. Bu foraminifer topluluğundan Migypsina ve Lepidocyclina lar kireçtaşlarının yaşının Üst Oligosen in en üstü ile Alt Miyosen aralığında olduğunu göstermektedir. Önceki çalışmalarda Fırat Formasyonu nun yaşı ise Erken Miyosen olarak belirlenmiştir. Bu veriler ışığında, yörede blok mermer kaynağı olarak kullanılan resifal masif kireçtaşlarının yaşı Alt Miyosen olmalıdır. Miyosen karbonat platformunun set resiflerinin sıralandığı kenarının daha da kuzeyinde aynı yaşta (Miyosen) kırıntılı tortulların çökeldiği Lice Havzası yer almaktadır. Lice Havzası Güneydoğu Anadolu Dağ kuşağının Arap Platformu üzerine bindirmesi sonucu ve bindiren Güneydoğu Anadolu Miyosen paleocoğrafyasını gösteren blok diyagram Şekil 2.3 te verilmiştir. 52

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER Napların önünde Lice havzası oluşmuştur. Daha güneyde ise Miyosen karbonat platformu yer alır. Set resiflerinin yer aldığı alanda Hazro, Hani ve Çermik mermer ocakları işletilmektedir. Görür (1998), hazırlamış olduğu Miyosen platformunun paleocoğrafya haritası ve Lice Havzası nın sınırları incelendiğinde bu üç ilçemizdeki ocakların platformun Lice Havzası na bakan kuzey kenarı boyunca dizildiği açık olarak görülür (Şekil 2.4). Şekil 2.4. Güneydoğu Anadolu nun Miyosen Paleocoğrafik Haritası; Lice Havzasının Yeri ve Güneyindeki Miyosen Karbonat Platform Alanları Gösterilmiştir (Görür,1998). Set resiflerinin bulunabileceği platformun kuzey kenarı Siirt ten Adıyaman a kadar bir bölgede mostra vermektedir ve tüm bu şerit benzer karbonat resiflerinin bulunabileceği bir bölgeye karşıt gelmektedir. Bu yüzden bu sınır boyunca ekonomik yönden önemli ve mermer işletilmeye uygun kalın ve masif iç yapılı kireçtaşlarının bulunması beklenir. Bu kuşak bu yüzden mermer yönünden önemli bir potansiyel 53

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER sunmaktadır. Bahsi geçen platform kenarının gerisinde ve Urfa Harran yöresine kadar çok geniş bölgede set ardı fasiyeste çökelmiş ve yatay konumda kireçtaşları mostra verir. Bu kireçtaşları Harran yöresinde birçok yerde killi ve kırıntılı fasiyeste olup ince tabakalıdır ve bu yüzden blok vermeye müsait değildir. Fakat bu geniş bölgede yer yer yama resifleri halinde masif iç yapılı karbonatlar da çökelmiştir. Bu kireçtaşları kalın tabakalı, masif iç yapılıdır ve blok verecek özelliktedir. Bu yama resifleri uzun mesafelerde yanal devamlı olmasa bile ekonomik yönden önemli rezervler oluşturmaktadır ve Güneydoğu Anadolu da mermer işletmeciliği için umut veren bir başka potansiyel olarak düşünülmelidir. Diyarbakır ili kireçtaşı rezervi yazılı kaynaklarda 9.000.000 m 3 olarak geçmekte ancak yeterli derecede rezerv belirleme çalışmasının yapılmaması nedeniyle gerçek miktarın bu rakamın çok üstünde olduğu tahmin edilmektedir (Ayhan, 2000). Diyarbakır İli Hani ilçesindeki mermer olarak Kireçtaşları; Alt Miyosen serisi Silvan grubunda yer alan, Şelmo ve altında Kapıkaya formasyonu bulunan, Fırat Formasyonudur. Millioidli Operculinalı, Nummulitli, kırmızı algli, bryozoa lı Stramatolitli Kireçtaşlarından oluşan Fırat Formasyonuna, daha önceleri bu yörede çalışan NTS jeologlarından Wilson ve Krummenacher (1959) tarafından Karadağ Formasyonu, Midyat tarafında çalışan ESSO jeologlarından R.Krausert (1958) tarafında Ririn Formasyonu adı verilmiştir. Suvarlı antiklinalinin güney kanadında Ardil Köyü civarında Fırat Üyesi adıyla anılan birime, daha sonraları Urfa İlinin Birecik ilçesinden geçen Fırat Nehri boyunca çok güzel gözlendiğinden Fırat Formasyonu adı verilerek Midyat Grubundan ayrı olarak değerlendirilmiştir. Bu adlamayı ilk olarak Sungurlu ve Perinçek (1977) kullanılmıştır. Birim özellikle Dicle nehri vadisinde (Dicle Barajı aksı civarında), Milan, Cündian, Hayduyan, Süleymana, Yukarı Balahur, Kızılca ve Salihli Köyü güneyinde yüzeylenir. Fırat Formasyonu, Urfa İlinin Birecik İlçesinden geçen Fırat nehri boyunca dik yarlar oluşturur ve bu alanda tip kesit sunar. Fırat Formasyonu dış görünüşlü kirli beyaz, açık gri ve krem renklidir. Taze yüzeyi beyaz-krem, bej renklidir. Sert, kırılgan tabaka kalınlığı inceden- çok kalına kadar değişkendir. En 54

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mesut TONÇER üstteki kireçtaşları som görünüşlüdür. Birim tabanında Kapıkaya Formasyonuyla düşey geçişli olduğundan tabanda zaman zaman konglomeratik bir seviye ile başlar üste doğru killi-tebeşirli (yumuşak) kireçtaşı, plaketli kireçtaşı en üstte sert, sıkı dolgulu som görünüşlü kireçtaşlarıyla son bulur. Oldukça bol makro ve mikro fosiller içerir. Bu fosillerin büyük bir çoğunluğu (Mercanlar, Alg ler gibi) resifal ortamı karakterize ederler. Nispeten yumuşak killi tebeşirli bol fosilli kireçtaşı seviyelerinin dış rengi pembemsi-krem renklidir. Oyulmaya müsait olduklarından, tarih öncesi devirlerde insanlar mağaralar oymuş ve yerleşim yeri olarak kullanmışlardır. Bu bölgede hilar mağaraları çok ünlüdür. Bu seviyenin üzerine gelen plaketli kireçtaşı seviyeleri özellikle çalışma alanının KD bölümünde Cündiah-Maksuyan köyleri civarında şeytan masalları oluşturacak şekilde aşınma şekilleri oluşturmuşlardır. Dicle Nehri vadisi boyunca en üstte gelen kireçtaşları som görünüşlüdür. Bu seviyeler Ergani civarında dış rengi gri-kirli gri renkte ve üzerinde erime şekilleri (lapye v.s.) gelişmiştir. Fırat Formasyonu altındaki Kapıkaya Formasyonuyla düşey geçişlidir. Bu formasyonun bulunmadığı alanlarda Gaziantep formasyonu üzerine uyumsuz olarak gelir. Birimin üzerine Lice formasyonu tedrici geçiş ile uyumlu olarak gelir. Lice formasyonunun bulunmadığı alanlarda Şelmo Formasyonu birimi uyumsuz olarak gelir. Birimin tipik mostralarının gözlendiği Hazro Silvan ile Lice-Dicle-Hani Ergani hattında birimin kalınlığı 0-200 m. arasında değişir (Duran ve diğ.1988). Sığ şelf ürünü olan birim, karbonat platformunun alabildiğince sığ kesiminde çökelmiştir. Fırat Formasyonu, kuzeyden güney-güneydoğuya trangresif ilerleyen denizin şelf kenarı ve gerisindeki sığlıklarda bank/resif tipi yığınak karbonatlarından oluşur. Çoğunlukla çatı oluşturucu özelliklerinden ziyade çalkantılı ortamlarda çökelmiş algli, mercanlı, bentonitli tane taşı tabakalarıyla temsil olunur. Ekolojik resiften ziyade stratigrafik resif özelliğini taşıyan birim kötü-zayıf rezervuar kaya özelliğine sahiptir. Fırat Formasyonu, Karadağ, Pirin ve Çağlayancecit formasyonlarıyla eşdeğerdir (MTA, 1995). 55

3. MATERYAL ve METOD Mesut TONÇER 3. MATERYAL ve METOD 3.1. Materyal Çalışma alanı olarak Diyarbakır ili Hani ilçesinde bulunan mermer ocakları seçilmiştir. Bu bölgede bulunan mermer ocaklarında bej renkli kireçtaşı mermerleri, açık işletme yöntemleriyle işletilmektedir. İnceleme alanında işletilen bu ocakların tümü önceki çalışmalarda Alt Miyosen yaşlı ve Fırat formasyonu olarak adlandırılan resifal kireçtaşlarında açılmış işletmelerdir. Bu işletmelerin bazılarında mevcut süreksizliklerin yoğunluğundan dolayı büyük problemler yaşanmasına rağmen genel olarak geniş ve çok geniş bloklar alınabildiği gözlenmiştir. Farklı eklem takımlarına sahip kil dolgulu süreksizlikler mevcuttur. Yanal ve düşey devamlılığa sahip bej renkli Hani mermerleri Diyarbakır da bulunan birçok mermer fabrikalarında kesilip iç ve dış piyasaya sunulmakta ve birçok yabancı ülkeye özellikle de Uzakdoğu ülkelerine blok olarak ihraç edilmektedir. 3.2. Metod Çalışma alanındaki mermer ocaklarında süreksizlik çalışmaları International Society of Rock Mechanics (ISRM) standartlarına göre yapılmıştır. Mermer ocaklarında çatlak ölçüm ve analizleri ile blok verme olanaklarının saptanması için süreksizliklerin tipleri belirlenmiş, eğim ve eğim yönleri ölçülmüş, bu süreksizliklere ait düzlemlilik, pürüzlülük, açıklık, sonlanma, dolgu kalınlığı ve dolgu malzemesi, uzanım, aralık, dalga yüksekliği, dalga boyu, sızma durumu, mermerin litolojisi ve rengi belirlenmiştir. Bu ocaklardan alınan 15x15x15 santimetrelik numuneler ile 30x30x30 santimetrelik yönlü numuneler, Çukurova Üniversitesi Mühendislik- Mimarlık Fakültesi Maden Bölümü laboratuarlarında bulunan taş kesme makineleri vasıtasıyla deneyler için silindirik ve küp numuneler şekline getirilmiş ve bu numunelerin fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri deney aletleri kullanılarak TS 699 a göre saptanmıştır. 56

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Çalışma alanı olarak Diyarbakır ilinin 89 km kuzeyinde bulunan Hani ilçesinin 7 km. güneyinde yer alan mermer ocakları seçilmiştir. Bu bölgede bulunan ve açık işletme yöntemiyle blok işletmeliği yapılan mermer ocakları, Koki ve Çirnikan tepe mevki sınırları içerisinde yer almaktadır. Çalışma alanı ve yakın çevresi yer yer eğimli ve engebeli bir arazi yapısına sahiptir. Burada bölgede faliyet gösteren Toprak Mermer A.Ş., Tigre Mermer Sanayi Ltd. Şti., Beden Mermer A.Ş. ve ATM Mermer Madencilik Ltd. Şti. ne ait mermer ocaklarında incelemeler yapılmıştır. Şekil 4.1 de Diyarbakır-Hani bölgesi mermer ocaklarının yer bulduru haritası verilmektedir. ANKARA DİYARBAKIR K 0 100 200 300 km AĞAÇLI LİCE DİCLE EĞİL HANİ Mermer Ocakları KOCAKÖY KAYACIK HAZRO MERMER Devegeçidi Brj. DİYARBAKIR 0 10 20 Km Şekil 4.1.Çalışma Alanı Yer Bulduru Haritası 57

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Diyarbakır-Hani mermerleri bej renkli, sedimanter kökenli kireçtaşı mermerlerdir. İnceleme alanındaki mermer ocakları, Fırat formasyonuna ait dış rengi gri renkli taze yüzeyleri daha açık bej yer yer fosil bantları (mercanlar, alglar gibi) ihtiva eden bir özellik arz etmektedirler. Üst seviyelerde 0-1 m yarı sert bir karakter sergilemekle birlikte bu karakter devamlı değildir. Sert özelliği derinlerde değişiklik gösterebilmektedir. Sert tabaka kalınlıkları 1,5 ile 5 m ye kadar değişebilmektedir. Derinlere doğru inildikçe killi tebeşirli bir yapı sergileyen kireçtaşları yer yer kırık ve çatlaklar arasında kırmızımsı kahverengi yüksek plastik özellik arz eden killi birimlerce dolmuştur. Fosil içeriği makro veya mikro boyutta olup dağınık bir dağılımdan ziyade bant şeklinde ve devamlılık arz etmeyen bir özellik sergilemektedir. Şekil 4.2. de Diyarbakır-Hani Bölgesi mermer ocaklarının bulunduğu Koki mevkisinin uzaktan görünümü verilmektedir. Şekil 4.2. Diyarbakır-Hani Bölgesi Mermer Ocaklarının Bulunduğu Koki Mevki. Şekil 4.3 de çalışma alanındaki mermer ocaklarını bir arada görmek amacıyla hazırlanmış olan 1/ 25.000 ölçekli Jeoloji haritası verilmektedir. 58

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 59

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Jeolojik süreç içerisinde çalışma alanı ve yakın çevresi önemli tektonik olaylara maruz kalmıştır. Bunun sonucunda pek çok tektonik yapı gelişmiştir. Gelişen bu yapılar Anadolu levhası ile Arabistan levhalarının Üst Kretase den itibaren günümüze değin birbirleri ile olan karşılıklı hareketlerinin sonucudur. Çalışma alanı Güneydoğu Anadolu kıvrım kuşağı içerisinde yer alır. Kuzey alanlara doğru artış gözlenen tektonik yapılara karşılık güneydeki alanlar daha sakin olup kıvrımlı yapılar gelişmiştir. Bölgede en önemli kıvrımlanma olayı Orta-Üst Miyosen döneminde Arap ve Anadolu levhalarının çarpışmaya başlaması sonucunda meydana gelmiştir. Bu çalışmada, inceleme alanındaki mermer ocaklarında süreksizlik ölçümleriyle blok boyutu ve süreksizliklerin yoğun olduğu bölgeler belirlenmeye çalışılmıştır. Öncelikle saha çalışması yapılmış ve mermer ocaklarındaki süreksizliklerin eğim ve eğim yönleri, aralıkları, yapısı, sonlanması, düzlemselliği, duvar dayanımı, dalga yüksekliği, dalga boyu, ve dolgu tipleri belirlenmiştir. Mevcut verilerle her ocak için ayrı ayrı, Dips bilgisayar programı yardımıyla kontur diyagramları hazırlanmış ve blok boyutları hesaplanmıştır. Mermer ocaklarından alınan TS 699 a hazırlanan mermer örnekleri üzerinde fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikler belirlenmiştir. 4.1. Diyarbakır Hani Bölgesi Mermer Ocakları 4.1.1. Tigre Mermer Ocağı Çalışma alanı olan Diyarbakır-Hani bölgesinden 2005 yılına kadar 22 tane işletme ruhsatı alınmış olup, bu mermer ocaklarından Tigre Mermer 1.Ocağının koordinatı K 46760-D 25875 ve 2. Ocağının koordinatı K 46768-D 26090 dır. 2004 yılında Tigre Mermer Ocaklarında 80.000 ton mermer üretilmiştir. Açık işletme yöntemi ile işletilen Tigre Mermer Ocağında elmas tel kesme yöntemi kullanılmaktadır. Şekil 4.4 te Tigre 1 Nolu Mermer ocağının, Şekil 4.5 te Tigre 2 Nolu Mermer ocağının görünümü ve Şekil 4.6 da Tigre Mermere ait Ocakların bulunduğu bölgenin 1/5.000 ölçekli Jeoloji haritası ve I-I yönünde hazırlanan enine kesiti verilmektedir. 60

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil 4.4. Diyarbakır-Hani Bölgesi Tigre 1 Nolu Mermer Ocağı. Şekil 4.5. Diyarbakır-Hani Bölgesi Tigre 2 Nolu Mermer Ocağı. 61

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER I I Şekil 4.6. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer Ocakları 1/5.000 Ölçekli Basit Jeoloji Haritası ve I-I Enine Kesiti 62

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.1.2. Toprak Mermer Ocağı Diyarbakır-Hani bölgesindeki mermer ocaklarından en büyük üretim kapasitesine sahip olan Toprak Mermer Ocağının koordinatı K 45270-D 27755 dır. 2004 yılında Toprak Mermer Ocağında 225.000 ton mermer üretilmiştir. Üretilen mermerlerin büyük bir bölümü yurtdışına, özellikle de Uzakdoğu ülkelerine blok olarak ihraç edilmiştir. Bunun yanında ihraç dışı kalan mermerler, yine Toprak Mermer AŞ ye ait olan ve Diyarbakır iline bağlı Lice ilçesinde bulunan Mermer Entegre Tesislerinde plakalar halinde iç piyasaya sunulmaktadır. Açık işletme yöntemi ile işletilen Toprak Mermer Ocağında elmas tel kesme yöntemiyle çalışılmaktadır. Şekil 4.7 de Toprak Mermer ocağının görünümü ve Şekil 4.8 de Toprak Mermer e ait Ocağının bulunduğu bölgenin 1/5.000 ölçekli Jeoloji haritası ve III-III yönünde hazırlanan enine kesiti verilmektedir. Şekil 4.7. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağı. 63

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER III III Şekil 4.8. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağı 1/5.000 Ölçekli Basit Jeoloji Haritası ve Enine III-III Kesiti. 64

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.1.3. ATM Mermer Ocağı Çalışma alanı olan Diyarbakır-Hani bölgesindeki ocaklarından Atm Mermer Ocağının koordinatı K 47050-D 27170 dır. 2004 yılında Atm Mermer Ocağında 30.000 ton mermer üretilmiştir. Üretilen mermerlerin büyük bir bölümü yurtdışına, özellikle de Uzakdoğu ülkelerine blok olarak ihraç edilmiştir. Bunun yanında ihraç dışı kalan mermerler, iç piyasaya sunulmaktadır. Açık işletme yöntemi ile işletilen Atm Mermer Ocağında elmas tel kesme yöntemiyle çalışılmaktadır. Şekil 4.9 da Atm Mermer Ocağının görünümü ve Şekil 4.10 da Atm Mermer e ait Ocağının bulunduğu bölgenin 1/5.000 ölçekli Jeoloji haritası ve II-II yönünde hazırlanan enine kesiti verilmektedir. Şekil 4.9. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Atm Mermer Ocağı. 65

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER K 26 20 1/5 000 ATM Mermer Ocağı 47 18 28 ATM Mermer Ruhsatlı Sahası 24 II Fırat formasyonu Alt Miosen Gaziantep formasyonu Eosen-Oligosen Mermer Ocağı Açıklamalar 30 Doğrultu-eğim II-II Kesit yeri II II 810 750 500 50 m Şekil 4.10. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Atm Mermer Ocağı 1/5.000 Basit Ölçekli Jeoloji Haritası ve II-II Enine Kesiti 66

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.1.4. Beden Mermer Ocağı Çalışma alanı olan Diyarbakır-Hani bölgesindeki ocaklarından Beden Mermer Ocağının koordinatı K 44820-D 26980 dır. 2004 yılında Beden Mermer Ocağında 25.000 ton mermer üretilmiştir. Üretilen mermerlerin büyük bir bölümü yurtdışına, özellikle de Uzakdoğu ülkelerine blok olarak ihraç edilmiştir. Bunun yanında ihraç dışı kalan mermerler, yine Beden Mermer AŞ ye ait olan ve Diyarbakır ilinde Organize Sanayi Bölgesi nde bulunan Beden Mermer Entegre Tesislerinde plakalar halinde iç piyasaya sunulmaktadır.açık işletme olarak işletilen Beden Mermer Ocağında elmas tel kesme yöntemiyle çalışılmaktadır. Şekil 4.11 de Beden Mermer Ocağının görünümü ve Şekil 4.12 de Beden Mermer e ait Ocakların bulunduğu bölgenin 1/5.000 ölçekli Jeoloji haritası ve IV-IV yönünde hazırlanan enine kesiti verilmektedir. Şekil 4.11. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Beden Mermer Ocağı. 67

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER IV IV Şekil 4.12. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Beden Mermer Ocağı 1/5.000 Ölçekli Basit Jeoloji Haritası ve IV-IV Enine Kesiti 68

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.2. Ocaklardaki Çatlak Ölçüm ve Analizleri ile Blok Verme Olanakları 4.2.1. Süreksizlikler Mermer yatağının süreksizlik içeren herhangi bir kesimi, kaya kütlesi olarak tanımlanabilir. Bu yüzden, kaya kütlesi için geçerli olan prensipler mermer kütlesi için de geçerlidir. Kaya kütlesi içinde olduğu gibi, mermer kütlesi içinde de bulunan süreksizlikler çeşitli şekil ve boyutlarda bloklaşmalara neden olmaktadır. Bloklaşma şekil ve boyutları, sadece süreksizliklerin geometrik özelliklerinin bir fonksiyonu olmaktadır. Bloklaşmaya neden olan süreksizlik özellikleri, süreksizlik set sayısı ve yine bu setlerin birbirine göre konumu, süreksizlik yoğunluğu vb. olarak sıralanabilir. Mevcut blok şekli ve dağılımı yerüstü ve yeraltı madenciliği ile özellikle mermer işletmeciliğinde, kaya kütlesinin davranışını etkileyen en önemli özelliklerden birisidir. Blok boyut ve şekilleri, mermer işletmeciliğinde de önemlidir. Mermer kütlesinden alınacak mermer blokları, ayna ve kademe üzerinde görünür süreksizlikler göz önüne alınarak üretilmektedir. Bu aynı zamanda işletme koşullarının başarısı dışında, ocağın verimi ve ocağın duraylılığı üzerinde de karşımıza çıkmaktadır. Tüm bu nedenler yüzünden, mermer ocağında süreksizlik özellikleri ve ortaya çıkan blok şekil ve dağılımlarının belirlenmesi, işletme öncesi planlama ve işletmecilik kademelerinde geçilmesi gerekli önemli bir adım olmaktadır (Turanboy, 2003). Kütlelerin önemli özelliklerinden birisi kayaçların cinsi ve jeolojik yapılarıdır. Her türlü işlemin maliyeti ve emniyeti bu iki özelliğin bilinmesine bağlıdır. Mikrofisürler, fisürler, çatlaklar, kırıklar, faylar, tabaka yüzeyleri, şistozite ve foliasyon düzlemleri belli başlı süreksizlik tipleridir. Çalışma alanında gözlemlenen eklem ve eklem takımlarının belirlenmesi için eklemlerin eğim ve eğim yönleri ölçülmüştür. Şekil 4.13 te Diyarbakır-Hani bölgesindeki Atm Mermer Ocağındaki süreksizlikler ve Şekil 4.14 te ise Tiğre Mermer Ocağındaki süreksizlikler verilmektedir. 69

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil 4.13. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Atm Mermer Ocağındaki Süreksizlikler. Şekil 4.14. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tiğre Mermer Ocağındaki Süreksizlikler. 70

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Mermer ocak işletmeliğinde blokların yapısında bulunan gözle görülmeyecek kadar küçük kıl gibi ince çatlaklara fisür denir. Mikroskop altında inceleniğinde görülen çatlaklara da mikrofisür çatlaklar denir. Yatay, düşey yada diyagonal olarak hareket etmiş veya hiç hareket etmemiş kırıklara çatlak adı verilir. Eğer kırılan parçalarda hiç hareket yoksa kırık terimi kullanılır. Kırık aralıkları 1 mm den daha büyük olursa yarık adını alır. Çatlaklar sedimanterlerin çökelmesinden hemen sonra başlayıp, ya da sıkılaşma tamamlanmadan oluşuma başlarlar. Genellikle çeşitli deformasyon aşamalarında derece derece gelişim gösterirler. Bu bakımdan çatlak oluşumu için her zaman deformasyon gerekli değildir. Çalışma alanındaki Tigre Mermer Ocağında, Toprak Mermer Ocağında, Atm Mermer Ocağında ve Beden Mermer Ocağında yapılan ölçümler sonucunda, süreksizliklerin 3 farklı eklem setinden (J 1, J 2 ve J 3 ) oluştuğu gözlenmiştir. Süreksizlikler kendi içerisinde son bulan (R), pürüzlü ve daha çok düzlemsel, doğal eklemlerdir. Eklemlerin dolgu kalınlığı değişmekle birlikte, dolgu malzemesi kilden ibarettir. Duvar dayanımı çok dayanımlıdır (Vs). Dolgularda herhangi bir su akışı gözlenmediğinden sızma derecesi S 2 olarak saptanmıştır. Eklemlerin % 76,2 sinin büyük ölçekli dalga boyunda, % 23,8 inin orta ölçekli dalga boyunda olduğu, yine eklemlerin % 64 ünün büyük ölçekli dalga yüksekliğine ve % 36 sının orta ölçekli, dalga yüksekliğine sahip olduğu belirlenmiştir. Genel olarak çalışma alanındaki ocaklarda gözlemlenen eklemlerin yönelimlerinin yapılan ölçümler ve oluşturulan kontur diyagramlarında KD-GB yönlü olduğu saptanmıştır. Mevcut süreksizliklerin ölçüm yapılan bütün ocaklarda geniş ve çok geniş blok almaya engel oluşturmadığı, sadece Atm mermer ocağında süreksizliklere bağlı problemler yaşandığı gözlemlenmiştir. Çizelge 4.1 de çalışma alanında bulunan Toprak Mermer ocağındaki her basamak için süreksizliklerin genel durumları ve Çizelge 4.2 de ise Diyarbakır-Hani Bölgesinde bulunan diğer mermer ocaklarındaki süreksizliklerin genel durumları verilmektedir. 71

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Çizelge 4.1. Diyarbakır-Hani Bölgesinde Toprak Mermere Ait Ocaktaki Süreksizliklerin Genel Durumları. Toprak Mermer Ocağı 1.Basamak Toprak Mermer Ocağı 2.Basamak Toprak Mermer Ocağı 3.Basamak Toprak Mermer Ocağı 4.Basamak Süreksizliğin Kökeni Sedimanter Sedimanter Sedimanter Sedimanter Süreksizliğin Tipi Eklem Eklem Eklem Eklem Süreksizliğin Yapısı Doğal, Devamlı (N) Doğal, Devamlı (N) Doğal, Devamlı (N) Doğal, Devamlı (N) Süreksizliğin Sonlanması Kayanın İçinde (R) Kayanın İçinde (R) Kayanın İçinde (R) Kayanın İçinde (R) Süreksizliğin Düzlemselliği Düzlemsel (D) Düzlemsel (D) Düzlemsel (D) Düzlemsel (D) Süreksizliğin Pürüzlülüğü Pürüzlü (R) Pürüzlü (R) Pürüzlü (R) Pürüzlü (R) Süreksizliğin Duvar Dayanımı Çok Dayanımlı (V S ) Çok Dayanımlı (V S ) Çok Dayanımlı (V S ) Çok Dayanımlı (V S ) Süreksizliğin Sızma Derecesi Su Akışı Yok (S2) Su Akışı Yok (S2) Su Akışı Yok (S2) Su Akışı Yok (S2) Süreksizliğin Dalga Yüksekliği %45 Orta Ölçekli %55 Büyük Ölçekli %56 Orta Ölçekli %44 Büyük Ölçekli %5 Orta Ölçekli %95 Büyük Ölçekli %38 Orta Ölçekli %62 Büyük Ölçekli Süreksizliğin Dalga Boyu %79 Orta Ölçekli %21 Büyük Ölçekli %62 Orta Ölçekli %38 Büyük Ölçekli %15 Orta Ölçekli %85 Büyük Ölçekli %7 Orta Ölçekli %93 Büyük Ölçekli Süreksizliğin Dolgu Malzemesi Kil Kil Kil Kil 72

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Çizelge 4.2. Diyarbakır-Hani Bölgesi Mermerleri Ocaklarındaki Süreksizliklerin Genel Durumları. Tigre Mermer 1.Ocak Tigre Mermer 2.Ocak Beden Mermer Ocağı Atm Mermer Ocağı Süreksizliğin Kökeni Sedimanter Sedimanter Sedimanter Sedimanter Süreksizliğin Tipi Eklem Eklem Eklem Eklem Süreksizliğin Yapısı Doğal, Devamlı (N) Doğal, Devamlı (N) Doğal, Devamlı (N) Doğal, Devamlı (N) Süreksizliğin Sonlanması Kayanın İçinde (R) Kayanın İçinde (R) Kayanın İçinde (R) Kayanın İçinde (R) Süreksizliğin Düzlemselliği Düzlemsel (D) Düzlemsel (D) Düzlemsel (D) Düzlemsel (D) Süreksizliğin Pürüzlülüğü Pürüzlü (R) Pürüzlü (R) Pürüzlü (R) Pürüzlü (R) Süreksizliğin Duvar Dayanımı Çok Dayanımlı (V S ) Çok Dayanımlı (V S ) Çok Dayanımlı (V S ) Çok Dayanımlı (V S ) Süreksizliğin Sızma Derecesi Su Akışı Yok (S2) Su Akışı Yok (S2) Su Akışı Yok (S2) Su Akışı Yok (S2) Süreksizliğin Dalga Yüksekliği % 71 Orta Ölçekli %29Büyük Ölçekli % 6 Orta Ölçekli %94Büyük Ölçekli %55Orta Ölçekli %45BüyükÖlçek %50Orta Ölçekli %50BüyükÖlçek Süreksizliğin Dalga Boyu % 47 Orta Ölçekli %53Büyük Ölçekli % 6 Orta Ölçekli %94Büyük Ölçekli %50Orta Ölçekli %50BüyükÖlçekli %50Orta Ölçekli %50Büyük Ölçekli Süreksizliğin Dolgu Malzemesi Kil Kil Kil Kil 73

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.2.2. Blok Boyutu Ve Hacimsel Eklem Sayısı Bir kayanın blok mermer olarak kullanılabilmesi için ekonomik boyutlarda kaya bloklar(4-10 m 3 ) veriyor olması ve bu blok üretiminde ekonomik verimlilikte olması esastır. Kayaçların içerdikleri süreksizlik düzlemleri, o kayadan alınabilecek blok boyutlarını doğal olarak sınırlandırmaktadırlar. Bu nedenle bir sahada blok mermer üretimine geçilmeden önce, o kayanın içerdiği süreksizlik düzlemleri tanımlanmalı ve genel özellikleri olan konumları, çatlaklar arası uzaklıkları ve devamlılıkları belirlenmelidir (Yavuz, 2003). Şekil 4 15 te Diyarbakır-Hani bölgesi Toprak Mermer Ocağından kesilmiş bloklar, Şekil 4.16 da ise Tigre Mermer ocağından kesilen bloklar verilmektedir. Şekil 4.15. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağından Alınmış Bloklar. 74

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil 4.16. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer Ocağında Kesilen Bloklar Blok mermer üretimini etkileyen jeolojik parametreler, birincil ve ikincil jeolojik parametreler olarak iki ana grupta toplanabilir. Birincil jeolojik parametreler mermer ocakları içersindeki, blok boyutlarını direk olarak sınırlayan süreksizlik (ilksel tabakalanma, tektonik kırık ve çatlaklar) düzlemleridir. İkincil jeolojik parametreler ise, blok mermer üretimi esnasında kaya üzerinde oluşan gerilmeler neticesinde, bulundukları yüzeyler boyunca kırılmalara neden olan kapalı-kılcal süreksizlik düzlemleri, foliasyon düzlemleri ile kayaç içerisinde renk ve desen homojenitesini bozan dolomitik zonlar, kalsit-zımpara bant ve mercekleri ile ayrışmadır. İkinci jeolojik parametreler, blok mermer üretimi dışında, üretilen kaya bloklarının fabrikalarda kesilmesi ve işletilmesi aşamalarında da sorun yaratmaktadır. Bir kaya kütlesinin doğal yapıtaşı olarak kullanılabilmesi için sadece ekonomik boyutlarda blok veriyor olmasının tek başına yeterli koşul olmadığı bilinmelidir. Kayaların blok mermer üretimini etkileyen birincil jeolojik parametrelerin büyük bir kısmı, kaya mostraları ve mermer ocaklarına ait şev aynalarında gözlenirken, ikincil jeolojik parametrelerin büyük bir kısmı yüzeysel 75

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER saha gözlemleri ile tespit edilememektedir. Ayrıca detaylı mühendislik jeolojisi çalışmalarına geçilmeli ve elde edilen veriler ışığında ocak aynası olarak seçilen noktalarda karotlu sondajlar yapılarak, yüzey verileri ile elde edilen jeolojikmühendislik parametreleriyle, kayaç içerisindeki yanal ve düşey yönlerdeki değişimleri belirlenmelidir. Mermer ocaklarında blok mermer üretimini etkileyen temel birincil jeolojik faktörler arasında yer alan açık süreksizlik düzlemleri, Diyarbakır-Hani bölgesi mermerlerinde önemli bir sorun teşkil etmemektedir. Diyarbakır-Hani bölgesi mermer ocaklarındaki süreksizlik ölçümlerine göre blok boyutu indeksi ile hacimsel eklem sayısı değerleri bulunmuş ve bütün ocaklarda çok geniş blokların üretilebileceği hesaplanmış ve gözlemlenmiştir. Çizelge 4.3 te ölçüm yapılan mermer ocaklarında blok boyutu indeksiyle, düzensiz süreksizliklere göre ve ölçüm hattına dik doğrultuda ölçülen süreksizliklere göre hesaplanan hacimsel eklem katsayıları ve blok sınıflaması verilmektedir. Şekil 4 17 de Diyarbakır-Hani Bölgesi Toprak Mermer Ocağındaki süreksizlikler ve kesilmiş bloklar görülmektedir. Şekil 4.17. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Toprak Mermer Ocağındaki Süreksizlikler ve Kesilmiş Bloklar. 76

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Çizelge 4.3. Diyarbakır-Hani Mermer Ocakları Süreksizlik Ölçümlerine Göre Hesaplanmış Blok Boyutu İndeksi(lb) ve Hacimsel Eklem Sayısı(Jv). Mermer Ocağının Adı Blok Boyutu İndeksi (Ib) Hacimsel Eklem Sayısı (Jv) Düzensiz Süreksizliklere Göre (Eklem/m 3 ) Hacimsel Eklem Sayısı Jv Ölçüm Hattına Dik Doğrultuda Ölçülmüş Süreksizliklere Göre (Eklem/m 3 ) Toprak Mermer 1. Basamak 4,05 0,8 Çok Geniş Bloklar 0,317 Çok Geniş Bloklar Toprak Mermer 2. Basamak 3,78 0,6 Çok Geniş Bloklar 0,5 Çok Geniş Bloklar Toprak Mermer 3. Basamak 3,32 0,4 Çok Geniş Bloklar 0,319 Çok Geniş Bloklar Toprak Mermer 4. Basamak 7,78 0,2 Çok Geniş Bloklar 0,239 Çok Geniş Bloklar Tigre Mermer 1. Ocak 3,02 0,4 Çok Geniş Bloklar 0,11 Çok Geniş Bloklar Tigre Mermer 2. Ocak 5,94 0,6 Çok Geniş Bloklar 0,36 Çok Geniş Bloklar Atm Mermer Ocağı 6,7 0,7 Çok Geniş Bloklar 1,19 Geniş Bloklar Beden Mermer Ocağı 7 0,4 Çok Geniş Bloklar 0,4 Çok Geniş Bloklar 4.2.3. Kontur Diyagramları Süreksizlik sistemlerinin mühendislik uygulamaları için değerlendirilebilmesi amacıyla, steronete işlenen kutup noktaları esas alınarak kontur diyagramları hazırlanır. Diyarbakır-Hani Bölgesinde üretim yapılan ocaklardaki süreksizlik ölçümlerine göre oluşturulmuş eklem takımlarının ortalama yönelimini ifade eden kontur diyagramları Şekil 4.19-4.24 te verilmektedir. Konturlama yöntemi, karesel gridlere bölünmüş net, eşit alan neti üzerine konarak uygulanır. Eşit alan neti üzerinde % 1 lik bir alanı temsil eden daire, gridlerin kesiştiği merkeze yerleştirilir. Dairenin içine düşen kutuplar sayılır ve her grid kesişimi için not alınır. Daha sonra kutup yoğunlukları konturlanır ve altı farklı kontur aralığı belirlenir. Kutupların en fazla yoğunlaştığı merkezdeki değer, süreksizlik takımının ortalama yönelimini verir. Bundan başka olasılık yöntemleri kullanılarak ortalama yönelim bulunabilir. Şekil 4.18 de tabaka eğim ve eğim yönü ölçümü verilmektedir. 77

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil 4.18.Tabaka Eğim ve Eğim Yönü Ölçümü. Şekil 4.19. Toprak Mermer Ocağında Ölçülen Eklemlere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı. 78

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil 4.20. Beden Mermer Ocağında Ölçülen Eklemlere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı. Şekil 4.21. Tigre1 Mermer Ocağında Ölçülen Eklemlere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı. 79

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil 4.22. Tigre2 Mermer Ocağında Ölçülen Eklemlere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı. Şekil 4.23. ATM Mermer Ocağında Ölçülen Eklemlere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı. 80

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil 4.24. Diyarbakır-Hani Mermer Ocaklarında Ölçülen Eklemlere Göre Oluşturulmuş Kontur Diyagramı. 4.3. Diyarbakır-Hani Mermerlerinin Fiziksel Özellikleri ve Standartlara Uyarlanması Mermerde fiziksel özellikler sertlik, yoğunluk, birim hacim ağırlığı, ağırlıkça ve hacimce su emme oranları, don kaybı, porozite ve boşluk oranı tayinlerinin belirlenmesi ile anlaşılmaktadır. Mermerlerin fiziksel ve mekanik özelliklerinin yorumlanmasında kullanılan değişik standartlar vardır. Bu çalışmada, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel ve mekanik özelliklerinin sınır değerlerini tanımlayan TS 2513, kaplama olarak kullanılan doğal kayaçların sahip olmaları gereken fiziksel ve mekanik özelliklerinin sınır değerlerini tanımlayan TS 1910, mermer ve kalsiyum karbonat bileşimli kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel ve mekanik özelliklerinin sınır değerlerini tanımlayan TS 10449 ve kayaların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel ve mekanik özelliklerinin sınır değerlerini 81

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER tanımlayan ASTM (C97,C170, C99, C241 ) standartlarına göre değerlendirmeler yapılmıştır. Don tesirine dayanıklılık, inşaatlarda dış kısımlarda kullanılacak mermerler için önemli bir değerdir. Diyarbakır-Hani mermerlerinin don sonrası ağırlık kaybı deney sonuçu Çizelge 4.4 te verilmektedir. Çizelge 4.4. Diyarbakır-Hani Mermerleri Don Sonrası Ağırlık Kaybı Deney Sonuçu. Tigre Mermer Ocağı Beden Mermer Ocağı Toprak Mermer Ocağı Don Kaybı (%) 1,00 0,91 1,01 Kayaç içindeki minerallerin sertliği ve % oranları göz önüne alınarak kayacın yaklaşık sertliği hakkında fikir edinilebilir. Mohs sertlik cetvelinde veya mineral kitaplarında verilen mineral sertlik değerleri, sertlik için birer ipucu değerlerinde olup sayı aralıklarındaki sertlik farkları birbirine eşit değildir (Kun, 2000). Sertlik, ocak ve fabrika işletmelerinde önemli bir parametre olarak önümüze çıkmaktadır. Ocakta kaya sertliklerine göre kesim makineleri seçilir. Fabrikalarda ise disk ve aşındırıcılar kaya sertliklerine göre belirlenir. Sertlikleri fazla olan kayalara fabrika kesimlerinde dikkat edilir ve kesici eleman hızları düşürülür. Cila hattındaki abraziv taşıyan polisaj kafalarına uygun silimler konulur. Yaya trafiğinin çok yoğun olduğu alanlara sert ve aşınmaya dayanıklı mermer türleri renkleri baz alınarak döşenir (Önenç, 2004). Diyarbakır-Hani mermerlerinin yapısında % 90,67 oranında CaCO 3 bulunmuş ve Mohs sertlik cetvelinden sertliği 3,5 olarak tespit edilmiştir. Çizelge 4.5 te Schmidt darbe çekici ile ISRM yöntemine göre elde edilen Schmidt sertlik endeksi değerleri verilmektedir. Bu yönteme göre 20 tane ölçüm yapılmıştır. Ölçülen değerlerden en küçük 10 tanesi atıldıktan sonra kalan en büyük 10 tanenin ortalaması alınmış ve Schmidt sertlik endeksi 48,5 olarak bulunmuştur. 82

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Çizelge 4.5. Diyarbakır-Hani Mermerlerinin ISRM Yöntemiyle Elde Edilen Schmidt Sertlik Endeksi Değerleri. Tigre Mermer Ocağı Toprak Mermer Ocağı Beden Mermer Ocağı Ölçüm Adedi Ölçüm Değeri Ortalama Schmıdt Ölçüm Değeri Ölçüm Adedi Ölçüm Değeri Ortalama Schmıdt Ölçüm Değeri Ölçüm Adedi Ölçüm Değeri Ortalama Schmıdt Ölçüm Değeri 36 32 32 37 43 34 36 40 42 45 42 32 38 36 46 42 33 53 41 50 51 43 43 45 41 45 42 20 34 41,9 20 42 44,8 20 45 48,5 36 46 57 36 43 58 40 32 43 41 46 32 48 39 40 24 40 45 41 30 30 28 45 41 36 45 37 36 42 32 Diyarbakır-Hani mermerlerinin fiziksel özelliklerinin belirlenmesi için Tigre Mermer, Toprak Mermer ve Beden Mermer Ocaklarından alınan numuneler üzerinde TS 699 a göre deneyler yapılmış ve deney sonuçları Çizelge 4.6 da verilmektedir. Ayrıca Tigre Mermer Ocağından alınmış yönü belli (0, 90 açılarla ) numuneler üzerinde TS 699 a göre deneyler yapılmış ve deney sonuçları Çizelge 4.7 de verilmektedir. 83

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 84

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 85

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.3.1.Fiziksel Özelliklerin Standartlar Açısından Değerlendirilmesi Diyarbakır-Hani mermerler ocaklarından Tigre Mermer Ocağı Mermerlerinin, don sonrası ağırlık kaybı (%) 1,0, birim hacim ağırlığı 24,64 kn/m 3 veya 2,51 gr/cm 3, ağırlıkça su emme oranı (%) 1,36 ve porozitesi (%) 3,40 olarak bulunmuştur. Buna göre Tigre Mermer ocağı mermerlerinin; 1. TS 1910 a göre ağırlıkça su emme oranı (<0,75) sınır değerini taşımadığı, birim hacim ağırlığı (>2,55) sınır değerini taşımadığı ve porozitesinin (<2) sınır değerini taşımadığı saptanmıştır. Dolayısıyla Tigre Mermer Ocağı mermerleri, kaplama olarak kullanılan doğal kayaçların sahip olmaları gereken fiziksel özelliklere sahip değildirler. 2. TS 2513 e göre ağırlıkça su emme oranı (<1,80) sınır değerini taşıdığı, birim hacim ağırlığı (>2,55) sınır değerini taşımadığı ve don sonrası ağırlık kaybı (<5) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Tigre Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel özelliklerden sadece birim hacim ağırlığı sınır değerine sahip değildir. 3. TS 10449 a göre ağırlıkça su emme oranı (<0,4) sınır değerini taşımadığı, doluluk oranı (>98) sınır değerini taşıdığı ve don sonrası ağırlık kaybı (<1) sınır değerinde olduğu belirlenmiştir. Dolayısıyla Tigre Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel özelliklerden sadece ağırlıkça su emme oranına sahip değildir. 4. ASTM (C97,C170, C99, C241) ye göre ağırlıkça su emme oranı en fazla (<0,75) sınır değerini taşımadığı, birim hacim ağırlığı en az (2,595) sınır değerini taşımadığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Tigre Mermer Ocağı mermerleri, kayaların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel özelliklere sahip değildirler. Diyarbakır-Hani mermer ocaklarından Toprak Mermer Ocağı Mermerlerinin, don sonrası ağırlık kaybı (%) 0,91, birim hacim ağırlığı 24,40 kn/m 3 veya 2,47 gr/cm 3, ağırlıkça su emme oranı (%) 1,80 ve porozitesinin (%) 4,44 olarak bulunmuştur. Buna göre Toprak Mermer Ocağı mermerlerinin; 86

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 1. TS 1910 a göre ağırlıkça su emme oranı (<0,75) sınır değerini taşımadığı, birim hacim ağırlığı (>2,55) sınır değerini taşımadığı ve porozitesinin (<2) sınır değerini taşımadığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Toprak Mermer Ocağı mermerleri, kaplama olarak kullanılan doğal kayaçların sahip olmaları gereken fiziksel özelliklere sahip değildirler. 2. TS 2513 e göre ağırlıkça su emme oranı (<1,80) sınır değerini taşıdığı, birim hacim ağırlığı (>2,55) sınır değerini taşımadığı ve don sonrası ağırlık kaybı (<5) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Toprak Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel özelliklerden sadece birim hacim ağırlığı sınır değerini taşımamaktadır. 3. TS 10449 a göre ağırlıkça su emme oranı (<0,4) sınır değerini taşımadığı, doluluk oranı (>98) sınır değerini taşıdığı ve don sonrası ağırlık kaybı (<1) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Toprak Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel özelliklerden sadece ağırlıkça su emme oranına sahip değildir. 4. ASTM (C97,C170, C99, C241 ) ye göre ağırlıkça su emme oranı maks. (<0,75) sınır değerini taşımadığı, birim hacim ağırlığı min.(2,595) sınır değerini taşımadığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Toprak Mermer Ocağı mermerleri, kayaların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel özelliklere sahip değildirler. Diyarbakır-Hani mermer ocaklarından Beden Mermer Ocağı Mermerlerinin, don sonrası ağırlık kaybı (%) 1,01, birim hacim ağırlığı 24,08 kn/m 3 veya 2,46 gr/cm 3, ağırlıkça su emme oranı (%) 1,68 ve porozitesi (%) 4,13 olarak bulunmuştur. Buna göre Beden Mermer Ocağı mermerlerinin; 1. TS 1910 a göre ağırlıkça su emme oranı (<0,75) sınır değerini taşımadığı, birim hacim ağırlığı (>2,55) sınır değerini taşımadığı ve porozitesinin (<2) sınır değerini taşımadığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Beden Mermer Ocağı mermerleri, kaplama olarak kullanılan doğal kayaçların sahip olmaları gereken fiziksel özelliklere sahip değildirler. 87

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 2. TS 2513 e göre ağırlıkça su emme oranı (<1,80) sınır değerini taşıdığı, birim hacim ağırlığı (>2,55) sınır değerini taşımadığı ve don sonrası ağırlık kaybı (<5) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Beden Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel özelliklerden sadece birim hacim ağırlığı sınır değerini taşımamaktadır. 3. TS 10449 a göre ağırlıkça su emme oranı (<0,4) sınır değerini taşımadığı, doluluk oranı (>98) sınır değerini taşıdığı ve don sonrası ağırlık kaybı (<1) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Beden Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel özelliklerden sadece ağırlıkça su emme oranına sahip değildir. 4. ASTM (C97,C170, C99, C241 ) ye göre ağırlıkça su emme oranı maks. (<0,75) sınır değerini taşımadığı, birim hacim ağırlığı min.(2,595) sınır değerini taşımadığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Beden Mermer Ocağı mermerleri, kayaların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel özelliklere sahip değildirler. 4.4. Diyarbakır-Hani Mermerleri Kimyasal Özellikleri Mermerlerde, istenilen kimyasal özellikler paslanma tehlikesinin mevcudiyeti, asitlere dayanıklılık ve açık hava tesirlerine dayanıklılığın belirlenmesidir. Mermerlerde pas; hava ve nemin etkileriyle renk, bozulma ve boyanmaların belirmesidir. Paslanma,deney örneklerine uygulandığında mermerin sarı veya kahve renk almasıdır. Çok önemli bir deneydir. Şayet mermerde bu türden renk verici piritler bulunuyorsa ve fark edilmemişse ocağın kapanmasına sebep olması yanında yatırımlarda boşa gidecektir. Diyarbakır-Hani mermerlerine paslanma tehlikesi deneyi uygulandığında sarı renkli lekelerin oluştuğu gözlemlenmiştir. Şekil 4.25 de Diyarbakır-Hani bölgesindeki Beden Mermer Ocağından, Şekil 4.26 da Toprak Mermer Ocağından ve alınan numuneler üzerinde gerçekleştirilen pas tehlikesi tayini görüntülenmektedir. 88

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Diyarbakır-Hani mermerlerine asitlere dayanıklılık deneyi uygulandığında mermer yüzeyinde renk ve bozuşmalar oluştuğu gözlemlenmiştir. Şekil 4.27 de Diyarbakır Hani bölgesindeki Toprak Mermer Ocağından, Şekil 4.28 de Beden Mermer Ocağından alınmış numuneler üzerinde asitlere dayanıklılık deneyinin sonuçları görüntülenmektedir. Açık hava tesirlerine dayanıklılığının belirlenmesi amacıyla yapılan deneylerde ise yüzeyde herhangi bir renk ve bozulmalar gözlemlenmemiştir. Şekil 4.29 da Diyarbakır Hani bölgesindeki Tigre Mermer Ocağından, Şekil 4.30 da Toprak Mermer Ocağından alınmış numuneler üzerinde açık hava tesirlerine dayanıklılık deneyinin sonuçları görüntülenmektedir. Çizelge 4.8 de ise ocaklardan alınmış örneklerin pas tehlikesi deneyi, asitlere dayanıklılık deneyi ve açık hava tesirlerine dayanıklılık deneyi sonuçları verilmektedir. Şekil.4.25. Diyarbakır-Hani Bölgesi Beden Mermer Ocağından Alınan Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Pas Tehlikesi Deneyi. 89

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil.4.26. Diyarbakır-Hani Bölgesi Toprak Mermer Ocağından Alınan Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Pas Tehlikesi Deneyi. Şekil 4.27. Diyarbakır-Hani Bölgesi Toprak Mermer Ocağından Alınan Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Asitlere Dayanıklılık Deneyi. 90

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil 4.28. Diyarbakır-Hani Bölgesi Beden Mermer Ocağından Alınan Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Asitlere Dayanıklılık Deneyi. Şekil 4.29. Diyarbakır-Hani Bölgesi Tigre Mermer Ocağından Alınan Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Açık Hava Tesirlerine Dayanıklılık Deneyi. 91

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Şekil 4.30. Diyarbakır-Hani Bölgesi Toprak Mermer Ocağından Alınan Numuneler Üzerinde Yapılmış Olan Açık Hava Tesirlerine Dayanıklılık Deneyi. Çizelge 4.8. Diyarbakır-Hani Mermerleri Ocaklarından Alınan Numunelerin Pas Tehlikesi Tayini, Asitlere Dayanıklılık ve Açık Hava Tesirlerine Dayanıklılık Deneyleri Sonuçları. Mermer Ocağının Adı Pas Tehlikesi Tayini Deneyi Asitlere Dayanıklılık Deneyi Açık Hava Tesirlerine Dayanıklılık Deney Toprak Mermer Ocağı Sarı renkli lekeler görüldü Yüzeyde renk ve görünüşte bozulmalar var Bozulma Yok Tigre Mermer Ocağı Sarı renkli lekeler görüldü Yüzeyde renk ve görünüşte bozulmalar var Bozulma Yok Beden Mermer Ocağı Sarı renkli lekeler görüldü Yüzeyde renk ve görünüşte bozulmalar var Bozulma Yok 92

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.5. Diyarbakır-Hani Mermerlerinin Mineralojik ve Petrografik Özellikleri Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer, Toprak Mermer ve Beden Mermer ocaklarından alınan bej renkli, kireçtaşı mermer örneklerinden hazırlanan ince kesitler hem mineralojik hem de petrografik özellikleri açısından incelenmiştir. Ayrıca bu kireçtaşı mermerlerinin bünyelerinde bulan elementlerin oksit değerlerini ifade eden kimyasal içerikleri belirlenmiştir. 4.5.1. Mineralojik ve Petrografik Özellikleri 4.5.1.1 Makroskobik İnceleme Çalışma alanından alınan örnekler farklı renkler sunmamaktadırlar. Açık, bej renkli ve bazen biraz daha koyu, bej renkli oldukları gözlemlenmiştir. Diyarbakır- Hani bölgesi mermerleri masif yapıya sahiptir. Sertliği ortalama 3,5 Mohs civarında olan örnekler asitle reaksiyona girerek hızlı bir köpürme göstermiştir. 4.5.1.2. Mikroskobik İnceleme Diyarbakır-Hani bölgesindeki mermerlerden hazırlanan ince kesitlerin polarizan mikrokop (Leica DMLSP) altında yapılan incelemelerinde kireçtaşı mermerlerinin bol fosilli oldukları saptanmıştır. Paleontolojik analiz sonucunda Diyarbakır-Hani bölgesi mermerlerinin Alt Miyosen yaşlı oldukları belirlendi. Diyarbakır-Hani bölgesi mermerleri alg, mercan, foraminifer (bentik+az plantik) fosillerince zengin, az intraklastlı resifal kireçtaşlarıdır. Bağlayıcı madde olarak mikritiktir, ancak çatlak dolgularında sparit çimento da gözlemlenmiştir. Çatlaklarda genellikle kil dolgu, bir miktarda kalsit oluşumu mevcuttur. Şekil 4.31 ve Şekil 4.32 de Beden Mermer ocağından, Şekil 4.33 ve Şekil 4.34 te Tiğre Mermer ocağından, Şekil 4.35 ve Şekil 4.36 da Toprak Mermer ocağından, alınmış ince kesitlerin mikroskop altında görüntüleri verilmektedir. 93

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Spiroclypeus sp. Textularia sp. 0 0.25 0.5 mm Şekil 4.31. Beden Mermer Ocağından Alınmış Numunelerin İnce Kesiti (Textularia sp. ve Spiroclypeus sp.) Amphistegine sp. 0 0.25 0.5 mm Şekil 4.32. Beden Mermer Ocağından Alınmış Numunelerin İnce Kesiti (Amphistegine sp.) 94

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Miogypsina sp. Alg 0 0.25 0.5 mm Şekil 4.33. Tigre Mermer Ocağından Alınmış Numunelerin İnce Kesiti (Miogypsina sp. ve Alg). Alg 0 0.25 0.5 mm Şekil 4.34. Tigre Mermer Ocağından Alınmış Numunelerin İnce Kesiti (Algler). 95

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Amphistegina sp. 0 0.25 0.5 mm Şekil 4.35. Toprak Mermer Ocağından Alınmış Numunelerin İnce Kesiti (Amphistegina sp. ve Alg.) Fosil Parçası. 0 0.25 0.5 mm Şekil 4.36. Toprak Mermer Ocağından Alınmış Numunelerin İnce Kesiti (Fosil Parçası İçeren) 96

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.5.2. Kimyasal Bileşim Kimyasal bileşim, mermerin içindeki elementlerin oksit değerlerinin toplamıdır. Kimyasal analizlerde kayacın içindeki; SiO 2, Al 2 O 3, FeO, MgO, CaO, K 2 O, TiO 2, H 2 O ve kızdırma kaybı yüzde oranları tespit edilir. Bu oranların toplamının % 100 e yaklaşması analizin doğruluğunu belirlemektedir. Diyarbakır- Hani Bölgesi mermerlerinden alınan örneklerin içeriğini belirlemek için kimyasal analiz yapılmış ve bulunan sonuçlar Çizelge 4.9 da verilmektedir. Analiz sonuçlarından da görüldüğü gibi Diyarbakır-Hani mermerleri CaCO 3 içerikli olup, önemli ölçüde detritik kuvars ve az miktarda da dolomitik içermektedir. Çizelge 4.9. Diyarbakır- Hani Bölgesi Mermerleri Kimyasal Bileşimleri. Mermer Ocağının Adı % SiO 2 % Fe 2 O 3 %Al 2 O 3 %CaCO 3 %MgCO 3 Tigre Mermer ±2,88 ±1,90 ±1,80 ±91,73 ±1,30 Beden Mermer ±3,28 ±1,68 ±2,17 ±91,37 ±0,86 Toprak Mermer ±4,16 ±1,93 ±2,19 ±88,41 ±2,18 4.6. Diyarbakır-Hani Mermerleri Mekanik Özellikleri Diyarbakır-Hani bölgesindeki mermer ocaklardan alınan numuneler üzerinde tek eksenli basınç dayanımı, nokta yük dayanımı, yerinde basınç dayanımı, dolaylı yöntemle kayaçların çekme dayanımı (brazilian deneyi), eğilme dayanımı, darbe dayanımı, ortalama aşınma dayanımı (Böhme) ve ultrasonik hız deneyi gibi teknomekanik deneyler yapıldı. 4. 6.1. Tek Eksenli Basınç Dayanımı Değerleri Küp şeklinde kesilmiş numunelere saniyede 10-12 kg/cm 2 lik bir basınç gerilmesi altında numunelere kırılıncaya kadar kuvvet yüklemesi yapılır. Tek eksenli basınç dayanımı tabaka doğrultusuna ve dikine gelecek şekilde uygulanır. Ayrıca 97

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER döşemede kullanılan mermerler içinde büyük önem taşır. Mermerlerin, parlatma (polisaj) hattındaki baskıya dayanıp dayanamadıklarına yardımcı olur. Tek eksenli basınç deneyleri, parlatma (levha veya fayans) hatlarındaki basınç dayanımına ait bilgiyi verir. Bazı mermerler polisaj kafalarının baskısına dayanamayıp, çatlar. Bu nedenle mamulün arka tarafına özel koruyucular konularak dayanım artırılır. Diyarbakır-Hani bölgesindeki ocaklardan alınan normal numuneler üzerinde Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Maden Mühendisliği Kaya Mekaniği laboratuarında yapılmış olan mekanik özelliklerden tek eksenli basınç direnç sonuçları Çizelge 4.10 da, Çizelge 4.11 de ise Tigre Mermer ocağından alınmış yönlü (0 ve 90 açılarla) numunelerin tek eksenli basınç direnci değerleri verilmektedir. Şekil 4.37. de Diyarbakır-Hani bölgesindeki Tigre mermer ocağından 0 ve 90 açılarla alınmış numunelerin karot alma yönleri verilmektedir. 5 Nolu Numuneler (90 o ) 2 Nolu Numuneler (0 o ) 3 Nolu Numuneler (0 o ) Şekil 4.37. Diyarbakır-Hani Bölgesindeki Tigre Mermer Ocağından 0 ve 90 Açılarla Alınmış Numunelerin Karot Alma Yönleri. 98

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 99

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 100

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.6.2. Yerinde Basınç Dayanımı Diyarbakır-Hani Bölgesi mermerlerinin Schmidt sertlik endeksi değerlerine göre hesaplanmış yerinde basınç dayanımı değerleri Çizelge 4.18 de verilmektedir. Çalışma alanı mermerlerinin yüzey sertlik endeksi yardımıyla hesaplanan basınç dayanımının en az,en yüksek değerleri ve laboratuarda ölçülen basınç dayanımı değerleri Şekil 4.38 de verilmiştir. Çizelge 4.12. Diyarbakır-Hani Mermerlerinin Yüzey Sertlik Endeksiyle Yerinde Basınç Değerinin Bulunması Mermer Ocağının Adı Schmidt Çekici Endeks Değeri (MPa) Mermerin Basınç Dayanımı σ cmax (MPa) Mermerin Max. Basınç Dayanımı σ cmin (MPa) Mermerin Min. Basınç Dayanımı σ c (MPa) Tigre Mermer Toprak Mermer Beden Mermer 41,9 57,3 65,0 49,6 44,8 61,9 69,6 54,2 48,5 67,7 75,6 59,8 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Tigre Mermer Toprak Mermer Schmidt Çekici Endeks Değeri (MPa) Mermerin Basınç Dayanımı σc (MPa) Beden Mermer Mermerin Max. Basınç Dayanımı σcmax (MPa) Mermerin Min. Basınç Dayanımı σcmin (MPa) Şekil 4.38. Mermerlerin Yerinde ve Laboratuarda Ölçülen Basınç Dayanımları 101

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.6.3. Nokta Yükleme Dayanımı Nokta yükü dayanımı, kayacın tek eksenli sıkışma dayanımı ile ilişkili bir indekstir. Nokta yükü dayanımı indeksi ile tek eksenli sıkışma dayanımı arasında görgül bir ilişki olup, C katsayısı pratik amaçlar için 24 alınabilir. Ancak bu katsayının kayacın tipine,anizotropisinin derecesine vb. gibi faktörlere bağlı olarak kayaçtan kayaca 13 il 50 arasında değiştiği göz ardı edilmemelidir. Diyarbakır-Hani mermerlerinin nokta yük dayanımı indeksi 4,42 olarak bulunmuştur. Çizelge 4.13 te Diyarbakır-Hani mermerlerinin nokta yük dayanımı değerleri verilmektedir. σ c = C. I s (4.1) 4.6.4. Dolaylı Çekme Dayanımı Değerleri (Brazilian Deneyi). Diyarbakır-Hani mermerlerinin çekme gerilmeleri karşısındaki dayanımları, kayaçların çekme gerilmelerinin belirlenmesinde en kolay ve pratik yöntem olan Brazilian yönteminden yararlanılarak belirlenmiştir. Çalışma alanından alınmış numunelerden elde edilen karotların çapları 5,4 cm alınmış ve yükleme hızları 0,50 kn/sn olarak uygulanmıştır. Bunun neticesinde, Tigre Mermere ait numunelerin dolaylı çekme dayanımı 2,58 MPa, Toprak Mermere ait numunelerin dolaylı çekme dayanımı 2,47 MPa, Beden Mermere ait numunelerin dolaylı çekme dayanımı 2,70 MPa olarak bulunmuştur. Çizelge 4.14 te Diyarbakır-Hani mermerlerinin dolaylı yöntemle çekme dayanımı (brazilian) deneyi değerleri verilmektedir. 4.6.5. Sonik Hız Deneyi Bir katı madde içerisindeki ultrasonik darbe hareketinin hızı o malzemenin elastik özelliklerine ve yoğunluğuna bağlıdır. Bazı malzemelerin kalitesi elastik sertliğe bağlıdır. Bu yüzden ultrasonik darbe hızı ölçüm cihazı elastik özelliklerin tespiti kadar o malzemenin kalitesini göstermekte sıkça kullanılmaktadır. Özellikle metal dışındaki beton ve ahşap malzemelerin kalitesi bu şekilde ölçülebilir. Ultrasonik test, metallere uygulandığında bu nesnelerdeki içsel çatlaklar ışınsal yönde geri yansıma ve bunların alıcı tarafından toplanması ile tespit imkanı verir. 102

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER Yüzeyden çatlağa darbe hareketi için cihaz birçok kez konumlandırılıp çatlak pozisyonu mümkün olduğunca tahmin edilebilinir. Çizelge 4.15 de Diyarbakır-Hani mermerlerinin sonik hız deneyi sonuçları verilmektedir. 4.6.6. Ortalama Aşınma Dayanımı (Böhme Deneyi) Mermerlerin aşınma dayanımının bilinmesi son derece önemlidir. Taban döşemelerinde ve merdiven basamaklarında kullanılacak mermer plakalarda oluşabilecek aşınma kayıplarının önceden laboratuarda ölçümü, uygun taş seçimine imkan sağlamaktadır. Ticari tanım kapsamındaki her tür mermer için bilinmesi gereken sürtünme etkisi ile oluşan aşınma kayıpları, genellikle karbonatlı kayaçlarda yüksek, mineral içeriği ve içerdiği minerallerin özellikleri nedeni ile sert kayaç olarak nitelenen magmatik kökenli kayaçlarda ise düşüktür. Bu nedenle karbonatlı minerallerin aşınma dayanımı, sert mermerlere nazaran daha düşüktür. Çizelge 4.16 da Diyarbakır-Hani mermerlerinin ortalama aşınma dayanımı sonuçları verilmiştir. 4.6.7. Eğilme Dayanımı Levha halindeki mermerlerin belirli bir doğrultuda kırılmaya karşı gösterdiği dirençtir. Plaka halindeki numuneye dakikada 450 kilogramı geçmeyecek şekilde kuvvet uygulanmaya başlanır. Kırılma anındaki değer belirlenir. Fabrikada katraklardan çıkartılan levhalar dayanma sehpalarına eğik şekilde yaslanarak muhafaza edilirler. Üst üste fazla konulan levhalar, mermerde gözle görülemeyen bel verme konumuna sahip olacaklardır. Levhada çatlak olmamasına karşın, levha cila hattında eğiklikten dolayı polisaj kafa baskıları altında çatlayacaktır. Fark edilmezse cila hattına zarar verebilecek hasarlar bırakabilir. Çalışma alanındaki Tigre Mermer Ocağı nın eğilme dayanımı 41,09 kg/cm 2, Toprak Mermer Ocağı nın eğilme dayanımı 28,09 kg/cm 2 ve Beden Mermer Ocağı2nın eğilme dayanımı 29,36 kg/cm 2 olarak bulunmuştur. Bütün Ocaklardaki eğilme dayanımının ortalaması alındığında 33,13 olarak bulunmuştur. Diyarbakır-Hani mermerlerinin eğilme dayanımı deney sonuçları Çizelge 4.17 de verilmektedir. 103

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 104

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 105

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 106

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 107

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 108

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.6.8. Darbe Dayanımı Mermerlerin kullanım alanlarının belirlenmesinde darbe dayanımının bilinmesi önemlidir. Darbe dayanımı deneyinde öncellikle tokmağın düşme yüksekliklerinin bulunması gerekmektedir. Bunun için yapılan hesaplamalarda bu yükseklikler 2,56 cm, 5,12 cm, 7,68 cm, 10,24 cm, 12,8 cm ve 15,36 cm olarak bulunmuştur. Her ocak için ayrı ayrı bulunan darbe dayanımı değerlerinin ortalaması alındığında, Diyarbakır-Hani mermerlerinin ortalama darbe dayanımı 12,66 kg.cm/cm 3 alınabilir. Diyarbakır-Hani mermerlerinin darbe dayanımı deney sonuçları Çizelge 4.18 te verilmektedir. Çizelge 4.18. Diyarbakır- Hani Mermerleri Darbe Dayanımı Deney Sonuçları. Mermer Ocağının Adı Numune No Tokmağın Düşme Yüksekliği H=0,04*V (cm) Darbe Sayısı (n) Darbe Dayanımı Dn (kg cm/cm 3 ) Ortalama Darbe Dayanımı Dn (kg cm/cm 3 ) 1 2,56 3 12 2 5,12 3 12 Tigre 3 7,68 4 20 12,40 Mermer 4 10,24 2 6 5 12,8 3 12 15,36 1 2,56 3 12 2 5,12 3 12 Toprak 3 7,68 4 20 12,40 Mermer 4 10,24 2 6 5 12,8 3 12 15,36 1 2,56 2 6 2 5,12 2 6 Beden 3 7,68 5 30 13,20 Mermer 4 10,24 3 12 5 12,8 3 12 15,36 109

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 4.6.9. Mekanik Özelliklerin Standartlar Açısından Değerlendirilmesi Diyarbakır-Hani mermerler ocaklarından Tigre Mermer Ocağı Mermerlerinin, tek eksenli basınç direnci 601,92 kgf/cm 2, böhme yüzeysel aşınma direnci 6,8 cm 3 /50cm 2, darbe dayanımı 12,4 kg.cm/cm 3, eğilme direnci 41,09 kg/cm 2 olarak saptanmıştır. Buna göre Tigre Mermer Ocağı Mermerlerinin; 1. TS 1910 a göre tek eksenli basınç direnci (>500) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (>50) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (<15) sınır değerlerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Tigre Mermer Ocağı mermerleri, kaplama olarak kullanılan doğal kayaçların sahip olmaları gereken mekanik özelliklerden sadece eğilme direnci sınır değerine sahip değildir.. 2. TS 2513 a göre tek eksenli basınç direnci (>500) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (>50) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (<15) sınır değerini taşıdığı, darbe dayanımı (>6) sınır değerini taşımadığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Tigre Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken mekanik özelliklere sahip değildir. 3. TS 10449 a göre tek eksenli basınç direnci (döşeme için) (>500) sınır değerini taşıdığı ve (kaplama için) (>300) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (>60) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (döşeme için) (<15) sınır değerini taşıdığı ve (kaplama için) (<25) sınır değerini taşıdığı, darbe dayanımı (döşeme için) (>6) sınır değerini taşıdığı ve(kaplama için) (>4) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Tigre Mermer Ocağı mermerlerinin, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken mekanik özelliklerden sadece eğilme direnci sınır değerine sahip değildir. 4. ASTM (C97,C170, C99, C241 ) ye göre tek eksenli basınç direnci (Min) (520) sınır değerini taşıdığı, eğilme direncinin (Min) (70) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (Max) (10) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Tigre Mermer Ocağı mermerlerinin, kayaçların doğal yapı taşı olarak 110

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken mekanik özelliklerden sadece eğilme direnci sınır değerine sahip değildir. Diyarbakır-Hani mermerler ocaklarından Toprak Mermer Ocağı Mermerlerinin, tek eksenli basınç direnci 537,17 kgf/cm 2, böhme yüzeysel aşınma direnci 6,4 cm 3 /50 cm 2, darbe dayanımı 12,4 kg.cm/cm 3, eğilme direnci 28,94 kg/cm 2 olarak bulunmuştur. Buna göre Toprak Mermer Ocağı Mermerlerinin; 1. TS 1910 a göre tek eksenli basınç direnci (>500) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (>50) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (<15) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Toprak Mermer Ocağı mermerleri, kaplama olarak kullanılan doğal kayaçların sahip olmaları gereken mekanik özelliklerinden eğilme direnci sınır değerine sahip değildir. 2. TS 2513 a göre tek eksenli basınç direnci (>500) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (>50) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (<15) sınır değerini taşıdığı, darbe dayanımı (>6) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Toprak Mermer ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken mekanik özelliklerden eğilme direnci sınır değerine sahip değildir. 3. TS 10449 a göre tek eksenli basınç direnci (döşeme için) (>500) sınır değerini taşıdığı ve (kaplama için) (>300) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (>60) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (döşeme için) (<15) sınır değerini taşıdığı ve (kaplama için) (<25) sınır değerini taşıdığı, darbe dayanımı (döşeme için) (>6) sınır değerini taşıdığı ve(kaplama için) (>4) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Toprak Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken mekanik özelliklerden eğilme direnci sınır değerine sahip değildir. 4. ASTM (C97,C170, C99, C241 ) ye göre tek eksenli basınç direnci (Min) (520) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (Min) (70) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (Max) (10) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Toprak Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak 111

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken mekanik özelliklerden eğilme direnci sınır değerine sahip değildir. Diyarbakır-Hani mermer ocaklarından Beden Mermer Ocağı Mermerlerinin, tek eksenli basınç direnci 512,60 kgf/cm 2, böhme yüzeysel aşınma direnci 6,6 cm 3 /50cm 2, darbe dayanımının 13,2 kg.cm/cm 3, eğilme direnci 29,36 kg/cm 2 olarak bulunmuştur. Buna göre Beden Mermer Ocağı Mermerlerinin; 1. TS 1910 a göre tek eksenli basınç direnci (>500) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (>50) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (<15) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Beden Mermer Ocağı mermerleri, kaplama olarak kullanılan doğal kayaçların sahip olmaları gereken mekanik özelliklerden eğilme direnci sınır değerine sahip değildir. 2. TS 2513 a göre tek eksenli basınç direnci (>500) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (>50) sınır değerlerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (<15) sınır değerini taşıdığı, darbe dayanımı (>6) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Beden Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken mekanik özelliklerden eğilme direnci sınır değerine sahip değildir. 3. TS 10449 a göre tek eksenli basınç direnci(döşeme için) (>500) sınır değerini taşıdığı ve (kaplama için) (>300) sınır değerini taşıdığı, eğilme direnci (>60) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (döşeme için) (<15) sınır değerini taşıdığı ve (kaplama için) (<25) sınır değerini taşıdığı, darbe dayanımı (döşeme için) (>6) sınır değerini taşıdığı ve(kaplama için) (>4) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Beden Mermer Ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken mekanik özelliklerden eğilme direnci sınır değerine sahip değildir. 4. ASTM (C97,C170, C99, C241 ) ye göre tek eksenli basınç direnci (Min) (520) sınır değerini taşımadığı,eğilme direncinin (Min) (70) sınır değerini taşımadığı ve böhme yüzeysel aşınma direnci (Max) (10) sınır değerini taşıdığı belirlenmiştir. Dolayısıyla Beden Mermer ocağı mermerleri, kayaçların doğal yapı taşı olarak 112

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken mekanik özelliklerin sınır değerlerine sahip değildir. 4.6.10. Elastisite Modulü Genel olarak kayaçların elastisite modülleri kayaç tipi, porozite, tane büyüklüğü ve su muhtevasından etkilenmektedir. Elastisite modülü tabakalanmaya ve çatlaklara dik olarak ölçüldüğünde, paralel olarak ölçülenden daha büyük değerdedir. Kayaçların elastisite modülünün değişik değerlerde oluşu, kısmen homojenite ve anizotropilerine kısmen de deney yöntemlerine bağlıdır. Elastisite modulü deneyi; mermerin soğuk-sıcak bölgelere göre uzama ve kısalma olayıdır. Elastisite modülünün (E) hesaplanmasında kullanılan 3 yöntem vardır. Bunlar; 1. Basınç dayanımının (σ) belirli bir yüzdesine ait gerilme düzeyindeki teğet modülü, 2. Gerilme-birim deformasyon eğrisinin doğruya en yakın olan kısmının ortalama eğimi. 3. Eğri üzerinde sıfır gerilme düzeyi ile basma dayanımının belirli bir yüzdesine ait noktaların birleştirilmesi ile elde edilen kiriş modülü tayin edilir. Bu çalışmada kullanılan örneklerin elastisite modüllerini bulabilmek için, örnekler üzerinde meydana gelen deformasyonlar transducer yardımıyla belirlenmiştir. Transducer deney örneğine etki eden her yük aralığı için oluşan deformasyonları bilgisayar yardımıyla kaydeden bir cihazdır. Diyarbakır- Hani bölgesi mermer ocaklarından alınan yönü belli olan, laboratuarda 0 açıyla (2 ve 3 nolu numuneler) ve 90 açıyla (5 nolu numune) kesilmiş 8 er numune üzerinde yapılan deneylerlerden elde edilen verilerle oluşturulan polinom denkleminden hesaplanan regresyon değerleri Şekil 4.9-4.30 da verilmektedir. Çizelge 4. 17 de Diyarbakır-Hani mermerlerine ait elastisite modulü değerleri sunulmaktadır. Diyarbakır-Hani Mermerlerine ait ortalama elastisite modulü değeri 5,53 GPa olarak hesaplandı. 113

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 114

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 2-1 Nolu Numunenin Birim-Deformasyon Eğrisi Gerilme (MPa) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 y = 240759x 2 + 2505,6x - 0,4628 R 2 = 0,9984 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.39. 2-1. Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 2-2 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 20 Gerilme (MPa) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 y = 432799x 2 + 996,08x - 0,1216 R 2 = 0,9976 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 Birim Deformasyon Şekil 4.40. 2-2. Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 115

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 2-3 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon 25 20 y = 1E+06x 2-507,03x + 0,2138 R 2 = 0,9989 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.41. 2-3. Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 2-4 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon 25 20 y = -77633x 2 + 4753,8x - 0,3035 R 2 = 0,9998 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.42. 2-4. Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 116

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 2-5 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 30 25 y = 481609x 2 + 2514,3x - 0,3604 R 2 = 0,9993 Gerilme (MPa) 20 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.43. 2-5. Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 2-6 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 35 Gerilme (MPa) 30 25 20 15 10 y = 505303x 2 + 1071,4x - 0,3044 R 2 = 0,9993 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 Birim Deformasyon Şekil 4.44. 2.6. Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 117

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 2-7 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 25 20 y = -149687x 2 + 3919,3x + 0,0169 R 2 = 0,9984 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,002 0,004 0,006 0,008 Birim Deformasyon Şekil 4.45. 2.7. Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 2-8 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 25 20 y = 405048x 2 + 2747,8x - 0,7771 R 2 = 0,9994 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.46. 2-8. Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 118

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 3-1 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 25 20 y = 362648x 2 + 3316,9x - 0,3847 R 2 = 0,9987 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.47. 3-1 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 3-2 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 25 20 y = 225748x 2 + 4327,1x - 0,2314 R 2 = 0,9992 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.48. 3-2 Nolu Numunenin Elastisite Modülü Grafiği 119

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 3-3 nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon eğrisi 30 25 y = 554263x 2 + 1026,6x - 0,2244 R 2 = 0,9996 Gerilme (MPa) 20 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 Birim Deformasyon Şekil 4.49. 3-3 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 3-4 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 15 y = -1E+06x 2 + 9358,9x + 0,1016 R 2 = 0,9923 Gerilme (MPa) 10 5 0 0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 Birim Deformasyon Şekil 4.50. 3-4 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 120

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 3-5 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 25 20 y = 28389x 2 + 4641,3x - 0,6821 R 2 = 0,9967 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.51. 3-5 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 3-6 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 15 y = -73741x 2 + 3216,5x + 0,0668 R 2 = 0,9993 Gerilme (MPa) 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.52. 3-6 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 121

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 3-7 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi Gerilme (MPa) 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 y = -25578x 2 + 5156,1x - 0,3387 R 2 = 0,9902 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.53. 3-7 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 5-1 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 25 20 y = 530367x 2 + 1069,5x - 0,2399 R 2 = 0,9982 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 Birim Deformasyon Şekil 4.54. 5-1 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 122

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 5-2 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi Gerilme (MPa) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 y = 36316x 2 + 3109,6x - 0,7407 R 2 = 0,9981 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 Birim Deformasyon Şekil 4.55. 5-2 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 5-3 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 25 20 y = 191065x 2 + 3676,8x - 0,3832 R 2 = 0,9997 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 Birim Deformasyon Şekil 4.56. 5-3 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 123

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 5-4 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi Gerilme (MPa) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 y = 467358x 2 + 736,25x - 0,0521 R 2 = 0,9962 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 Birim Deformasyon Şekil 4.57. 5.4 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 5-5 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 25 20 y = 530242x 2 + 2888x + 0,126 R 2 = 0,9997 Gerilme (MPa) 15 10 5 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Birim Deformasyon Şekil 4.58. 5.5 Nolu Numunenin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrisi 124

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 2 Numaralı Numunelerin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrileri 35 numune 2,1 30 numune 2,2 25 numune 2,3 Gerilme (MPa) 20 15 numune 2,4 numune 2,5 10 numune 2,6 5 numune 2,7 numune 2,8 0 0 0,002 0,004 0,006 0,008 Birim Deformasyon Şekil 4.59. 0 Açıyla Alınmış 2 Nolu Numunelerin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrileri 125

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 3 Numaralı Numunelerin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrileri 30 Numune 3,1 25 Numune 3,2 20 Numune 3,3 Gerilme (MPa) 15 Numune 3,4 10 Numune 3,5 5 Numune 3,6 Numune 3,7 0 0 0,002 0,004 0,006 0,008 Birim Deformasyon Şekil 4.60. 0 Açıyla Alınmış 3 Nolu Numunelerin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrileri 126

4. ARAŞTIRMA BULGULARI Mesut TONÇER 5 Numaralı Numunelerin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrileri 25 Numune 5,1 20 Numune 5,2 Gerilme (MPa) 15 10 Numune 5,3 Numune 5,4 5 Numune 5,5 0 0 0,002 0,004 0,006 0,008 Birim Deformasyon Şekil 4.61. 90 Açıyla Alınmış 5 Nolu Numunelerin Gerilme-Birim Deformasyon Eğrileri 127

5. SONUÇ ve ÖNERİLER Mesut TONÇER 5. SONUÇ ve ÖNERİLER 1. Diyarbakır-Hani mermerleri, dünyada kabul gören standartlardan kökenlerine göre sınıflandırıldıklarında; sedimanter kireçtaşı mermerleridir. 2. İnceleme alanı ve yakın çevresinin jelojisi incelenmiş ve çalışma konusu olan Toprak mermer ocağının, Tigre mermer ocağının, Beden mermer ocağının ve Atm mermer ocağının Alt Miyosen yaşlı Fırat formasyonu içerisinde yer aldığı tespit edilmiştir. 3. Diyarbakır-Hani bölgesi mermerleri topoğrafik olarak işletilebilen, düşey ve yanal devamlılığı olan, blok verebilen, yapraklanma göstermeyen mermerlerdir. 4. Diyarbakır-Hani bölgesindeki mermer ocaklarında süreksizlik ölçümleri yapılmıştır. Bu süreksizlik ölçümleri neticesinde 3 eklem takımı tespit edilmiştir. Bu eklem takımlarının ortalama yönelimini ifade eden kontur diyagramları hazırlanmış ve blok boyutu indeksi ve hacimsel eklem sayıları belirlenmiştir. Buna göre; bütün ocaklarda çok geniş bloklar alınabileceği hesaplanmış ve gözlemlenmiştir. 5. Diyarbakır-Hani bölgesindeki ocaklardan alınan numunelerden, TS 699 a göre deneyler yapılmış, fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. 6. Ayrıca, Tigre mermer ocağından 0 açıyla (2 ve 3 nolu numuneler) ve 90 açıyla (5 nolu numune) alınmış 8 er numune üzerinde fiziksel ve mekanik deneyler yapılmıştır. 7. Diyarbakır-Hani bölgesindeki ocaklardan alınan numuneler üzerinde TS 699 a göre yapılan fiziksel deneyler sonucunda bu mermerlerin birim hacim ağırlıkları, ağırlıkça su emme oranı (%), don sonrası ağırlık kaybı oranı ve porozite değerleri her ocak için ayrı ayrı hesaplanmış ve bu değerlerin birbirine yakın oldukları gözlemlenmiştir. Mekanik deneyler sonucunda ise tek eksenli basınç değerinde, eğilme direnci değerinde, yüzeysel aşınma direnci değerinde ve darbe direnci değerinde de büyük farklılık gözlenmemiştir. Bununla birlikte Tigre mermer ocağından alınmış yönlü numunelerin fiziksel ve mekanik özellikleri değerleri de incelendiğinde büyük farklılıklar gözlenmemektedir. Buna göre Diyarbakır- Hani mermerlerinin izotropik özelliğinden bahsedilebilir. 128

5. SONUÇ ve ÖNERİLER Mesut TONÇER 8. Diyarbakır-Hani bölgesindeki ocaklardan alınan numuneler üzerinde TS 699 a göre yapılan fiziksel ve mekanik deneyler sonucunda, bu mermerlerin, kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olması gereken fiziksel ve mekanik özelliklerin birçoğunun sınır değerlerine (TS 2513) sahip olduğu bulunmuştur. 9. Diyarbakır-Hani bölgesindeki ocaklardan alınan numuneler üzerinde TS 699 a göre yapılan fiziksel ve mekanik deneyler sonucunda, bu mermerlerin, kaplama olarak kullanılan doğal kayaçların sahip olması gereken fiziksel ve mekanik özelliklerin birçoğunun sınır değerlerine (TS 1910) sahip olduğu bulunmuştur. 10. Diyarbakır-Hani bölgesindeki ocaklardan alınan numuneler üzerinde TS 699 a göre yapılan fiziksel ve mekanik deneyler sonucunda, bu mermerlerin; mermer ve kalsiyum karbonat bileşimli kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olması gereken fiziksel ve mekanik özelliklerin birçoğunun sınır değerlerine (TS 10449) sahip olduğu anlaşılmıştır 11. Diyarbakır-Hani bölgesindeki ocaklardan alınan numuneler üzerinde TS 699 a göre yapılan fiziksel ve mekanik deneyler sonucunda, bu mermerlerin; kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel ve mekanik özelliklerin birçoğunun sınır değerlerine (ASTM C97, C170, C99, C241) a göre sahip olduğu bulunmuştur. 12. Diyarbakır Hani mermerleri önemli bir rezerve sahiptir. Bu yatakların optimum koşullar altında işletilmesi sonucunda yöre halkına ekonomik olarak önemli katkılar sağlayacak ve işsizliği azaltacaktır 129

KAYNAKLAR ACAR, H., 1994, Cilalama İşlemi Mermer,Vol 34, pp.18-21. AKBİLGİÇ, M. N.,January 1997, Analysis of the Influences of Marble Characteristics on The Marble Productıon Cost Parameters, The Mıddle East Technıcal Unıversıty, Master Thesis ALTINÇİÇEK, A., 2001. Mermer Ocağı Açımında Dikkat Edilecek Bölgesel ve Yerel Kriterler, ANON, 1978, Suggested Methods for the Quantitative Description of Discontinutities in Rock Masses, Int. J. R. Mech. Min. Sci&Geomech Abstr., V. 15, pp.319-368. AYHAN, 2000. Diyarbakır Mermer Sektörü, T.C. Başbakanlık Güneydoğu Anadolu Projesi Bölge Kalkınma İdaresi Başkanlığı Aralık,2000. ASTM, 1993, Standart Terminology Relating to Dimension Stone(Exterior), C503-89 ASTM, 1993, Standart Terminology Relating to Dimension Stone, C119-92a ARIKAN, M., 1968. Mermer ve Mermercilik, Ankara Basımevi BACAKOĞLU (TÜRKMEN), F., ALTINÇİÇEK, A., 1998. Mermer Sektöründe Alt Yapı ve Sevkıyat Sorunları, İzmir Mermer Dergisi. Yıl. 4, S.18, s. 103 104 BAKRAÇ, S. 1997. Kayaçlarda Yerinde Kırık ve Çatlak Sistemlerinin Tayini, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Adana. BAŞÇETİN, A, TUNCER, G, ve İPEKOĞLU, B, 1977. " Türkiye Mermer Sektörüne Genel Bir Bakış ", II. Mermer Sempozyumu, Afyon, s : 1 13 BİLGİN, M., VE ÇAKAR, E., 1998, " Mermer Araştırması ", İstanbul Ticaret Odası, Yayın No: 1998- I, İstanbul. BUTNER, A., 1974, Diamonds Tools and Stone, Industrial Diamond Rewiev, March CEVİZCİ, H., 1996, Mermerlerin Jeomekanik Özelliklerinin Belirlenmesi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Isparta. 130

ÇAVUMİRZA, M., 2002. Mucur-Kırşehir Yöresi Mermerlerinin Jeomekanik ve Teknolojik Özelliklerinin Belirlenmesi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Adana. ÇAVUMİRZA, M., KILIÇ, Ö., ANIL, M., 2003, Mucur (Kırşehir) Yöresi Kireçtaşı Mermerleri ve Travertenlerinin Fiziko-mekanik Özellikleri, Türkiye IV. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s. 119-120, 18-19 Aralık, Afyon. ÇİFTEPALA, M., 2001. Meşebağları (Toplu Köy Çermik, Diyarbakır) Mermerlerinin Jeomekanik ve Teknolojik Özelliklerinin Belirlenmesi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilimdalı Yüksek Mühendislik Tezi, Adana. DOĞAN, Z. ve GÜRÇEŞME, A., 1983. Türkiye Mermer Potansiyeli ; 1. Uluslarası Mermer Sempozyumu, İstanbul Maden İhracatçıları Birliği Yayını, 102-108 s.s DURAN, O. ve Diğerleri, 1998. Güneydoğu Anadolu' da Midyat ve Silvan Gruplarının Stratigrafisi, Sedimantolojisi ve petrol Jeolojisi, TPJD Bülteni c. 1/2 Aralık ERDOĞAN, B.,YAVUZ, A., B., 2003. Güneydoğu Anadolu nun Miyosen Paeocoğrafyası İle Mermer Yataklarının İlişkisi, Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgesinin Ekonomik Maden Potansiyeli Sempozyomu, 22-23 Mayıs 2003, Diyarbakır, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları : 80, s.1-16. ERTÜRK, A., 1996. Mermerlerin Jeomekanik Özelliklerine Bağlı Olarak İşletme Yöntemi Seçiminin Araştırılması, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilimdalı Yüksek Mühendislik Tezi, Ankara. ERGUVANLI, K. ve YÜZER, E., 1985. Mermer Ocağı İşletmelerini etkileyen Mühendislik Jeolojisi Parametreleri; 2. Uluslarası Mermer Sempozyumu, İstanbul Maden İhracatçıları Birliği Yayını, 9-17 s. ERDOĞAN, M., VE YÜZER, E, 1999. " Türkiye Endüstriyel Mineraller Envanteri ", Mermer ve yapıtaşları, s : 131 137 131

ERTÜRK, A., 1996. Mermerlerin Jeomekanik Özelliklerine Bağlı Olarak İşletme Yönetimi Seçiminin Araştırılması, Haceettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Mühendislik Tezi, Ankara. EYÜBOĞLU, A., S., 2000. Investıgatıon Of Segment Wear On Dısc Cuttıng Machınes In Ankara Andesıtes, Haccettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı Master Tezi, 160s. GARCIA-GUINEA, J., SAPALSKI, C., CARDENES, V., LOMBARDERO, M., 2000. Mineral Inlays in Natural Stone Slabs: Techniques, Materials and Preservation, Construction and Building Materials 14, 365-373. GÜNDÜZ, L., ŞENTÜRK, A., SARIŞIK. A., 1995. Mermer İşletme Tesislerinde Mermer Makineleri Üzerine Teknik Bir Araştırma, Türkiye I. Mermer Sempozyumu, Afyon. GÜRCAN, S., SABAH, E., 2003. Türkiye ve Afyon da Mermer Sektörünün Gelişim Trendi, Türkiye IV. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s. 387, 18-19 Aralık, Afyon. GÖRGÜLÜ, K., VE CEYLANOĞLU, A., 1996. " Mermer İşletme Yöntemleri, İşletme Sistemleri ve Türkiye' de Karşılaşılan Bazı Sorunlar ", C. Ü. Mühendislik Fakültesi Madencilik Bilim ve Teknolojisi Dergisi, Sivas, s:109-117 ISRM, 1978. Rock Characterisatıon, Testing and Monitoring. ISRM suggested. Methods Regramon, Oxford. KARACA, Z., ONARGAN, T., KUN, N., 1995. Selleksiyon, Mermercilikteki önemi ve Etkin Parametreler, İzmir Mermer Dergisi. Yıl. I, S.3, s. 23-26. KARACA, Z.,2003. Mermerlerin Yataklanma Şekilleri, Mermer Meslekiçi Eğitim Semineri, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları : 74, s.82-93., 13-19 Ocak 2003. KARAKUŞ, A., 1999. Diyarbakır Yöresinde İşletilebilir Nitelikteki Mermerlerin Kesilebilirlik Parametrelerinin İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Adana. 132

KILIÇ, A., M., KARAKUŞ, A., KESKİN, M., Ö., 2003. Diyarbakır Yöresi Mermerlerinin Fiziko-mekanik Özellikleri-Özgül Enerji İlişkisi. Türkiye IV. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s. 159-171, 18-19 Aralık, Afyon. KIZILAĞAÇLI, M., 1988. Mermer Üretim Teknolojileri, s. 19-22 KOÇU, N., DERELİ, M., 2003. Mermerlerin Günümüz Mimarisinde Kaplama (Duvar- Döşeme) Elemenı Olarak Kullanılması Ve Uygulanması, Türkiye IV. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s. 62, 18-19 Aralık, Afyon. KRUSE, S.E., SCHNEIDER, J.C.,, D.J., INMAN, J.A., HICKEY, T.D., 2000. Ground Penetrating Radar 43: 239-249. KUN, N., 2000, Mermer Jeolojisi ve Teknolojisi, Tezer Matbaası, İzmir, 149s. KUŞCU, M., BAĞCI, M., 2003. Afyon Mermer Sektörü Ve Türkiye Mermer Sektöründeki Yeri. Türkiye IV. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s. 128, 18-19 Aralık, Afyon. KÜÇÜK, K., 2000. Mermerlerde Yükleme Hızının Tek Eksenli Basınç Dayanımına Olan Etkisinin Araştırılması. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği Bölüm, Maden İşletme Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, İzmir. MEMMER YATIRIMI (Fizibilite Raporu), 2001. Elazığ Ticaret Ve Sanayi Odası, Elazığ 2001 MONTERIO, P.J.M., OSTERTAG, C.P., NIELSON, U., COHEN, J., 2001. Fatigue Susceptibility of Marble, Materials and Design, 22 (2001), 393-398. ÖNENÇ, D.İ., 2003. Güneydoğu Anadolu Bölgesi Kayalarının Mermer Olabilme Potansiyelleri, Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgesinin Ekonomik Maden Potansiyeli Sempozyomu, 22-23 Mayıs 2003, Diyarbakır, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları : 80, s.28-40. ÖNENÇ, D.İ., 2004. Ocak Açılımını ve Blok Kullanımını Etkileyen Koşullar. Mermer Blok Çıkarma Teknolojileri Semineri, 12-17 ocak 2004, Ankara..TMMOB Maden Mühendisleri Odası Sürekli Eğitim Merkezi, s.33-50 ÖZÇELİK, Y., BAYRAM, F., İRFAN, C., E., ABBAS, S., E., 2003. Bir Mermer Ocağında Doğal Yapı Taşı Olarak Kullanılabilecek Bölgelerin Belirlenmesi 133

Ve Zon Haritasının Oluşturulması. Afyon Mermer Sektörü Ve Türkiye Mermer Sektöründeki Yeri. Türkiye IV. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s. 139, 18-19 Aralık, Afyon. SIRIŞIK, A., GÜNDÜZ, L., 1996. Mermer Kesiminde Kullanılan Elmaslı Diskli Kesiciler, Doğal Yapı ve Kaplama Taşı Mermer Teknolojisi, Sayı:1 ŞENTÜRK, A., GÜNDÜZ, L., SARIIŞIK, A., 1995. Yapı ve Kaplama Taşı Olarak Kullanılan Endüstriyel Kayaçlara Teknik Bir Bakış, Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir. ŞENTÜRK, A., GÜNDÜZ, L., SARIIŞIK, A., TOSUN, Y., İ., 1996. Mermer Teknolojisi, Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik- Mimarlık Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü, Mart 1996, Isparta T. S. E., TS 2513 / Şubat 1977. Doğal Yapı Taşları, Ankara. T. S. E., TS 699 /1987, Tabii Yapı Taşları Muayene ve Deney Metotları, Ankara. T. S. E., TS 1910 /1987, Tabii Yapı Taşları Muayene ve Deney Metotları, Ankara. TURANBOY, A., 2003. Süreksizliklerle Sınırlandırılmış Kaya Bloklarının Üç- Boyutlu Gösterimi ve Dağılımları. Afyon Mermer Sektörü Ve Türkiye Mermer Sektöründeki Yeri. Türkiye IV. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s. 291-292, 18-19 Aralık, Afyon. VARDAR, M., 1980. Mermerlerin Uygarlık Tarihindeki Yeri, Türkiye' de Mermer Yapı ve Dekorasyon. YALÇIN, R.E., 1997. Block Size Determination in Marble Quarrying, A Thesis Submitted to The Graduate School of Natural and Applied Sciences of The Middle East Technical University, January 1997, Ankara. YAVUZ, B., A., 2003. Mermer Ocaklarında Blok Mermer Üretimini Etkileyen Jeolojik Parametreler, Mermer Meslekiçi Eğitim Semineri, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları : 74, s.52-64., 13-19 Ocak 2003. YAVUZ, B., A., 2003. Doğal Yapı Taşları Standartları.Güneydoğu Anadolu Bölgesi Kayalarının Mermer Olabilme Potansiyelleri, Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgesinin Ekonomik Maden Potansiyeli Sempozyomu, 22-23 Mayıs 2003, Diyarbakır, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları : 80, s. 68-76. 134

ULUSAY, R., 2001. Uygulamalı Jeoteknik Bilgiler. TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları: 38.Sayfa 10-57. ZHANG, S., PATERSON, M.S., COX, S.F., 2001. Microcrack Growth and Healing in Deformed Calcite Aggregates, Tectonophysics 335 (2001) 17-36. ZHANG, Z.X., YU, J., KOU, S.Q., LINDQVİST; P.-A., 2001. Effects of High Temperatures on Dynamic Rock Fracture, International Journal of Rock Mechanics&Mining Sciences 38, 211-225. 135

ÖZGEÇMİŞ 1968 Yılında Cizre de doğdu. İlk, orta ve lise öğrenimini Diyarbakır da tamamladı. 1985 yılında Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü ne girdi ve 1990 yılında mezun oldu. 1991 yılında kısa dönem olarak askerliğini yaptı. 1992-1995 yılları arasında Çukurova üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü nde yüksek lisans yaptı. 1995-1997 yılları arasında özel şirketlerde çalıştı. 1998 yılında Köy Hizmetleri Diyarbakır İl Müdürlüğünde çalışmaya başladı. Evli ve bir çocuk babasıdır. 136