MÜHJEO 2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 2015, KTÜ, Trabzon

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

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

İSPİR-ÇAMLIKAYA (ERZURUM) PAPATYA DESENLİ DİYORİTLERİNİN "MERMER" OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl

DN MERMER FİRMASINA AİT BALLIK BOĞAZI BÖLGESİ TRAVERTENİNİN ANALİZ RAPORU

MÜHJEO 2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 2015, KTÜ, Trabzon

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

MÜHJEO 2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 2015, KTÜ, Trabzon

KIRMIZI TRAVERTENİN FİZİKO-MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KURU VE DOYGUN P DALGA HIZINDAN KESTİRİMİ

KIRMIZI TRAVERTENİN FİZİKO-MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN KURU VE DOYGUN P DALGA HIZINDAN KESTİRİMİ

KÖMÜRCÜOĞLU MERMER FİRMASI TRAVERTEN DOĞALTAŞINA AİT DONA DAYANIM ANALİZ RAPORU

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

Saffet YAĞIZ* Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted :

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

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Bu ders notunun çıkarılmasında değerlendirilen ve okunması tavsiye edilen kaynaklar

Kadir KARAMAN (*) Ayhan KESİMAL (**) ÖZET

Mağmatik Kayaçların Kırılganlık İndekslerinin Değerlendirilmesi

KAYALARIN DELİNEBİLİRLİĞİNİ ETKİLEYEN JEOLOJİK ÖZELLİKLER. Adil ÖZDEMİR

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ADANA

KAYAÇ DOKULARINDAKİ MİNERALLERİN BAZI ŞEKİL ÖZELLİKLERİ İLE KAYAÇ KIRILABİLİRLİĞİ ARASINDAKİ İLİŞKİNİN İNCELENMESİ

Karadeniz Teknik Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü, TRABZON. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, TRABZON

JEO 302 KAYA MEKANİĞİ

HAKAN ERSOY 1, MURAT KARAHAN 1 *, ALİ ERDEN BABACAN 2, MUHAMMET OĞUZ SÜNNETÇİ 1

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2018 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

Kayaç Özelliklerinin Keski Aşınmasına Etkileri

Prof.Dr. Atike NAZİK, Çukurova Üniversitesi J 103 Genel Jeoloji I

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2017 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

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

2. MİKRO İNCELEME ( PETROGRAFİK-POLARİZAN MİKROSKOP İNCELEMESİ)

Üst Kretase Yaşlı Bazaltlarda (Trabzon/Türkiye) Birleşik Ayrışma İndeksi (UAI) ile Fiziksel, Mekanik ve Kimyasal Özellikler Arasındaki İlişkiler

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

Laboratuvar adı: JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI. Bağlı olduğu kurum: JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ

TRAKYA FORMASYONU GROVAKLARININ DONMA ÇÖZÜNME DAVRANIġI, (AYAZAĞA-ĠSTANBUL)

X-RAY TEKNİĞİ İLE FELDİSPATLARIN STRÜKTÜREL DURUMLARININ TAYİNİ

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

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

TEK EKSENLİ BASINÇ DAYANIMINI KULLANARAK KAYA MALZEMESİNİN ELASTİSİTE MODÜLÜNÜN TAHMİNİ

SAHA BİLGİLİ-II DERS NOTLARI Hafta ( ) -

İkizdere (Rize) Yöresindeki Granitik Kayaçların Mermer Olarak Kullanılabilirliği

SINIR TENORUNUN EKONOMİK BAKIR MİKTARI TAHMİN HASTASINA ETKİSİ

: 2007 : 13 : 2 :

M. Mustafa ÖNAL 1 Seda ÇELLEK , Kırşehir, TÜRKİYE

ÇELİK LİFLERİN TAZE BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ EFFECT OF STEEL FIBERS ON FRESH CONCRETE PROPERTIES

BULDAN PEGMATOİDLERİNİN MİNERALOJİK VE JEOKİMYASAL İNCELENMESİ

ATIK BARAJLARINDA UYGULANAN JEOTEKNİK ÇALIŞMALAR; GÜMÜŞTAŞ (GÜMÜŞHANE) ÖRNEĞİ SELÇUK ALEMDAĞ ERDAL GÜLDOĞAN UĞUR ÖLGEN

Hacimsel Dane Oranının ve Dane Boyutunun Hamurda Kayaların (BIMRock) Dayanımı Üzerindeki Etkisi

Sulakyurt baraj yeri granitoidlerinin mühendislik jeolojisi özellikleri

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

YENİLME KRİTERİ TEORİK GÖRGÜL (AMPİRİK)

Saraftepe (Trabzon) Tefrit Silinin Jeolojik ve Jeomekanik Özelliklerinin Araştırılması

Asma işletmesi Yeraltı Delik Delme İşlerinde Kullanılan Burguların Performansını Etkileyen Faktörler

Kayaların Testerelerle Kesilebilirliğinin Pratik Olarak Belirlenebilmesi İçin İstatistiksel Bir Yaklaşım

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

Kaya Kütlesi İndisi Sistemi (RMI)

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

Barit Agregasıyla Üretilen Ağır Bir Betonun Özelikleri

Muğla Yöresi Mermerlerinin. Mineralojik, Kimyasal Fiziksel ve Mekanik özellikleri

Bir Tünel Güzergâhındaki Zayıf Kireçtaşlarının Aşınma ve Dayanım Özellikleri Arasındaki İlişkilerin Araştırılması

KANDIRA TAŞININ DAYANIM-SUDA DAĞILMAYA KARŞI DURAYLILIK İLİŞKİSİ, KOCAELİ-TÜRKİYE

KAYAÇLARIN BASİT FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ VE SCHIMIDT YÜZEY SERTLİKLERİ ARASINDAKİ İLİŞKİNİN İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRİLMESİ

KİLLİ-KARBONATLI KAYAÇLARDA NUMUNE UZUNLUĞUNUN ULTRASONİK P-DALGA HIZI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Tamer Efe, Süleyman Demirel Üniv., Mühendislik Fakültesi, Isparta-Türkiye,

ANTALYA - ARAPSUYU MEVKİİNDEKİ BİR BÖLGENİN GEOTEKNİK ÖZELLİKLERİ

ANDEZİTLERİN DIŞ MEKAN KAPLAMA TAŞI OLARAK KULLANIMINDA BERGAMA ÖRNEĞİ

International Journal of Scientific and Technological Research ISSN (Online) Vol 3, No.8, 2017

JEM 419 / JEM 459 MAGMATİK PETROGRAFİ DERSİ

OTOJEN ÖĞÜTMEYİ ETKİLEYEN KRİTERLER

EVALUATION OF THE DYNAMIC AND STATIC MODULUS OF ELASTICITY FOR DRY AND SATURATED SAMPLES IN GRANITIC ROCKS

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

Kayaların Dayanım Özelliklerinin Farklı Doygunluk Koşullarında P-dalga Hızından Kestirimi ve P-Dalga Hızının Fiziksel Özelliklere Olan Duyarlılığı

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ. : Aksaray Üniversitesi Müh. Fak. Jeoloji Müh. Böl. AKSARAY

BAZI KUMTAŞLARINDA MEKANİK, İNDEKS VE PETROGRAFİK ÖZELLİKLER ARASINDAKİ İLİŞKİLERİN EŞLENİK İLİŞKİ ANALİZİ İLE İNCELENMESİ

C6 Mugla White

ESKİŞEHİR DEKİ HAZIR BETON FİRMALARININ BETON KALİTELERİNİN İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRİLMESİ

C5 Mugla White

YAPITAŞI OLARAK KULLANILAN BAZI KAYAÇLARIN FİZİKO-MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

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

Calacatta Oro

Kaya Zemin Sınıflamaları Parametre Seçimi Şev Stabilite Sorunları. Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

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

Domaniç (Kütahya) Bakır-Molibden Cevherleşmesinin Jeolojisi ve Alterasyon Özellikleri

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / Faculty of Engineering JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ / Department of Geological Engineering I. YIL

KAYA KÜTLESİ SINIFLAMALARI

ISPARTA KİLLERİNDEN TUĞLA ÜRETİMİ

Agrega Kimyasal Bileşiminin Yüksek Dayanımlı Betonlar Üzerindeki Etkisi The Effects of Chemical Composition of Aggregate on High Strength Concretes

Çamlıbel (Tokat) Diyabazlarının Fiziko-Mekanik Özelliklerinin Araştırılması

FARKLI YÖNLERDEN ALINAN BETON KAROT NUMUNELERİN BASINÇ DAYANIMLARININ ALTERNATİF BİR YÖNTEMLE TAHMİNİ

BAZALTLARIN KIRMATAŞ YÖNÜNDEN DEĞERLENDİRİLMESİ "TRAKYA - TEKİRDAĞ BÖLGESİ BAZALTLARI ÖRNEĞİ"

Gökçeada da Yüzeylenen Andezit ve Riyodasit Bileşimli Kayaların İçyapı Özelliklerinin Dayanım ve Deformasyon Özelliklerine Etkileri

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

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

Fehmi Arıkan*, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Fizibilite Etütleri Dairesi Başkanlığı, Ankara- Türkiye,

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

KİREÇTAŞLARININ AĞIRLIKÇA SU EMME YÜZDELERİNE GÖRE BİR AYRIŞMA SINIFLAMASI

SARICAKAYA BENTONİTİK VE KAOLİNİTİK KİLLERİN MİNERALOJİK VE KİMYASAL BİLEŞİMİNİN PİŞME DAVRANIŞLARI ÜZERİNE ETKİSİ

JEO302 Kaya Mekaniği

YARASA VE ÇİFTLİK GÜBRESİNİN BAZI TOPRAK ÖZELLİKLERİ ve BUĞDAY BİTKİSİNİN VERİM PARAMETRELERİ ÜZERİNE ETKİSİ

Kayaç dokusal özelliklerinin sınıflandırılması ve kaya mühendisliği uygulamaları

Transkript:

Granitlerde Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Mineral ve Dokusal Özelliklerle İlişkisi The Relationship Between the Uniaxial Compressive Strength and Mineral and Textural Properties of Granites S. Acar,1,*, H. Ersoy 2 1 TTS Uluslararası Mühendislik ve Mimarlık Ltd. Şti, Kozyatağı, İstanbul 2 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, 61 Trabzon (*serhat acar@windowslive.com) ÖZ: Bu çalışmada, Doğu Karadeniz Bölümü ndeki granitik kayaçların dayanım özelliklerinin petrografik özelliklerle ilişkisi aranmış, bu amaçla 9 farklı bölgeden adet örnek temin edilmiştir. Mineralojik tayinler sonucunda monzonit, monzogranit, granodiyorit, siyenogranit ve tonalit olarak adlandırılan kayaçlarda % -45 plajiyoklaz, % 5- ortoklaz, % 25-35 kuvars ve % 5- oranlarında mafik mineral tespit edilmiştir. Deneyler sonucunda, ağırlıkça su emme değerlerinin %.14-.55, görünür porozite değerlerinin %.38-1.47 ve birim hacim ağırlık değerlerinin 22-27 kn/m 3 arasında değiştiği belirlenmiştir. Bununla birlikte, tek eksenli sıkışma dayanımı değerlerinin 1-21 MPa, boyuna dalga hızı değerlerinin kuru örneklerde 31-57 m/sn, suya doygun örneklerde ise 376-59 m/sn arasında değiştiği görülmüştür. Yapılan değerlendirmeler sonucunda, kuvars gibi sert minerallerin varlığının granitlerin dayanımını arttırmadığı ve tane boyutu büyüdükçe granitlerin tek eksenli sıkışma dayanımlarının kısmen azaldığı belirlenmiştir. Granitlerin mafik mineral içeriğinin artması dayanımı düşürmüştür. En yüksek dayanım tek tip mineralin baskın olduğu granitlerde görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Doğu Karadeniz, Granit, Petrografi, Tek Eksenli Sıkışma Dayanımı ABSTRACT: In this study, relationship between the strength properties and petrographic features of the granitic rocks in Eastern Black Sea Region with was investigated and samples were obtained from 9 different regions for this purpose. According to the mineralogical determinations, in rocks named as monzonite, monzogranites, granodiorite, siyenogranit, and tonalite, %-45 plagioclase, %5- orthoclase, %25-35 quartz, and %5- mafic minerals were identified. As a result of the experiments, it was determined that water absorption percents by weight vary between %.14-.55, apparent porosity values vary between %.38-1.47, and unit weight of the granites vary between 22-27 kn/m3. In the meantime, it was observed that uniaxial compressive strength values range between 1-21 MPa, and longitudinal wave velocity values range between 31-57 m/sn for dry condition, and 376-59 m/sn for saturated condition. In the light of the evaluations, it was observed that, presence of hard minerals, such as quartz, does not increase the strength of the granites, and increase in grain size couses decrease partially of uniaxial compressive strength of the granites. Increasing the content of mafic mineral reduced resistance. It was determined that the highest strength generally occurs in granites dominated by a monotype mineral. Keywords: Eastern Black Sea, Granite, Petrography, Uniaxial Compressive Strenght 1. GİRİŞ Kaya mekaniği çalışmalarında karşılaşılan en önemli güçlük yeterli büyüklükte ve sayıda numune temin edilmesi ve temin edilen numunelerin deneye uygun hale getirilebilmesi için yapılması gereken işlemlerdir. Bu nedenle birçok araştırmacı, indeks parametreler, nokta yükü dayanım indeksi, Schmidt çekici geri tepme sayısı, ultrasonik hız ve kayaçların petrografik özellikleri gibi basit deney yöntemlerinden elde edilen verileri tek eksenli sıkışma dayanımının (UCS) tahmininde kullanmaktadırlar. Bu çalışmada dokuz farklı bölgeden alınan granitik kayaç kütlelerinden elde edilen küp örnekler üzerinde yapılan deneyler ile kayaçların indeks özellikleri belirlenmiştir. İndeks özellikleri belirlenen 254

kayaçlar tek eksenli sıkışma dayanımı testine tabi tutulduktan sonra kırılan her numuneye ait parça üzerinden ince kesit yaptırılmıştır. İnce kesitler mikroskop üzerinde incelenerek, nokta sayım yöntemi ile kayaçların mineral yüzdeleri belirlenmiş ve kayacı oluşturan minerallerin boyut ölçümleri yapılmıştır. 2. ÇALIŞMA ALANININ ÖZELLİKLERİ İnceleme alanı Karadeniz Bölgesinin Doğu Karadeniz Bölümü içerisinde olup, çalışma kapsamında 9 farklı bölgeden alınan granitik kayaçlardan örnekler üzerinde çalışılmıştır. Doğu Karadeniz bölgesinin doğu kesimlerinde yer alan Kaçkar Dağları, Doğu Pontid kuzey zonu içindeki granitotidlerin en yoğun alandır. Bu yörede geniş ölçüde Üst Kretase yaşlı birimlerin ve daha sonraki yenilenmesi ile de Eosen yaşlı birimlerin içine sokulan intrüzif kayalar Güven (1993) tarafından, intrüzyon yaşına bakılmaksızın Kaçkar granitoyidleri adı ile tanımlanmıştır. Üst Kretase yaşlı birimleri kesen ve Eosen birimleri tarafından transgrasif olarak örtülen granitoyidler Kaçkar Granitoyidi-I, Eosen yaşlı birimler içine intrüzyon yapmış granitoyidler Kaçkar Granitoyidi-II olarak ayırt edilmiştir. Çalışmada temin edilen granitik kayaç gruplarının hepsi Kaçkar granitoyidinin bulunduğu alanlardan alınmıştır. Şekil 1. Örnekleme noktaları 3. GRANİTLERİN PETROGRAFİK ÖZELLİKLERİ Bu çalışmada, Doğu Karadeniz Bölümü nün çeşitli yerlerinden derlenen 9 farklı gruba ait granitik kayaç bloklarından 162 adet ince kesit yaptırılmıştır. İnce kesitler mikroskopta incelenerek kaya gruplarının mineral yüzdeleri ve minerallerin ortalama, maksimum ve minimum boyut ölçümleri yapılarak petrografik özellikleri belirlenmiştir (Çizelge 1). İnce kesitler, James Swift (Model MPMBL) marka polarizan mikroskopta ayrıntılı olarak incelenmiştir. Kayaçların mineral yüzdelerinin ve boyut oranlarının belirlenmesi için modal analiz yöntemi kullanılmıştır. Yapılan modal analiz sonucunda elde edilen veriler üçgen diyagramlar üzerine işlenerek kayaçların adlamaları yapılmıştır (Çizelge 2, Şekil 3). 255

Çizelge 1. İncelenen granitik kayaçların lokasyonları ve petrografik özellikleri. Örnek Loksayon Doku Mineraloji Kayaç adı 1 İkizdere Porfirik, Monzogranit, granodiorit 2 İkizdere 3 Ilıcaköy 4 İkizdere 5 Çaykara (Trabzon) 6 Çaykara (Trabzon) 7 Dereli (Giresun) 8 Hemşin 9 Ilıcaköy Monzonitik Mikrolitik, Porfirik Porfirik Mikrolitik, Porfirik Porfirik, Monzonitik Porfirik Mikrolitik, Porfirik Porfirik Mikrolitik, Porfirik Hornblend, biyotit hornblend, klorit, sfen hornblend, biyotit klorit, sericite Hornblend, biyotit hornblend, biyotit, klorit hornblend, biyotit, klorit, epidot hornblend, biyotit, klorit, hornblend, biyotit, klorit, epidot, serizit hornblend, biyotit, klorit, Çizelge 2. Örnek gruplarının modal analiz özet çizelgesi Monzogranit, siyenogranit, Monzogranit, granodiorit, kuvars monzonit Monzogranit, granodiorit Monzogranit, granodiorit Monzogranit, granodiorit Siyenogranit, monzogranit Granodiorit, tonalit Granodiorit, monzogranit Örnek Kuvars (%) Plajiyoklaz (%) Ortoklaz (%) Mafik Opak Grupları (%) (%) 1 (n: 18) 55 21 34.38 55 37.59 52 5 19.6 8.68.49 2 (n: 19) 28.26 42 31.56 6 25 35.94 4.4.38 3 (n: 17) 56 1 24.79 55 25 37.22 45 1 31.7 5.93.73 4 (n: ).44 68.75 22.69 6.8.42 5 (n: 15) 46 24 29.64 48 25 36.62 45 24.77 9.85. 6 (n: 17) 51 22 33.43 48 33.28 44 15 25.69 8.8.14 7 (n: 21) 25 26.2 15 19.2 6 42 39.86 17.57.12 8 (n: 18) 52 33 37.6 6 44.45 15 3 6.33 12.63.24 9 (n: 18) 48 28 33.55 65 35 45.54 35 11 19.65 5.65.18 Q (a) : Alkali feldspat granit (b) : Siyeno granit (c) : Monzo granit (d) : Granodiyorit (e) : Tonalit (f) : Kuvars monzonit (g) : Kuvars monzodiyorit 1 9 7 6 6 (a) (b) (c) (d) (e) 7 A 9 (f) (g) 1 6 7 9 1 P Q 1 9 7 6 6 (a) (b) (c) (d) (e) 7 Kayaç Grupları 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7 6 1 Q 9 7 6 (a) (b) (c) (d) (e) 9 (f) (g) 1 9 (f) (g) 1 A P A P 1 6 7 9 1 6 7 9 Şekil 3. Kayaç gruplarına ait modal analiz sonuçlarının QAP diyagramında dağılımı 256

Kayaçların mineralojik bileşimleri kadar içerdikleri minerallerin boyutları da kayaçların mekanik davranışları üzerinde etkili bir parametredir. Bu nedenle bu çalışmada, kayaçları oluşturan minerallerin boyut analizleri yapılarak tek eksenli sıkışma dayanımı ile ilişkisi araştırılmıştır. İstatistiksel ilişkilerde kullanılan veriler Çizelge 3 de sunulmuştur. Çizelge 3. Örnek gruplarının içerdikleri minerallerin boyut analizi özet çizelgesi Örnek Kuvars (%) Plajiyoklaz (%) Ortoklaz (%) Mafik Opak Grupları (%) (%) 1 (n: 18) 6,6,34 1,61 3,,36 1,34 9,,6 3,21,9,17 2 (n: 19) 4,,,96 3,,36 1,8 13,, 1,74,7, 3 (n: 17) 6,, 1,36 4,,32 1,27 11,,48 3,83,69,28 4 (n: ) 3,9, 1,29 5,,56 1,58 18,,52 2,52,99, 5 (n: 15) 6,7, 1,53 3,, 1,18 5,,34 1,35,74,17 6 (n: 17) 7,,6 2, 3,, 1,31 6,, 1,59,85,19 7 (n: 21) 3,, 1,9 1,,,86 8,,68 2,56,69,24 8 (n: 18) 5,26, 1,46 2,9, 1,37 1,,,82,74.26 9 (n: 18) 6..55 1.98 3.95. 1.25 2.9.25 1.16.65.21 4. GRANİTLERİN JEOMEKANİK ÖZELLİKLERİ Kayaçların indeks özelliklerinin mekanik davranışlarına doğrudan etkisi olduğu birçok çalışma ile ispatlanmıştır. Bu çalışmada da, Doğu Karadeniz Bölümü nde bulunan farklı granitik kayaç örnekleri üzerinde basit deneyler ve tek eksenli sıkışma dayanımı deneyleri yapılmış ve kayaçların mineralojik ve dokusal özellikleri ile tek eksenli sıkışma dayanımı (UCS) üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Kayaç grupları üzerinde yapılan UCS deneyleri sonucunda; en yüksek ortalama UCS değerine 211 MPa ile 9 numaralı örneklerin, en düşük ortalama UCS değerine 134 MPa ile 7 numaralı örneklerin sahip olduğu görülmektedir. Tüm örnekler içinde hesaplanan maksimum UCS değeri 261 MPa ile 9 numaralı örnek grubu içerisinde, minumum UCS değeri ise 64 MPa ile 7 numaralı örnek grubu içerisinde hesaplanmıştır. UCS parametresi hesaplarında standart sapma değeri ise 16 ile 41 arasında değişmektedir. İstatistiksel ilişkilerde kullanılan UCS değerleri Çizelge 4 te verilmiştir. Kayaç grupları üzerinde yapılan sonik hız ölçüm deneyleri sonucunda; en yüksek doygun sonik hız değerine 5721 (m/sn) ile 8 numaralı, en düşük doygun sonik hız değerine 47 (m/sn) ile 3 numaralı örneğin sahip olduğu belirlenmiştir. Tüm örnekler içinde hesaplanan maksimum doygun sonik hız değeri 5888 (m/sn) ile 8 numaralı örnek grubu içerisinde, minumum doygun sonik hız değeri ise 3759 (m/sn) ile 3 numaralı örnek grubu içerisinde hesaplanmıştır. Doygun sonik hız parametresi hesaplarında standart sapma değeri ise 123 ile 263 arasında değişmektedir. En yüksek kuru sonik hız değerine 5535 (m/sn) ile 8 numaralı, en düşük kuru sonik hız değerine 3888 (m/sn) ile 4 numaralı örneğin sahip olduğu belirlenmiştir. Tüm örnekler içinde hesaplanan maksimum kuru sonik hız değeri 5743 (m/sn) ile 8 numaralı örnek grubu içerisinde, minumum kuru sonik hız değeri ise 3163 (m/sn) ile 3 numaralı örnek grubu içerisinde hesaplanmıştır. Kuru sonik hız parametresi hesaplarında standart sapma değeri ise 12 ile 258 arasında değişmektedir. Su emme deneyleri sonucunda; ortalama değerler dikkate alınarak, en yüksek ağırlıkça su emme değerine %,49 ile 9 numaralı, en düşük ağırlıkça su emme değerine %,22 ile 8 numaralı örneklerin sahip olduğu anlaşılmaktadır. Tüm örnekler için maksimum ağırlıkça su emme değeri %,56 ile 5 numaralı, minumum ağırlıkça su emme değeri ise %,14 ile 8 numaralı örnekte hesaplanmıştır. Ağırlıkça su emme hesaplarında standart sapma değeri ise.2 ile.5 arasında değişmektedir. İstatistiksel ilişkilerde kullanılan ağırlıkça su emme değerleri Çizelge 5 te verilmiştir. Görünür porozite deneyleri sonucunda; ortalama değerler dikkate alınarak, en yüksek görünür porozite değerine % 1. ile 9 numaralı, en düşük görünür porozite değerine %.58 ile 8 numaralı örneklerin 257

sahip olduğu görülmektedir. Tüm örnekler için maksimum görünür porozite değeri % 1.47 ile 5 numaralı, minumum görünür porozite değeri ise %.38 ile 8 numaralı örnekte hesaplanmıştır. Görünür porozite hesaplarında standart sapma değeri ise.4 ile.14 arasında değişmektedir. İstatistiksel ilişkilerde kullanılan görünür porozite değerleri Çizelge 5 te verilmiştir. Çizelge 4. Örnek gruplarının boyuna dalga hızı ve tek eksenli basınç direnci deney verileri Örnek Grupları P-Dalga Hızı (Kuru, m/s) P-Dalga Hızı (Doygun, m/s) Tek Eksenli Sıkışma Dayanımı (MPa) 1 (n: 18) 4588 3773 42 222 5464 4568 518 243 189 121 157 24 2 (n: 19) 4319 379 3978 159 5148 4547 48 124 243 126 188 34 3 (n: 17) 4291 3163 396 274 4891 3759 47 263 184 1 1 28 4 (n: ) 4272 3688 3888 153 5268 4548 4972 154 182 123 158 16 5 (n: 15) 4758 4345 4585 12 551 4854 5324 152 243 124 182 33 6 (n: 17) 48 3969 4374 253 5449 4778 5137 237 185 19 152 7 (n: 21) 4922 7 439 258 5634 4854 5192 3 3 64 134 41 8 (n: 18) 5743 4857 5535 3 5888 52 5721 123 226 84 141 39 9 (n: 18) 4764 46 246 5293 4479 42 227 261 134 211 35 Su içeriği deneyleri sonucunda; ortalama değerler dikkate alınarak, en yüksek su içeriği değerine %,2 ile 5 numaralı, en düşük su içeriği değerine %,8 ile 1 numaralı örneklerin sahip olduğu görülmektedir. Tüm örnekler için maksimum su içeriği değeri %.24 ile 5 numaralı, minimum su içeriği değeri ise %,3 ile 6 numaralı örnekte hesaplanmıştır. Su içerği hesaplarında standart sapma değeri ise.1 ile.5 arasında değişmektedir. İstatistiksel ilişkilerde kullanılan görünür su içeriği değerleri Çizelge 5 te verilmiştir. Çizelge 5. Örnek gruplarının ağırlıkça su emme, görünür porozite ve su içeriği değerleri Örnek Grupları Ağırlıkça Su Emme (%) Görünür Porozite (%) Su İçeriği (%) 1 (n: 18).32.26.28.2.82.66.73.5.1.7.8.1 2 (n: 19).38.32.35.2 1.1.84.91.4.19.13.16.2 3 (n: 17).42.27.32.4 1.11.72.84.1.13.8.1.1 4 (n: ).41.32.36.3 1.8.81.93.8.16.11.13.2 5 (n: 15).56.42.45.3 1.47 1.11 1.18.9.24.18..1 6 (n: 17).48.27.37.5 1.24.7.96.13.22.3.13.5 7 (n: 21).34.21.26.5.88.54.68.14.15.6.9.3 8 (n: 18).29.14.22.3.78.38.58.8.23.13.19.3 9 (n: 18).55.35.49.4 1.47.91 1..11.23.13.17.3 5. PETROGRAFİK ÖZELLİKLERİN JEOMEKANİK ÖZELLİKLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ Kayaçların mekanik davranışları üzerinde etkili olan en önemli parametreler porozite, su içeriği ve su emme gibi kayaç dokusu ile ilişkili özelliklerdir. Bu nedenle literatürde mekanik özelliklerle indeks özellikler arasından birbirinden farklı birçok istatistiksel ilişki kurulmuştur. Örneğin Lashkaripour (2), Yenice (2), Chen ve Hu (3) Chang vd (6), Yalçınalp vd (8) ve birçok araştırmacı indeks parametrelerden yola çıkarak indeks parametreler ile dayanım özellikleri arasında bir ilişkinin olup olmadığı tespit etmeye çalışmışlardır. Bu çalışmada ise mineral içeriğine bağlı olarak tek eksenli sıkışma dayanımının değişimi araştırılmıştır. Sonuç olarak mineral yüzdesi birbirine yakın olan kayaçlarda tek eksenli sıkışma dayanımının arttığı görülmüştür (Şekil 4). 7 numaralı örnek ayrışma derecesinin yüksek olması nedeniyle değerlendirmelere alınmamıştır. 258

kuvars plajiyoklas ortoklas mafik mineral opak mineral 1 16 1 1 1 1 8 9 1 4 2 5 3 6 Şekil 4. Ortalama mineral yüzdeleriyle ortalama tek eksenli sıkışma dayanımı arasındaki ilişkiyi gösteren histogram Kayaçlarda genel olarak mafik mineral (biyotit ve hornblend) oranı yüzdesinin 4.4-17.57 arasında değiştiği görülmektedir. Homojen mineralli kayaçlarla heterojen mineralli kayaçların mekanik davranışı birbirinden farklı olacağından, bu çalışmada mafik mineral yüzdesinin kuvars. plajiyoklaz ve ortoklaz yüzdesine oranının tek eksenli sıkışma dayanımı üzerindeki etkisi araştırılmış ve düşük mafik mineral yüzdesine sahip kayaçların tek eksenli sıkışma dayanımlarının yüksek mafik mineral yüzdesine sahip kayaçlara göre daha yüksek olduğu sonucuna varılmıştır (Şekil 5). 16 16 12 1 8 4 8 9 1 4 2 5 3 6 Örnek Grupları Şekil 5. Mafik mineral yüzdesinin tek eksenli sıkışma dayanımı üzerindeki etkisi Bilindiği gibi, ortoklaz ve kuvars düşük sıcaklık mineralleri iken, Ca lu plajiyoklazlar ve yüksek Na lu plajiyoklazlar düşük sıcaklık mineralleridir. Bu kriter dikkate alınarak, plajiyoklaz mineralleri diğer iki mineralden bağımsız tutulmuş ve tek eksenli sıkışma dayanımı Plajyoklas/(Kuvars+Ortoklaz) oranı ile ilişkilendirilmiştir (Şekil 6). Şekil 6 ya göre, genel olarak Plajyoklas/(Kuvars+Ortoklaz) oranı düşük olan kayaçların tek eksenli sıkışma dayanımı yüksek olduğu anlaşılmaktadır. 259

1.2 1..8 16 1.6.4.2 9 1 4 2 5 3 6 Örnek Grupları Şekil 6. Plajyoklas/(Kuvars+Ortoklaz) oranının tek eksenli sıkışma dayanımı üzerindeki etkisi Kayaçların mineralojik bileşimleri kadar içerdikleri minerallerin boyutları da kayaçların mekanik davranışları üzerinde etkili bir parametredir. Bu çalışmada, ortalama tane boyutu ile tek eksenli sıkışma dayanımı arasında ilişkiler araştırılmış ve kayacı oluşturan minerallerin boyutlarının birbirine yaklaşık eşit olmasının dayanımı azaltmakta olduğu minerallerin boyutları arasında farklılık olmasının ise kayaçların dayanımını arttırmakta olduğu tespit edilmiştir. Bu durum, mineral boyutunun küçülmesinin tek eksenli sıkışma dayanımını arttırdığını da göstermektedir. Aslında tane boyutunun yaklaşık eşit olması tek eksenli sıkışma dayanımını arttıran bir özellik olabilir. Ancak incelenen kayaçlardaki ortoklazın ortalama tane boyutunun diğer minerallere göre yüksek olması (yer yer 1cm) granitik kayaçların dayanım parametresinde ortoklazın çok etkin olduğu sonucunu doğurmuştur (Şekil 7). 4 3 1 2 1 1 2 5 6 8 9 3 1 4 Şekil 7. Minerallerin boyutlarının tek eksenli sıkışma dayanımı üzerindeki etkisi 5. SONUÇLAR Bu çalışmada, petrografik parametreler ve tek eksenli sıkışma dayanımı arasında ilişkiler araştırılmıştır. Petrografik veriler ve tek eksenli sıkışma dayanımı verileri aynı grafikler üzerine düşürülerek arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Petrografik incelemeler sonucu mineral yüzdesi birbirine yakın olan kayaçlarda tek eksenli sıkışma dayanımının arttığı ve düşük mafik mineral yüzdesine sahip kayaçların tek eksenli sıkışma 26

dayanımlarının yüksek mafik mineral yüzdesine sahip kayaçlara göre daha yüksek olduğu sonucuna varılmıştır. Çalışmada kayacın yaklaşık %85-9 ını oluşturan kuvars, plajiyoklaz ve ortoklaz ile tek eksenli sıkışma dayanımı arasında bir ilişki araştırılmış. Bu ilişki araştırılırken, ortoklaz ve kuvarsın düşük sıcaklık minerali, ancak Ca lu plajiyoklazların yüksek Na lu plajiyoklazların düşük sıcaklık mineralleri olması göz önüne alınmış ve plajiyoklaz mineralleri diğer iki mineralden bağımsız tutularak tek eksenli sıkışma dayanımı değerleri Plajyoklas/(Kuvars+Ortoklaz) oranı ile ilişkilendirilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda Plajiyoklaz/(Kuvars+Ortoklaz) oranı arttıkça kayacın tek eksenli sıkışma dayanımının düştüğü gözlenmiştir. Petrografik incelemeler sonucunda granitik kayacı oluşturan minerallerin boyutlarının birbirine yakın değerlerde olması tek eksenli sıkışma dayanımını azalttığı, mineral boyutlarının birbirinden farklı değerlerde olması ise tek eksenli sıkışma dayanımını arttırdığı gözlenmiştir. Ortaya çıkan sonuçta ortoklazın ortalama tane boyutunun diğer minerallere göre yüksek olması (yer yer 1cm) göz önüne alınırsa granitik kayaçlardaki dayanım parametresinde ortoklazın önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Çalışmada benzer indeks ve petrografik özelliklere sahip kayaçlarda dahi farklı dayanım değerleri elde edilmiştir. Her ne kadar taze ve ayrışmamış granit örnekleri seçilmiş olsa da, özellikle bazı ince kesitlerde serisitleşme ve kaolenleşme izlerine rastlanmıştır. Bu durum, deney sonuçlarını etkilemektedir. Bu nedenle bu tür çalışmalarda ayrışma şekli ve derecesi mutlaka bir girdi parametresi olarak düşünülmelidir. 6. KAYNAKLAR Chang, C., Zoback, M. D., Khaksar, A., 6. Empirical relations between rock strength and physical properties in sedimentary rocks. Journal of Petroleum and Engineering, 51, 223-237. Chen, H., Hu, Z., 3. Some factors affecting the uniaxial strength of weak sandstones. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 62, 323-332. Ersoy, H., Kanık, D., 12, Multicriteria decision-making analysis based methodology for predicting carbonate rocks uniaxial compressive strength, Earth Sciences Research Journal, 16(1), 65 74. Güven, İ.H., 1993. Doğu Pontidlerin Jeolojisi ve 1/2. Ölçekli Kompilasyonu, MTA Yayınları, Ankara. Kılıç, A., Teymen, A., 7. Determination of mechanichal properties of rocks using simple methods. Bulletin of Engineering Geology and the Environment. Lashkaripor, G.R., 2. Predicting mechanical properties of mudruck from index parameters. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 61, 73-77. Sönmez, H., Gokceoglu, C., Ulusay, R., 4. Indirect determination of the modulus of deformation of rock masses based on the GSI system. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 41(5), 849-857. Tuğrul A., Zarif, I.H., 1999. Correlation of mineralogical and textural characteristics with engineering properties of selected granitic rocks from turkey. Engineering Geology, 51, 3-317. Yalçinalp, B., Ersoy, H., Ersoy, A.F., Keke, C., 8. Bahçecik (Gümüşhane) travertenlerinin jeolojik ve jeoteknik özellikleri. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 25-34. Yenice, H., 2. Bazı Kayaçların tek eksenli basınç dayanımları ile diğer malzeme özellikleri arasındaki ilişkiler. D.E.Ü. Mühendislik Fakültesi, Fen ve Mühendislik Dergisi, 4, 65-71. 261