Evaluation of Physico-Mechanical Properties of Uşak-Karahallı Marbles with Their Mineralogical-Petrographic Properties

Year 2022, Volume: 22 Issue: 4, 911 - 924, 31.08.2022

Ayşe Nur Alperen , Haluk Çelik , Metin Bağcı

https://doi.org/10.35414/akufemubid.1120230

Cited By: 1

Abstract

In this article, the characteristics of the local marbles were determined by a series of experimental studies carried out on the samples taken from three different marble quarries in the Karahallı District of Uşak. The physical and mechanical properties of the samples determined in accordance with the standards evaluated together with their chemical, mineralogical and petrographic properties. Unit volume weight varies between 2.69 gr/cm3 and 2.74 gr/cm3 while water absorption values by weight at atmospheric pressure are between 0.27-0.35 % in Karahallı marbles. Uniaxial compressive strength values from the mechanical tests performed on Karahallı marbles are determined between 874.8 kg/cm2 and 1027.9 kg/cm2. Böhme abrasion resistance values are between 4.23 cm3/50 cm2 and 5.50 cm3/50 cm2. The CaO ratios of the marbles of the region are between 52.9-55.4%. The Uşak Green Marble contains a higher percentage of SiO2 (5.06%), TiO2 (0.16%) and Fe2O3 (1.25%) compared to other region marbles. The high SiO2 content of the Uşak Green Marble gives this marble a hard structure. It was determined that partial enrichment in TiO2 and Fe2O3 main oxide values in the compositions of opaque minerals, epidote and mica minerals gave this marble a light green color.

Keywords

Marble, Uşak white, Uşak green, Physico-mechanical property, Building stone, Karahallı

Project Number

Bulunmamaktadır

Uşak-Karahallı Mermerlerinin Fiziko-Mekanik Özelliklerinin Mineralojik-Petrografik Özellikleri ile Birlikte Değerlendirilmesi

Abstract

Bu makalede Uşak İli Karahallı İlçesinde üç farklı mermer ocağından alınan numuneler üzerinde gerçekleştirilen bir dizi deneysel çalışmalar ile yöre mermerlerinin özellikleri belirlenmiştir. Numunelerin standartlara uygun biçimde saptanan fiziksel ve mekanik özellikleri; kimyasal, mineralojik ve petrografik özellikleri ile değerlendirilmiştir. Karahallı mermerlerinin birim hacim ağırlığı 2.69 gr/cm3 ile 2.74 gr/cm3 arasında değişim göstermektedir. Atmosfer basıncında ağırlıkça su emme değerleri ise %0.27-0.35 arasındadır. Karahallı mermerlerinde yapılan mekanik deneylerden tek eksenli basınç dayanımlarının 874.8 kg/cm2 ile 1027.9 kg/cm2 arasında değişmekte olduğu belirlenmiştir. Böhme aşınma dayanım değerleri ise 4.23 cm3/50 cm2 ile 5.50 cm3/50 cm2 arasındadır. Yöre mermerlerinin CaO oranları %52.9-55.4 arasındadır. Uşak Yeşil Mermeri diğer bölge mermerlerine göre daha yüksek oranda SiO2 (%5.06), TiO2 (%0.16) ve Fe2O3 (%1.25) içermektedir. Uşak Yeşil Mermerinin yüksek SiO2 içeriği mermerlere sert bir yapı kazandırmıştır. Opak mineraller, epidot ve mika minerallerin bileşimlerinde bulunan TiO2 ve Fe2O3 ana oksit değerlerindeki kısmi zenginleşmenin bu mermere açık yeşil renk verdiği belirlenmiştir.

Keywords

Mermer, Uşak beyazı, Uşak yeşili, Fiziko-mekanik özellik, Yapı taşı, Karahallı

Supporting Institution

Bulunmamaktadır

Project Number

Bulunmamaktadır

Thanks

Bulunmamaktadır

References

• Akçakoca, H., Uysal, Ö. ve Topal, İ., 2003. Mermerlerin Kalite Kontrol Süreci Açısından Tekno-Mekanik Özelliklerinin Önemi. Türkiye IV. Mermer Sempozyumu (Mersem 2003) Bildiriler Kitabı, 18-19.
• Arık, S., 2011. Finike (Antalya) Beydağları formasyonunun mermer olarak kullanılabilirliği ve ekonomik önemi. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 88.
• Atıcı, Ü., 2017. Gümüşler (Niğde) kalsitinin fiziko-mekanik özelliklerinin değerlendirilmesi. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6 (1), 151-157.
• Aysal, N. ve Korkanç, M., 2002. Sivaslı (Uşak) mermer yataklarının jeolojik özellikleri ve mühendislik özellikleri. İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yerbilimleri Dergisi, 15, 1-10.
• Bağcı, M., 2020. Mineralogical, petrographic, and geochemical characterization of colored İscehisar marbles (Afyonkarahisar, W-Turkey). Turkish Journal of Earth Sciences, 29, 946-975.
• Bieniawski, Z.T., 1975. The point-load test in geotechnical practice. Engineering Geology, 9 (1), 1-11.
• Bilim, N. ve Dündar, S., 2019. Dünya Doğal Taş Sektörü İçerisinde Ülkemizin Konumu. Türkiye 10. Uluslararası Mermer ve Doğal Taş Kongresi ve Sergisi Bildiriler Kitabı, 137-142.
• Büyüksağiş, İ.S. ve Gürcan, S., 2005. ASTM ve TSE doğal taş standartlarının karşılaştırılması, Madencilik, 44 (1), 33-41.
• Çelik, M.Y. ve Kırılıveren, S., 2012. Çamlıbel-Ulubey (Uşak) beyaz mermerinin jeolojik ve fiziko-mekanik özelliklerinin araştırılması. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 8 (1), 44-53.
• Deere, D.U. and Miller, R.P., 1966. Engineering Classification and Index Properties for Intact Rock. Air Force Weapons Laboratory, Technical Report, AFWLTR-65-116, University of Illinois.
• DPT 2001. Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu: Endüstriyel Hammaddeler Alt Komisyonu Yapı Malzemeleri II (Mermer-Granit-Yapı Taşları-Arduvaz (sleyt)) Çalışma Grubu Raporu, 8. Beş Yıllık Kalkınma Planı, Yayın No: DPT:2616-ÖİK:627, Ankara.
• Gürcan, S., 2012. Doğaltaş standartlarının incelenmesi ve CE işareti, Madencilik, 51 (1), 35-41.
• Gürcan, S., Yıldız, A. ve Göktan, R.M., 2012. Mermerlerin parlatılmasında mineralojik özelliklerin etkisi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 28 (4), 280-286.
• ISRM, 1981. Rock Characterization, Testing and Monitoring, International Society of Rock Mechanics Suggested Methods, Pergamon Press, Oxford.
• ISRM, 1985. Suggested method for determining point load strength. International Journal of Rock Mechanics, Mining Sciences and Geomechanical Abstracts, 22 (2), 51-60.
• Kalkınma Bakanlığı 2018. Madencilik Politikaları Özel İhtisas Komisyonu Raporu. 11. Kalkınma Planı (2019-2023), Ankara.
• Karahan, D.S., 2018. Dünyada Ve Türkiye’de Doğal Taşlar. MTA Fizibilite Etütleri Daire Başkanlığı, Mart 2018, Ankara.
• Kibici, Y., Mutlutürk, M., Karagüzel, R. ve Bilgin, A., 1992. Karahallı (Uşak) yöresinin jeolojisi ve yöre mermerlerinin mühendislik özellikleri. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni, 7, 165-178.
• Kibici, Y., Karagüzel, R. and Mutlutürk, M., 2001. An investigation on the petrographical and physico-mechanical properties of the marbles from Karahallı, Uşak-Turkey. 4th. International Symposium on Eastern Mediterranean Geology, Isparta, Turkey, 359-369.
• Kun, N., 2000. Mermer Jeolojisi ve Teknolojisi. Tezer Matbaası, İzmir, 149.
• Matula, M., Dearman, W.R., Golodkovskaja, G.A., Pahi, A., Radbruch-Hall, and Dorothy H., 1979. Classification of rocks and soils for engineering geological mapping. part 1: Rock and soil materials. Bulletin of the International Association of Engineering Geology, 19, 364-371.
• Moos, A. and Quervain, F., 1948. Technische Gesteinskunde. Part of the Book Series: Lehrbücher und Monographien aus dem Gebiete der exakten Wissenschaften (LMW, V.15), Verlag Birkhauser, Basel.
• Nesse, W.D., 2000. Introduction to Mineralogy XIII. Edition. Oxford University Press, New York, Oxford, 442.
• Öztank, N. ve Bacakoğlu, T.F., 2001. Mermer-Kireçtaşı ve Konglomeraların Yapılarda Kullanımını Denetleyen Parametreler. Türkiye III. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 123-131.
• Şentürk A., Gündüz L., Tosun Y., İ. ve Sarıışık A. 1996. Mermer Teknolojisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Isparta.
• TS EN 13755, 2014. Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri: Atmosfer Basıncında Su Emme Tayini. TSE, Ankara, 10.
• TS EN 1936, 2010. Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri: Gerçek Yoğunluk, Görünür Yoğunluk, Toplam ve Açık Gözeneklilik Tayini. TSE, Ankara, 10.
• TS EN 14579, 2006. Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri: Ses Hızı İlerlemesinin Tayini. TSE, Ankara, 14.
• TS EN 1926, 2000. Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri: Tek Eksenli Basınç Dayanımı Tayini. TSE, Ankara, 10.
• TS EN 13161, 2009. Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri: Sabit Moment Altında Eğilme Dayanımının Tayini. TSE, Ankara, 17.
• TS EN 14157, 2005. Doğal Taş-Aşınma Direncinin Tayini. TSE, Ankara, 21.
• TS EN 12407, 2008. Doğal Taşlar–Deney Yöntemleri: Petrografik İnceleme. TSE, Ankara, 20.
• TS EN 14158, 2004. Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri: Kopma Enerjisinin Tayini. TSE, Ankara.
• Zafer Kalkınma Ajansı, 2012. TR33 Bölgesi Mevcut Maden Kaynakları ve Stratejiler. Kütahya.
• İnternet Kaynağı 1- Ticaret Bakanlığı, 2020. Doğal Taşlar Sektör Raporu. Ankara. (Erişim Tarihi: 10.04.2022). https://ticaret.gov.tr/data/5b87000813b8761450e18d7b/Do%C4%9Fal%20Ta%C5%9Flar%20Sekt%C3%B6r%20Raporu%202021.pdf