Bu deneysel çalışma, İzmir'in Urla Yarımadası'ndaki yığma yapı stokunda en yaygın olarak kullanılan iki taş türüne odaklanmaktadır: kumtaşı ve kireçtaşı. Bu taşların, bölgedeki tarihi ve modern taş yığma binaların yapısal bütünlüğü için kritik öneme sahip olan basınç altındaki davranışları ayrıntılı bir şekilde analiz edilmiştir. Mekanik performanslarını basınç gerilmeleri altında değerlendirmek için, kapsamlı bir saha araştırmasından sonra toplanan taş numunelerine tek eksenli basınç yükleri uygulanmıştır. Taşların mikro yapısını karakterize etmek için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Brunauer-Emmett-Teller (BET) analizlerinden yararlanılmıştır. SEM analizi, taşların yüzey morfolojisi ve mikro yapısal bileşimi hakkında ayrıntılı bilgiler sunarak, tane boyutu ve bağlanma farklılıklarını ortaya koymuştur. BET analizi ise taşların mekanik dayanımı ve dayanıklılığını etkileyen önemli faktörler olan özgül yüzey alanı ve gözenek boyutu dağılımını belirlemek için kullanılmıştır. Sonuçlar, kireçtaşının basınç gerilmeleri altında kumtaşına göre önemli ölçüde üstün mekanik özellikler sergilediğini göstermiştir. Özellikle, daha küçük gözenekler ve daha az mikro çatlaklarla karakterize edilen daha yoğun ve homojen mikro yapı, kireçtaşının daha yüksek basınç dayanımına katkıda bulunmuştur. Bu durum, kireçtaşının daha büyük yüzey alanına ve daha az gözenekli bir yapıya sahip olduğunu gösteren BET analiziyle de doğrulanmıştır. Buna karşılık, nispeten daha yüksek gözenekliliğe sahip olan kumtaşı, eksenel yükler altında deformasyona ve kırılmaya karşı daha düşük direnç göstererek, daha düşük basınç dayanımı sergilemiştir. Çalışma, doğal yapı malzemelerinin mekanik performansını belirlemede mikro yapısal özelliklerin önemini vurgulamaktadır.
Hazırlanan makalede etik kurul izni alınmasına gerek yoktur. Hazırlanan makalede herhangi bir kişi/kurum ile çıkar çatışması bulunmamaktadır.
Yazar, Elif Naz Çelik ve İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Tümleşik Araştırma Merkezleri (TAM) çalışanlarının, özellikle Dr. Şeyda Horzum Şahin, Mutlu Devran Yaman ve Burcu Akdağ Çağlar'ın yardımları için teşekkür eder.
This experimental study focuses on two most commonly used stone types in masonry building stock on the Urla Peninsula of İzmir: sandstone and limestone. The compressive behavior of these stones, which is critical to the structural integrity of historic and contemporary stone masonry buildings in the region, was analyzed in detail. To assess their mechanical performance under compressive stress, uniaxial compressive loads were applied to the stone samples, which were gathered after an extensive field survey. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Brunauer-Emmett-Teller (BET) analyses were leveraged to characterize their microstructure. SEM analysis provided detailed insights into the surface morphology and microstructural composition of the stones, revealing differences in grain size and bonding. BET analysis was used to determine the specific surface area and pore size distribution, which are key factors influencing the stones' mechanical strength and durability. The results demonstrated that limestone exhibits significantly superior mechanical properties under compressive stress compared to sandstone. Specifically, the denser and more homogeneous microstructure of limestone, characterized by smaller pores and fewer micro-cracks, contributes to its higher compressive strength. This was corroborated by BET analysis, which showed that limestone has a larger surface area and less porous structure, enhancing its load-bearing capacity. In contrast, sandstone, with its relatively higher porosity, displayed lower resistance to compressive forces, making it more susceptible to deformation and failure under axial loads. The study underscores the importance of microstructural characteristics in determining the mechanical performance of natural building materials.
There is no need to obtain permission from the ethics committee for the article to be prepared. There is no conflict of interest with any person / institution in the article prepared.
The help of Elif Naz Çelik and staff of Integrated Research Centers (Tümleşik Araştırma Merkezleri, TAM) in İzmir Institute of Technology, particularly Dr. Şeyda Horzum Şahin, Mutlu Devran Yaman and Burcu Akdağ Çağlar, is gratefully acknowledged.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Structural Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Early Pub Date | December 23, 2024 |
Publication Date | |
Submission Date | August 22, 2024 |
Acceptance Date | October 31, 2024 |
Published in Issue | Year 2024 Volume: 15 Issue: 4 |