Elazığ Bölgesinin Kırmataş Potansiyeli ve Kullanım Alanları

Year 2020, Volume: 10 Issue: 4, 1007 - 1026, 15.10.2020

Zülfü Gürocak , Emre Kürüm

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.747682

Abstract

Bu çalışmada, Elazığ çevresinde yüzeyleyen kayaçların kırmataş olabilirliği incelenmiştir. Bu amaçla, Keban Metamorfitleri, Kömürhan Ofiyolitleri, Elazığ Magmatitleri, Harami Formasyonu, Maden Karmaşığı, Seske Formasyonu, Kırkgeçit Formasyonu ve Karabakır Formasyonu’ndan alınan bloklardan agrega örnekleri hazırlanmış ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. Laboratuvar çalışmalarından elde edilen sonuçlar, şartname ve standartlarda verilen sınır değerler ile karşılaştırılarak, incelenen kayaçların beton agregası, balast ve yol üst yapı malzemesi olabilirliği ortaya konulmuştur. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, Elazığ Magmatitleri’ne ait andezitler, Harami Formasyonu’na ait kireçtaşları, Maden Karmaşığı’na ait bazaltlar ve Kırkgeçit Formasyonu’na ait kireçtaşlarının beton agregası olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Elazığ Magmatitleri’ne ait andezitler demiryolu balastı olarak kullanılmaya uygundur. Ayrıca, Harami, Seske ve Kırkgeçit Formasyonlarına ait kireçtaşları ile Maden Karmaşığı’na ait bazaltlar tüm katmanlarda yol üst yapı malzemesi olarak kullanılabilir niteliktedir.

Keywords

Agrega, Balast, Elazığ Bölgesi, Yol Üst Yapı Malzemesi

Supporting Institution

Fırat Üniversitesi Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

MF 17.08

Thanks

Bu araştırma projesini destekleyen Fırat Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi'ne ve laboratuvar deneylerinin gerçekleştirilmesinde desteğini esirgemeyen SYCS İnşaat ve Çimento A.Ş yönetici ve çalışanlarına teşekkür ederiz

Crushed Stone Potential of Elazığ Region and Usage Areas

Abstract

In this study, the crushed stone potential of the formations cropped out around Elazığ was investigated. For this purpose, aggregate samples were prepared from block samples collected from Keban Metamorphites, Kömürhan Ophiolites, Elazığ Magmatics, Harami Formation, Maden Complex, Seske Formation, Kırkgeçit Formation and Karabakır Formation and experimental studies were conducted. The results obtained from the experiments were compared with the limit values given in the technical specifications and standards and the usability of the rocks as concrete aggregate, ballast and road superstructure material was determined. The results of this study show that the andesites of Elazığ Magmatics, the limestones of Harami Formation, the basalts of Maden Complex and the limestones of Kırkgeçit Formation can be used as concrete aggregate. The andesites of Elazığ Magmatics are suitable for use as railway ballast. Also, the limestones of Harami, Seske and Kırkgeçit formations and the basalts of Maden Complex are usable in all layers of the road superstructure.

Keywords

Agregate, Ballast, Elazığ Area, Road Superstructure Material

Project Number

MF 17.08

References

• Adam, D., Brandl, H. ve Paulmichl, I., 2010. Dynamic Aspects of Rail Tracks for High-Speed Railways. International Journal of Pavement Engineering, 11, 281-291.
• Akbulut, H., Çetin, S. ve Gürer, C., 2009. Andezit Agregasının Sıcak Karışım Asfalt Kaplamalarında Kullanılabilirliğinin Araştırılması. 5.Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu, Karabük.
• Akpınar Ş., Gonak G. ve Pamukçu, Ç. 2004. “Değişik Kökenli Agregaların Beton Kalitesi Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi” 5. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu. Pp 374-382, İzmir.
• Aksoy, E., Türkmen, İ., ve Turan, M., 2005. Tectonics And Sedimentation in Convergent Margin Basins: An Example From The Tertiary Elazığ Basin, Eastern Turkey. Journal of Asian Earth Sciences, 25: 459-472.
• Aksoy, E., 1993. Elazığ Batı ve Güneyinin Genel Jeolojik Özellikleri. Doğa Türk Yerbilimleri Dergisi, 1/1, 113-123.
• Aktaş, G. ve Robertson, A.H.F., 1990. Late Cretaceous–Early Tertiary Fore-Arc Tectonics And Sedimentation: Maden Complex, SE Turkey, in Proceedings of the International Earth Sciences Congress on Aegean Regions, 271-276, Eds. Savaşçin, M.Y., and Eronat, A.H., İzmir, Turkey.
• Alexander, M.G. ve Milne,T.I., 1995. Influence of Cement Blent and Aggregate Type on Stress Strain Behavior and Elastic Modulus of Concrete. ACI Materials Journal, no 92, May–June, 227-235,.
• Altunbey, M. ve Çelik, S., 2005. Anayatak (Maden-Elazığ) Bakır Cevherleşmesinin Jeolojik, Mineralojik ve Jeokimyasal özellikleri. Geosound/Yerbilimleri, 47, 63-90.
• Apaydın, Ö.F. ve Yılmaz, M., 2019. Bazaltik Kayaçların Balast Kirlenmesi Yönünden Karşılaştırılması. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8 (1), 296-311.
• Arıoğlu, E., Kurt, G., Yoldaş, R. ve Yalçın, H., 2009. Kimi kayaçların çok yüksek devirli (>500) Los Angeles aşınma değerleri. 5. Ulusal Kırmataş Sempozyumu, 1-2 Aralık 2009, İstanbul.
• Baska M.A., 2006. Betonun Basınç Dayanımının Belirlenmesi ve Değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum 50s.
• Canadian Standards Association (CSA), 2014., CANADA CSA A23.2-25A-14 / Test Method for Detection of Alkali-Silica Reactive Aggregate by Accelerated Expansion of Mortar Bars. Cilason., N., 1992. Beton. STFA Yayınları, No: 21, 256 s., İstanbul.
• Cilason., N., 1992. Beton. STFA Yayınları, No: 21, 256 s., İstanbul.
• Coşkun, E. ve Zorlu, K., 2018. Ultramafik Kayaçların Agrega Üretiminde Kaynak Kayaç Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması. 71. Türkiye Jeoloji Kurultayı 23-27 Nisan 2018, Bildiriler Kitabı, Ankara.
• Çetin, S., 2007. Afyon Karahisar Bölgesi Volkanik Kayaçlarının Sıcak Karışım Asfalt Kaplamalarında Agrega Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Y.L. Tezi, Kocatepe Ünv. Fen Bilimleri Enstitüsü. Afyon, 90s.
• Çokmak, B., 2007. Isparta Yöresinde Çıkarılan Ve Beton Üretiminde Agrega Olarak Kullanılan Malzemelerin Özelliklerinin Belirlenmesi. Y.L. Tezi, Süleyman Demirel Ünv., Fen Bilimleri Enstitüsü. Isparta, 47s.
• Davraz, M., Gündüz, L., Şapçı, N. ve Başpınar, E. 2007. Isparta civarı volkanik kayaçların mühendislik özellikleri ve taşıyıcı beton üretiminde kullanılabilirliği. 6. Uluslararası Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, 01-03 Şubat 2007, Bildiriler Kitabı, İzmir, 172-184.
• Di Giuseppe, P., Agostini, S., Lustrino, M., Karaoğlu, Ö., Savaşçın, M.Y., Manetti, P. ve Ersoy, Y., 2018. Transition from Compression to Strike-Slip Tectonics Revealed by Miocene Pleistocene Volcanism West of the Karlıova Triple Junction (East Anatolia). Journal of Petrology, 58/10, 2055-2087.
• Doğan, K. S., 2006. Zonguldak-Sapça Taş Ocağı Agregalarının Fiziksel ve Mekanik Özellikleri. Y.L. Tezi, Z.K.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü. Zonguldak, 56s.
• Dunham, R.J., 1962. Classification of Carbonate Rocks According to Depositional Texture. In Classification of Carbonate Rocks,W.E. Ham. (ed.), 108-121. Amer. Ass. Petrol. Geol. Mem. Tulsa, Oklahoma.
• Erdoğan, B., 1982. Ergani-Maden Yöresindeki Güneydoğu Anadolu Ofiyolit Kuşağının Jeolojisi ve Volkanik Kayaçları, Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 25, 49-50.
• Erdoğan, Y.T., 1995. Betonu Oluşturan Malzemeler; AGREGA, Türkiye Hazır Beton Birliği Yayını, İstanbul, 110s.
• Fındık F.S. ve Saltan M., 2005. Hafif Agregaların Esnek Üstyapı Alttemelinde Kullanılabilirliğinin Araştırılması, Antalya Yöresinin İnşaat Mühendisliği Sorunları Kongresi Bildirileri, 22-24 Eylül 2005, Antalya.
• Giaccio, G., Rocco, C., Violini, D., Zappitelli, J. ve Zerbino, R., 1992. High-Strength Concretes Incorporating Different Coarse Aggregates. ACI Materials Journal, 3, 242-246.
• Güçlüer, K., Günaydin, O., Tekin, Ö.F. ve Şahan, M.F., 2017.Farklı Tipte Agrega Kulanımının Betonun Mekanik Özeliklerine Etkisinin Araştırılması. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6, 1, 107-114.
• Gürbüz, G., 1998. Amasya Bölgesi Agrega Rezervlerinin Hazır Beton Agregası Olarak Kullanım İmkanlarının Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 77s.
• Gürocak, Z., 2016. Dedeyolu Köyü (Sivrice-Elazığ) Civarındaki Geç Kretase Yaşlı Bazaltların Kırmataş Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22 (6), 527-534.
• Hartle A., 1974. A Review of the Geological Factors Influencing the Mechanical Properties on Road Surface Aggregates. Engineering Geology, 7(1), 69-100.
• Huang, H., 2010. Discrete Element Modeling of Railroad Ballast Using Imaging Based Aggregate Morphology Characterization. PhD Thesis, Department of Civil and Environmental Engineering University of Illinois at Urbana Champaign, 164p.
• İbilioğlu, D., 2008. Elazığ Havzası Paleojen İstifinin Mikropaleontolojik (Planktonik Foraminifer ve Ostrakodlarının) İncelenmesi ve Ortamsal Yorumu. Doktora tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, 189s.
• Karacan, D.S., 2006. Zonguldak-Sapça Taş Ocağı Agregalarının Fiziksel ve Mekanik Özellikleri. Y.L. Tezi, Karaelmas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak, 112s.
• Karayolları Teknik Şartnamesi, 2013. Yol Alt Yapısı, Sanat Yapıları, Köprü ve Tüneller, Üst Yapı ve Çeşitli İşler. Karayolları Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Kaya, A., 2014. Keban Metamorfitleri’nin Stratigrafisine İlişkin Yeni Yaş Bulguları. Pamukkale Üniv. Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22 (3), 189-199.
• Kazi, A. ve Al-Mansour, Z.R., 1980. Influence of Geological Factors on Abrasion and Soundness Characteristics of Aggregates. Engineering Geology, 15(3-4), 195-203.
• Ketin, İ., 1966. Anadolu'nun tektonik birlikleri. MTA Dergisi, 66, 20-34.
• Kılıç, A. ve Keskin, M., 2003. Doğu Karadeniz Yöresi Taş Ocakları Malzemelerinin Kırmataş Olarak Değerlendirme Olanakları. III. Ulusal Kırmataş Sempozyumu, İstanbul, 301-306s.
• Kırca, S., 2001. Sütçüler-Menteşe Çakıl Agregasının Beton İmalinde Kullanılmasının Araştırılması, Y.L. Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 88s.
• Kocal, F., 1999, Trabzon-Maçka Başar Taşocağındaki Kireçtaşının Agrega Olma Açısından İncelenmesi. Türkiye 16. Madencilik Kongresi, Ankara, 279-285s.
• Konak, G., Onur, H.A., Karakuş, D. 2009. İnşaat Sektörünün İhtiyacı Olan Agreganın İşletilmesi ve Kentsel Faydaları.” TMMOB İzmir Kent Sempozyumu, İzmir, 229-236s.
• Koralay, T., Çobanoğlu, İ. ve Demir, M., 2014. Ofiyolitler İçerisindeki Gabro Dayklarının Balast Malzemesi Olarak Kullanılabilirliği: İnceler (Bozkurt-Denizli) Örneği KSU Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(2), 32-48.
• Korkanç, M. ve Tuğrul, A., 2004. Evaluation of Selected Basalts from Niğde, Turkey, as Source of Concrete Aggregate. Engineering Geology, 75(3-4), 291-307.
• Kürüm, S. ve Tanyıldızı, Ö., 2017. Geochemical and Sr-Nd İsotopic Characteristics of Upper Cretaceous (Calc-alkaline) and Miocene (Alkaline) Volcanic Rocks: Elazıg, Eastern Taurides, Turkey. Journal of African Earth Sciences, 134, 332-344.
• Lees, G. ve Kennedy, C.K., 1975. Quality, Shape and Degradation of Aggregates. Quarterly Journal of Engineering Geology, 8, 28-35.
• Oğul, K., Topal, İ. ve Poşluk, E., 2012. Ankara - İstanbul Yüksek Hızlı Tren Demiryolunda Balast Hammaddesi Olarak Granit ve Bazaltın Birlikte Kullanılabilirliğinin Araştırılması ve Aşınma Dayanımlarına Etkisi. Yeraltı Kaynakları Dergisi, 1 (1), 81-89.
• Öz, E., 2007. Nevşehir Dolaylarında Yüzeylenen Asidik Pomzanın Hafif Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliği. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Y.L. Tezi, Adana, 52s.
• Özgen-Erdem, N., İnan, N. ve Akyazı, M., 1993. Harabeykayış¸ Formasyonu’nun (Elazığ) tanımlaması. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni 8, 135–147.
• Özturan, T. ve Çeçen, C., 1997. Effect of Coarse Aggregate Type Onmechanical Properties of Concretes With Different Strengths. Cement and Concrete Research, 27(2), 165-170.
• Perinçek, D., 1979a. The Geology of Hazro-Korudağ-Cungus-Maden-Ergani-Hazar- Elazığ Malatya Area: Guide Book, Türkiye. Jeoloji Kurumu. Bülteni, 33s.
• Perinçek, D., 1979b. Interrelations of the Arabian and Anatolian Plates. Guide Book for Excursion ‘B’ First Geological Congress on Middle East, the Geological Society of Turkey, Ankara.17p.
• Perinçek, D. ve Özkaya, I., 1981. Arabistan Levhası Kuzey Kenarının Tektonik Evrimi, Yerbilimleri, 8, 91-101.
• Postacıoğlu, B., 1987. Beton, Bağlayıcı Maddeler, Agregalar, Beton, Cilt 2, Teknik Kitaplar Yayınevi, İstanbul, 404s.
• Ramsay, D.M., Dhir, R.K. ve Spence, I.M., 1974. The Role of Rock and Clast Fabric in the Physical Performance of Crushed-Rock Aggregate. Engineering Geology, 8(3), 267-285.
• Rızaoğlu, T., 2006. Baskil-Sivrice (Elazığ) Arasında Yüzeyleyen Tektono-magmatik Birimlerin Petrografisi ve Jeokimyası. Doktora Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivas, 218s.
• Selig, E.T. ve Waters, J.M., 1994. Track Geotechnology and Substructure Management. Thomas Telford Publications, London, 1994.
• Streckeisen, A., 1976. To Each Plutonic Rock Its Proper Name. Earth Science Reviews 12 (1), 1-33.
• Sungurlu, O., 1979. Güneydoğu Sürüklenim Kuşağı Tersiyer Sürüklenimleri, 33. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Bildiri Özleri, 121-122s.
• Şengör, A.M.C., 1979. The North Anatolian Transform Fault: Its Age, Offset and Tectonic Signifiance. Journal of Geological Society London, 136, 269-282p.
• Şimşek, O. 2003. Yapı Malzemesi II. İstanbul, Beta Basım Yayım Dağıtım A.Ş., Ankara, 211s. Ankara.
• Tasong, W.S., Lynsdale, C.J. ve Cripps, J.C., 1998. Aggregate-Cementpaste Interface: II. Influence of Aggregate Physical Properties. Cement and Concrete Research, 28 (10), 1453-1465.
• Tayfur, S., Eren, K., Özen, H. ve Yıldırım, S.A., 2003. Sıcak Asfalt Karışımı (BSK) Üretimi Açısından İstanbul Taşocaklarının Genel Değerlendirilmesi: Karşılaşılan Problemler ve Çözüm Önerileri”, III Ulusal Kırmataş Sempozyumu, 3-4 Aralık 2003, İstanbul, 199-204s.
• Temiz, H. Binici, H., Bodur Nuri, M., Kara, O., 2006. Kahramanmaraş Doğal Agregalarının Mühendislik Özellikleri. KSÜ, Fen ve Mühendislik Dergisi. 9 (2), 61-65.
• TC Devlet Demir Yolları (TCDD), 2017. Balast Taşı Tekink Şartnamesi. Devlet Demiryolları Genel Müdürlüğü, Ankara.
• TS EN 1097-3, 1999. Agregaların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 3: Gevşek Yığın Yoğunluğunun ve Boşluk Hacminin Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS 7043 EN 13450, 2004. Demiryolu Balastlari için Agregalar, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS 10088 EN 932-3, 2006. Agregaların Genel Özellikleri İçin Deneyler Kısım 3: Basitleştirilmiş Petrografik Tanımlama İçin İşlem ve Terminoloji. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS 706 EN 12620, 2009. Beton Agregaları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS EN 933-4, 2009. Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Tane Şeklinin Tayini – Şekil İndisi. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS EN 1367-2, 2010. Agregaların Termal ve Bozunma Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 2: Magnezyum Sülfat Deneyi. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS EN 933-10, 2010. Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 10: İnce Malzeme Tayini – İnce Dolgu Malzemelerinin Tane Büyüklüğüne Göre Sınıflandırılması (Hava Jetiyle Eleme). Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS EN 1097-1, 2011. Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Aşınmaya Karşı Direncin Tayini (Mikro-Deval). Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS EN 933-3, 2012. Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 3: Tane Şekli Tayini – Yassılık Endeksi. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS EN 1097-6, 2013. Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranının Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS EN 1744-1, 2013. Agregaların Kimyasal Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Kimyasal Analiz. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS EN 933-9, 2014. Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 9: İnce Tanelerin Tayini – Metilen Mavisi Deneyi. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TS EN 1097-2, 2016. Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 2: Parçalanma Direncinin Tayini İçin Yöntemler. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• Turabi, A. ve Okucu, A., 2007. Balıkesir İli Yol Çalışmalarında Kullanılan Agregaların Özellikleri ve Şartnameye Uygunluğu. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9 (1), 45-51.
• Yağız S. 2010. Geomechanical Properties of Construction Stones Quarried in Southwestern Turkey. Scientific Research and Essays. (5), 750-757.
• Yazgan, E., 1981. Doğu Toroslar’da Etkin Bir Paleo-Kıta Kenarı Etüdü (Ust Kretase-Orta Eosen). H.U. Yerbilimleri, 7, 83-104.
• Yazgan, E., 1983. Geotraverse between the Arabian Platform and the Munzur Nappes: Int. Symp. Geol. Taurus Belt, 26-29 September 1983. Ankara.
• Yazgan, E., 1984. Geodynamic Evolution of the Eastern Taurus Region (Malatya- Elazığ area, Turkey), Proceedings of International Symposium, Geology of Taurus Belt, MTA, Ankara, 199-208.
• Yeğinobalı, A., 1999. Betonun İç Yapısı. Türkiye Çimen¬to Müstahsilleri Birliği Notları, No 3, Ankara,.
• Yılmaz, Y., Yiğitbaş, E. ve Genç, Ş.C., 1993. Ophiolitic and Metamorphic Assemblages of Southeast Anatolia and Their Significance in the Geological Evolution of the Orogenic Belt, Tectonics, 12, 1280-1297.
• Yılmaz, A., Saltan, M. ve Akıllı, A., 2012 Göller Yöresinde İşletilen Kireçtaşı Agregalarının Yol İnşaatı Malzemesi Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18 (3), 199-207.
• Yılmaz, A., 2015, Demiryolu Üstyapısında Balast Kirliliği. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6(1): 11-17.
• Yiğitbaş, E. ve Yılmaz, Y., 1996. New Evidence and Solution to the Maden Complex Controversy of the Southeast Anatolian Orogenic Belt (Turkey), Geologische Rundschau, 85, 250-263.
• Zarif, I.H., Tuğrul, A. ve Dursun, G., 2003. İstanbul’daki Kireçtaşlarının Agrega Kalitesi Yönünden Değerlendirilmesi. İstanbul Yerbilimleri Dergisi, 16(1), 61-70.
• Zarif, I.H. ve Tuğrul, A., 2003. Aggregate Properties of Devonian Limestones for Use in Concrete in Istanbul, Turkey. Bulletion Engineering Geology and the Environment, 62(4), 379-388.