Research Article

Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi

Volume: 46 Number: 2 March 17, 2023
TR

Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada yangın sonrası farklı soğutma modellerinin etkisi incelenmiştir. Isıtılan kayaçlar; (1) doğal çevre koşullarını temsil etmek için oda sıcaklığında, (2) soğuk mevsimleri temsil etmek için sıfırın altında ve (3) yangına müdahale senaryosu göz önüne alınarak suda soğumaya maruz bırakılmıştır. Çalışmada yapı taşı olarak sıklıkla kullanılan 3 farklı karbonat kayaç, traverten, mermer ve kireçtaşı kullanılmıştır. Kayaçların mineralojik bileşimlerini ve ısıtma-soğutma işlemlerinden sonra mineralojik değişimleri belirlemek için ince kesit incelemeleri ve XRD analizleri yapılmış, mikro-kırık gelişimini ortaya çıkarmak amacıyla SEM görüntüleri kullanılmış, fiziksel ve dayanım özelliklerindeki değişimleri belirlemek için jeomekanik deneyler uygulanmıştır. Soğuma sonrasında, yeni mikro-çatlakların oluşumundan ziyade, mevcut mikro-çatlakların büyüdüğünü görülmüştür. Kayaçların dayanım özellikleri, soğuma süreçlerinden fiziksel özelliklere göre daha fazla etkilenmiş ve en düşük dayanım değerleri suda soğuma sonrası gözlenmiştir. Ani soğuma sonrası traverten ve mermerlerin çekme dayanımı %70-80 arasında azalırken, kil içeren kireçtaşlarında bu değer %30'u geçmemiştir. Sonuçlar, mevcut mikro-çatlakların büyümesi nedeniyle ani soğumanın genellikle yavaş soğumaya göre daha fazla termal hasara neden olduğunu, soğumanın kayaçların termal bozunması üzerinde ısıtmadan daha etkili olduğunu ve kil içeriğine bağlı olarak bu etkinin arttığını göstermektedir.

Keywords

References

  1. Abdulagatova, Z.Z., Kallaev, S.N., Omarov, Z.M., Bakmaev, A.G., Grigor’Ev, B.A., Abdulagatov, I.M., (2020). Temperature effect on thermal- diffusivity and heat-capacity and derived values of thermal-conductivity of reservoir rock materials. Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources, 6, 1-23. https:// doi.org/10.1007/s40948-019-00131-2
  2. ASTM, (2008). D2845–08 standard test method for laboratory determination of pulse velocities and ultrasonic elastic constants of rock. West Conshohocken: ASTM International
  3. Biró, A., Hlavićka, V., Lublóy, É., (2019). Effect of fire-related temperatures on natural stones. Construction and Building Materials, 212, 92-101. https://doi.org/10.1016/j. conbuildmat.2019.03.333
  4. Browning, J., Meredith, P., Gudmundsson, A., (2016). Cooling-dominated cracking in thermally stressed volcanic rocks. Geophysical Research Letters, 43, 8417-8425. https://doi. org/10.1002/2016GL070532
  5. Chen, Y., Zhang, C., Zhao, Z., Zhao, X., (2020). Shear behavior of artificial and natural granite fractures after heating and water-cooling treatment. Rock Mechanics and Rock Engineering, 53, 5429-5449. https://doi.org/10.1007/s00603-020-02221-0
  6. Crosby, Z.K., Gullett, P.M., Akers, S.A., Graham, S.S., (2018). Characterization of the mechanical behavior of Salem limestone containing thermally-induced microcracks. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 101, 54–62. https://doi.org/10.1016/j. ijrmms.2017.11.002
  7. Emirov, S.N., Aliverdiev, A.A., Zarichnyak, Y.P., Emirov, R.M., (2021). Studies of the effective thermal conductivity of sandstone under high pressure and temperature. Rock Mechanics and Rock Engineering, 54, 3165-3174. https://doi. org/10.1007/s00603-020-02353-3
  8. EN 1991-1-2, (2002). Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-2: General actions - Actions on structures exposed to fire. The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Geological Sciences and Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 17, 2023

Submission Date

December 29, 2022

Acceptance Date

February 1, 2023

Published in Issue

Year 2022 Volume: 46 Number: 2

APA
Kolaylı, H., Sünnetci, M. O., Ersoy, H., & Karahan, M. (2023). Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 46(2), 99-119. https://doi.org/10.24232/jmd.1226600
AMA
1.Kolaylı H, Sünnetci MO, Ersoy H, Karahan M. Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi. 2023;46(2):99-119. doi:10.24232/jmd.1226600
Chicago
Kolaylı, Hasan, Muhammet Oğuz Sünnetci, Hakan Ersoy, and Murat Karahan. 2023. “Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik Ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi”. Jeoloji Mühendisliği Dergisi 46 (2): 99-119. https://doi.org/10.24232/jmd.1226600.
EndNote
Kolaylı H, Sünnetci MO, Ersoy H, Karahan M (March 1, 2023) Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi 46 2 99–119.
IEEE
[1]H. Kolaylı, M. O. Sünnetci, H. Ersoy, and M. Karahan, “Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi”, Jeoloji Mühendisliği Dergisi, vol. 46, no. 2, pp. 99–119, Mar. 2023, doi: 10.24232/jmd.1226600.
ISNAD
Kolaylı, Hasan - Sünnetci, Muhammet Oğuz - Ersoy, Hakan - Karahan, Murat. “Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik Ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi”. Jeoloji Mühendisliği Dergisi 46/2 (March 1, 2023): 99-119. https://doi.org/10.24232/jmd.1226600.
JAMA
1.Kolaylı H, Sünnetci MO, Ersoy H, Karahan M. Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi. 2023;46:99–119.
MLA
Kolaylı, Hasan, et al. “Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik Ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi”. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, vol. 46, no. 2, Mar. 2023, pp. 99-119, doi:10.24232/jmd.1226600.
Vancouver
1.Hasan Kolaylı, Muhammet Oğuz Sünnetci, Hakan Ersoy, Murat Karahan. Yangın Sonrası Soğuma Koşullarında Karbonat Yapı Taşlarındaki Mineralojik ve Mikro-Yapısal Değişimlerin Değerlendirilmesi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi. 2023 Mar. 1;46(2):99-119. doi:10.24232/jmd.1226600

Cited By