YAPAY MODEL KAYA MALZEMESİNDEKİ YAPISAL FARKLILIKLARIN ELEKTRİKSEL İLETKENLİK YÖNTEMİ İLE TESPİTİ

Yıl 2006, Cilt: 21 Sayı: 3, 107 - 118, 01.09.2006

Niyazi Bilim İhsan Özkan

Öz

Bu çalışmada, kaya maddelerindeki yapısal değişikliklerin elektriksel iletkenlik yöntemi kullanılarak hasarsız ve kolay bir şekilde tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, homojen yapay kaya maddeleri üzerinde çalışmaların yapılmasına karar verilmiştir. Yapay kaya maddesi olarak homojen bir özellik sergilemesinden dolayı gaz beton malzemesi seçilmiştir. Homojen özellik gösteren başka yapay malzemeler ile gaz beton malzemesinden 4 modele bağlı 17 farklı yapay model kaya birimi oluşturulmuştur. Yapısal bileşimleri bilinen bu kaya birimlerinden hazırlanılan 85 adet numune üzerinde elektriksel iletkenlik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Tek parça olan gaz beton numunelerde, potansiyel fark 20‐30 volt olmuştur. Üç parçadan oluşan model numuneler üzerinde yapılan deneylerde voltaj değişimlerinin büyüdüğü (5‐50 volt) görülmüştür. Üç parçadan oluşan ancak içerisine gizli dolgu maddesi konan numunelerde voltaj değişimlerinin 5‐40 volt arasında olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Elektriksel iletkenlik, Kaya maddesi, Gaz beton

Determining Structural Variation In Artificial Model Rock Material By Electrical Conductivity Method

Öz

In this study, it is purposed to determine easily and without any damage the structural features of rock materials by using electrical conductivity methods. Therefore, it is decided that homogeneous artificial rock materials are studied with electrical conductivity method. Gas concrete material was chosen as synthetic rock material because of its homogeneity. Some 17 artificial rock units based on basic 4 models have been prepared with gas concrete material and other homogeneous artificial materials. 85 electrical conductivity tests have been carried out on these model samples preparing from these rock units, recognizing structural combinations. Potential difference has been 20‐30 volt in samples which was single piece. It has been seen that variation of voltage on model samples formed from three pieces range from 5 V to 50 V. In addition, variation of voltage of samples which have three pieces and potential filling material has been carried out between 5 V and 40 V.

Anahtar Kelimeler

Electrical conductivity, Rock material, Gas concrete

Kaynakça

• Bilim, N., 2002, Elektriksel direnç yöntemi aracılığıyla kaya maddelerinde süreksizliklerin belirlenmesi; Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 116.
• Bilim, N., Özkan, İ., Gökay, M.K., 2002, Elektriksel Direnç Yöntemi Aracılığıyla Kaya Maddelerinde Süreksizlik Düzlemlerinin Belirlenmesi; VI. Bölgesel Kaya Mekaniği Sempozyumu, 121‐127.
• Boyce, R.E., 1968, Electrical resistivity of modern marine sediments from the Bering Sea; Journal Geophysics Research, 73, 4759–4766.
• Chen, G., Lin, Y., 2004, Stress–strain–electrical resistance effects and associated state equations for uniaxial rock compression; International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 41, 2, 223‐236.
• Ergin, K., 1973, Uygulamalı Jeofizik, Özarkadaş Matbaası, İstanbul, 371.
• Gökay, M. K., Özkan, İ., 2000, Su içeriğinin kayaçlardaki elektrik geçirgenliğine etkisi; 5. Ulusal Kaya Mekaniği Sempozyumu, Isparta, 76‐89.
• Gökay, M.K., Doğan, K., Özkan, İ., 2006, Elektriksel direnç yöntemiyle model galeriler çevresindeki çatlaklık durumunun incelenmesi; Türkiye 15. Kömür Kongresi, Zonguldak, 27‐37.
• Güven, M. E., Martı, İ.B., Coşkun, İ., 1989, Elektroteknik Cilt II, Milli Eğitim Basımevi, İstanbul, 386. ISRM. Rock Characterization Testing and Monitoring ISRM Suggested Methods, Suggested Methods for Determining Hardness and Abrasiveness of Rocks, Part 3, 1981. pp. 101‐103.
• Özkan, İ., Bilim, N., Sezer, R., Gökay, M.K., 2004, Beton malzemelerde dayanım değerlerinin belirlenmesi için hasarsız yeni bir yaklaşım: Elektriksel geçirgenlik yöntemi; KAYAMEK′2004‐ VII. Bölgesel Kaya Mekaniği Sempozyumu, Sivas, 157‐167.
• Kahraman, S., Alber, M., 2006, Predicting the physico‐mechanical properties of rocks from electrical impedance spectroscopy measurements; International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 43, 4, 543–553.
• Keller, G.V., 1974, Engineering applications of electrical geophysical methods, Subsurface Exploration for Underground Excavation and Heavy Construction; New York, American Society of Civil Engineers.
• Kermabon, A., Gehin, C., Blavier, P.A., 1969, Deep‐sea electrical resistivity probe for measuring porosity and density of unconsolidated sediments; Geophysics, 34, 554‐571.
• Kılıç, M., İnal, H.S., Bilgin, H.A., 2004, Bazı kayaların tek eksenli yükleme altında elektrik potansiyel davranışları; KAYAMEK′2004 VII. Bölgesel Kaya Mekaniği Sempozyumu, Sivas, 145‐150.
• Llera, F.J., M, Sato., K, Nakatsuka., H, Yokoyama., 1990, Temperature dependence of the electrical resistivity of water‐saturated rocks; Geophysics, 55, 576‐585.
• Jones, A. G., 1999, Imaging the continental upper mantle using electromagnetic methods; Lithos, 48, 57‐ 80.