Agregaların Ses Hızının Ultrasonik Titreşim İletim Tekniği ile Belirlenmesi
Abstract
Bu çalışmada ultrasonik titreşim iletim yöntemi (220 kHz), 5 farklı kayaç ve bu kayaçlardan 4 farklı çapta hazırlanan agregalardan elde edilen sıkışma (P) dalga Vp hızları Vp birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Hazırlanan agregaların, sağlam kaya örneklerinin Vp değerlerini ölçmek için önerilen direkt ölçüm tekniği uygulandığında ultrasonik dalga hızının geçiş zamanı ölçülememiştir. Ancak, agrega taneleri bir plastik tüp içerisinde, tek eksenli sabit yük altında (75 kgf) sıkıştırıldıklarında dalga geçiş zamanı ölçülebilmiştir. Sağlam kaya örneklerinde ölçülen Vp değerleri 2000 – 5000 m/s arasında değişirken, aynı kayalardan elde edilen agrega yığınlarının Vp değerleri 700 – 1450 m/s aralığında değiştiği belirlenmiştir. Sağlam kaya örneklerinin Vp ile onların fiziksel özellikleri arasındaki yüksek korelasyon elde edilirken, aynı kayalardan elde edilen agregaların Vp ile fiziksel özellikleri arasında düşük korelasyon ilişkisi elde edilmiştir Genel olarak, seçilen tüm kaya türleri için, agrega dane çapı ve yığın yoğunluğu artıkça Vp de artmaktadır. Agrega yığının Vp değerlerini agrega litolojisi ile birlikte hem agregaların porozitesi ve hem de yığını oluşturan agrega taneleri arasında boşluk miktarı kontrol etmektedir. Sağlam kayaların, Vp değerlerinin onların agrega yığınına olan Vp değerlerine oranları; porozitesi %1-3 arasında olan kayaçlarda %75, porozitesi %10 olan kayaçlarda %65 ve porozitesi %30 olan kayaçlarda ise % 50’den daha az olduğu belirlenmiştir.
Keywords
Ultrasonik test,sıkışma dalga hızı (Vp),agregaların gevşek yığın yoğunluğu
References
- ASTM, 2008. D2845-08 Standart Test Method for Laboratory Determination of Puls Velocitties and Ultrasonic Elastik Constants of Rock. ASTM International, West Conshohocken, PA.
- Bonner, B. P., Berge, P. A., Aracne-Ruddle, C. M., Bertete-Aguirre, H., Wildenschild, D., Trombino, C.N., et al., 2002. Linear and Nonlinear Ultrasonic Properties of Granular Soils. Materials Research Society Meeting San Francisco, CA. UCRL-JC136207, 1–8.
- Boulanouar A., Rahmouni A.,, BoukalouchM., Samaouali A.,1 Géraud Y., , Harnafi M., Sebbani J., 2013. Determination of Thermal Conductivity and Porosity of Building Stone from Ultrasonic Velocity Measurements. Geomaterials, 2013, 3, 138-144.
- Duffy, J. and Mindlin, R., 1957. Stress-strain relations and vibrations of a granular medium. ASME Journal of Applied Mechanics, 24, 585–593.
- E. Eren and S. Kurama (2012). Characterization of mechanical properties of porcelain tile using ultrasonic. G. U. J. Sci. 25, 761-768
- Goddard, J., 1990. Nonlinear elasticity and pressure-dependent wave speeds in granular media. Proceedings of the Royal Society of London 430, 105–131.
- Hardin, and B., & Richart, F., 1963. Elastic wave velocities in granular soils. ASCE Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 89, 33–65.
- ISRM, 2014. The Complete ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 2007–2014. In: R. Ulusay (eds.), Suggested Methods Prepared by the Commission on Testing Methods, International Society for Rock Mechanics, Compilation Arranged by the ISRM Turkish National Group, Ankara.
- Kahraman S., 2001 Evaluation of simple methods for assessing the uniaxial compressive strength of rock. Int J Rock Mech Mining Sci 38:981–994
- Khandelwal M., 2013. Correlating P-wave velocity with the physicomechanical properties of different rocks. Pure Appl Geophys 170:507–514