Modeling of Flexural Tensile Strength of Tuffs Used as Building Stone by Rock-Aggregate Properties

Öz

Natural stones used in stair treads, interior and exterior floors are exposed vehicle and pedestrian loads. Since the building stones are generally produced in the form of plates of different sizes, the flexural tensile strength of these materials is an extremely important parameter. The size and thickness of plates, the distance between the support points can be determined according to the flexural tensile strength of the rock. The main aim of this study is to investigate the relationships between flexural tensile strength of tuffs used building stones and engineering properties which are easy to implement and low cost. In this study, flexural tensile strength (FTS), impact strength (DN), rock impact hardness number (RIHN), coefficient of rock strength (CRS), impact strength indeks (ISI), flakiness index (FI), Swedish brittleness index (S20), and porosity (P) of 27 tuffs were determined. Simple and multiple linear regression analyses (SPSS) were performed for estimating FTS of tuffs and F and t-test were used to verify the equations. The results show that there were good and satisfactory relationships between FTS and engineering properties of tuffs. Furthermore, the multiple models have a better predictive efficiency than simple models and they can be applied for predicting FTS of tuffs with reasonable confidence. When the derived equations are examined, tests such as S20, ISI, CRS, FI and P are very effective among the parameters used in predicting the FTS.

Anahtar Kelimeler

• Flexural tensile strength,Tuff multiple regression,Physical and mechanical properties

Yapı Taşı Olarak Kullanılan Tüflerin Eğilme Dayanımlarının Kaya-Agrega Özellikleri ile Modellenmesi

Öz

Merdiven basamaklarında, iç ve dış zemin döşemelerinde kullanılan doğal taşlar araç ve yaya yüklerine maruz kalmaktadır. Yapı taşları genellikle farklı ölçülerde ebatlandırılmış plakalar şeklinde üretildiğinden bu malzemelerin eğilme dayanımı son derece önemli bir parametredir. Plakaların boyutu ve kalınlığı, destek noktaları arasındaki mesafe, kayacın eğilme dayanımına göre tespit edilebilmektedir. Bu çalışmanın başlıca amacı, yapı taşı olarak kullanılan tüflerin eğilme dayanımı ile uygulaması kolay ve düşük maliyetli mühendislik özellikleri arasındaki ilişkileri araştırmaktır. Bu çalışmada, 27 adet tüfün eğilme dayanımı (FTS), darbe dayanımı (DN), kayaç darbe sertlik numarası (RIHN), kaya dayanım katsayısı (CRS), darbe dayanım indeksi (ISI), yassılık indeksi (FI), İsveç kırılganlık indeksi (S20) ve porozite (P) değerleri belirlenmiştir. Tüflerin FTS değerinin tahmini için basit ve çoklu doğrusal regresyon analizleri (SPSS) gerçekleştirilmiş ve denklemlerin doğrulanması için F ve t-testleri kullanılarak denklemler doğrulanmıştır.

Sonuçlar, kayaçların FTS ve mühendislik özellikleri arasında yeterli ve iyi ilişkiler olduğunu göstermektedir. Ayrıca, çoklu modeller, basit modellerden daha iyi tahmin verimliliğine sahiptir ve tüflerin FTS değerini yeterli güvenirlikle tahmin etmek için uygulanabilirler. Türetilen eşitlikler incelendiğinde, FTS’nin tahmini için kullanılan parametreler arasında S20, ISI, CRS, FI ve P gibi testler oldukça etkilidir. 

Anahtar Kelimeler

• Eğilme dayanımı,Tüf çoklu regresyon,Fiziksel ve mekanik özellikler

Kaynakça

1. 1. Şengün, N., Altındağ, R., 2010. Kayaçların Kırılma Tokluğu (Mod-I) ile Fiziko-mekanik Özellikleri Arasındaki İlişkilerinin Değerlendirilmesi. Yerbilimleri, 31(2), 127-140. 2. Akbay., D., Şengün, N., Demirdağ., S., Altındağ, R., Uğur., İ., 2015. Bazı Doğal Taşların Farklı Koşullar Altında Dayanım Değerlerinin Değişiminin İncelenmesi. IMCET-2015 Türkiye 24. Uluslararası Madencilik Kongresi ve Sergisi, 710-717.
2. 3. TS EN 13161, 2014. Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri -Sabit Moment Altında Eğilme Dayanımının Tayini, Ankara.
3. 4. TS 699, 2009. Doğal yapı taşları- İnceleme ve laboratuvar deney yöntemleri, Ankara.
4. 5. TS EN 933-3 12.04.2012, Agregaların Geometrik Özellikleri için Deneyler Bölüm 3: Tane Şekli Tayini Yassılık Endeksi. TSE, Ankara.
5. 6. ISRM., 1981., Rock Characterization, Testing and Monitoring-Commission on Standardization Laboratory and Field Results. Suggested Methods for Determining Hardness and Abrasiveness of Rocks. Part 4, 102-103, Pergamon, Oxford.
6. 7. TS EN 1936, 2010. Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri-Gerçek Yoğunluk, Görünür Yoğunluk, Toplam ve Açık Gözeneklilik Tayini, Ankara.