Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

The Influence of High Temperature on the Petrographical, Gloss and Roughness Properties of Natural Stones

Yıl 2020, Cilt: 35 Sayı: 4, 937 - 948, 31.12.2020
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.868785

Öz

Natural stones are generally used in buildings as building and covering stones. External factors such as fire cause irreversible damage to buildings both structurally and aesthetically. High temperatures can cause damage to the surface and microstructure of natural stone. It is important to know the degree of damage of natural stones in advance in terms of choosing the place of use. In this study, the effects of high temperature on the petrographical, gloss and roughness of natural stones were investigated. To this end, natural stone samples were heated between 100oC and 900oC temperatures and kept for 1 hour at these temperatures. Then, the petrographical, gloss and roughness properties of natural stone samples were determined. As a result, a decrease in the gloss values and an increase in the roughness values of the samples were observed due to the deterioration of the mineralogical structure of natural stones at 700oC and above temperatures.

Kaynakça

  • 1. Chakrabarti, B., Yates, T., Lewry, A., 1996. Effect of Fire Damage on Natural Stonework in Buildings. Construction and Building Materials, 10 (7), 539-544.
  • 2. Dong, Z,. Sun, Q., Ye, J., Zhan, W., 2020. Changes in Color and Roughness of Red Sandstone at High Temperatures, Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 79, 1959-1966.
  • 3. Sanmartín, P., Siva, B., Prieto, B., 2011. Effect of Surface Finish on Roughness, Color and Gloss of Ornamental Granites, Journal of Materials in Civil Engineering, 1239-1248.
  • 4. Zhang, W, Sun, Q., Zhu, S., Wang, B., 2017. Experimental Study on Mechanical and Porous Characteristics of Limestone Affected by High Temperature, Applied Thermal Engineering, 110, 356-362.
  • 5. Kılıç, O., 2006. The Influence of High Temperatures on Limestone P Wave Velocity and Schmidt Hammer Strength, Technical note, International Journal of Rock Mechanics Mining Sciences, 43, 980-986.
  • 6. Guo, Q., Su, H., Li, J., Yin, Q., Jing, H., Yu, L., 2020. An Experimental Study on the Fracture Behaviors of Marble Specimens Subjected to High Temperature Treatment, Engineering Fracture Mechanics, 225, 106862.
  • 7. Sarı, D., Yavuz, H., 2001. Mermer Parlaklığının Nicel Tanımı. Türkiye III. Mermer Sempozyumu (MERSEM ‘2001) Bildiriler Kitabi 3-5 Mayıs 2001/Afyon.
  • 8. Kılıç, Ö., 2014. Application of Ultrasonic Velocity Measurement and Thermal Analysis for Determination of Limestone Quality, Physicial Problem of Mineral Processing 50, 525-533.
  • 9. Ozguven, A., Ozcelik, Y., 2013. Investigation of Some Property Changes of Natural Building Stones Exposed to Fire and High Heat, Constr. Build. Mater. 38, 813–821.
  • 10. Kılıç, O., 2006. Effects of Limestone Characteristics Properties of Calcination Temperature on Lime Quality, Asian Journal of Chemistry, 18(1), 655-666.
  • 11. Sengun, N., 2014. Influence of Thermal Damage on The Physical and Mechanical Properties of Carbonate Rocks, Arab J Geosci., 5543–5551.
  • 12. Kompanikova, Z., Heras, M.G., Michnova, J., Durmekova, T., Vlcko, J., 2014. Sandstone Alterations Triggered by Fire-Related Temperatures, Environ Earth Sci., 72, 2569–2581 DOI 10.1007/s12665-014- 3164.
  • 13. Biró, A., Hlavicka, V., Lubló, E., 2019. Effect of Fire-Related Temperatures on Natural Stones, Construction and Building Materials, 212, 92–101.
  • 14. Vazquez, P., Acuña, M., Benavente, D., Gibeaux, S., Navarro, I., Heras, M.G., 2016. Evolution of Surface Properties Of Ornamental Granitoids Exposed To High Temperatures, Costruction and Building Materials 104 (1), 264-275.
  • 15. Gómez, W.S.G., Quintana,. P., Pat, A.M., Avilés, F., Crespoa, J.M., Gil, J.J.A., 2015. Thermal Effects on the Physical Properties of Limestones from the Yucatan Peninsula. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 75, 182-189.
  • 16. Erdogan, M., 2000. Measurement of Polished Rock Surface Brightness by Image Analysis Method, Engineering Geology, 57, 65-72.
  • 17. Heras, M.G., Vazquez, P., Carrizo, L., For,. R,. Alonso, F.J., 2010. Effects of High Temperatures in Building Granites: Micro- Cracking Patterns and Ultrasound Velocity Attenuation, Geologica Balcanica, 39(1–2), 138.
  • 18. Cevheroğlu, S., Dağ, A., Karakuş, A., 2018. Investigation of the Effects of Marble Material Properties on the Surface Quality, Advances in Materials Science and Engineering, 4, 1-7.
  • 19. Gürcan, S., Goktan, R.M., Yıldız, A., 2014. Effect of Mineralogical and Microstructural Properties on Surface Roughness and Gloss of Some Ornamental Marbles Subjected to Polishing Process, X-Ray Spectrometry, 43, 70-78.
  • 20. Hajpál, M., 2006. Thermal Stresses. In Fracture and Failure of Natural Building Stones. Springer, Netherlands, 439–445.
  • 21. Karaca, Z., 2012. Relationship Between The Mechanical Properties and The Surface Roughness of Marble, International Journal of Materials Research, 103 (5), 633-637.
  • 22. Öcal, A.D., Dal, M., 2012. Doğal Taşlardaki Bozunmalar, Mimarlık Vakfı İktisadi İşletmesi, Müka Matbaası.
  • 23. Allison, R.J., Bristow, G.E., 1999. The Effects of Fire on Rock Weathering: Some Further Considerations of Laboratory Experimental Simulation, Earth Surface Processes and Landforms, 24(8), 707-713.
  • 24. Goudie, A.S., Allison, R.J., McLaren, S.J., 1992. The Relations Between Modulus of Elasticity and Temperature in the Context of The Experimental Simulation of Rock Weathering by Fire, Earth Surface Processes and Landforms, 17, 605-615.
  • 25. TS EN 12407, 2019. Doğal taşlar-Deney yöntemleri-Petrografik inceleme, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi

Yıl 2020, Cilt: 35 Sayı: 4, 937 - 948, 31.12.2020
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.868785

Öz

Doğal taşlar binalarda genellikle yapı ve kaplama taşı olarak kullanılmaktadırlar. Yangın gibi dış etkenler binalara hem yapısal hem de estetik açıdan geri dönüşü olmayan zararlar vermektedir. Yüksek sıcaklıklar doğal taşın yüzey ve içyapı özelliklerinde hasara neden olabilmektedirler. Doğal taşların bu hasardan etkilenme derecelerinin önceden bilinmesi kullanım yerinin seçilmesi açısından önemlidir. Bu çalışmada, yüksek sıcaklığın doğal taşların iç yapı, parlaklık ve pürüzlülük özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, doğal taş numuneleri 100oC ile 900oC arasındaki sıcaklıklara ısıtılarak bu sıcaklıklarda 1 saat bekletilmiştir. Daha sonra doğal taş numunelerinin petrografik, yüzey parlaklık ve yüzey pürüzlülük özellikleri belirlenmiştir. Sonuç olarak, yüksek sıcaklığın (700oC ve üzeri) doğal taşların mineralojik yapısında bozulmalara neden olmasından dolayı numunelerin parlaklık değerlerinde azalış ve pürüzlülük değerlerinde artış gözlenmiştir.

Kaynakça

  • 1. Chakrabarti, B., Yates, T., Lewry, A., 1996. Effect of Fire Damage on Natural Stonework in Buildings. Construction and Building Materials, 10 (7), 539-544.
  • 2. Dong, Z,. Sun, Q., Ye, J., Zhan, W., 2020. Changes in Color and Roughness of Red Sandstone at High Temperatures, Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 79, 1959-1966.
  • 3. Sanmartín, P., Siva, B., Prieto, B., 2011. Effect of Surface Finish on Roughness, Color and Gloss of Ornamental Granites, Journal of Materials in Civil Engineering, 1239-1248.
  • 4. Zhang, W, Sun, Q., Zhu, S., Wang, B., 2017. Experimental Study on Mechanical and Porous Characteristics of Limestone Affected by High Temperature, Applied Thermal Engineering, 110, 356-362.
  • 5. Kılıç, O., 2006. The Influence of High Temperatures on Limestone P Wave Velocity and Schmidt Hammer Strength, Technical note, International Journal of Rock Mechanics Mining Sciences, 43, 980-986.
  • 6. Guo, Q., Su, H., Li, J., Yin, Q., Jing, H., Yu, L., 2020. An Experimental Study on the Fracture Behaviors of Marble Specimens Subjected to High Temperature Treatment, Engineering Fracture Mechanics, 225, 106862.
  • 7. Sarı, D., Yavuz, H., 2001. Mermer Parlaklığının Nicel Tanımı. Türkiye III. Mermer Sempozyumu (MERSEM ‘2001) Bildiriler Kitabi 3-5 Mayıs 2001/Afyon.
  • 8. Kılıç, Ö., 2014. Application of Ultrasonic Velocity Measurement and Thermal Analysis for Determination of Limestone Quality, Physicial Problem of Mineral Processing 50, 525-533.
  • 9. Ozguven, A., Ozcelik, Y., 2013. Investigation of Some Property Changes of Natural Building Stones Exposed to Fire and High Heat, Constr. Build. Mater. 38, 813–821.
  • 10. Kılıç, O., 2006. Effects of Limestone Characteristics Properties of Calcination Temperature on Lime Quality, Asian Journal of Chemistry, 18(1), 655-666.
  • 11. Sengun, N., 2014. Influence of Thermal Damage on The Physical and Mechanical Properties of Carbonate Rocks, Arab J Geosci., 5543–5551.
  • 12. Kompanikova, Z., Heras, M.G., Michnova, J., Durmekova, T., Vlcko, J., 2014. Sandstone Alterations Triggered by Fire-Related Temperatures, Environ Earth Sci., 72, 2569–2581 DOI 10.1007/s12665-014- 3164.
  • 13. Biró, A., Hlavicka, V., Lubló, E., 2019. Effect of Fire-Related Temperatures on Natural Stones, Construction and Building Materials, 212, 92–101.
  • 14. Vazquez, P., Acuña, M., Benavente, D., Gibeaux, S., Navarro, I., Heras, M.G., 2016. Evolution of Surface Properties Of Ornamental Granitoids Exposed To High Temperatures, Costruction and Building Materials 104 (1), 264-275.
  • 15. Gómez, W.S.G., Quintana,. P., Pat, A.M., Avilés, F., Crespoa, J.M., Gil, J.J.A., 2015. Thermal Effects on the Physical Properties of Limestones from the Yucatan Peninsula. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 75, 182-189.
  • 16. Erdogan, M., 2000. Measurement of Polished Rock Surface Brightness by Image Analysis Method, Engineering Geology, 57, 65-72.
  • 17. Heras, M.G., Vazquez, P., Carrizo, L., For,. R,. Alonso, F.J., 2010. Effects of High Temperatures in Building Granites: Micro- Cracking Patterns and Ultrasound Velocity Attenuation, Geologica Balcanica, 39(1–2), 138.
  • 18. Cevheroğlu, S., Dağ, A., Karakuş, A., 2018. Investigation of the Effects of Marble Material Properties on the Surface Quality, Advances in Materials Science and Engineering, 4, 1-7.
  • 19. Gürcan, S., Goktan, R.M., Yıldız, A., 2014. Effect of Mineralogical and Microstructural Properties on Surface Roughness and Gloss of Some Ornamental Marbles Subjected to Polishing Process, X-Ray Spectrometry, 43, 70-78.
  • 20. Hajpál, M., 2006. Thermal Stresses. In Fracture and Failure of Natural Building Stones. Springer, Netherlands, 439–445.
  • 21. Karaca, Z., 2012. Relationship Between The Mechanical Properties and The Surface Roughness of Marble, International Journal of Materials Research, 103 (5), 633-637.
  • 22. Öcal, A.D., Dal, M., 2012. Doğal Taşlardaki Bozunmalar, Mimarlık Vakfı İktisadi İşletmesi, Müka Matbaası.
  • 23. Allison, R.J., Bristow, G.E., 1999. The Effects of Fire on Rock Weathering: Some Further Considerations of Laboratory Experimental Simulation, Earth Surface Processes and Landforms, 24(8), 707-713.
  • 24. Goudie, A.S., Allison, R.J., McLaren, S.J., 1992. The Relations Between Modulus of Elasticity and Temperature in the Context of The Experimental Simulation of Rock Weathering by Fire, Earth Surface Processes and Landforms, 17, 605-615.
  • 25. TS EN 12407, 2019. Doğal taşlar-Deney yöntemleri-Petrografik inceleme, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
Toplam 25 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Zehra Funda Türkmenoğlu Bu kişi benim 0000-0003-3055-3450

Ali Özvan Bu kişi benim 0000-0001-5459-3989

Elif Erdeve Özvan Bu kişi benim 0000-0002-3355-3432

Mehmet Türkmenoğlu Bu kişi benim 0000-0001-6088-4416

İsmail Akkaya Bu kişi benim 0000-0002-7682-962X

Ogün Ozan Varol Bu kişi benim 0000-0002-3546-3086

Mucip Tapan Bu kişi benim 0000-0003-4403-4408

Esma Kahraman Bu kişi benim 0000-0002-4326-7202

Yayımlanma Tarihi 31 Aralık 2020
Yayımlandığı Sayı Yıl 2020 Cilt: 35 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA Türkmenoğlu, Z. F., Özvan, A., Erdeve Özvan, E., Türkmenoğlu, M., vd. (2020). Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(4), 937-948. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.868785
AMA Türkmenoğlu ZF, Özvan A, Erdeve Özvan E, Türkmenoğlu M, Akkaya İ, Varol OO, Tapan M, Kahraman E. Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi. cukurovaummfd. Aralık 2020;35(4):937-948. doi:10.21605/cukurovaummfd.868785
Chicago Türkmenoğlu, Zehra Funda, Ali Özvan, Elif Erdeve Özvan, Mehmet Türkmenoğlu, İsmail Akkaya, Ogün Ozan Varol, Mucip Tapan, ve Esma Kahraman. “Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık Ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 35, sy. 4 (Aralık 2020): 937-48. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.868785.
EndNote Türkmenoğlu ZF, Özvan A, Erdeve Özvan E, Türkmenoğlu M, Akkaya İ, Varol OO, Tapan M, Kahraman E (01 Aralık 2020) Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 4 937–948.
IEEE Z. F. Türkmenoğlu, “Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi”, cukurovaummfd, c. 35, sy. 4, ss. 937–948, 2020, doi: 10.21605/cukurovaummfd.868785.
ISNAD Türkmenoğlu, Zehra Funda vd. “Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık Ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/4 (Aralık 2020), 937-948. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.868785.
JAMA Türkmenoğlu ZF, Özvan A, Erdeve Özvan E, Türkmenoğlu M, Akkaya İ, Varol OO, Tapan M, Kahraman E. Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi. cukurovaummfd. 2020;35:937–948.
MLA Türkmenoğlu, Zehra Funda vd. “Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık Ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 35, sy. 4, 2020, ss. 937-48, doi:10.21605/cukurovaummfd.868785.
Vancouver Türkmenoğlu ZF, Özvan A, Erdeve Özvan E, Türkmenoğlu M, Akkaya İ, Varol OO, Tapan M, Kahraman E. Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi. cukurovaummfd. 2020;35(4):937-48.