Yüksek Sıcaklıklara Maruz Kalan Kalkarenitlerin Fiziksel ve Dayanım Özelliklerindeki Değişimin Araştırılması

Yıl 2021, Cilt: 45 Sayı: 1, 29 - 40, 18.06.2021

Cavit Atalar Hakan Ersoy

https://doi.org/10.24232/jmd.935833

Öz

Bu çalışmada Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti’nde yapı taşı olarak yaygın şekilde kullanılan kalkarenitlerin
200-1000o
C arasındaki yüksek sıcaklıklara tabi tutulduktan sonraki indeks ve dayanım özelliklerindeki değişimler
incelenmiş, elektron mikroskop görüntülerinden yararlanarak yüksek sıcaklıkların mikro yapı üzerindeki etkisi
araştırılmıştır. Gerçek bir yangının temsil edilmesi amacıyla örnekler Eurocode tarafından önerilen sıcaklık-zaman
eğrilerine ait değerler kullanılarak ısıtılmış, hedeflenen sıcaklıkta 2 saat bekletildikten sonra oda sıcaklığında
soğumaya bırakılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar sonrasında ilk 600o
C’ye kadar yoğunluk ve ağırlık kaybı
değerlerinde belirgin bir değişim olmadığı görülmüştür. 600o
C’den sonra yoğunlukta ani bir azalma kaydedilmiş,
1000o
C sıcaklıklarda mikro-kırıklara bağlı olarak yoğunluk 1’in altına düşmüştür. Aynı şekilde ağırlık kaybı değeri
kalsitlerde görülen kalsinasyon sürecine bağlı olarak %41’e ulaşmıştır. P-dalga hızı ve çekme dayanımı değerleri
sıcaklığa bağlı olarak sürekli azalmıştır. Ancak bu azalma 600o
C’den sonra daha belirgin olurken 800o
C’den sonra
en belirgin düzeye ulaşmıştır. SEM görüntülerinde yapılan incelemelerde de özellikle 600o
C’den sonra gelişen
topaklaşmaya bağlı olarak süreksizlik oluşumu gözlenmiştir. Bu durum dayanımdaki azalmanın asıl nedeni olarak
görülmektedir. Eurocode tarafından uygulanan deneysel çalışmalarda bina dışında meydana gelecek bir yangının
sıcaklığının 680o
C’yi geçmeyeceği, iç mekânda meydana gelecek bir yangında ise sıcaklığın 1000o
C’yi aşabileceği
belirtilmektedir. Bu nedenle çalışma konusu kalkarenitlerin yapılarda sadece dış kaplama olarak kullanılması
önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

Dayanım, kalkarenit, KKTC, SEM, yangın, yüksek sıcaklık

Kaynakça

• ASTM D4644-16, 2016. Standard Test Method for Slake Durability of Shales and Other Similar Weak Rocks, ASTM International, West Conshohocken, PA
• Crosby, Z.K., Gullet, P.M., Akers, S.A., Graham, S.S., 2018. Characterization of mechanical behavior of slam limestone containing thermally induced microcracks. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 101, 54-62.
• Dong, Z., Sun, Q., Ye, J., Zhang, W., 2019. Changes in color and roughness of red sandstone at high temperatures. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, https://doi.org/10.1007/ s10064-019-01678-w