The effect of micro-structure and angularity of aggregates on the slake durability index and the relationship between the slake durability index and some physical properties

Yıl 2007, Cilt: 28 Sayı: 2, 99 - 112, 01.03.2007

Ersin Kolay

Öz

Anahtar Kelimeler

-

Örnek mikro yapısının ve köşeliliğinin suda dağılmaya karşı duraylılık indeksine etkisi ve suda dağılmaya karşı duraylılık indeksiyle bazı fiziksel özellikler arasındaki ilişki

Öz

Kil içeren kayaların ıslanma-kuruma evreleri sonucunda aşınma ve ayrılıp suda dağılmaya karşı gösterdiğidavranışını kontrol eden suda dağılmaya karşı duraylılık deneyinde, deney sonuçlarını etkileyebilen pek çok faktör vardır. Deney örneklerinin köşeliliği ile yapısal özellikleri de bu faktörler arasında yer almaktadır. Bu çalışmada,suda dağılmaya karşı duraylılık deneyinde kullanılmak üzere hazırlanan örneklerin köşeliliği ile yapısal özelliklerinin deney sonuçlarını nasıl etkilediğinin nicel olarak belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla kil içeren kumtaşı,marn, kireçtaşı, tüf ve bozunmuş granit türü kaya birimleri çalışmanın malzemesi olarak seçilmiştir. Her kaya türünden köşeli, yarı köşeli ve yuvarlak örnekler hazırlanarak suda dağılmaya karşı duraylılık deneyine tabi tutulmuştur.Suda dağılmaya karşı duraylılık deney sonuçları, mikro süreksizlik içermeyen kayalarda, köşeliliğin sudadağılmaya karşı duraylılık indeksi (Id2) üzerinde etkili olduğu göstermektedir. Bu tür kayaların Id2değerlerindeköşeliliğe bağlı olarak % 26’ya varan farklar elde edilmiştir. Mikro süreksizlik içeren kayalarda ise, ikinci çevrimsonunda her köşelilik grubunda parçalanma meydana gelmiş ve örnek şeklinin Id2üzerinde belirgin bir etkisiolmamıştır. Çalışmada kullanılan kaya türlerinin, çok çevrimli suda dağılmaya karşı duraylılık indekslerinin tekçevrimin sonunda belirlenen suda dağılmaya karşı duraylılık indeksinden kestirilebilmesi amacıyla geliştirilengörgül eşitlikler çok kuvvetli istatistiksel ilişkiler göstermektedir. Nokta yükü dayanım indeksi ve kuru birim hacimağırlığından görgül eşitliklerle kestirilen ve deneyle belirlenen Iddeğerleri arasında oldukça yüksek ortalama mutlak hata değerleri oluşmuştur

Anahtar Kelimeler

Kil içeren kaya, mikro yapı, köşelilik, kuru birim hacim ağırlık, nokta yükü dayanım indeksi, suda dağılmaya karşı duraylılık indeksi

Kaynakça

• ASTM, 1990. Standard test method for slake slake durability of shales and similar weak rocks (D4644). Annual Book of ASTM Standards Vol. 4. 08. ASTM, Philadelphia, PA. 863-865.
• Aufmuth, R.E., 1974. Site engineering indexing of rocks: Field testing and instrumenta- tion of rock. American Society for Tes- ting and Materials, Special Technical Publication, 554, 81-99.
• Aydan, O., and Ulusay, R., 2003. Geotechnical and geoenvironmental characteristics of man-made underground structures in Cappadocia, Turkey. Engineering Geo- logy, 69, 245-272.
• Bayhan, E., Temel, A., Şahbaz, A., Varol, B., Kazancı, N., Görmüş, S. ve Ergin, M., 1998. Mudanya-Ulubat Gölü (Bursa Yö- resi) Orta-Üst Miyosen-Kuvaterner istifi- nin mineralojik incelenmesi. Yerbilimle- ri, 20, 55-62.
• Bell, F.G., Entwisle, D.C., and Culshaw, M.G., 1997. A geotechnnical survey of some British Coal Measures mudstones, with particular emphasis on durability. Engi- neering Geology, 46, 115–129.
• Çetin, H., Laman, M., and Ertunç, A., 2000. Settlement and slaking problems in the world’s fourth largest rock-fill dam, the Ataturk Dam in Turkey. Engineering Geology, 56, 225-242.
• Dhakal, G., Yoneda, T., Kato, M., and Kaneko, K., 2002. Slake durability and mineralo- gical properties of some pyroclastic and sedimentary rocks. Engineering Geo- logy, 65, 31-34
• Franklin, J.A., and Chandra, R., 1972. The sla- ke durability test. International Journal of
• Rock Mechanics and Mining Sciences, 9, 325- 341.
• Gamble, J.C., 1971. Durability-plasticity classifi- cation of shales and other argillaceous rocks. PhD Thesis, University of Illinois (yayımlanmamış).
• Gökçeoğlu, C., Ulusay, R., and Sönmez., H., 2000. Factor effecting the durability of selected weak and clay-bearing rocks from Turkey, with particular emphasis on the influence of the number of drying and wetting cycles. Engineering Geo- logy, 57, 215-237.
• Golden Software, 2000. Didger 2.0, Golden Software Inc.,USA.
• ISRM, 2007. The Complete ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 1974-2006. R. Ulusay and J.A. Hudson (eds.), An- kara.
• Kayabalı, K., Beyaz., T., and Kolay, E., 2006. The effect of the ph of the testing liquid on the slake durability of gypsum. Bulle- tin of Engineering Geology and the En- vironment, 65, 65-71.
• Ketin, İ., 1955. Yozgat bölgesinin jeolojisi ve Or- ta Anadolu masifinin tektonik durumu. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 6, 1-40.
• Kolay, E. ve Kayabalı, K., 2005. Agregaların kö- şeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlen- mesinde fractal boyut yönteminin kul- lanılması. Yerbilimleri, 26 (2), 49-61.
• Kolay, E., and Kayabalı, K., 2006. Investigation of the effect of aggregate shape and surface roughness on the slake durabi- lity index using the fractal dimension approach. Engineering Geology, 86, 271-284.
• Koncagül, E., and Santi, P.M., 1998. Predicting the unconfined compressive strength of the Breathitt shale using slake durabi- lity, Shore hardness and rock structural properties. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 36, 139-153.
• Mandelbrot, B.B., 1967. How long is the coast of Great Britain: Statical self similarity and the fractional dimension. Science, 156, 636-638.
• Moon, V.G., and Beattie, A.G., 1995. Textural and microstructural influences on the durability of Waikato coal measures mudrocks. Quarterly Journal of Engi- neering Geology, 28, 303–312.
• MTA, 1997. Türkiye jeoloji haritaları. Maden Tetkik Arama Enstitüsü, 55. Ankara- F15 paftası.
• Taylor, R.K., 1988. Coal Measures mudrocks: composition, classification and weathe- ring processes. Quarterly Journal of Engineering Geology. 21, 85–99.
• Temel, A., 1992. Kapadokya eksplozif volkaniz- masının petrolojik ve jeokimyasal özel- likleri. Doktora Tezi, Jeoloji Mühendisli- ği Bölümü, Hacettepe Üniversitesi (yayımlanmamış).
• Ulusay, R., Arıkan,F., Yoleri, M.F., and Çağla- yan, D., 1995. Engineering geological characterization of coal mine waste ma- terial and evaluation in the context of back-analysis of spoil pile instabilities in a strip mine SW Turkey. Engineering Geology, 40, 77-101.
• Vallejo, L.E., 1994. Fractal analysis of the slake durability test. Canadian Geotechnical Journal, 31, 1003-1008.
• Yılmaz, I., and Karacan, E., 2005. Slaking dura- bility and its effect on the Doline forma- tion in the gypsum. Environmental Geo- logy, 47, 1010–1016.