Investigation of the usability of Shore hardness values determined by different devices and methods to estimate the brittleness values of carbonated rocks

It is very important to determine the hardness and brittleness values of rocks, which affect the cuttability and drillability properties of underground or aboveground engineering projects. Determining these properties of rocks can be expensive and time consuming, such as tests applied to directly determine some other physical and mechanical properties. The determination of the hardness values of rocks is relatively economical and faster than other properties. In addition, hardness values can be used reliably to estimate the physical and mechanical properties of rocks.
In this study, Shore Hardness values of 13 different carbonated rocks were determined on the same samples using three different devices (C-2 type Shore Scleroscope, digital durometer and digital Shore Hardness device). As a result of the data obtained, the availability of different measuring instruments instead of the classical method was investigated. In addition, it was aimed to determine the most suitable surface hardness measurement method, which is an important rock property in terms of excavation mechanics, and which can be used to estimate the four different brittleness values recommended by considering the pressure and tensile strength values in the literature. Relationships between Shore Hardness values obtained from three different devices and four different brittleness values were examined with simple regression analysis. As a result, it has been seen that digital Shore Hardness measurement devices can be used safely instead of the classic C-2 type Shore Scleroscope. It has been determined that Shore Hardness value is reliable in predicting two of four different brittleness values, which are widely used in the literature, and cannot be used in estimating two.

Farklý cihaz ve yöntemler ile belirlenen Shore sertlik deðerlerinin karbonatlý kayaçlarýn gevreklik deðerlerinin tahmininde kullanýlabilirliðinin incelenmesi

Yeraltý veya yer üstü mühendislik projeleri öncesinde kayaçlarýn kesilebilirlik ve delinebilirlik özelliklerini etkileyen sertlik ve gevreklik deðerlerinin belirlenmesi çok önemlidir. Kayaçlarýn bu özelliklerini belirlemek, bazý diðer fiziksel ve mekanik özelliklerini doðrudan belirlemek için uygulanan testler gibi pahalý ve zaman alýcý olabilmektedir. Kayaçlarýn sertlik deðerlerinin belirlemesi nispeten diðer özelliklerine göre daha ekonomik ve hýzlý olmaktadýr. Ayrýca sertlik deðerleri, kayaçlarýn fiziksel ve mekanik özelliklerinin tahmininde güvenilir bir þekilde kullanýlabilmektedir.
Bu çalýþma kapsamýnda, 13 farklý karbonatlý kayacýn Shore sertlik deðerleri üç farklý cihaz (C-2 tipi Shore Scleroscope’u, dijital durometre ve dijital Shore sertliði ölçüm cihazý) kullanýlarak ayný numuneler üzerinde belirlenmiþtir. Elde edilen veriler sonucunda farklý ölçüm cihazlarýnýn klasik yöntem yerine kullanýlabilirliði araþtýrýlmýþtýr. Ayrýca kazý mekaniði açýsýndan önemli bir kayaç özelliði olan ve literatürde basýnç ve çekme dayaným deðerleri dikkate alýnarak önerilen dört farklý gevreklik deðerinin tahmin edilmesinde kullanýlabilecek en uygun yüzey sertliði ölçme yönteminin belirlenmesi amaçlanmýþtýr. Üç farklý cihazdan elde edilen Shore sertlik deðerleriyle dört farklý gevreklik deðeri arasýndaki iliþkiler basit regresyon analizleri ile irdelenmiþtir. Sonuç olarak dijital Shore sertliði ölçüm cihazlarýnýn klasik C-2 tipi Shore Scleroscope’u yerine güvenli bir þekilde kullanýlabileceði görülmüþtür. Shore sertlik deðerinin literatürde çokça kullanýlan dört farklý gevreklik deðerinden iki tanesini tahmin etmede güvenilir olduðu iki tanesini tahmin etmede ise kullanýlamayacaðý belirlenmiþtir.