E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Leeb Sertliğinin Kaya Malzemelerin Bazı Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Tahmininde Kullanımının Araştırılması [Pamukkale Univ Muh Bilim Derg]
Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. Baskıdaki Makaleler: PAJES-22747 | DOI: 10.5505/pajes.2020.22747

Leeb Sertliğinin Kaya Malzemelerin Bazı Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Tahmininde Kullanımının Araştırılması

Sefer Beran Çelik, İbrahim Çobanoğlu, Tamer Koralay
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Denizli, Türkiye

Kaya malzemelerin tek eksenli sıkışma dayanımı (UCS) ve bazı fiziksel özellikleri kaya mekaniği ve mühendisliğinde kullanılan çok önemli bir girdi parametresidir. Belirli şekil ve boyuttaki örneklerin kullanıldığı fiziksel ve mekanik özelliklerin belirlendiği deneylerde, örnek hazırlamanın güç olduğu koşullarda bu değerin belirlenmesi güçleşmekte ve bu sorunun aşılması amacıyla doğrudan olmayan deney yöntemlerinden tahmini tercih edilmektedir. Kaya malzemelerin özelliklerinin tahmininde kullanılan en yaygın parametrelerden birisi de yüzey sertliğidir. Bu çalışma kapsamında kaya malzemeler üzerinde kullanımı yaygınlaşmaya başlayan ve Schmidt çekicine göre, çok daha düşük bir çarpma enerjisine sahip olan Leeb sertlik cihazı ile elde edilen sertlik değerlerinin (HL) seçilen ignimbirit, traverten ve siyenit türü kayaların bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin tahmininde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Öncelikle örneklerinin petrografik ve temel fiziksel özellikleri incelenmiş daha sonra tüm örneklerin HL değerleri ölçülmüştür. Kuru (γdry) ve doygun (γsat) birim hacim ağırlık, görünür porozite (nA), su emme (wS), ultrases hızı (VP) değerleri ile HL değerleri korele edilmiş ve ilgili eşitliklerle sunulmuştur ayrıca HL değerlerinden UCS değerlerinin tahmini için eşitlik önerilmiştir. Ayrıca örneklerin boy/çap oranı (L/D) etkisinin HL ölçümleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak 50 mm çaplı örneklerde minimum 1.5 L/D oranlı örnekler üzerinde HL değerlerinin sağlıklı olarak ölçülebileceği önerilmiştir.

Anahtar Kelimeler: İgnimbirit, traverten, tek eksenli sıkışma dayanımı, Leeb sertliği

Investigation of the Use of Leeb Hardness in the Estimation of Some Physical and Mechanical Properties of Rock Materials

Sefer Beran Çelik, İbrahim Çobanoğlu, Tamer Koralay
Pamukkale University, Faculty of Engineering, Department of Geological Engineering, Denizli, Turkey

Uniaxial compressive strength (UCS) and some physical properties of rock materials is a very important input parameter used in rock mechanics and engineering. Samples with standard shape and dimension are used in physical and mechanical tests. However, it is difficult to determine the UCS values in case of difficult sample preparation conditions. In order to overcome this limitation prediction of UCS values from indirect test methods is preferred. One of the most common parameters used to predict the UCS values of rock materials is surface hardness. In this study, the usability of hardness values (HL) of selected ignimbrite, travertine and syenite rocks in the prediction of some physical and mechanical properties were investigated by using the Leeb hardness test which has much lower impact energy than the Schmidt hammer has. Firstly, petrographic and some physical and mechanical properties of the samples were determined and then the HL measurement of all samples were taken. Test results were correlated and correlation equations for dry (γdry) and saturated (γsat) unit weights, apparent porosity (nA), water absorption (wS), sonic wave velocity (VP) were presented and prediction equation of UCS from HL measurements were proposed. In addition, the effect of L/D ratio on HL measurements were investigated and minimum L/D ratio of 1.5 with minimum 50 mm sample diameter was suggested for reliable HL measurements.

Keywords: Ignimbrite, travertine, uniaxial compressive strength, Leeb hardness



Sorumlu Yazar: Sefer Beran Çelik, Türkiye
LookUs & Online Makale