Leeb Sertliðinin Kaya Malzemelerin Bazý Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Tahmininde Kullanýmýnýn Araþtýrýlmasý

Kaya malzemelerin tek eksenli sýkýþma dayanýmý (UCS) ve bazý fiziksel özellikleri kaya mekaniði ve mühendisliðinde kullanýlan çok önemli bir girdi parametresidir. Belirli þekil ve boyuttaki örneklerin kullanýldýðý fiziksel ve mekanik özelliklerin belirlendiði deneylerde, örnek hazýrlamanýn güç olduðu koþullarda bu deðerin belirlenmesi güçleþmekte ve bu sorunun aþýlmasý amacýyla doðrudan olmayan deney yöntemlerinden tahmini tercih edilmektedir. Kaya malzemelerin özelliklerinin tahmininde kullanýlan en yaygýn parametrelerden birisi de yüzey sertliðidir. Bu çalýþma kapsamýnda kaya malzemeler üzerinde kullanýmý yaygýnlaþmaya baþlayan ve Schmidt çekicine göre, çok daha düþük bir çarpma enerjisine sahip olan Leeb sertlik cihazý ile elde edilen sertlik deðerlerinin (HL) seçilen ignimbirit, traverten ve siyenit türü kayalarýn bazý fiziksel ve mekanik özelliklerinin tahmininde kullanýlabilirliði araþtýrýlmýþtýr. Öncelikle örneklerinin petrografik ve temel fiziksel özellikleri incelenmiþ daha sonra tüm örneklerin HL deðerleri ölçülmüþtür. Kuru (γdry) ve doygun (γsat) birim hacim aðýrlýk, görünür porozite (nA), su emme (wS), ultrases hýzý (VP) deðerleri ile HL deðerleri korele edilmiþ ve ilgili eþitliklerle sunulmuþtur ayrýca HL deðerlerinden UCS deðerlerinin tahmini için eþitlik önerilmiþtir. Ayrýca örneklerin boy/çap oraný (L/D) etkisinin HL ölçümleri üzerine etkisi araþtýrýlmýþtýr. Sonuç olarak 50 mm çaplý örneklerde minimum 1.5 L/D oranlý örnekler üzerinde HL deðerlerinin saðlýklý olarak ölçülebileceði önerilmiþtir.

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

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.