Sivas Travertenlerinin Donma Çözülme Sonrası Dayanıklılığının Araştırılması M-406


Yüksek S. (Yürütücü)

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2012 - 2013

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Kasım 2012
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2013

Proje Özeti

Bu çalışmada, Sivas iline özgün ticari isimleri, sarı, beyaz, mistik ve skabaz olarak adlandırılan dört farklı renk ve dokudaki travertenlerin başlangıç ve donma-çözülme çevrimleri sonrası dayanım özellikleri laboratuar ortamında deneysel olarak araştırılmıştır. Bu amaçla öncelikle travertenlerin ince kesitleri ile kimyasal analizleri yapılarak mineralojik, petrografik tanımlamaları yapılmış ve yapı ve dokuları belirlenmiştir. Daha sonra dayanım özelliklerinin belirlenmesi için hazırlanan dört farklı traverten numunelerinin;  doğal birim ağırlık, kuru birim ağırlık, etkili porozite, toplam porozite, kütlece su emme, hacimce su emme, mineral tane yoğunluğu, doluluk oranı ve nem oranı gibi fiziksel özellikleri belirlenmiş sonuçlar çizelgeler halinde verilmiştir. Benzer şekilde travertenlerin, tek eksenli basınç, dolaylı çekme ve eğilme dayanımları ile ultrasonik hız ve sertlik gibi mekanik özellikleri belirlenmiş sonuçlar çizelgeler halinde sunulmuştur. Yapılan deneylerle, travertenlerin tek eksenli basınç dayanımının ortalama olarak 10,87 MPa ile 33.92 MPa, dolaylı çekme dayanımının 2.1 MPa ile 3.24 MPa arasında ve eğilme dayanımının 3.58MPa ile 6.53 MPa arasında değiştiği belirlenmiştir. Travertenlerin ultrasonik hız değerlerinin 3340m/s ile 4100m/s, Shore sertlik değerlerinin 28.30 ile 58.10 ve Equotip sertlik değerlerinin 396.66 HDL ile 603.55 HDL arasında olduğu görülmüştür. Travertenlerin başlangıç dayanımları belirlendikten sonra donma çözülme çevrimleri gerçekleştirilmiş ve her 10, 20, 30, 40 ve 50 çevrim sonrası başlangıçta yapılan deneyler tekrar yapılmıştır. Başlangıçtaki dayanım özelliği ile çevrim sonrası arasındaki değişim belirlenmiş sonuçlar çizelgeler ve grafikler halinde verilmiştir. Elde edilen veriler genel olarak değerlendirildiğinde, tüm travertenlerde donma çözülme çevrimleri arttıkça dayanım özelliklerinde azalmalar olduğu görülmüştür. 50 çevrim sonrası kütle kaybındaki değişim oranı %0.12 ile 0.62 arasında gerçekleşmiş en fazla kütle kaybı değişimi ise mistik travertenlerde görüldüğü ve bu değişim oranlarının standartlarda verilen sınır değerlerin(%5) çok altında olduğunu göstermiştir. Benzer şekilde 50 çevrim sonrası tek eksenli basınç dayanımındaki değişim oranları %13.54 ile en az mistik travertenlerde olurken %25.04 ile en fazla beyaz travertenlerde gerçekleşmiştir.  Eğilme dayanımındaki değişim ise en fazla mistik ve beyaz travertenlerde olurken skabaz ve sarı travertenlerde 50 çevrim sonrası değişimin çok az olduğu görülmüştür. Donma çözülme sonrası kütle kaybı ve parçalanma en fazla mistik travertenlerde görülmüştür. Bu tip travertenlerin tabakalı olması ve tabakalar arasında demirli ve manganlı minerallerin bulunması ve dolayısıyla çimentolanmanın zayıf olması nedeniyle suyun donarak bu tabakaların ayrılmasına neden olmuş ve benzer durum bazı beyaz traverten numunelerinde de görülmüştür.