Kum

Kum ayrıca bir dokusal toprak veya toprak türüne de atıfta bulunabilir. Yani, kütle olarak %85'den fazla kum boyutlu parçacık içeren bir topraktır.

Kumun bileşimi, kaya kaynaklarına ve koşullarına bağlı olarak değişir. İç kıta ortamlarında ve tropikal olmayan kıyı ortamlarda kumun en yaygın bileşeni, genellikle Kuvars şeklinde Silis (Silikon Dioksit veya Si O2) olur. En yaygın ikinci kum türü Kalsiyum Karbonat'dır. Örneğin, son yarım milyar yılda, mercan gibi kabuklu deniz canlıları tarafından üretilmiş olan Aragonit'tir.

Kum, zaman içinde yenilenebilir olmayan bir kaynaktır ve beton yapmak için uygun kum yüksek talep görmektedir. Çöl kumu, bol olmasına rağmen, beton için uygun değildir. İnşaat için her yıl 50 milyar ton plaj kumu ve fosil kumu kullanılıyor.

Kumun tam tanımı değişir. Özellikle mühendislik ve jeolojide kullanılan terim, Birleşik Devletler (ABD) toprak sınıflandırma sistemi standartlarında 0.074 ile 4.75 milimetre arasında bir çapa sahip parçacıklar olarak tanımlanır. Başka bir tanımla, çapı 0.0625 mm (veya 1⁄16 mm) ile 2 mm arasında olan parçacıklar kum tanesi olarak adlandırılır. Kum taneleri çakıl (2 mm'den 64 mm'ye kadar değişen parçacıklar) ve silt (0.0625 mm'den 0.004 mm'ye kadar küçük parçacıklar) arasındadır. Kum ve çakıl arasındaki boyut özellikleri bir yüzyıldan fazla bir süredir sabit kalmıştır, ancak 0.02 mm kadar küçük parçacık çapları, 20. yüzyılın başlarında Albert Atterberg standardı altında kum olarak kabul edilmiştir. Arşimet'in milattan önce 240 yılında yazılmış olan ''Kum sayacı'' adlı eserinde çapı 0.02 mm idi.

Kum boyuta göre beş alt kategoriye ayrılır: çok ince kum (1⁄16 - 1⁄8 mm çap), ince kum (1⁄8 mm - 1⁄4 mm), orta kum (1⁄4 mm - 1⁄2 mm), kaba kum (1⁄2 mm - 1 mm) ve çok kaba kum (1 mm - 2 mm).

Kumun mineral bileşimi, ana materyal (kaya) ve koşullarına bağlı olarak oldukça değişkendir. Tropikal ve Sub-tropikal kıyı ortamlarında bulunan parlak beyaz kumlar erozyona uğramış kireç taşıdır. Ana materyalin dışında kum, organik canlılar tarafından üretilen mercan ve kabuk parçaları içerebilir. Bu da kum oluşumunun canlı organizmalara da bağlı olduğunu düşündürür.

Bazı kumlar manyetit, klorit, glokonit veya alçı taşı içerir. Manyetit yönünden zengin kumlar, volkanik bazaltlar ve Obsidyenden elde edilen kumlar gibi koyu ile siyah renktedir. Klorit-glukonit taşıyan kumlar tipik olarak yeşil renklidir ve yüksek olivin içeriğine sahip bazalt lavlardan elde edilen kumlar da tipik olarak yeşil renktedir. Bazı bölgelerdeki kum yatakları ve küçük taşlar garnet ve benzeri diğer dirençli mineralleri içerir.

Kayalar, su ve rüzgarla uzun bir süre boyunca aşınır, havalanır ve malzeme aşağı yönde taşınır. Bu çökeltiler ince kum taneleri olana kadar daha küçük parçalara ayrılmaya devam eder. Tortu kaynaklı kayaç ortamın yoğunluğuna göre farklı kum bileşimleri verir. Kum oluşumunda en yaygın kayaç Granit'tir. Feldspat minerallerinin Kuvars'dan daha hızlı çözünmesi, kayanın küçük parçalara ayrılmasına neden olur. Yüksek enerjili ortamlarda kayalar sakin ortama göre çok daha hızlı parçalanır. Granit kayadan oluşan kumda feldspat mineralinin fazladır.

Bu nedenle, birçok akarsu tükendi; arazi ve çevre kayıpları arttı. Bu bölgelerdeki kum madenciliği oranı, kumun yenilenebileceği hızdan çok daha fazladır ve kumu yenilenemez bir kaynak haline getirir.

Rüzgar bu farklı ortamları oluşturur ve kumu yuvarlak, pürüzsüz bir hale gelecek düzeyde şekillendirir. Bu özellikler çöl kumunu inşaat için kullanılamaz hale getirir. Çöl kumu genellikle yuvarlaktır.

Sahil kumu da erozyon ile oluşur. Binlerce yıl boyunca, kıyı bölgelerdeki kayalar dalgaların çarpmasıyla aşınır ve tortular biriktirir. Ayrışma, akarsu malzeme taşınımı, kayalarla etkileşime geçen deniz canlıları plaj oluşum sürecini hızlandırır. Yeterli miktarda kum olduğunda, plaj arazinin daha fazla aşınmasını önlemek için bir bariyer görevi görür. Plaj kumu inşaat için idealdir.

Deniz kumu (veya okyanus kumu), okyanusa taşınan tortulardan ve okyanus kayalarının erozyonundan meydana gelir. Kum tabakasının kalınlığı değişmektedir. Bu kum türü inşaat için idealdir. Avrupa'da deniz ekosistemi ve yerel balıkçılık kum madenciliği kaynaklı büyük zarar görmüştür.

İnşaat endüstrisi için, örneğin beton yapmak için sadece bazı kumlar uygundur. Nüfusun ve şehirlerin büyümesi ve bunun sonucu olarak inşaat faaliyetlerinden dolayı kuma büyük talep vardır ve doğal kaynaklar azalmaktadır. 2012'de Fransız yönetmen Denis Delestrac, inşaat kumu eksikliğinin etkileri hakkında "Kum Savaşları" adlı bir belgesel hazırladı. İnşaat kumundaki yasal ve yasa dışı ticaretin ekolojik ve ekonomik etkilerini gösterdi.

Kumu çıkarmak için hidrolik tarama yöntemi kullanılır. Birkaç metreden su pompalanır ve çıkan kum tekneye doldurulur. Daha sonra işlemek için karaya gönderilir. Çıkarılan kuma karışan tüm deniz canlıları öldürülür ve ekosistem büyük zarar görür. Bu sadece deniz yaşamına değil; kıyı bölgelerde yaşayan balıkçılıkla geçimini sağlayan insanlara da zarar verir. Kum sudan çıkarıldığında, heyelan riski artar, bu da tarım arazilerinin kaybına veya konutların zarar görmesine neden olabilir. Çin, Endonezya, Malezya ve Kamboçya gibi ülkeler, bu konulara dikkat çekerek kum ihracatını yasaklıyor.

Kum genellikle toksik olmamakla birlikte, kumlama gibi faaliyetler önlem gerektirir. Kumlama için kullanılan silis kumu torbaları, ortaya çıkan ince silis tozunu solumamak için kullanıcıyı solunum koruması takması konusunda uyaran etiketler taşır. Silis kumu için güvenlik bilgi formlarında " silis kristalinin aşırı solunumu ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir'' ibaresi geçer.

Üretilen kum, (M kum) genellikle çimento veya betonda inşaat amaçlı yapay işlemlerle kayadan yapılan kumdur. Nehir kumundan yapısal olarak biraz farklıdır.

Birleşik Arap Emirlikleri ve Dubai'de altyapı inşaatı, ada inşası gibi işlerde kum kullanımı çok talep görmektedir. Kendi rezervlerini kullandılar şu an ise kumlarının çoğunu Avustralya'dan ithal ediyorlar. 835 milyon tondan fazla kuma ihtiyaç duyan yapay adalar yapmak için 26 milyar ABD dolarından fazla para eden üç proje var.