Traverten dolgu maddesi geliştirilmesi
Development of travertine filling material
Yazar: ERCAN ÇETİN
Danışman: PROF. DR. VEYSEL ZEDEF
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Günümüz Türkiye'sinde blok verebilen ve kesilebilir doğal taş endüstrisi hızla gelişmektedir. Bu hızlı gelişime paralel olarak sektör çok farklı problemlerle karşılaşmaktadır. Kayaçta bulunabilen çatlak ve gözeneklerin uygun bir malzeme ile doldurulması da bu problemlerin en önemlilerinden biridir. Maliyet, sağlamlılık ve dolgu malzemesinin doğal taşla olan renk uyumu dikkate alınması gereken çok önemli parametrelerdir. Birçok doğal taşta çatlak ve gözenekler birlikte bulunmakta bu da problemin çözümünü zorlaştırmaktadır. Doğal Taşın kesimden sonra kalibrasyon ve ön slim sırasında kırılma problemi yoksa travertenin bünyesinde bulunan gözenekler ve kılcal çatlakların tamiri gerçekleştirilmektedir. Ancak doğal taşta kırılma problemi varsa, iki ayrı işlemden geçmesi ve kesimden hemen sonra çatlak tamiri yapılması, daha sonra da gözenek dolgu işlemine tabi tutulması zorunludur.Kesilebilir doğal taş grubuna giren travertenlerde bilhassa gözenek ve boşluk dolgusu ön plandadır. Zira bu kayaçlar tabi oluşum süreçleri içinde gözenek ve boşluk oluşumu fazladır. Travertenlerde gözenek ve boşlukların doldurulmasında sıcaklığa bağlı genleşme, dayanıklılık, viskozite, fiyat/kalite gibi özelliklerin uygun olması sebebi ile günümüzde en yaygın kullanılan dolgu malzemeleri epoksi reçineler, polyester reçineler, U.V reçineler, mastikler ve çimentodur. Ancak günümüz Türkiye'sinde en çok polyester dolgu ve çimento dolgusu yapılmaktadır. Dolgu uygulamasındaki en önemli husus, Doğal taşın içindeki tüm mikro ve makro ölçekli gözenek ve boşlukların kurutulmasıdır. Aksi takdirde gözenek ve boşluk içinde kalan en küçük nem dolgunun boşluk cidarına nüfuzunu engelleyecek ve muhtemelen de kusmalara neden olacaktır.Travertenlerde ki iyileştirmeler sonucun da düşük fire oranları, kalitede yükselme, üründe standardizasyon, maliyette azalma ve tüketici memnuniyetinde artış hedeflenmiştir. Bu hedeflere ulaşılmak için tez kapsamında travertenlerde doğal olarak olaşan gözeneklerin, kapatılmasında kullanılmak üzere 10 farklı karışım elde edilmiştir. Bu farklı karışımların her biri piyasada rahatlıkla bulunabilen 5 farklı yapıda ve renkteki traverten numunelerine uygulanmıştır. Uygulama sonucunda elde edilen veriler kaydedilmiş ve gözlenmiştir. Bu karışımların uygulandığı numuneler ayrıca laboratuar ortamında kaya mekaniği deneyleri de yapılmıştır. Bu deneyler sonucunda elde edilen veriler, karşılaştırılmış ve karşılaştırma sonucunda hangi yapıdaki traverten'e hangi kimyasal karışımın daha iyi ve verimli olduğu tespit edilmiştir. Ancak travertenin kullanılacağı alana göre de uygulanacak kimyasal karışım seçilebilmektedir.Yapılan deneylerin ve gözlemlerden elde edilen veriler ışığında 10 farklı kimyasal karışımın, 5 farklı traverten grubuna dolgu olarak uygulanması sonucunda. Travertenlerin mukavemetini ve diğer olumsuz koşullara karşı dayanımını artırdığı gözlenmiştir. Ancak uygulanan kimyasal karışımların içlerinde en iyi neticeyi veren kimyasalları belirtmek gerekirse şöyledir ; Kuru ağırlık kaybı (Kak) deneyin'de %0,24 ağırlık kaybı sağlayan 9. karışım en iyi sonucu vermiştir. Nokta yükleme deneyin de ise 0,68 MPa ve 0,87 MPa ortalama dayanım değerleriyle tüm travertenlerde, artış sağlayan 4 ve 5. kimyasal karışımın uygulanması dayanımı en çok arttıran kimyasal karışımlardır. Schmidt çekici ve tek eksenli dayanım deneyinde ise kullanılan karışımlar uygulanan traverten grubuna göre seçilmelidir. Eğilme dayanımı deneyinde ise 1. ve 7. Karışım en iyi neticeyi vermiştir. Dolaylı çekme dayanım deneyinde ise 7. karışımın eğilme dayanımına daha fazla direnç gösterdiği gözlenmiştir. Doğal su içeriği ve gözeneklilik deneyinde ise 9. karışımın diğer karışımlara göre gözenekleri daha iyi doldurduğu tespit edilmiştir. Aside karşı dayanımda ise Hcl nin uygulandığı numunelerde 5. karışım, fosforik asidin uygulandığı numunelerde ise 9. karışımın az da olsa diğer karışımlara nazaran, ortalamada daha az ağırlık kaybı sağladığı gözlenmiştir. Belirtilen kimyasal karışımların formülleri tablo 3.1. de gösterilmiştir.Ayrıca yapılan bu kimyasal karışımlar travertenlere uygulanırken, piyasada kullanıldığı gibi travertenin yalnızca silim yapılan tek yüzeyine uygulanmıştır. Yani yapılan deneyler ve gözlemler travertenin tek yüzeyine uygulanmış olan dolgular esas alınarak yapılmıştır.

Abstract:
The Rock Industry which can give block and can be cut is growing quickly Today?s Turkey. The sector has been meeting different kinds of problems in parallel of this quick growing. Filling with suitable material of cracked and porous which can exist in the rock is one of the most important problem. Cost, stability and color harmony of filling material to natural rock are the parameters which must be taken into account. Cracked and porous have been existed together at natural rock so this has complicated the solution of the problem. If there is no crashing problem during the calibration and pro-polishing after cutting the rock, the repair of the peruses and capillary cracked have been mended. However, if there has been crash problem at rock, it is necessary to pass from two different processes and to repair the cracked shortly after cutting the rock and to fill the porous process.At the travertine?s categorized into natural rock group, especially the filling of porous and emptiness? are at the front plan. Because these rocks within the process of natural formation are suitable formation both in term of emptiness formation and porous. In filling porous and emptiness at travertines due to the suitable characteristics such expansion, stability, viscosity, price/quality, the most common filling materials used in our times are epoxy resins polyester resins, U.V resins, mastic and cement . However, today?s Turkey polyester and cement fillings.have been used the most. The most important application in filling is to be dried the whole micro and macro scaled porouus and emtiness inside of rock. Otherwise, the least moisture left in emtiness will obstruct to penetrate into emtiness internal wall of the filling and probably will cause vomitting.As a result of amendment in the rocks, at the rates of low decrease, rising at the quality, standardisation of the product, decrease of the cost and customer satisfaction have been aimed at. To reach at these goals, ten different mixtures have been obtained in order to be used in closing the porouses formed naturally at the travertine within the Project coverage. Each of these different mixtures was applied the samples of travertiens formed 5 different structures and colours which can be easily found in the markets. The data obtained after applying were recorded and monitored. Beside the samples that the these mixtures were applied were subjected to the rock mechanic experiments in the laboratory envirenment. The data obtained after those experiments were contrasted and as a result of consructing, it was determined which chemical mixture suited better and more productive to which kind of travertiens. However, he chemical mixture can be chosesn according to the area where travertien will be used.Under the light of availed data from applied experiences and observations, it has been observed that the strength of the travertine and reinforcement against to other conditions increased through applying 10 different chemical mixtures in to 5 different travertine groups as filling material. But if requires to state the best chemicals among all of applied chemicals: the 9th mixture gave the best result through providing 0,24 % weight loss at Kak experience. At the point loading experience the 4th and the 5th chemical mixtures which provides increasing at all travertine through 0,68 MPa and 0,87 MPa average resistance value. The mixtures that were used at Schmid hammer and single axis resistance experience should be selected according to applied travertine group. The 1st and the 7th mixtures gave the best result at the curving and bending resistance experience. At the indirect hauling resistance experiment it has been observed that the 7th mixture is more resistance against to bending resistance. At the natural water content and porosity experiment it has been determined that the 9th mixture filled the pores better than other mixtures. It has been observed that at the acid resistance experiment in which HCL was applied to the samples the 5th mixture, in which phosphoric acid was applied to the samples the 9th mixture provides less mass loss than the other mixtures averagely. Formulas of this chemical mixes showed in table 3.1.As applied of this chemical mixes on travertines, filling is applied only cleaned side of travertine on the sector. So the experiments make cleaned side of travertine because filling is applied this side on the sector.