Dönüşüm faktörü ve dayanım oranının bazalt kayacının ve bazalt agregalı betonun dayanım tahmininde kullanımı
The use of conversion factor and strength ratio in estimating the strength of basalt rock and basalt aggregate concrete
Yazar: OUMAR YOUSSOUF MAHAMAT TAHIR
Danışman: DOÇ. DR. KADİR KARAMAN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Beton = Concrete ; Dönüşüm = Transformation ; Kayalar = Rocks ; Mekanik özellikler = Mechanical properties

Özet:
Bu tezin amacı tek bir kaya türü (Karadeniz bölgesinde farklı yerlerinden toplanmış 5 bazalt) ve aynı kayalardan farklı kür sürelerinde (2, 7, 14 ve 28 gün) üretilmiş beton üzerinde dönüşüm faktörü (k) ve dayanım oranını (R) detaylı olarak incelemektir. Kayaçların tek eksenli basınç dayanımı (UCSR) ve nokta yük dayanım indeksi (PLIR) değerleri arasında elde edilen k değerinin ortalaması 17.1 olarak hesaplanmıştır. Literatürden ve bu tez çalışmasından bazaltlara yönelik detaylı araştırma yapılmış ve UCSR tahmini için önerilen k katsayılarının 17–20 aralığında olabileceği istatistiksel olarak önerilmiştir. Kayaçların dayanım oranı (R) bu çalışmada 10.3 olarak bulunmuş ve bu değerin literatür ile benzerlik gösterdiği anlaşılmıştır. Literatürden ve bu tez çalışmasından bazaltlara yönelik detaylı araştırma yapıldığında ise R katsayılarının ortalama 10.5 olduğu görülmüştür. Bazalt kayaçlarının agregalarından oluşturulan betonun kür süresi üzerine UCSC, PLIC ve Brazilian çekme dayanım (BÇDC) parametresinin etkisi araştırılmıştır. Kür süresi arttıkça UCSC, PLIC ve BÇDC değerleri de artmıştır. UCSC tahmini için PLIC parametresinin katsayıları (k) oldukça dar bir aralıkta (7.2–9.5) değişmiştir. UCSC tahmini için BÇDC parametresinden elde edilen R oranları da oldukça dar bir aralıkta (4.3–5.5) değişmiştir. Ortalama k değeri bütün kür süreleri için 8.2 olarak elde edilmiştir. Ortalama R değeri bütün kür süreleri için 5 olarak elde edilmiştir. k ve R oranlarının kayaç örneklerinde beton örneklerine kıyasla yaklaşık 2 kat daha yüksek çıktığı anlaşılmaktadır. Bu çalışma, k ve R değerlerinin ön analizlerde bazalt ve bazalt agregalardan elde edilen betonun dayanım tahmininde dikkatle kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
The aim of this thesis is to examine in detail the conversion factor (k) and the strength ratio (R) on a single type of rock (5 basalts collected from different places in the Black Sea region) and concrete produced from the same rocks at different curing time (2, 7, 14 and 28 day). The average of k value obtained between rocks' uniaxial compressive strength (UCSR) and point load index (PLIR) values was calculated as 17.1. From the literature and this thesis work, detailed research was performed about basalt and it was statistically suggested that k coefficients in the estimation of UCSR could be in the range of 17-20. The strength ratio (R) of the rocks was found to be 10.3 in this study and it was understood that this value has similarity with the literature. When detailed research was done over basalts from the literature and this thesis work, it was seen that the average of R coefficients was 10.5. The effect of curing time over UCSC, PLIC and Brazilian tensile strength (BÇDC) parameters of concrete formed from the basalt aggregates were also investigated. UCSC, PLIC and BÇDC values increased as the curing period increases too. The coefficients of the PLIC parameter in the UCSC estimation varied within a narrow range (7.2–9.5). R ratios obtained from the BÇDC parameter in the estimation of the UCSC varied in a narrow range too (4.3–5.5). The mean k value for all curing times was obtained as 8.2. The mean R value was obtained as 5 for all curing times. It is understood that k and R ratios are approximately 2 times higher in rock samples compared to concrete samples. This study showed that k and R values can be used with caution in preliminary analysis in estimating the strength of basalt and concrete obtained from basalt aggregates.