Petrografik ve fiziksel özelliklerin granitik kayaçların dayanımına etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of petrographic and physical properties on rock strength of granitic rocks
Yazar: SERHAT ACAR
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN ERSOY
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Basınç dayanımı = Compressive strength ; Serbest basınç dayanımı = Unconfined compressive strength

Özet:
Bu çalışmada Doğu Karadeniz Bölümü'ndeki granitik kayaçların dayanım özelliklerinin indeks parametreler ve petrografik özelliklerle ilişkisi aranmış, bu amaçla 9 farklı bölgeden 5 cm kenar uzunluğuna sahip toplam 450 adet küp örneği üzerinde indeks deneyler yapılmış, seçilmiş 250 adet örnek üzerinde petrografik incelemeler gerçekleştirilmiş ve bu örneklerin tek eksenli sıkışma dayanımları belirlenmiş ve istatiksel parametrelerde 162 adet örnek değerlendirmeye alınmıştır. Petrografik tayinler sonucunda monzonit, monzogranit, granodiyorit, siyenogranit, tonalit olarak adlanan kayaçlarda % 19-45 plajiyoklas, % 6-40 ortoklas, % 25-37 kuvars, % 4-15 mafik mineral yüzdesi tespit edilmiştir. Deneyler sonucunda, ağırlıkça su emme değerlerinin % 0.14-0.55, hacimce su emme değerlerinin % 0.38-1.47, birim hacim ağırlık değerlerinin 22.80-26.72 kN/m3 arasında değiştiği belirlenmiştir. Bununla birlikte tek eksenli basınç direnci değerlerinin 63.86-260.92 MPa, boyuna dalga hızı değerlerinin kuru durumu için 3162.82-5742.55 m/sn, doygun durum için 3758.70-6260.76 m/sn ve doğal durum için 3552.74-5888.10 m/sn arasında değiştiği görülmüştür. Yapılan istatistiksel değerlendirmeler sonucunda, kuvars gibi sert minerallerin varlığının granitlerde dayanımı arttırmadığı ve tane boyutu büyüdükçe tek eksenli basınç dayanımının kısmen azaldığı belirlenmiştir. Granitlerin mafik mineral içeriğinin artması dayanımı düşürmüştür. Genellikle en yüksek dayanım değerleri, yaklaşık olarak eşit oranda kuvars, ortoklas ve plajiyoklas mineralleri içeren granitik kayaç kütlelerinde görülmüştür.

Abstract:
With this study, the relation between index parameters and petrographic properties and rock strength properties of granitic rocks in the Eastern Black Sea Region have been searched. Laboratory test for index properties have been performed on 450 cubic rock specimens with 5 cm edge length, obtained from 9 different regions. On 250 sample, petrographic analysis have been performed and uniaxial compressive strength tests have been carried out. On statistical evaluations, 162 of the samples have been considered. According to the petrographic analysis; 19-45% plagioclase, 6-40% orthoclase, 25-37% quartz and 4-15% mafic mineral percentage have been determined on monzonite, monzogranite, granodiorite, sienna granite and tonalite. The laboratory test showed that, the water absorption (by weight) value changed between 0.14-0.55 %, water absorption (by volume) value changed between 0.38-1.47% and the unit weight value changed between 22.80 - 26.72 kN/m3. Additionally, uniaxial compressive strength value changes between 63.86 - 260.92 MPa, furthermore, the longitudinal wave velocity for dry conditions changes between 3162.82-5742.55 m/sn, for saturated conditions 3758.70-6260.76 m/sn and for natural conditions 3552.74-5888.10 m/sn. The statistical analysis showed that, hard minerals like quartz does not increase the rock mass strength of the granite. There has been observed that, the uniaxial compressive strength of the rock reduces partially, as the grain size increases. Also, the increase of the mafic mineral content reduces the rock strength.The highest strength values are observed in the granitic rocks which uniformly consist of quartz, orthoclase and plagioclase.