Nokta yükleme deneyinde yapılan hataların giderilmesi için yeni bir deney düzeneğinin tasarlanması
Designing a new testing apparatus for preventing the errors in point load index test
Yazar: DENİZ AKBAY
Danışman: PROF. DR. RAŞİT ALTINDAĞ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Basınç dayanımı = Compressive strength ; Kaya mekaniği = Rock mechanics ; Kazı mekaniği = Excavation mechanic ; Test cihazı = Test instrument ; Yük deneyi = Load test ; Çekme dayanım testi = Tensile strength test

Özet:
Nokta yükleme dayanım indeksi kayaçların dayanımlarına göre sınıflandırılmasında, bazı kaya kütlesi sınıflama sistemlerinde kaya malzemesinin dayanım parametresi olarak, en çok da basınç dayanımı ve çekme dayanımı gibi tasarım parametrelerinin dolaylı olarak tahmin edilmesinde kullanılmaktadır. Nokta yükleme dayanımı deneyi, basınç dayanımı ve çekme dayanımı deneylerine göre uygulanması daha basit, daha hızlı, daha ucuz, örnek hazırlanması daha kolay veya örnek hazırlama işlemi gerektirmeyen hem arazide hem de laboratuvarda kullanılabilen indeks bir yöntemdir.
Bu tez çalışması kapsamında 7 farklı üniversitede, 12 farklı laboratuvarda, 15 farklı nokta yükleme dayanımı deney cihazı kullanılmıştır. Nokta yükleme dayanımı deneyleri 7 farklı kayaç türü (3 sedimanter, 1 metamorfik, 3 magmatik) üzerinde aynı kişi tarafından gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deney sonuçları üzerinde klasik nokta yükleme dayanımı deney cihazının hataları ve sakıncaları sayısal olarak desteklenerek vurgulanmaya çalışılmıştır. Elde edilen veriler ışığında belirlenen hataları ve sakıncaları ortadan kaldırmaya yönelik yeni bir nokta yükleme dayanımı deney cihazı tasarlanmıştır. Böylelikle daha hassas bir deney düzeneği ile belirlenen hata ve sakıncalardan arındırılmış daha gerçekçi yenilme yükleri elde edilmeye çalışılmıştır.
Bu veriler ışığında klasik nokta yükleme deney cihazı kullanılarak elde edilmiş değerlerin ve farklı fiziksel ve mekanik özelliklerin tahmin edilmesine konu olmuş nokta yükleme dayanım indeksine bağlı görgül eşitliklerin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Yeni tasarlanan nokta yükleme deney cihazının kullanılmasıyla, yeraltı ve yerüstü maden işletmelerinde, çeşitli mühendislik yapılarında, tünel projelerinde, kaya kütle ve kazılabilirlik sınıflama sistemlerinde, tasarım parametresi olarak seçildiğinde güvenilirliği artmış bir nokta yükleme dayanım indeksinin kullanılmasına olanak sağlanmıştır.

Abstract:
Point load index is used in the classification of the strength of the rocks, strength parameter of the rock materials in some rock mass classification systems, also to determine indirectly the other strength parameters such as uniaxial compressive strength and tensile strength. Point load strength is an index method that can be applied both in the field and in the laboratory which is simpler, faster, cheaper, easier to prepare the sample or does not require sample preparation and is applied according to the pressure resistance and tensile strength tests.
In this study, 15 different point load index test apparatus were used in 12 different laboratories of 7 different universities. The point load index tests were carried out on 7 different kinds of rock specimens (3 sedimentary, 1 metamorphic, 3 igneous). The errors of classic point load index test apparatus were indicated and numerically supported by using the test results obtained. And then a new point load index test apparatus was designed which could eliminate the determined errors of the present test method. Thus, more precise results were tried to be obtained by a delicate testing apparatus.
The values and empirical equations, which were obtained in the past by using classical point load index test apparatus, could be developed by the help of using a new point load index test apparatus. Thus, it would have been a more reliable point load index as a designing parameter in underground and surface mines, various engineering structures, tunnels, rock mass and excavation clasification systems.