Yeni TUBITAK projesinde su muhtevasinin kireçtasi UCS'sine etkisini calisiyorum. Konya cevresi kireçtasi numuneler uzerinde dry vs saturated UCS karsilastirmasi yaptik.

Veri: ayni partiden 16 numune, 8'i tamamen kuru (105°C, 24 saat oven), 8'i tam doygun (vakum desikatorde 48 saat sature). Sonuclar:

- Dry: ortalama 88 MPa, std 6.1 MPa, CV %6.9

- Saturated: ortalama 57 MPa, std 5.8 MPa, CV %10.2

Su muhtevasi nedeniyle UCS'de %35 dusus. Literatur kireçtasi icin tipik %10-25 dusus aralik veriyor (Hawkins & McConnell 1992, Vasarhelyi & Van 2006), %35 nispeten yuksek tarafta. Bu bulgu beni ilgilendiriyor: Konya kireçtasinin water-sensitivity'si gercekten yuksek mi, yoksa metodolojik bir sorun mu?

Numunelerin porozitesi %4.8 ortalama, mikritik dokulu. Sizin gordugunuz veri seti var mi karsilastirma icin?

Begum, %35 dusus literatur araligin biraz uzerinde ama anormal degil. Hawkins & McConnell (1992) ingiliz kalkerlerinde %10-25 vermisti, ama Akram & Bakar (2007) Pakistan kalkerlerinde %30-40'a kadar dusus rapor etmislerdi. Bu fark cogunlukla mineralojik kompozisyondan kaynaklaniyor: kalsit dominant kalker daha az water-sensitive, kil/dolomit karisimli kalker daha sensitive.

Konya kireçtasinda kil icerigi yuksek olabilir mi? XRD veya thin section ile mineralojik analiz yaptiniz mi? Eger kil icerigi %5-10 araligindaysa %35 dusus tamamen tutarli olur.

MAYilmaz_Inz yazdi:

XRD veya thin section ile mineralojik analiz yaptiniz mi?

Mehmet abi, XRD yapildi: kalsit %88, kuvars %4, kil mineralleri (illit + simektit) toplam %6, az miktarda dolomit (%2). Yani kil var, %6 mertebesinde. Simektit varligi ozellikle suya duyarli, sismeyle mikro-catlak agi gelistirebilir. Bu sahiden tutarli bir izah.

Begum, simektitin varligi UCS dususe bariz katki yapiyor. Vasarhelyi & Van (2006) makalesinde kireçtasi-marn gecis litolojileri icin water-sensitivity yuksek bulunmus, sebepleri icinde simektit + illit varligi ana faktor. Sizin %35 dusus tam olarak bu modelin tahmin ettigi mertebe.

Karakterizasyon icin onerim: bir de "partial saturation" durumlarini ekleyin (%25, %50, %75 sature), UCS-saturation egrisini cikarin. Hawkins & McConnell modeli bu egriyi expoential decay olarak tahmin eder, sizin verileriniz ile karsilastirma yayinlanabilir.

Begum, ben de KTU'da benzer calisma yaptim Trabzon kalkerleri icin (yayinlanmamis, ogrenci tezi). Trabzon kalkerinde %18-22 dusus gormustuk, kil icerigi %2-3 mertebesindeydi. Sizin %6 kil icerikli numunede %35 dusus oransal olarak tutarli — kil icerigi 2-3 kat fazla, dusus de yaklasik 1.5-2 kat fazla.

Bir methodolojik kontrol: vakum saturation 48 saat yeterli mi sizin numuneniz icin? Mikritik dokuda ic gozenek erisilebilirligi dusuk, 48 saat bazen yetersiz olabiliyor. Numune kutle takibi yaptiniz mi (saatlik kutle olcumu)?

Harun hoca, kutle takibi yapildi: ilk 24 saatte kutle artisinin %95'i tamamlandi, 24-48 saatte ek %4 artis, 48-72 saatte ek %1 (test ettik 3 numunede 72 saat tutarak). Yani 48 saat saturation seviyesi %99 civari, tam doygun kabul edilebilir.

Vakum -700 mbar uygulandi, ASTM D5313 takibinde. Doygunluk teyit edilmis veri.

Antalya karstik kireçtaslarinda biz %20-30 dusus gorduyoruz. Karstik (yuksek porozite, makro-bosluklu) kireçtasinda su girisi kolay ama mikritik kompakt kalkerden farkli mekanizma — makro-boslukta su basinci dominant, mikritikte kil sismesi dominant. Begum'un veri seti mikritik tarafa girer, simektit etkisi kuvvetli.

Bu arada konya kireçtasinin yuksek water-sensitivity'si pratik tasarim acisindan onemli — eger bu kayanin ustunde temel/duvar tasariliyorsa, drenaj ihmal edilemez.

Begum, veri seti icin saglam metodoloji. Eklenecek bir nokta: rapor yazarken "saturation index" (SI) parametresini hesaplamak yararli, tasarim icin tek deger ozet veriyor: SI = UCS_sat / UCS_dry = 57/88 = 0.65, yani Konya kireçtasi SI = 0.65. Bu deger Hawkins & McConnell (1992) klasifikasyonunda "moderately to highly water-sensitive" sinifina girer (SI 0.6-0.7).

Tasarim acisindan SI < 0.7 olan kayalarda saturated UCS'yi tasarim girdi olarak kullanmak guvenli yontem. Drenaj durumu belirsizse veya gelecekte degisebilirse, saturated UCS karakteristik degeri yazilmali rapora.

Bir ek soru Begum: dry numuneler 105°C'de 24 saat oven'da kurutulmussa, oven sicakligi kalsit icin bazi mikrostuctural degisikliklere yol acabilir mi? Sicaklik 110°C uzerine cikarsa kalsit dehidrasyonu baslayabilir ama 105°C tipik standart, sorun olmamasi gerek. Yine de kontrol etmek istedim.

Burak, ASTM D2216 zemin/kaya icin 105±5°C standart, kalsitte yapisal degisiklik 600°C uzerine ciktiginda baslar (decarbonatlasma). 105°C tamamen guvenli sinir, sadece adsorbed/pore water cikar.

Veri seti gercekten temiz. CV %6.9 dry, %10.2 saturated — saturated tarafta dispersiyon biraz daha yuksek, bu beklenen birsey, saturation seviyesi numuneden numuneye %1-2 fark olabilir, bu fark UCS'de buyuyor. Yine de iki set de istatistik olarak guvenilir.

Begum, bu calismayi yaymanin bir yolu: international journal'a (Engineering Geology, IJRMMS) gondermek. Konya kireçtasi karakterizasyonu uluslararasi data setine eklenir. Hawkins & McConnell modelini test ediyor olursunuz, bu makaleye daha guclu konum verir.

Veri seti olarak 16 numune azlik gibi gorunse de "ayni partiden, ayni litoloji, kontrollu deney" tasariminiz veri kalitesini yukseltir. Reviewers genelde bu metodoloji disiplinine olumlu bakar.

Begum hocam, kireçtasi suya doygun olunca %35 zayifliyormus. Ben de kahvaltidan onceki ben ile sonraki ben arasinda en az %35 fark var, bu da bir veridir.

Mermer/dogal tas tarafindan da onaylarim — bizim travertenler yagmurda calismaya birakildiginda donma-cozulme cevriminde dramatik dusus oluyor. Beyaz mermerimizde bile %15-20 dusus gorduyoruz dry-saturated arasinda. Begum hocaminin %35 degeri gercekten yuksek tarafta ama simektit varliginda mantikli.

Ozet ve plan:

- %35 UCS dusus literatur araligin uzerinde ama simektit (%6 kil) varligiyla acikca izah edilebilir

- SI = 0.65, Hawkins & McConnell klasifikasyonunda "moderately to highly water-sensitive"

- Tasarim icin saturated UCS = 57 MPa karakteristik deger kullanilmali (drenaj belirsizse)

- Ezgi'nin onerisi: partial saturation (%25, %50, %75) noktalari eklenip UCS-saturation egrisi cikarilacak

- International journal'a hazirlik baslayacak (Engineering Geology hedefliyorum)

- Harun hoca'nin Trabzon verisi, Bahadir'in Antalya karstik verisi karsilastirma icin paylasilirsa multi-regional makale olur

Cok degerli yorumlar, herkese tesekkur ederim.