Search

Piroklastik bir kaya türü olan ignimbirit yüksek derecede gözenekli olmasından dolayı ısı ve ses yalıtımı özelliğine sahiptir. Ayrıca oluşumları esnasında kazandıkları estetik dokusal özellikleri ve hafif oluşları sebebiyle yapıtaşı sektöründe yoğun şekilde tercih edilmektedirler. İgnimbiritlerin oluşum ortamındaki sıcaklık (>500˚C) ve basınç koşulları bu kayaçların fiziksel ve mekanik özellikleri üzerinde doğrudan etkilidir. İgnimbiritlerde kaynaşmayı kontrol eden en önemli faktörler olan yüzeye çıkan piroklastik malzemenin sıcaklığı ve depolanma ortamındaki örtü yükü kalınlığı arttıkça ignimbiritlerdeki kaynaşma derecesi de yükselmektedir. Yüksek sıcaklıklarda ignimbiritlerde meydana gelen plastik deformasyon sonucu camsı minerallerde kaynaşma gözlenir. Bununla birlikte, piroklastik akıntının birikimiyle, alt seviyelerde yer alan ignimbiritlerdeki kül hamuru ve pomza taneleri deformasyona uğrar. Bu deformasyon sonucu pomza taneleri farklı oranlarda yassılaşmış bir şekil alır, yüksek deformasyon etkisiyle merceksi bir yapı kazanır. Bu süreçler ile kayacın kaynaşma derecesi artarken aynı zamanda fiziksel ve mekanik özelliklerinde de iyileşmeler oluşabilmektedir. Bu çalışma kapsamında Kayseri, Nevşehir ve Ahlat yerleşimlerinden elde edilen farklı renk ve doku özellikleri sunan 16 ignimbirit türüne ait örneklerde fiziksel ve mekanik özellikler ortaya konulmuştur. Aynı ignimbirit örneklerindeki pomza tanelerinin uzun ve kısa eksen uzunlukları mikroskop altında ölçülmüş ve farklı şekil parametresi değerlendirme yöntemleri kullanılarak şekil oranları ortaya konmuştur. Tek eksenli basınç deneyleri sonucunda en yüksek dayanıma Kayseri bölgesine ait ignimbiritlerin, en düşük dayanıma ise Nevşehir ignimbiritlerinin sahip olduğu belirlenmiştir. Bunun yanı sıra, Kayseri ve Ahlat ignimbiritlerinde pomza taneleri daha merceksi bir yapı kazanmışken, Nevşehir ignimbiritlerinde pomza taneleri yuvarlağa daha yakındır. Basit regresyon analizleri sonucunda ignimbiritlerin fiziksel ve mekanik özellikleri ile pomza tane şekli arasında en anlamlı ilişkinin en-boy ve basıklık oranı şekil parametreleri ile tek eksenli basınç dayanımı arasında olduğu belirlenmiştir. Bu ilişkiye göre, ignimbiritlerdeki pomza tanelerinin basıklık oranı arttıkça malzeme dayanımı da yükselmektedir.

The pumice industry is one of the most crucialeconomic incomes in Nevşehir province. Thus, field studies and interviews withindustry stakeholders were carried out to determine the general condition andthe main problems of the pumice industry. World pumice reserves are estimatedto be around 18 billion tons while Turkey has 15.8% of world pumice reserves.Accordingly, Nevşehir has also a substantial potential (about 17% of Turkeypumice reserves) due to its geological structure. At the same time, 20% ofpumice mining operation licenses in Turkey are assigned in Nevşehir leading tothe first rank with this rate. The pumice industry of Nevşehir is mainlydomestic and it is quickly developing in recent years. On the contrary, adecreasing trend has been reported in the export volume due to very hightransportation costs, poor quality standards of the suppliers in the sector andless alternative fields of use rather than construction (e.g. textile,chemistry etc.). 63% of pumice operating companies do not invest any money forR&D. At the same time, the cooperation between university and pumiceindustry is extremely inadequate. Eventually, the major problems of the pumiceindustry in Nevşehir can be summarized as; insufficient understanding of theproduct and quality standardization, unconsciousness in marketing andpromotion, limited cooperation of university and industry, limited R&Dactivities, lack of qualified staff, low prices due to unfair competition, lackof cooperative work habit and low quality products dominating the sector., Buçalışmada, Nevşehir ilinin önemli ekonomik kaynaklarından biri olan pomzaendüstrisinin genel durumunu ve önemli problemlerini belirlemek için sektörünpaydaşlarıyla ikili görüşmeler ve arazi çalışmaları gerçekleştirilmiştir.Ülkemiz yaklaşık 18 milyar ton olan dünya pomza rezervinin %15.8’ine sahipolurken, Nevşehir ise ülke rezervinin %17’sine sahiptir. Aynı zamanda Türkiyepomza madeni işletme ruhsatlarının yaklaşık %20’sine sahip olan Nevşehirbölgesi, bu açıdan birinci sırada yer almaktadır. Nevşehir pomza endüstrisigenel olarak iç piyasaya yönelik olup, son yıllarda üretim hacmi hızlagelişmektedir. Buna karşın ihracat hacmi, yüksek nakliye giderleri, sektörtarafından düşük standartlı ürünlerin varlığı, yapı malzemesi dışında (tekstil,kimya vb.) alternatif ürünlerin azlığı gibi nedenlerden dolayı azalan bireğilim göstermektedir. Üreticilerin %63’ü herhangi bir Ar-Ge çalışması yapmazken,bölgedeki üniversiteler ve pomza endüstrisinin işbirliği yok denilecekdüzeydedir. Tüm bunlar göz önünde bulundurulduğunda Nevşehir pomza sektörününproblemleri şu şekilde özetlenebilir. Bunlar, ürün ve kalite standardizasyonukonusunda anlayış eksikliği, pazarlama noktasında bilinçsizlik,üniversite-sanayi işbirliğinin sınırlı düzeyde olması, Ar-Ge çalışmalarınınyetersizliği, kalifiye eleman eksikliği, haksız rekabetin neden olduğu düşükfiyat, ortak hareket etme kültürünün yetersizliği ve katma değeri düşükürünlerin sektöre hâkim olması olarak tespit edilmiştir.

A porous dimension stone used as a part of a building or exterior facade tends to absorb water due to capillary action when it is subjected to rain or surface water. The above-mentioned fact is one of the most important reasons of physical deterioration in natural building stones. Therefore, it is very crucial to determine the potential of capillary water absorption of natural stones. In this study, the capillary water absorption potential of four different ignimbrite levels from Ahlat (Bitlis) region, namely brown (N.1), dark brown (N.2), yellowish gray (N.3) and black (N.4) was determined and compared with natural stones with different properties such as dolomitic limestone, basalt and clayey limestone. The Ahlat stone used in residential houses, hammams, tombs and gravestones in the Seljuk Empire period as well as today around the Ahlat region is historically and economically important. According to the capillary water absorption tests, the ignimbrites are classified as high absorbing rocks and consequently, significant physical deterioration may occur around the stone surfaces of buildings in contact with water. Moreover, significant relationships were determined between capillary values of samples and physico-mechanical properties considering coefficient of determination (R2)., Bir yapının veya yüzey kaplamasının bir parçası olarak kullanılan gözenekli doğal bir yapı taşı, yağmur veya yüzey suları ile temas ettiğinde, kapilerite etkisiyle suyu bünyesine alma eğilimi gösterir. Kayaçların bu özelliği, yapı taşlarında meydana gelen fiziksel bozunmanın en önemli nedenlerinden biridir. Bundan dolayı, doğal yapı taşlarının kapiler su emme potansiyellerinin belirlenmesi oldukça önemlidir. Bu çalışmada, Ahlat (Bitlis) bölgesinde bulunan kırmızımsı kahve (N.1), koyu kahve (N.2), sarımsı gri (N.3) ve siyah (N.4) olmak üzere dört farklı renge sahip ignimbirit seviyesinin kapiler su emme potansiyelleri belirlenmiş ve bu kayaların kapiler su emme değerleri farklı özellikteki yapı taşı olarak kullanılan dolomitik kireçtaşı, bazalt ve killi kireçtaşlarına ait değerlerle karşılaştırılmıştır. Yapılan kapiler su emme deneylerine göre; Ahlat bölgesinde Selçuklu döneminden günümüze kadar mezar taşlarında, kümbetlerde, hamamlarda ve evlerde kullanılan Ahlat taşının yüksek emici kaya grubunda olduğu ve bu özelliğe bağlı olarak su ile temas eden yüzeylerde, yapılarda önemli fiziksel bozunmanın meydana gelebileceği belirlenmiştir. Ayrıca numunelerin kapilerite değerleri ile fiziksel ve mekanik özellikleri arasındaki ilişkinin belirlenebilmesi amacıyla elde edilen belirleme katsayılarında (R2) anlamlı ilişkilerin varlığı belirlenmiştir..

Kalsiyumkarbonat bileşimli kimyasal sedimanter bir kaya türü olan traverten, diğerbirçok kaya türü ile kıyaslandığında güncel olarak kabul edilebilecek biroluşum yaşına sahiptir. Ancak fiziksel yapısı ve kimyasal bileşimi sebebiyletravertenlerde bozunma kısa zaman aralığında etkili olabilmektedir. Travertenyapıtaşı sektöründe yoğun olarak kullanılmakla birlikte, bu kayanın kütlesel ölçektekibozunma davranışı bugüne kadar araştırılmamıştır. Bu çalışmada, Türkiye’detraverten sektöründe yoğun bir kullanım alanına sahip olan ve Anıtkabirinşaatında da kullanılmış Eskipazar sarı travertenleri araştırma malzemesiolarak seçilmiştir. Arazide farklı bozunma derecelerine sahip yüzleklerdeyapılan gözlemsel incelemeler ve kütlesel ölçümler ile sarı travertenlerinbozunma mekanizması ortaya konmuştur. Bu çalışmalar sonucunda bozunmanındeğerlendirilmesine yönelik tanımlayıcı ölçütler hazırlanarak, nesnel ve pratikbir bozunma sınıflaması önerilmiştir. Buna göre, sarı travertenlerde kütleselölçekte taze, az bozunmuş, orta derecede bozunmuş ve ileri derecede bozunmuşolmak üzere dört adet bozunma sınıfı ayırtlanmıştır. Sarı travertenler içinhazırlanan bu sınıflamanın mermercilik sektöründe bu kaya için yapılacak yeniaraştırmalara ve travertenlerin genelini kapsayan bozunma çalışmalarına ışıktutacağı düşünülmektedir.

Traverten, renk ve doku gibi fiziksel özelliklerinin yanı sıra, kolay işlenebilmesi nedeniyle de yapıtaşı sektöründe yoğun olarak tercih edilen bir kaya türüdür. Bugüne kadar travertenler üzerinde yapılan çalışmalar, genellikle fiziksel ve mekanik özellikleri belirlemeye yöneliktir. Travertenlerin kimyasal bileşimi ve gözenekli yapısı, bozunmanın bu kaya türü üzerinde etkili olmasını kolaylaştırmaktadır. Bu nedenle, bu çalışma kapsamında travertenlerin bozunma davranışının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, Anıtkabir'in inşasında da kullanılmış olan Eskipazar sarı traverteni araştırma malzemesi olarak seçilmiştir. Sarı travertenlerin taze örnekleri üzerinde yapılan çeşitli yapay bozunma deneyleri ile bu kaya türünün atmosferik etkenler karşısındaki bozunma performansları belirlenmiştir. Buna göre, sarı travertenlere yapıtaşı ölçeğinde zarar veren en önemli unsur tuz kristallenmesi basınçlarıdır. Aynı travertenlerin araziden alınan farklı bozunma derecelerindeki örnekleri üzerinde yapılan deneysel çalışmalar sonucunda bozunmanın sarı travertenlerin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi saptanmış ve elde edilen veriler ışığında sarı travertenler için kaya malzemesi ölçeğinde üç bozunma derecesini içeren puanlama esasına dayalı bir bozunma sınıflaması önerilmiştir. Sarı travertenlerin arazi ölçeğindeki bozunma davranışları da çalışma kapsamında incelenmiş olup, sarı travertenlerde kütlesel ölçekte tazeden ileri derecede bozunmuşa kadar değişen dört adet bozunma sınıfı olduğu ortaya konmuştur. Anıtkabir'deki sarı travertenlerin güncel bozunma derecelerinin araştırılması için yerinde yapılan P dalgası hızı ölçümleri, geliştirilen bozunma eşitlikleri yardımıyla değerlendirildiğinde, Anıtkabir'deki sarı travertenlerin genel olarak önemli bir bozunmaya uğramadıkları tespit edilmiştir. Anıtkabir'deki sarı travertenlerde makro gözenek geometrisi şekil parametresi yöntemiyle incelenip, taze yüzeylerdeki gözeneklerin boyut ve şekilleri ile karşılaştırıldığında gözenek geometrilerinin oldukça benzer olduğu görülmüştür. Deneysel veriler ve gözlemler ışığında, Anıtkabir'deki sarı traverten bloklarında bozunmaya yönelik sorunların yerleşkenin bazı bölgelerinde yoğunlaştığı sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: Traverten, bozunma, Anıtkabir, yapay bozunma deneyi, gözeneklilik, bozunma sınıflaması, yapıtaşı, P dalgası hızı, Eskipazar Travertine is a highly preferred rock type in building stone market due to its physical properties such as colour and texture besides its easy procession. The studies on travertines performed up to recent are generally related to determination of physical and mechanical properties. Chemical composition and porous structure of the travertines facilitate the effect of deterioration on this rock type. Consequently, in this study, it is aimed to determine the deterioration mechanism of travertines. In this respect, Eskipazar yellow travertine, which was also utilized in the construction of Anıtkabir, has been chosen as research material. Deterioration performance of this rock type against atmospheric agents was evaluated by various artificial weathering tests. Accordingly, the most destructive agent for yellow travertines in building stone scale is the salt crystallization pressures. Moreover, as a result of experimental studies performed on the samples collected from the same region with varying weathering degrees, the effect of weathering on several physical and mechanical properties of yellow travertine was established and a weathering classification for rock material based on a rating system with three classes was proposed regarding the obtained data. Weathering mechanism of the yellow travertines in field scale was observed as well in this study and four weathering classes of rock mass were concluded varying from fresh to highly weathered. Whereas the in-situ P wave velocity measurements on Anıtkabir yellow travertines were evaluated by the generated weathering formulas to investigate the actual weathering degrees, it was verified that the yellow travertine blocks are generally unweathered. Additionally, when the macro pore geometry of yellow travertines in Anıtkabir was examined by shape parameter method and compared with the size and shape of the pores on fresh surfaces, almost similar pore geometries were obtained. It was concluded that the weathering problems of yellow travertine blocks in Anıtkabir are concentrated on several parts of the tomb concerning the experimental data and observations.Keywords: Travertine, deterioration, Anıtkabir, artificial weathering tests, porosity, weathering classification, building stone, P wave velocity, Eskipazar 280

I ÖZET Yüksek Lisans Tezi URUŞ BARAJ YERİ VOLKANİK KAYAÇLARININ JEOTEKNİK DEĞERLENDİRMESİ (BEYPAZARI - ANKARA) Mutlu han AKIN Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Ana bilim Dalı Danışman : Doç. Dr. Aydın ÖZSAN Jüri : Pro£ Dr. Celal KARPUZ Doç. Dr. Aydın ÖZSAN Doç, Dr. Kamil KAY AB ALİ Uruş baraj yeri, Ankara'nın kuzeybatısında, Uruş beldesine yaklaşık 4 kilometre mesafededir, inceleme alanında Neojen yaşlı volkanik kayaçlar İle fCuvatemer yaşlı eski taraça, yamaç molozu ve alüvyon bulunmaktadır. Tezin konusu, Uruş Baraj yeri volkanik kayaçlarraın jeoteknik değerlendirmesidir. Bu kapsamda volkanik kayaçlardaki egemen süreksizlik takımları belirlenmiştir. Baraj yeri sondajlarından alman karot numunelerinden volkanik kayaçlann fiâko - mekanik parametreleri ortaya konmuştur. Buna göre Uruş baraj yerindeki bazaltlarda tek eksenli basınç dayanımı 64 MPa ile 249 MPa; andezitlerde tek eksenli basınç dayanımı 40 MPa İle 148 MPa; volkanik breşlerde tek eksenli basınç dayanımı 17 MPa ile 33 MPa arasında saptanmıştır. ISRM (1979)'a göre volkanik breş düşük; andezit orta, bazalt ise yüksek dayammlı kaya sınıfına girmektedir. Çevirme tünelindeki bazalt, andezit ve volkanik breşler kaya kütle sınıflamalarına güre değerlendirilmiştir. RMR ve Q değerlerine güre bazaltlar `İyi kaliteli kaya`, andezitler `iyi - orta kaliteli kaya`, volkanik breşler ise `orta - çok zayıf kaliteli kaya` özelliği göstermektedir. Öte yandan baraj yerindeki volkanik kayaçlann taşıma kapasiteleri belirlenmiş ve temel kaya olan tüm volkanik kayaçlann taşıma kapasitelerinin barajın bu birimler üzerine uygulayacağı yükten daha büyük olduğu sonucu elde edilmiştir. 2000, 100 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Baraj, jeoteknik, volkanik breş, süreksizlikler, RMR, Q, kinematik analiz II ABSTRACT Master Thesis GEOTECHNICAL EVALUATION OF THE VOLCANIC ROCKS AT THE URUŞ DAM SITE (BEYPAZARI - ANKARA) Mutluhan AKIN Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering Supervisor: Assoc Pro£ Dr. Aydın ÖZSAN Jury: Prof. Dr. Celal KARPUZ Assoc. Prof. Dr. Aydın ÖZSAN Assoc Prof. Dr. Kamil KAYABALI Uruş Dam site, the subject of this project, is located Northwest of Ankara, approximately 4 kilometres far from Uruş town. The rock units in the project area are volcanic rocks of Neogene in age and terrace, tallus and alluvium of Quaternary age. The purpose of this thesis is geotechnical evaluation of the volcanic rocks at the Uruş Dam site. For this purpose, discontinuity survey on volcanic rocks was carried out at site and major discontinuity sets were determined. Laboratory tests on core samples were carried out to find out physico - mechanical parameters. As a result of laboratory tests, uniaxial compressive strength of basalt is between 64 MPa and 249 MPa; uniaxial compressive strength of volcanic breccia is between 17 MPa and 33 MPa, uniaxial compressive strength of andesite İs between 40 MPa and 148 MPa. Results obtained from the laboratory tests show that volcanic breccia is in the low-, andesite is in the medium- and basalt is in the high-strength rock group (ISRM, 1979). Evaluation of the basalt, andesite and volcanic breccia for Rock Mass Classifications, basalts are good, andesites are good to fair, volcanic breccias are fair to very poor quality rocks due to RMR and Q values. Also bearing capacities of dam site volcanic rocks were determined and the results show that bearing capacities of volcanic rocks are higher than the load applied by dam for all rock units. 2000, 100 pages KEY WORDS: Dam, geotechnic, volcanic breccia, discontinuities, RMR, Q, kinematic analyses. 100

Water is a required substance in order to sustain vital activities of human such as nutrition, circulation, respiration, excretion and reproduction. On the other side, water itself is also a life space as well as being one of the basic substances in the formation of life space. Occurrence and quality of water in a life space carry importance due to sine qua non precondition of life. Annual average potential of water, which is a very important substance, and places where 26 topographically formed water basins found and annual water potentials of those basins have been considered by the help of current data. Turkey is a country which is under insufficiency of water with 1555 m3 annual water consumption per person. There are differences in both water potentials and distribution of precipitation according to seasons in the water basins. Thus, there is water insufficiency linked with the basins and seasons. Excessive pollution is determined in some of the present surface and groundwaters in our country due to reasons such as rapid population growth, increase of industry, increase of fertilizer and herbicide use in agriculture and not to be aware of environmental conscious. So that, some of the surface waters of basins have been polluted in 4th grade. Excessive pollution is determined in the creeks, rivers and lakes of Meriç-Ergene, Marmara, Sakarya, Gediz, Küçük Menderes, Büyük Menderes, Burdur and Akarçay Afyon basins. Causes of pollution are the pollutants such as nitrogen, phosphor, calcium, organic materials, lead, zinc, chrome. Even excessive heavy metal pollutions are also seen in some of these water basins. Pollutions of surface and groundwaters of Turkey, as a country with water insufficiency, create serious problems for health as well as making life impossible in life spaces formed by water. It has been estimated that if water pollution in our country continues in this rate, problems that we will encounter 25-30 years later will be unrecoverable. We have to be conscious that we have to work very hard in order to produce solutions and take necessary precautions to prevent water pollutions after now for the continuity of humanity and life., İnsanın yaşam sürecinin her döneminde beslenme, dolaşım, solunum, boşaltım, üreme gibi hayatsal faaliyetlerin gerçekleşebilmesi için su, gerekli bir maddedir. Öte yandan su, yaşam ortamının oluşmasında temel öğelerden biri olduğu gibi aynı zamanda kendisi bir yaşam ortamıdır. Yaşam için olmazsa olmaz ön koşullardan biri olması nedeniyle, suyun yaşam ortamında bulunması ve kalitesi son derece önem taşır. Bu derece önemli bir madde olan suyun ülkemizdeki yıllık ortalama potansiyeli ve topoğrafik olarak oluşturulan 26 su havzasının bulunduğu yerler ile yıllık su potansiyelleri mevcut verilerden yararlanılarak gözden geçirilmiştir. Türkiye, kişi başına yıllık 1555 m3 su tüketimiyle su azlığı çeken bir ülke konumundadır. Topoğrafik su havzalarının hem su potansiyellerinde hem de yağışın mevsimlere göre dağılımında farklılıklar görülür. Bunun için havzalara ve mevsimlere bağlı olarak su sıkıntısı çekilmektedir. Ülkemizde nüfusun hızlı artışı, sanayileşmenin büyümesi, tarımda gübre ve ilaç kullanımının yaygınlaşması ve çevre bilincinin yeterince yerleşememesi gibi nedenlerle mevcut yüzey ve yeraltı sularının bazılarında aşırı kirlenmeler saptanmıştır. Öyle ki bazı havzaların yüzey sularında 4. dereceden kirlenmiş sular bulunmaktadır. Bunlardan, Meriç-Ergene, Marmara, Sakarya, Gediz, Küçük Menderes, Büyük Menderes, Burdur ve Akarçay Afyon havzalarında bulunan çay, nehir ve göllerde aşırı kirlenmeler tespit edilmiştir. Kirlenmeler azot, fosfor, kalsiyum, organik maddeler, kurşun, çinko, krom gibi kirleticiler tarafından meydana gelmektedir. Bazı su havzalarında, aşırı ağır metal kirlenmelerine bile rastlanmaktadır. Su azlığı çeken bir ülke konumunda olan Türkiye’nin yüzey ve yeraltı sularında günümüzde gözlenen kirlenmeler, sağlık için büyük sorunlar yarattığı gibi, suyun oluşturduğu yaşam alanlarında yaşamı olanaksız hale getirmektedir. Ülkemizdeki suların kirlenmesi bu şekilde devam ederse, 25-30 yıl sonra yarattığı sorunların geri dönüşümünün olanaksız duruma dönüşeceği hesaplanmaktadır. İnsanlığın ve canlılığın devamı için bugünden başlayarak su kirlenmelerine karşı gerekli önlemleri almak ve çözüm yolları üretmek için hepimizin var gücüyle çalışması gerektiğinin bilincinde olmalıyız.