5. Bölüm Kayaçlar (Doğal Yapıtaşları) YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 125 ___________________________________________________________________________ Bölüm 5 KAYAÇLAR (Doğal Yapıtaşları) 5.1 Giriş Kayaçlar mineral adı verilen homojen inorganik malzemelerin bir araya gelmesi ile oluşan katı yer kabuğu gereçleridirler. Jeoloji bilimi yerkabuğunu oluşturan kayaçlar ile ilgilenir. Doğal Yapıtaşları Sedimenter (Tortul, Çökel) Kayaçlar Magmatik (Volkanik, Püskürük) Metamorfik (Başkalaşım) Kayaçlar Kireçtaşları (Kalkerler) Granit Mermer Dolomit Siyenit Gnays Jips Diorit Mikaşist Gabro Serpantin (Alçı Taşı) Kumtaşı (Arduvaz) Traverten Konglomera Andezit YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 126 ___________________________________________________________________________ Kayaçların mekanik dayanımları ve suya karşı dirençleri tuğlaya göre çok daha fazladır. Kayaçlar, doğal yapı taşı olarak kullanılanları jeolojik oluşumlarına göre basit olarak aşağıdaki gibi sınıflanırlar. Kayaçlar kendilerini oluşturan minerallerin birbirleri ile fiziksel kenetlenmesine göre farklı yapıda olabilirler. Özellikleri değişken olduğu için hangi kayacın kullanılacağı dikkatle seçilmelidir. 5.1.1. Sedimenter (tortul, çökel) Kayaçlar Daha önceden oluşmuş(mevcut) kayaçların çeşitli etkenler ile ayrışıp, taşınması ve tekrar doğal bir bağlayıcı ile bağlanarak sertleşmesi sonucu oluşan kayaçlardır. Genellikle tabakalı kayaçlardırlar ve fosil içerirler. Yapı taşı olarak kullanılan sedimenter kayaçlar aşağıdaki gibidirler; 5.1.1.1. Kireçtaşları (Kalkerler) Kalsiyum karbonat (CaCO3) ile aralarına karışmış diğer minerallerden oluşmuştur. Temel bileşeni CaCO3 tır. Üzerine asit dökülürse köpürür. Özgül ağırlığı yaklaşık 2,7 gr/cm3 tür. Mohs Sertlik skalasına göre sertliği 3 tür. Yapıda, moloz taş, yontma taş, kaplama taşı ve kırılarak mıcır olarak kullanılabilir. 5.1.1.2. Dolomit YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 127 ___________________________________________________________________________ Magnezyum karbonat (MgCO3) ve Kalsiyum karbonat (CaCO3) minerallerinden oluşan bir kayaçtır. Genellikle beyaz renklidir. Kireçtaşından daha serttir. Kireçtaşına benzer kullanım alanı vardır. 5.1.1.3. Jips (Alçıtaşı) Alçıtaşı kimyasal bileşimi kalsiyum sülfat olan bir mineraldir. Bileşiminde iki molekül kristal suyu bulunan türüne jips ( CaSO4 + 2H2O ) denir. Beyaz, beyazımsı sarı, yada saydamdır(kristal olanları). MOHS sertliği 2 dir. 128 YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ ___________________________________________________________________________ 5.1.1.4. Kumtaşı (Arduvaz) Koyu gri, sarımsı-kahverenkli bantlı yapı gösterebilen içerisinde kuvars tanecikleri bulunan bir kayaçtır. Sık dokulu ve gözeneksiz olanları yapı işlerinde kullanılır. Duvar ve çatı kaplamasında kullanılırlar. Donmaya ve ısıya karşı dayanıklıdırlar. 5.1.1.5. Traverten Traverten çok yönlü, çeşitli nedenlere ve ortamlara bağlı, kimyasal reaksiyon sonucu çökelme ile oluşan bir kayadır. Yapıda kaplama işlerinde kullanılır. Pamukkale Türkiye’nin en ünlü travertenlerine sahip ilimizdir. YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 129 ___________________________________________________________________________ 5.1.1.6. Konglomera Kayaçların akarsu ortamında taşınarak, yuvarlaklık kazanması ile oluşan, 2 mm’den büyük çakıl ve blokların, kum tane boylu doğal çimento ile bağlanıp pekişmesi ile “konglomera” adı verilen kayaçlar oluşmaktadır. Konglomeralar, inşaatlarda kaplama malzemesi olarak kullanılır. 5.1.2. Magmatik (Volkanik, püskürük) Kayaçlar Yerkabuğu altındaki magmanın yüzeyde yada yüzeye yakın yerlerde soğuyup katılaşması ile meydana gelen kayaçlara verilen isimdir. Çok çeşitli türleri ve renkte olanları vardır. 5.1.2.1. Granit Beyazımsı gri, pembemsi gri renktedirler. Ana mineralleri kuvars, feldispat ve mikadır. Ayrışmamış olanları basınca karşı çok dirençlidir. Bazıları 1600-2400 kg/cm2 basınç taşıyabilirler. Yapılarda, kaplama taşı olarak, kaldırımlarda, bordür taşı olarak, kullanılır. Đyi cila tutar. TSE deki granit tanımı kesilip parlatılan ve cila tutabilen tüm doğal kayaçları kapsar. 130 YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ ___________________________________________________________________________ 5.1.2.2. Siyenit Granite benzer oluşumu vardır. Yalıtım malzemeleri, beton agregası, tras, yapı taşı olarak kullanılır. 5.1.2.3. Diorit (Diyorit) Granite benzer oluşumu olan mağmatik bir kayaçtır. Kaldırım ve Bordür uygulamaları, (yaya yolları, park ve bahçeler, çevre düzenleme vb.) Merdiven basamaklarında Şehir mobilyaları olarak, (Çiçeklik, çöp kutuları, oturma grupları vb.) Villa tipi yapılarda Cumhuriyet tarihimizde çokça kullanılmaya devam etmiştir. Merkez Bankası, Sümerbank, Dil Tarih ve Coğrafya Fakültesi, Orman Bakanlığı, Banknot Matbaası vb. binalar birer örnek teşkil etmektedir. 5.1.2.4. Gabro Gabro siyah yada koyu gri renkli magmatik kayaçtır. Đyi cila tutar. Türkiye’de az bulunur. YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 131 ___________________________________________________________________________ 5.1.2.5. Andezit Volkanizmaya bağlı olarak oluşmuş olan andezitik bileşimdeki kor kayaçlar (tüf,tüfit ve lavlar) Batı ve Đç Anadolu bölgelerinde yaygın olarak bulunur.Bu kayaçlar tarihin hemen her döneminde, her medeniyetin taş ustalarının ilgisini çekmiş ve kale surları,agora,anfi tiyatro ve odeon gibi yapılarda (örneğin Đzmir Kadifekale, Ankara Kalesi, Bergama, Asos v.b.) yapıtaşı olarak kullanıldığı gibi köprü, kervansaray, kilise, camii, kümbet, şifahane, medrese, türbe gibi yapılarada (özellikle Selçuklu ve Osmanlı dönemlerinde)hem yapı taşı hemde tezyin (süsleme) taşı olarak yoğun bir şeklide kullanılmıştır 5.1.3. Başkalaşım (Metamorfik) Kayaçlar Yerkabuğunda önceden oluşmuş kayaçların, basınç ve sıcaklık etkisi ile başkalaşım geçirmesi ile yeniden oluşmuş kayaçlardır. 132 YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ ___________________________________________________________________________ 5.1.3.1. Mermer Mermer, metomorfizma olayı sonucunda kalker ve dolomitik kalkerlerin yeniden kristalleşmesiyle meydana gelmiş bileşimdir. Bileşimlerinin %90-98'i CaCO3'ten (Kalsiyum karbonat) oluşmaktadır. Düşük oranda MgCO3 (Magnezyum karbonat) içermektedir. CaCO3 kristallerinden oluşan mermerlerde esas mineral “Kalsit” tir. Aynı zamanda az miktarda silis, silika, feldspat, demiroksit, mika ve organik maddeler bulunabilir. Renkleri genellikle beyaz ve grimsidir. Fakat yabancı maddeler nedeniyle sarı, pembe, kırmızı, mavimtırak, esmerimsi ve siyah gibi renklerde de olabilirler. Mikroskop altında incelendiğinde, birbirine iyice kenetlenmiş "Kalsit Kristalleri"nden oluştuğu görülür. Ocaklardan kare veya dikdörtgen prizma şeklinde kesilerek çıkarılırlar. Atölyelerde plaka haline getirilirler. Parlatılıp kenarları kesilerek işlenmeye hazırlanırlar. Mermerler iyi cila tutarlar. Boşluksuz ve serttirler. Yapıda, merdiven kaplaması, döşeme ve duvar kaplaması, tezgah yapımında kullanılırlar. YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 133 ___________________________________________________________________________ 5.1.3.2. Gnays Granitin ve magmatik veya tortul kayaçların başkalaşıma uğramasından dolayı meydana gelen metamorfik kayaçtır. Kaldırımlarda yada kırmataş(mıcır) olarak kullanılır. 5.1.3.3. Mikaşist Đnce foliasyonlu veya dilinimli (şisti) yapıdadırlar ve tamamen kristallerden oluşmuşturlar. Bu yapı yassı ve ince minerallerin birbirlerine paralel bir şekilde dizilinimiyle meydana gelmiştir. YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 134 ___________________________________________________________________________ 5.1.3.4. Serpantin Açık yeşil yada koyu yeşil, sarımtırak ve kahve renkli bir kayaçtır. Yılanderisi görünüşü nedeniyle yılan taşı da denir. Kolay cila alır. Yapıda, yer kaplamasında kullanılır. 5.2. Kayaçlarda Aranılan Özellikler a) Homojenlik: Kayacın çeşitli noktalarındaki sertlik, bileşim, mukavemet, deformasyon değerlerinin aynı olması b) Sertlik: Kayacın mineral yapısına bağlı gelişir, sertlik tayini yaklaşık kayaç mukavemeti hakkında bilgi verir. MOHS sertlik skalası ile ölçülür. Talk 1 Ortoklas 6 Jips 2 Kuvars 7 Topaz 8 Kalsit 3 Fluorit 4 Korendon 9 Apatit 5 Elmas c) Birim Ağırlık d) Porozite e) Geçirimlilik f) Dona Karşı Dayanım g) Aderans h) Renk ve Doku 10 YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 135 ___________________________________________________________________________ 5.3. Yapı Taşlarında Şantiyede Yapılabilecek Muayeneler a) Petrografik Muayene: Taşın cinsi, renk, doku ve minerallerinin birbirine göre durumu, kristal şekli ve cinsi gibi durumlar gözle muayene edilir. b) Paslanma Tayini Deneyi: Yapı taşlarının içerisinde bulunan bazı minerallerin paslanma olayını meydana getirip getirmeyeceğini tayin amacıyla yapılan deneydir. Bu deney ile ortaya çıkan asitin kayaca olan etkisi anlaşılır. Bu deney için yaklaşık yumruk büyüklüğünde 5 parça kaya hazırlanarak içi su dolu kaba konulur ve 28 gün beklenir. Bu süre sonunda suda kırmızımsı sarımsı renk varsa kayaçta demir oksidi vardır denir. c) Çekiçle Muayene: Şantiyeye getirilen kayaç çekiçle vurularak muayene edilir. Çekiç ile vurunca kayaçtan tok ses çıkmalı, kopan parçaların sivri ve köşeli olması gereklidir. 5.4. YAPI TAŞLARININ ŞEKĐLLERĐNE GÖRE ĐSĐMLENDĐRĐLMESĐ 1-) Moloz Taş: Hiç düzeltilmeden ve işlenmeden kullanılan taşlar bu sınıfa girer. 2-) Kaba Yonu Taş:Bir yüzeyleri murç ve madırga ile düzeltilir. Düzeltilen yüzeylerin pürüzleri 1cm yi geçmemelidir. Dekoratif amaçla kullanılan taşlarda kenar düzeltilip orta kısım kabarık bırakılabilir. Düzeltilen yüzeyler dikdörtgen olabileceği gibi altıgen şeklinde de yapılabilir. 3-) Đnce Yonu Taş: bu taşların 1-3 yüzeyleri kalem, tarak vb ile gönyede olarak işlenir. Düzeltilmiş yüzeyde pürüz 2-3 mm yi geçmemelidir. 4-) Kesme Taş: Altı yüzeyi muntazam olarak kesilmiş ve düzeltilmiş, kalınlıkları 8-10 cm olan taşlardır. 5.4.1Yapı Taşlarının Genel Kullanım Yerleri: 1-)Kemer, pencere kornişi, duvar harpuştası => Özel işlemeli 2-) Zemin, duvar ve çatı kaplamaları => Đnce plaka halinde, cilalanarak kullanılır. 3-) Duvarcılıkta => Moloz taş 4-) Temel beslemesinde => Blokaj taş 5-) Demir yolarında => Balast 6-) Beton ve bitümlü yol inşaatında => Kırma taş 7-) Filler => Taş unu 5.4.2.Taş Deneyleri - Birim ağırlık- Özgül ağırlık - Porozite - Kompozite - Su emme - Dona dayanım - Mukavemet (basınç dayanımı) - Eğilme mukavemeti - Aşınma - Çarpma (sademe) YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 136 ___________________________________________________________________________ - Kesme mukavemeti 5.5.TAŞLARIN ELDE EDĐLMESĐ 1-)Toplama Taşlar:Erozyona uğramış taşlardır.Rüzgar ve sular etkisi ile yüzeyleri köşesiz ve kaygan taşlardır.Đnşaat malzemesi olarak kullanımı zordur.Yüzeylerinin kaygan olması harca yapışmasını zorlaştırır.Bahçe duvarı,blokaj dolgu gibi yerlerde kullanılır. 2-)Ocak Taşları:Yer altında kalmış kaya damarlarının açılarak taş ocağı haline getirilmesi ile elde edilen taşlardır.Hemen yanında taş işleme atölyesi vardır.Taş ocakları yönetmeliği ilk olarak 1865 'te başlamıştır. *Ayırma Yöntemi:Doğrudan doğruya küçük el aletleriyle ana kayadan küçük parçalara ayrılmasıdır. *Kamalama Yöntemi:Matkapla delerek ana kayadan ayırma işlemidir. *Parçalama Yöntemi:Matkapla delerek dinamit yerleştirilir.Patlama ile kaya parçalanır.Parçalanan taşlar taş ocaklarında işlenir.Ocaktan çıkarılan taşın yapısı CaOH havanın CO2 alarak havaya su verir.Böylece nemini kaybeden taş sertleşir. CaOH’in işlenmesi kolay olup CaCO3 sertleştiği için işlenmesi zordur. 1 CaOH + CO2 − − > CaCO3 + H 2 O 2 5.5.1.Taşların Özellikleri Kagir yapılarda kullanılan taşlar homojen, sert, damarsız, yoğun hava etkilerine, dona dayanıklı, ocak nemini kaybetmiş, darbelere dayanıklı ve harca iyi yapışacak nitelikli olmalıdır. özgül ağırlıkları =2,5gr/cm3 su emmeleri %1,8 den küçük olmalıdır. Kalker türünde taşlar fazla ateş altında olan yerlerde kullanılmazlar. Su emmeleri %1,8 den büyükse dona dayanıksızdır.Harcı kurutur ve harcın suyunu emer. Yontma işlerde kullanılacak taşlar ince taneli kolay işlenebilir olmalıdır. Kalker traverten 350kg/cm2 min. basınç mukavemetine sahiptir. Darbe dayanımı 6kg/cm2 den küçük olmamalıdır.Çekme mukavemeti min.30-60 kg/cm2 olmalıdır. Taş duvarın kalınlığı ;taşın niteliği, harcın niteliği, işleme şekline ve taş duvarın yüksekliğine bağlı olarak taşın yük taşıma ortamı düşünülmektedir. Granit;1200kg/cm2 ye kadar basınç mukavemetine dayanabilir. 5.6. DOĞAL TAŞLARIN ÜRETĐMĐ Doğal taşların işlenmesinde ilk olarak taşın ocaktan blok olarak çıkma işlemi yapılır. Blok taş ocaktan alınmadan önce yüzeyindeki örtü tabakasının temizlenmesi gerekir. 5.6.1.Şematik Olarak Doğal Taş Üretim Aşamaları: Arama ve işletmeye başlama * Açık veya yeraltı işletme yöntemleri ile blok üretimi * Ocakta stok * YAPI MALZEMELERĐ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ 137 ___________________________________________________________________________ Nakliyat * Blok Düzeltme(sayalama) * Taşın Makinada, kullanılacak şekle getirilmesi * Ebatlama * Cilalama * Ürün stoku * Piyasaya arz(sunum)
© Copyright 2024 Paperzz
