DiYARBAKIR KARACADAG BAZALTININ YAYILIM BOLGELERiNE GORE DON TESiRLERiNE KAR~I DAYANIMI

GAP V, Muhendislik Kongresi Bi/dirller Kffabl, 26-28 Nisan 2006, $anIJVrfa, Proceedings of/he Fifth GAP Engmoenng Congress, 26-28 Apl!i 2006, $anliurfa, Turkey" DiYARBAKIR KARACADAG BAZALTININ YAYILIM BOLGELERiNE GORE DON TESiRLERiNE KAR~I DAYANIMI Nursen I$IK Diclo Oniversitesi Muhendislik-Mimarlrk Fakultesi Mimarlrk Bolumu isik@QIcl!l&dyj, Servet YILDIZFlcot Oniversitesi Teknik Egitim Fakultesi Yapi Egitim! Bolumu syildiz@firat edu.lr, Ozet 8azall dogadB en yaygm alarak bulunan volkanik kaya,lardandlf. Guneydogu Anadalu bolgesi geni, bazalt yataklanna sahip alup, Diymbaklr Kal'Bcadag Bolgesi bazaltl yaklajlk 80 m kallnllga ulajabllen10.000m2' lik bir alana yaYlltTlljtl1. Dayanlklillgl, dogada yaygm bulundugu i,in ekonomikligi ve estetikligi ile bir,:ok yapl malzemesine gore ustun ozelliklere sahip alan ve dogal ta$lma en iyi ornek olamk g6sterilebilecek bazaltll'J, gunumuz teknolojik olanaklallnm birlej\irilmesi sonucu bir,ok alanda kulianilma olanaglnl ortaya ,lkamll$tll. Bu 9all]mada Diyarbaklr.-~anllurf3, Oiyarbaklr- ElaZlg ve Diymb8klr-Mardin yayi1m!~ alan bazaltlann tabii don !esirlerine gore dayantrnlarlllill yolu uzerindeki alanlara belirlenrnesi ve kar91la~tlrillllaSI yapilarak, kulianlm alan Ian belirienmeye plljilmljtll. Anahtar Kelimeler: Diyarbaklr Karacadag Bazaltl, Yapl Malzemesi, Sureklilik THE RESISTANCE OF DIYARBAKIR KARACADAG MOUNTAIN BASALT AGAINST FROST EFFECTS ACCRODING TO SPRAWL OF REGIONS Abstract Basalt is one of Ihe most prevalent volcanic rock(kaya,) available in the nature.The southeastern Anatolia has vast basalt bed. The basalt in the region of Diyarbakl1 Karacadag has spreaded to an area of 10.000 square meters with a thickness of approximately 80 meters. Since basalt has the quality of being resistant, economical, thanks to its abundance in the nature, and aesthetic, it has paramount specialities to 1"l13ny other construction materials and can be givell as the best example of natural stones. As result of combining technological bcili!ies, the use of basall has been available in many fields, In this study, it has been aimed to determine and compore the resistance of tile basall spreadi'd on the oreas between Diyarbakl1-Sanliurta, Dlyarbakir-Elazlg and Diyarbakir-Mardin according to natural frost effecis and consequently to determine the usage field. Key Words: Basalt in DiY8rbaim Karacadag, construction material, continuity 1. Giri~ Oogal ta~lar, insanoglunun var olu~undan beri, ya~ama alanlarinJ olu~turmaya ba~ladlgl donemlerde in~a etmi;; oldugu mekanlar ve yapllarda en onemli yap I malzemesi olmu;;tur. Oogal ta;;lann dogadaki yaygmllgl, ye~itliligi ve basit alet ve yontemlerle i~lenebilme ozelligi, baslnca kar~1 mukavemeti ve herhangi bir baglaYlclya gerek kalmadan bunyesinde statik ve sureklilik yaratmasl gibi ozellikleri nedeniyle, bu malzemenin geymi~te ve gunumuzde tercih edilmesinde en buyuk etken olmu:;;tur. Bazalt, dogal ta~lar smlflandlrmaslI1da volkanik kayaylar araslnda yer almaktadlr. Esas olarak feldspat'tan olu~an, kristal ve yogun harnur bunyeli veya camla$ml$ ~ekilde dogada bulunan koyu gri ve siyah renkli volkanik bir kayay olan bazalt, ulkernizde Oiyarbakir, Afyon ve Trakya Bolgesinde degi$ik ozelliklerde ve yaygln olarak bulunmaktadlr. Diyarbak!r Karacadag Bazaltlnm a~lI1maya kar~1 gostermi$ oldugu yuksek dire ny, iletkenliginill zaYlfllgl ve asitlerden etkilenmemesi, dona dayanlkllilk gibi yarplCI ozellikleri ile gunumuzde kullarllm alanlannln r;;e:;;itlenmesini saglarnl:;; ve bu malzeme ile ilgili yall$malann artrnaslna neden olmu"tur. Diyarbaklr Karacadag Bazaltlnln, don tesirlerine kar:;;1 dayanlmlnln saptanmasl yall:;;masmda, bu malzernenin yaYllim alanlanna gore degi:;;iklik gosterdigi du:;;unulen ve ara~ttrma alanlrnlz olarak tespit ettigimiz, Diyarbaklr'ln batlsl ($anllurfa yolu), kuzeyi (Elazlg yolu) ve dogusundaki (Mardin yolu) bblgelerden numuneler allnarak, ara:;;tlrrnamlzm slnlrlan belirlenmi~tir ['\]. 2. B61genin Topografyasl Toros Daglannm guneyinde, Yukan Dicle havzaslnda. Dicle nehrinin sag klYlsmda VB denizden 650 rn yukseklikte bulunan Diyarbaklr, Karacadag'ln lavlanndan olu:;;mu:;; geni~ bazalt platosunun dogu kenannda kurulrnu"tur. Karacadag volkanmdan inen bazalt akmtlsl, ozellikle Diyarbaklr'm uy bolgesinde yaygmlik gostermi"tir. Batlslnda Diyarbaklr-$anllurfa, kuzeyinde Diyarbaklr-Elallg ve dogusunda Diyarbaklr-Mardin yolu uzerindeki b61gelerde olduky3 geni$ bazalt platolanna rastlanrnaktadlr. Bazalt yataklari $ekil 2. 1'deki haritada g6sterilrni"tir. $ekiI2.1.Diyarbaklr f\SraC8dacj Bolgesi Gazalt Haritasl[2j. Bazalt aSII olarak, feldspat'tan olu~an, yok yogun ve yuksek dayan/mil, koyu renkte bir volkanik kayayttr. Bazalta biyim verilmesi yok zor oldugundan, bazl durumlarda ergitilerek kulianilmasl tercih edilmektedir. Birim aglrhgl 2780-3000 kg/m3 arasrnda degi~mektedir [3]. Diyarbakrr Karacadag Bazaltrnrn kimyasal6zelliklerinin saptanmasl iyin bir vok ara~tlrmalar yapilml~tlr. Bu ara~tlrmalardan biri, Diyarbaklr- $anhurfa karayolu uzerindeki b61gede bazalt i~lemefabrikalan olan Karaaslan A.$ firmasl taraflndan yaptlnlml~ttr. Bu firma tarafrndan, b61geden alrnan d6rt adet bazalt numunesi uzerinde yaplinlan kimyasal analizlere gore bile~en ve yuzde oranlan Tablo 2.1 'de g6sterilmi~!ir. Tablo 2.1. Bazalt Ta~rnrn Kimyasal Analizi [4]. BiLE$ENLER t 1.N UMUNE 2.NUMUNE 3. NUMUNE 4. NUMUNE Si02 46.04 48.70 46.79 45.88 Ti02 3.18 2.62 2.94 2.86 Ab03 13.89 14.05 14.18 13.68 Fe203 4.89 4.32 4.62 4.69 8.31 8.4{- ..- FeO 8.80 7.78 MnO 0.15 0.15 0.16 0.16 MgO 8.76 8.57 9.19 8.82 CaO 9.12 8.67 8.77 9.32 Na20 3.64 3.23 3.18 3.78 K20 1.04 1.36 1.30 1.63 P20S 0.44 0.48 0.51 0.69 3. Diyarbaklr Karacadag Bazaltmm Ahndlgl Bolgeler Diyarbaklr Karacadag Bazaltl yakla~rk 10.000m2'lik bir alanda yaYIllm g6stermektedir., bazaltrn tabii don tesirlerine g6re dayanlmrnrn saptanmasl iyin yall~ma alan I olarak, Diyarbaklr ve yevre illerine kadar uzanan uy b61ge seyilmi~tir. Numunelerin ahndlgl b61geleri g6s!erir harita $ekil 2.2'de g6sterilmi~tir. $ekil 2.2 Diyarbaklr Karacadag Bazal! Nurnunelerin Alrndlgl B61geler [5J 985 I. Bolge; Diyarbaklr-$anliurfa yolu uzerinde bulunan, Karaaslan A.$ ve Betamer A.$'nin faaliyetlerini surdurdukleri bolgedir. II. Bolge; Diyarbaklr-Elazlg yolu uzerinde bulunan ve Organize Sanayi Bolgesinde r;:ali~malannl surduren, Bedenmer A.$ firmasrnrn bulundugu bolgedir. Bu bolgede, oldukr;:a buyuk bazalt ocaklan yer almaktadlr. III. Bolge; Diyarbaklr'rn guneydogusunda bulunan Diyarbaklr-Mardin Yolu uzerinde faaliyetlerini surduren Gunmer A.$'nin faaliyetlerini surdurdugu bolgedir. Tabii don tesirlerine kar~1 don kaybrndaki donma r;:ozulme deneyinde, 40x40x40mm. kup numuneler, sulfatli don kaybl deneyinde ise, r;:ekir;:le klnlml~ degi~ik aglrllkta ve uygun eleklerden ger;:irilmek uzere hazlrlanml~ duzensiz numuneler kullanilml~!ir. Deney yapllacak tUm numuneler, deney oncesi laboratuar slcakllgrnda (20°C:t 3°G) ve % 40- 60 bagil nemli ortamda en az bir hafta bekletilmi~tir. 4. Don Tesirlerine Kar~1 Yapllan Deneylerin Degerlendirilmesi Bu ara~tlnnada, Diyarbaklr Karacadag Bazaltmm don kaybl ya da don tesirlerine kar~1 dayanlkili/glom yaYllim bolgelerine gore degi~iminin belirlenebilmesi ir;:in,iki farkll don deneyi yapilml~tlr. Diyarbaklr'rn ur;:ayn bolgesinden alrnan, ur;:eradet 40x40x40mm boyutlannda hamlanan kup numuneleri, degi~mez kutleye gelinceye kadar etUvde kurutulmu~tur. Kurutulan numuneler desikatarde oda s/cakllgrna gelinceye kadar sogutulup, 0.1 9 hassasiyetle tartilm/~tlr. Kurutulmu~ numuneler, suya doygun hale getirildikten sonra, .20°C de sogutulan soguk hava dolabrna $ekil 2.3'de garuldugu gibi konularak donmalan saglanm/~tlr [6]. ~ekil 2.3 Numunelerin Soguk Hava Dolabrna Blrakllmasl Yakla~lk 2 saat soguk hava dolabrnda bekletilen numuneler, dolaptan r;:lkanlarak 20°C:t5°C slcakllkta su altrndakalacak ~ekilde daldlnlarak, 2 saat bekletilmi~tir. Donmu~ numunelerin buzlannm tamamen erimesinden sonra, numuneler tekrar soguk hava dolabrna konulup dondurulmu~tur. Bu donma i~lemleri, numunelerdeki gazle gorulur degi~iklikler kaydedilerek, 25 kez tekrarlanml~tlr. Donma-r;:ozulme i~lemlerinin sonunda numuneler 110oC:t5°C sicaklikta degi~mez kutleye gelinceye kadar etUvde kurutulup, desikatarde hassasiyetle tartilml~tlr. 1)86 sogutularak O.1.g Tabii don tesirlerine kar~1 don kaybl deney somaSI, numuneler uzerinde bo~luklar artml~ ve bazaltln igerisinde bulunan Fe02'den kaynaklanan paslanmalar meydana gelmi~tir. Aynca don tesiri nedeniyle numunelerde, $ekil 2.4'de goruldugu gibi, oyulmalar ve irili ufakll kopmalar meydana gelmi~tir. Don kaybl yuzdesi belirlendikten soma, deney numuneleri uzerinde dayanlmlannl olgmek amaclyla tek eksenli basing dayanlml yapllarak, don tesiri yap"maml~ numunelerin basing dayanlmlan ile kar~lla~tlnlarak don kaybl sonunda meydana gelen muhtemel dayanlm kaYlplan belirlenmi~tir. Deney somasl yapllan hesaplamalarda, don deneyinin numuneleri buyuk olgude etkiledigi gorulmu~tUr. Bu deneyde kutle kaybl du~uk olmaslna ragmen, don deneyi yapllml~ numunelerin basing dayanlmlan, don deneyi yapllmaml~ numunelerin basing dayanlmlanna gore %27-%52 oranlnda azalma gostermi~tir. Bu deneyde basing dayanlmlan aglslndan, I.Bolgeden ($anllurfa yolu) allnan numuneler en gok etkilenmi~tir. II. Bolgeden (Elazlg yolu) allnan numunelerin basing dayanlmlan, don deneyi yapllmaml~ numunelere gore azalma gostermi;; olup, III.Bolgeden (Mardin yolu) allnan numuneler, diger bolgeden allnan numunelere gore don kayblndan daha az etkilenmi~lerdir. Numunelere uygulanan basing dayanlm deneyi somasl durumlan, $ekil 2.5'de, tabii don tesirlerine kar~1 kutle kayblnln balgelere gore daglliml $ekil 2.6'da ve tabii don tesirlerine kar;;1 basing kayblnln balgelere gore degi~imleri de, $ekil 2.7'de gosterilmi;;tir. ~ekil 2.4 Don Deneyi Somas I Numunelerde Meydana Gelen Oyulmalar 1,6 ,..'..y_..~.~ ~ ",.., ,." ,." ,_.~ ~ekil2,5 Don Deneyi Yapllml;; Numunelerin Basing Dayanlm Deney Somasl Durumlan ~ 1,4 1,2 "",' iJj 1 ~0,8 w I-' 0,6 '::0 ~0,4 0,2 ° -+-IBOLGE 1 2 -II.BOLGE '3 NUMUNE -'-11I BOLGE -+-I.BbLGE ~ekil2.6. Tabii Don Tesirlerine Kar~1 Kutle Kaybl Yuzdelerinin Bolgelere Gore Degi~imi 987 2 -II.BbLGE 3 NUMUNE III.BbLGE ~ekil2.7 Tabii Don Tesirlerine Kar~1 Basing Kaybl Yuzdelerinin Bolgelere Gore Degi;;imi Sodyum sOlfatla yap,lan donma-<;ozOlme deneyi, bazaltln dayanlkhllglnl ve don tesirlerine gore davranl~lnI belirlemek i"in yapllml~llr. Bu deney, labii don deneyinin "abukla~bnlml~ ~ekli olup sodyum sUifal veya magnezyum sOlfal "ozellisi kullamlarak yapllmakladll, 40mm-20mm, 20mm-10mm ve 10mm-5mm araslndaki elekler Ozerinde kalan deney numuneleri, uygun derinlikte bir kap i,erisine konulup, Ozerine oda sleakllglndaki sodyum sOlfal yOzeltisi ile, numunelerin Ozeri tamamen kapanaeak ~ekilde ilave edilmi~lir. Numuneler, 16-18 saat sOreyle bekletilip, sodyum sOlfat ,ozeltisi bir kaba allndlktan sonra, 110'C f 5'C sleakhktaki filinda kurutulmu~lur, Kurutulan numuneler, oda sleakllglnda sogutulup,numunelerin Ozerine sOlfat "ozeltisi eklenmi~tir. Bu i~lem, 5 gOn boyunea tekrarlanarak sOrdOrOlm01Wr. Be~inci gun sonunda, flnndan ",kanlan numuneler su i,ine tekrar konularak 16 saal bekletildiklen sonra, Ozerlerindesulfat ,ozeltisi kalmayaeak ~ekildey,kanarak,11Of5' C'de ISltllan eWvde, degi~mez kutleye gelineeye kadar kunululduktan sonra tartllml~tll. Deney sonraSI, yapllan hesaplamalarda; birinei bolgeden ($anllurta yolu) allnan numunelerin don kaybl yOzdesi % 12 ",km'~ olup, bu deger Tablo 2.2' de goslerilmi~lir. Tablo 2.2 Birinci Bolgeden ($anhurta Yolu) Allnan Numunelerin Don Kaybl YOzdeleri ELEK iLK SON DON TOPLAM DON BAZAL TI N ALiNDIGI B6LGE AJ;IKLlGI AGIRLIK (g) AGIRLIK (g) KAYBI (%) IB6LGE 3/4"-112" 440 434.6 1,2 $anllurta yolu 1/2"- 3/8" gO 55,18 38 3 / 8"- 4" 310 318.49 2 KAYBI % 12.4 II B61geden (Elazlg yolu) alinan bazal! numunelerine yapllml~ sulfal ,,6zellili don kaybl deneyinde don kayb, % 10,1degerinde ",kml~ olup, bu deger Tablo 2,3'de gosterilmi~tir. Tablo 2.3 ikinei Bolgeden (Elazlg Yolu) Allnan Numunelerin Don Kaybl YOzdeleri BAZAL TIN ELEK ILK SON DON TOPLAM DON ALiNDIGI B6LGE AJ;IKLlGI AGIRLlK(g) AGIRLIK (g) KAYBI (%) KAYBI% IIB6LGE 3/4"-1/2" 500 460,89 7,8 Elazlg yolu 1/2"- 3/8" 120 100.76 16 3 / 8"- 4" 350 324,5 7,2 10.1 III Balgeden allnan bazalt numunelerinin donma kaYlplan % g,13 bulunmu~ olup, ilgili deger Tabla 2.4'de g6sterilmi~tir. 988 r, "[,' ~I ~ f ) Tabla 2.4 O,uncu Bolgeden (Mardin Yolu) Alrnan Nurnunelerin Don Kaybl Yuzdeleri BAZAl TIN ElEK ilK SON AGIRLIK DON TOPlAM DON At;IKLlGI AGIRLlK(g) (g) KAYBI (%) KAYBI% III.B6lGE 3/4"-1/2" 600 564.81 Mardin yolu 1/2"- 3/ 8" 370 344.89 4.8 209.54 1.34 ALiNDIGI B6lGE '37'8"-4" -. 250 -. 2.9 . 9.13 Diyarbakrr'ln U, farkh bolgesinden ahnml, numuneler uzerinde yaprlan sodyum sulfat don kaybl yuzde degerleri, Guneydogu Anadolu Bolgesinin don kaybl srnrr degeri alan % 15'In allinda kalml,!lr, Sodyum sulfa!la don kaybl deneyi sonrasi. don kaybl yuzdelerinin bolgelere gore degi,imleri seki! 2,8'de ve TOrkiye'de boigelere gore don kaybl yuzde oranlannln goslerildigi harl!a ise, sekil 2.g'da goslerilmi,!ir, 14 12 ~10 iii >« z'" 0 8 6 0 4 Bazallm I.DOlGE II.BOLGE Alind~1 III.BOLGE 861go sekll 2.8 Sodyum Sulfal Don Kaybl Yuzdelerinln Bolgelere Gore Degi,!mi x t r( II i -~~';:'"i..."I\ -i." . ' '-.',j<"1>\N'" r. '<'~.P~ ~"" '-\ .f/ -, j~' -.-'-- """"n"", '_.:;:"../Wfif''''~~. ,\,i;::' ,t.I\,WW; )?'~\,S'~,-,...,.~;., "D\)'ItIJ,' <? 'L~"'''''''''t, ..1,,~\). "'/ 'l'>l<Ii:-o"~ AL...~, V "O'(i>:<c (",),tlfhl"..>u,Mt.I >J:"" 1',',10,0 o._,"r:~ \../ '<J~"I 'I.""~ t'",,-,,,,, "'" ..'""" "".'.'~- _ "':'''~ ..."""'" <!\I(.~~', \Ii) ''''''''' 7(; to',' f', vOtJ"iiJ ..~~.:'n ~~.~,.?'..iiJ~ , ~:"."'-8~\, )\\"~!I~ ..". (~ ,-,'-.. .J n r', I '" /~, \f ,;./ ''''jr~J'''1f "I':'M'. WT', 'v':>".",-,"'-3:!)tf',r;:t (>.:~:>?; "0<" 7:19,00 ".,,,."" ~ ".,,';';'",,~,.~; 'h' I..~,yg "d/ ",. ..,' ~ J ." " 1.»'~\ JiJ..\i/ ) ~N;,.",-J/ \. ~.,_.c /' ' '" ',,,m', ,"'?I~""~ ~"'.'~".' .:"', ',-. ,.""-'!~", }) l i ;.~,~):..c~;.'~\~,-,,,__,,,~:5; ~ekil2,9. Turkiye'de Bolgelere gore Don Kaybl Yuzde Oranlan [7) 989 . ~,~ 5. Sonu, Diyarbaklr Karacadag Bazalllnin yaYllim goslerdigi bolgelere gore labii don tesirlerine kar,1 dayanlmlnln belirlenmesi amaclyla yaprlan deneylerin sonucunda, bolgelere gore don ve buna bagli olarak basin, kaYlplan se,ilen u, bolgede farkllilk goslermi,lir. Buna gore; III:Bolgeden (Mardin yolu) alinan nUlnunelerdekl kulle kaybl, I. Bolge ($anllurta yolu) ile II. Bolgeden (Elazlg yo[u) allnan numunelere gore daha yOksek ,lkml,llr. Don deneyi uygulanml, numuneler uzerinde yapllan lek eksenli basin, dayanlm degerlerinde Ise, I ve II bolgeden allnan numunelerin basin, dayanlmlan, III. bolgeden allnan numunelerin basin, dayanlmlanndan daha dii,Ok ,lkml,llr. Buna gore, don deneyinden en az elkilenen III. Bolgeden (Mardin yolu) allnan numuneler olmu,lur. Aynca labii don lesirlerine dayanlklillk deneyi lie sulfalla yapllan don kaybl deneyl sonu,lannln birbirine paralel ,Ikmalan, bazaltm kullanlmmda don kayb! ozelliginin bilinmesi aylsmdan buyuk onem ta~lmaktadlr Sonu, olarak; Diyarbaklr Karacadag Bazalllnin labii don lesirlerine kar,1 don ve basin, kayblnln bolgelere gore farkllilk goslerdigi yapllan deneyler sonucunda lespil edilmi,tir. 0, farkll bolgeden alrnan numuneler uzerinde yapllan deneyler sonucunda elde edrlen degerler, Turkiye don deneyi harilaslnrn bolge maksimum degeri olan % 15'in altlnda kalmasl da olduk,a onemlidir [6). Aynca Diyarbaklr Karacadag Bazalt,n,n, don tesirlerine kar,1 gostermi, oldugu dayanlklrllk ozelligi ile gelecekle bir ,ok malzemeye gore gu,lu bir allernatif oldugunun da en onemli kanltlarrndan biri olacaktrr. Kaynaklar [1] 1$IK,N.,(2003), "Diyarbakrr Karacadag Bazaltlnln Yaplsal bzellikleri ile Mimaride Kullanlm Alanlannln Belirlenrnesl" Yuksek Lisans Tezl F.O Fen Billmlorl EnstiiUsu..Elazlg [2] ERGAN, T., (1991). Turklye Jeoloji KurullaYI Bulteni, TMMOB Jeoloji MOhondisleri Odasl, Say" 6 s.122. [3] AGAR, A., (2002), Diyarbakrr Karacadag Bazaltlannln Enduslriyel Ama,11 Kullanlm Alanlan, YOksek Lisans Tezl Diyarbakrr. s.36-37 [4] DURSUN, R., (2002), Bazalt, 0.0 Muhendislik Mimar!lk Fakullesi Maden Muhendisligi Y,I il'l Projesl, Dlyarbakrr. s.7-9. [5] UZ, B., Digerieri. (2001), Sert Mermer Grubuna Bir brnek; Diyarbakrr Karacadag Bazaltlannln Mermer A,lsrndan incelenmesi, Turkiye III. Mermer Sempozyumu Bildiriler Kltabl. Afyon. s.43-48-53 [6] TSE 699., (1987), Tabii Yapl Ta,larr Muayene ve Deney Metotlan. Ankara. [7] UIUSAY, R., ve Digerleri, (1997), Kaya Mekanigi Laboraluar Deneyleri, Hacetlepe Onlversilesi Muhendislik Fakultesi Jeoloji Muhendisligi BOlumu Uygulamall Jeolojl Ana Bilim Oall, Ankara. s 31-32. 990