L-2 Örneklerinin Yenilme Davranışı ve Boşluk Özellikleri Arasındaki İlişki

L-2’den 4 blok örnek alınmış ve bu bloklardan çıkarılan karotlardan 4 tanesinin yüzey taramaları ise Şekil 6.4’te verilmiştir. Bu lokasyondan alınan bloklar mineralojik olarak aynı özellikleri göstermelerine rağmen yapısal özellikleri bakımından birbirleri arasında farklar bulunmaktadır. 1., 2. ve 3. bloklardan çıkarılan karotların boşluk özellikleri benzer olmakla birlikte 4. bloktan çıkarılan karotların boşluk özellikleri ise diğer 3 bloğa göre farklılık göstermektedir. İlk 3 bloktan çıkarılan karotlar genellikle 0,5 mm’den küçük çapa sahip küresel boşluklar içermekle birlikte çok az sayıda da olsa 1,5 mm üzeri çapta küresel boşluklara da sahiptirler. 4. blokta ise önceki bloklarda bulunan küçük çaplı küresel boşlukların yanı sıra ağırlıklı olarak 1 ile 3 mm arasında çapa sahip küresel boşluklara sahiptirler. Bu küresel boşlukların yanı sıra az sayıda olsa da 3 ile 5 mm arasında çapa sahip olan küresel boşluklarda bu karotlarda bulunmaktadır. Bu boşluk özelliklerinin yanı sıra tüm karotlarda çok sayıda küçük çaplı küresel boşluğun yan yana bulunduğu, çok zayıf bir kaya malzemesi ile birbirinden ayrılan yüklemeye paralel ve dik yönde olan doğrusal yapıda boşluklar gibi davranan lokal yapılar da bulunmaktadır. Bu lokasyondan alınan bloklardan çıkarılan karotların bloklara göre ortalama gerçek porozite değerleri ise 1. blok için %12,42, 2. blok için %16,96, 3. blok için %14,78 ve 4. blok için %12,94 olarak hesaplanmıştır. Bloklardan çıkarılan karotlar üzerinde yapılan tek eksenli sıkışma dayanımı deneylerinde gerçek porozite değerlerine bağlı olarak net ve keskin ayırt edici sınırlar ortaya çıkmamıştır. Bu durum, yenilmeye neden olan çatlak oluşumu ve ilerlemesini kontrol eden boşluk özelliklerinin bu karotlarda tek başına çatlak ilerlemesini kontrol eden parametre olmaması nedeniyle gözlenmiştir. Boşluk özellikleri çatlak oluşumu ve ilerlemesi için en önemli parametre olsa da bu lokasyondan alınan karotlarda oluşan çatlakların ilerlemesi karotların yüzeylerinde de gözlenen akma izlerinin doğrultusu boyunca meydana gelmiştir. Deney sonrasında karotlar üzerinde yapılan incelemelerde yenilme düzlemleri ile akma doğrultularının benzer olması bu durumun en belirgin sonucu olarak öne çıkmaktadır. Tek eksenli yükleme koşullarında yenilme boşluklarda oluşan çatlakların akma izlerinin doğrultuları boyunca ilerlemesi sonucunda meydana gelen makaslama çatlakları ile oluşmuştur. Tek eksenli sıkışma dayanımı deneyleri sonucunda elde edilen dayanım değerleri ise 67,84 ile 139,37 MPa arasında değişmekte olup, yapılan deneylerin sonuçları Çizelge 6.2’de verilmiştir. Tek eksenli yükleme koşullarında meydana gelen yenilme davranışına benzer şekilde de üç eksenli yükleme koşullarında da gerçek porozite değeri yenilme davranışı üzerinde tek başına kontrole sahip değildir. 0,5 ile 1,5 MPa arasında değişen yanal basınç değerlerinde farklı gerçek porozite değerine sahip olan 9 karot üzerinde yapılan üç eksenli sıkışma

dayanımı deneyleri yapılmıştır. Yapısal özellikleri bakımından benzerlik gösteren 1. ve 2. bloktan çıkarılan karotların kohezyon değeri 20 MPa ve içsel sürtünme açısı ise 47°, 3. ve 4. bloktan çıkarılan karotların kohezyon değeri 18 MPa ve içsel sürtünme açısı değeri 52° olarak bulunmuştur. Her iki yükleme koşulunda da yenilmeye neden olan çatlak ilerlemesi akma izlerini yönelimine benzer doğrultuda olacak şekilde ilerlemiş ve 30° ile 60° arasında açıya sahip makaslama çatlakları sonucunda yenilme meydana gelmiştir.

Şekil 6.4. L-2’den alınan 2 farklı bloktan çıkarılan karotların yüzey tarama görüntüleri.

Foged ve Andreassen (2016) tarafından İzlanda’da bulunan volkanik kayaların dayanım ve deformasyon özellikleri üzerinde yapılan çalışmada karotların yoğunluk değerlerinin 2-3 gr/cm3

arasında değişiklik gösterdiği örnekler üzerinde yapılan tek eksenli sıkışma dayanımı deneylerinden elde edilen dayanım değerleri ile yoğunluk değerleri arasında bir korelasyon bulunmayıp oldukça geniş bir aralıkta (10 ile 200 MPa) arasında bir dağılım göstermektedir. Birim hacim ağırlık değerlerinin değişimi karotların gerçek porozite değerleri ile doğrudan ilişkilidir. Söz konusu bu ilişki dikkate alındığında alındığında araştırmacılar tarafından akma izlerinin gözlenebildiği Holosen (< 12,000 yıl) ve Pleyistosen (11,70 – 2,58 my) yaşlı genç volkanizma ürünlerinde yenilme davranışının L-2’den alınan örneklerde de olduğu gibi ağırlıklı olarak akma izlerinin kontrolünde olduğu öngörülmüştür. Hem bu çalışma hem de Foged ve Andraessen (2016) tarafından yapılan çalışmaların benzer jeolojik kökene sahip olan genç volkanizma ürünlerinde yapılmıştır. Her iki çalışmada da karot örneklerin hem tek hem de üç eksenli koşullarda dayanım ve deformasyon değerleri çok geniş bir aralıkta dağılım göstermekte olup, birim hacim ağırlığı ve gerçek porozite değerleri ile korele edilebilir bir ilişki ortaya koymamaktadır. Birçok genç volkanizma ürününde oluşumu soğuma evresi sırasında akma izleri gözlenebilmektedir. Yapılan hem tek hem de üç eksenli sıkışma dayanımı

deneyleri sonucunda karotlarda da yenilme söz konusu bu akma izleri doğrultusunda meydana gelmiştir. Elde edilen tüm sonuçlara göre akma izlerinin karotların içerdikleri boşluk özelliklerinden bağımsız olarak yenilme davranışı üzerinde çok daha etkili olduğu yorumu yapılabilir.

Çizelge 6.2. L-2’den alınan örneklerin dayanım ve deformasyon parametreleri.

No nr (%)

Tek eksenli yükleme Üç eksenli yükleme

σc (MPa) Es (GPa) σ (MPa) Es (GPa) c (MPa) φ (°)

K-1 11,35 16,28 6,41 K-3 13,50 15,50 7,95 K-20 18,48 14,74 6,00 K-21 17,62 20,37 6,70 K-22 14,77 32,61 10,44 K-9 15,06 36,96 (σ3=0,5) 3,83 20 47 K-8 13,73 99,25 (σ3=1) 9,55 K-25 13,58 142,89 (σ3=1) 12,73 K-26 17,75 108,12 (σ3=0,5) 11,84 K-30 15,95 14,02 7,87 K-31 13,94 23,01 12,49 K-32 14,45 14,40 4,67 K-50 22,36 16,27 6,55 K-42 15,31 110,78 (σ3=1,5) 5,41 18 52 K-43 13,78 106,71 (σ3=1) 5,77 K-44 12,72 100,88 (σ3=0,5) 7,88 K-49 13,10 110,41 (σ3=1,5) 10,37