Bu çalışma kapsamında Konya, Aksaray, Niğde, Nevşehir, Kayseri, Kırşehir, Muğla, Mersin ve Karaman çevresinde yüzeyleyen ve yapı taşı olarak kullanılan farklı türdeki 10 kayacın, tuz (NaCl) kristallenmesi sonucu fiziksel ve mekanik özelliklerinde meydana gelen değişimler araştırılmış ve elde edilen sonuçlar aşağıda özetlenmiştir.
Örneklerin porozite değerleri, tuz kristallenmesi periyotlarının ilerlemesiyle artış göstermektedir. İncelenen tüm örneklerde özellikle 3. periyottan sonra porozite değerlerindeki artış daha belirgin hale gelmiştir. Porozitesi % 5’ten küçük olan 6 (mermer) ve 5 (spilit) numaralı örneklerin tuz kristallenmesi deneylerinden daha fazla etkilendiği belirlenmiştir.
Tuz kristallenmesi deneylerinde örneklerin ağırlıkça su emme değerlerinde porozite değerlerindekine benzer bir artış eğilimi tespit edilmiştir. Ağırlıkça su emme değeri en fazla 6 nolu mermerde belirlenmiştir.
P dalgası yayılma hızı, tuz kristallenmesi periyotlarının ilerlemesiyle azalmaktadır. P dalgası yayılma hızındaki azalma en fazla 6 numaralı mermerde, en az 1 numaralı granitte bulunmuştur. 1 nolu granit hariç diğer tüm örneklerde tuz kristallenmesi 3. periyottan sonra daha etkili olmuştur. 6 nolu örneğin P dalga hızında en fazla azalmanın olmasının sebebi kayaçta var olan mevcut çatlakların deney sırasında genişlemesinden veya yeni mikro-çatlakların gelişmesinden kaynaklandığı düşünülmektedir.
Tuz kristallenmesi tüm örneklerin kohezyon eşiğini aşarak ağırlık kayıplarına neden olmuştur. En fazla kuru ağırlık kaybı 5 (spilit), 6 (mermer ), 9 (tüf) ve 10 (tüf) nolu örneklerde bulunmuştur.
İndeks özellikleri arasında en fazla değişim 5 (spilit), 6 (mermer ), 9 (tüf) ve 10 (tüf) nolu kayaç örneklerinde, en az değişim ise 1 (granit) ve 3 (bazalt) nolu kayaç örneklerinde bulunmuştur.
Çalışmada kullanılan kayaçların tuz kristallenmesi periyotları ile tek eksenli sıkışma dayanımı (
σ
c(50)), nokta yükü dayanımı (Is(50)) ve dolaylı çekilme dayanımı(
σ
t) değerleri arasında ters orantı bulunmuştur. Kayaçların tuz kristallenmesi deneyisonucunda elde edilen dayanım parametrelerine göre 1 nolu granit ve 3 nolu bazalt en fazla dayanıma sahip, 6 nolu mermer ise en az dayanıma sahiptir. Diğer örneklerin
dayanım özellikleri tuz kristalizasyon deneylerinden aynı oranda (eşit derecede) etkilenmemiştir.
Los Angeles aşınma kaybı değerlerine göre; porozitesi % 5’ten büyük olan 9 ve 10 (tüf) nolu örnekler tuz kristallenmesi deneyinin 3. periyodundan sonra tamamen aşınmıştır. Ayrıca porozitesi % 5’ten küçük olan 5 nolu spilit ve 6 nolu mermer diğer örneklere göre daha fazla aşınma kaybı göstermiştir.
Agrega darbe dayanım direnci değerleri, tüm örneklerde tuz kristallenmesinin özellikle 3. periyodundan sonra daha belirgin artış göstermiştir. En fazla aşınma 9 ve 10 nolu tüflerde, en az aşınma ise 3 nolu bazaltta bulunmuştur.
Tüm örneklerde Böhme aşınma kaybı değerleri ile tuz kristallenmesi periyotları arasında pozitif ilişki bulunmuştur.
Tuz kristallenmesi deneyi sonucu tüm örneklerin suda dağılmaya karşı duraylılık indeksi (% Id2-% Id4) değerlerinde azalma gözlenmiştir. Tuz kristallenmesinin
5.periyodu sonunda elde edilen Id2-Id4 değerlerine göre 1 (granit), 2 (granit porfir) ve 3
(bazalt) nolu örnekler “çok yüksek duraylı”, 4 (andezit), 5 (spilit), 6 (mermer) ve 7 (kristalin kireçtaşı) nolu örnekler “yüksek duraylı”, 8 (kristalin kireçtaşı) nolu örnek “orta yüksek duraylı” ve 9 ile 10 nolu örnekler (tüf) ise “orta duraylı” sınıfına girmektedirler.
Çalışmada kullanılan doğal kayaçların indeks, dayanım ve aşınma parametreleri arasında farklar olmasından dolayı başlangıç değerlerine göre tuz kristallenmesi periyotlarına ait yüzdesel değişim değerlerinin yorumlanması daha doğru sonuçlar vermektedir. 6 nolu mermerin tüm deneyler sonucunda en fazla yüzdesel değişim gösterdiği belirlenmiştir.
Kayaçların tuz kristallenmesi deneyi sonucunda yapılan makroskobik ve mikroskobik incelemelere göre; 6 (mermer), 5 (spilit), 9 (tüf) ve 10 (tüf) nolu örneklerin tuz kristallenmesi deneyinden en fazla etkilendikleri gözlenmiştir. 1 (granit) ve 3 (bazalt) nolu örneklerin ise tuz kristallenmesi deneyinden en az etkilendikleri gözlenmiştir. 6 nolu örnekte var olan mikro çatlaklar ve süreksizlikler, 5 nolu örnekte var olan alterasyon ile 9 ve 10 nolu örneklerin porozite değerlerinin yüksek olması bu kayaçların tuz kristallenmesi deneylerinden daha fazla etkilenmesine neden olmuştur. Taramalı elektron mikroskop çalışmalarında tuz kristallerinin kayaçların süreksizlik yüzeyi boyunca yerleşerek, bazı mineral yüzeylerinde pürüzlenmeye yol açarak ve levhamsı minerallerin ise katmanlarının arasına yerleşerek bozunmaya sebep olan zayıflık zonları oluşturduğu belirlenmiştir. Tuz kristallenmesi deneyi sonrasında yapılan
EDS çalışmaları sonucunda kayaçların dış yüzeyinden içe doğru halit mineralinden daha az etkilendiği fakat kayaç bünyesinde bulunan süreksizliklerin halit mineralinin en fazla gözlendiği yerler olduğu belirlenmiştir.
Çalışmada kullanılan kayaçlar bozunma hızı bakımından değerlendirildiğinde, tüm kayaçlar “düşük bozunma hızına” sahiptir. Porozitesi % 5’ten küçük olan 6 (mermer) ve 5 (spilit) nolu örnekler ile porozitesi % 5’ten büyük olan 9 (tüf) ve 10 (tüf) nolu örnekler diğer örneklere göre daha yüksek bozunma hızına sahiptir. Aynı zamanda bu kayaçların bozunma yarı ömrü diğer örneklere göre daha düşük bulunmuştur.
Yapılan incelemeler sonucunda kayaçların tuz kristallenmesi deneyinden etkilenmelerindeki en önemli nedenlerin başında kayaçlarda var olan mikro çatlaklar, süreksizlikler, porozite ve minerallerde var olan alterasyonlar olduğu saptanmıştır. Ayrıca kayaçlar içerisinde var olan piroksen, kalsit, plajiyoklas ve biyotit gibi mineraller kristallenme deneyinden daha fazla etkilenerek kayaçlarda bütünlük kayıplarına yol açmakta ve kayaçların dayanım özelliklerini etkilemektedir.
Çeşitli amaçlar için kullanılan veya muhtemel kullanılacak olan doğal yapı taşlarında bozunmayı etkileyen en önemli faktörlerden biri olan tuz kristallenmesinin bu çalışmada ele alınan farklı kayaçlar üzerindeki etkisinin önceden belirlenmesi ülke ekonomisine büyük katkı sağlayacaktır.
Yapay bozunma deneylerinde kullanılan NaCl çözeltisinin kayaçlarda meydana getirdiği bozunmayı daha belirgin şekilde gösterebilmek için döngü sayısının arttırılması gerekmektedir. Ayrıca tuz emilimi fazla olan kayaçlarda yıkama süresinin de arttırılması daha etkili sonuçlar verebilir.