Harita
Anasayfa
Forum
      Jeoteknik
            Kayalarda Üç Eksenli basınç Dayanım deneyi..


  Kayalarda Üç Eksenli basınç Da..  
#b
KAYALARDA ÜÇ EKSENLİ BASMA DAYANIMLARININ TAYİNİ
Determınatıon Of Trıaxıal Compressıve Strength Of Rocks


O. KONU, KAPSAM, TARiFLER

0.1- KONU

Bu norm, silindirik kaya numunelerinin üç eksenli yükleme ile dayanımlarının tayinine
ilişkin bir normdur.

0.2- KAPSAM

Bu norm; boşluk suyu basıncı dikkate alınmadan kayaların değişik yanal basınçlarda makaslama dayanımları, içsel sürütünme açısı, kohezyon değeri, deformasyon modülü gibi elastik özellikleri ve dayanımlarının saptanması için gerekli verilerin bulunmasını kapsar.


0.3- TARiFLER

- Makaslama dayanımı: Kayanın makaslama gerilimlerine karşı gösterdiği maksimum direnç.

- İçsel sürtünme açısı: Kayayı oluşturan tanelerin aralarındaki kenetlenmeden kaynaklanan direnç olup, belirli bir yenileme-gerilim koşulunu temsil eden bir noktadaki Mohr dairesine teğet doğru parçası ve normal gerilim ekseni arasındaki açı şeklinde ifade edilir.

- Kohezyon değeri: Kaya tanelerinin birbirlerine bağlanma özelliği.

- Deformasyon modulü : Elastik limit sınırları içinde bir cisme uygulanan gerilimin birim deformasyona oranı.

- Mohr dairesi: Belirli bir noktadaki noktadaki düzlemler üzerinde üzerinde etkiyen gerilimlerin grafiksel gösterimi.


1- AYGITLAR

1.1. Yükleme Cihazı:

Yükleme cihazı, kayaç numunelerine tek eksenli yük uygulama ve bu yük miktarını ölçme olanağını sağlamalıdır. Kayaç numunelerini kırabilecek kapasitede ve Madde 3’de belirtilen hızlara sahip olmalıdır. EİE Laboratuvarında 1560 kN (156 ton) kapasiteli kaya mekaniği presi kullanılmaktadır.

1.2- Yanal basıncı değişmez tutan cihaz: Bu cihaz istenilen yanal basınç (3) değerini değişmez tutabilecek nitelikte bir hidrolik pompa ve basınç düzenleyici cihazdır. EİE laboratuvarında yanal basınç kapasitesi 700 kgf/cm2’dir.

1.3- Üç eksenli basınç hücresi: Üç eksenli basınç hücresi, kayaç numunesinin içine yerleştirilip yanal hidrolik ve eksensel basınçların uygulandığı cihazdır. Bu cihazın yükleme tablaları, sertliği Rockwell 58 HRC’den az olmayan takım çeliğinden yapılmalıdır. Tabla yükleme yüzeylerinin pürüzlülükleri (bir yüzeydeki en alçak ve en yüksek noktalar arasındaki fark) 0.025 mm’lik tolerans içinde kalmalıdır. Bu cihazda, tabla ve esnek kılıftan başka taşıntı valflı yüksek basınç silindiri, bu silindirin basınçlı hidrolik yağ ile doldurulmasını sağlayan giriş ağızları, basınç göstergesi ve bağlantı hortumları bulunur.

1.4- Esnek Kılıf

Esnek kılıf, yanal basıncın uygulanmasında kullanılan hidrolik yağı numuneden ayıran ve uygun bir malzemeden yapılmış esnek bir kılıftır. Bu kılıf, dayanma tablaları üzerine geçecek uzunlukta ve numuneyi tüm olarak saracak biçimde olmalı, çapı numune çapından daha büyük olmamalıdır.

1.5- Eksenel Deformasyon Ölçme Cihazı

Eksensel deformasyon ölçme cihazı, yüksek duyarlıkta kadranlı mikrometre, vidalı mikrometre veya doğrusal değişken fark transformatörü gibi ölçme cihazlarından biridir. Bu cihaz, 0,002 mm’yi gösterebilmeli ve doğruluğu 0,02 mm’lik bir deformasyon için 0,002 mm, 0,2 mm’lik bir deformasyon için 0,004 mm olmalıdır. Deformasyonlar, elektrik dirençli birim deformasyon ölçerlerini (strayngeyc) kayaç numunesi üzerine uzun eksen yönünde yerleştirme yöntemiyle de ölçülebilir.

2- Deney numuneleri

Deney numuneleri düzgün dairesel silindir biçiminde olmalı ve aşağıda belirtilen toleranslar içinde kalmalıdır. Numunenin yan yüzeyi genellikle düz ve numunenin tüm uzunluğu boyunca pürüzlülüğü 0,13 mm'yi geçmemelidir. Numune iki ucundan birbirine paralel ve uzun eksene dik olarak kesilmelidir. Bu iki uç yüzey pürüzlükleri 0,03 mm oluncaya kadar taşlanarak parlatılmalıdır. İki yüzeyin uzun eksenle yaptıkları dik açıdan sapma 1000 mm’de 1 mm'yi geçmemelidir. Numune boyu, numunenin dairesel yüzü üzerinde, değişik noktalardan komperatör gezdirilerek ölçülür. Kayaç numune boyunun çapına oranı 2,0-2,5 ve çapı 54 mm (NX karot) den küçük olmamalıdır.

Deney numunesinin çapı, numune boyunun ortasına rastlayan kısımdaki birbirine dik iki çapın 0,3 mm'lik bir duyarlıkla ölçülmesi ve ortalamasının alınması ile bulunur.

Numunenin deney anında içerdiği su oranı basma dayanım deney sonuçlarına önemli ölçüde etki edebilir. Numuneler hazırlandıktan sonra deney yapılıncaya kadar en az 15 gün oda sıcaklıgında ve normal atmosfer koşullarında tutulmalıdır. Deney tamamen kuru koşullarda yapılacaksa etüvde 105 °C’de değişmez ağırlığa kadar kurutulur. Numunenin değişik su oranlarında deney yapılması gerekli olabilir. Her türlü durumda numunenin deneyin gerçekleştirildiği andaki su oranı deney raporunda belirtilmelidir.


3- DENEYİN YAPILIŞI

Alt ve üst tablaların ve deney numunesinin yüzeyleri iyice silinerek temizlenir ve deney numunesi alt tablanın üzerine yerleştirilir. Üst tabla deney numunesi üzerine oturtulur ve eksen ayarı yapılır. Esnek kılıf deney numunesi ve tablaların üzerinden geçirilir ve deney numunesine hidrolik yağın sızmasını önlemek amacı ile lastik veya neoprenden yapılmış yuvarlak halkalar yerleştirilir. Esnek kılıf içindeki deney numunesi elle alt ve üst tablaları yüksek basınç hücresi içine yerleştirilir. Silindir hidrolik yağ sızıntısını önleyecek biçimde sıkıca kapatılır ve hidrolik basınç hortumları bağlanır. Deformasyon ölçeri yerleştirilir ve basınç hücresi hidrolik yağ ile doldurulur. Yükleme cihazı ile üç eksenli basınç hücresi içindeki kayaç numunesine, yaklaşık olarak 10 kgf’luk eksenel yük uygulanır. Eksenel deformasyon ölçeri ile ilk okuma yapılır. Yanal yağ basınç yavaş yavaş, önceden belirlenmiş basınç düzeyine yükseltilir. Aynı zamanda eksenel deformasyon ölçeri ile alınan ilk değerde herhangi bir sapma olmaması için yeterli miktarda eksenel yük uygulanır. Önceden belirlenmiş yanal basınç değerine erişildiğinde yükleme cihazı ile uygulanan eksenel yük kaydedilir. Kaydedilen eksenel yük miktarı sıfır veya başlangıç yükü olarak kabul edilir.

Eksenel yük sürekli olarak ve değişmez bir değerde kalıncaya, azalmaya başlayıncaya veya önceden belirlenmiş bir birim deformasyona erişilinceye kadar uygulanır. Yükleme hızı, tek eksenli basma dayanım deneyinde de olduğu gibi, kırılmayı 5-15 dakika içinde oluşturacak bir değerde seçilmelidir. Seçilen yükleme hızı yapılacak tüm deneylerde aynı değerde olmalıdır. Deney süresince, önceden belirlenmiş yanal basınç düzeyinin değişmemesi sağlanmalı ve deformasyon değerleri ölçülerek kaydedilmelidir.

Bu deneyen az üç ayrı yanal basınç değerleri için uygulanmalıdır.


4- HESAPLAMALAR

Aşağıda belirtilen hesaplamalar yapılır ve grafikler çizilir.

Eksenel birim deformasyona karşı gerilme farkı eğrisi çizilir. Gerilme farkı, en büyük yük altında elde edilen gerilme ( ) değerinden, yan basınç ( ) değerinin çıkarılması ile elde edilir. Yan basınç ( ) değeri eğri üzerinde belirtilir.

Deney sırasında toplam deformasyon kaydedildiğinden cihaz deformasyonu için uygun kalibrasyon yapılmalıdır. Bunun sağlanabilmesi için kayaç numunesi yerine elastik özellikleri bilinen bir çelik silindir yerleştirilir ve deney süresince belirli yüklerde elde edilen toplam deformasyondan çelik silindir çelik silindir deformasyonu çıkarılarak cihazın deformasyonu bulunur. Kayaç numune ile yapılan deney sonucunda belirli yükler için elde edilen toplam deformasyondan, yukarıda belirtildiği biçimde bulunan cihaz deformasyonu çıkarılarak kayaç numunesinin deformasyonu bulunur. Böylece bulunan numune deformasyonundan numunenin eksenel birim deformasyonu hesaplanır.

Elde edilen en az üç ayrı değer için Mohr daireleri çizilir ve böylece bulunan Mohr dairelerine teğet olan en uygun eğri (Mohr zarfı) Şekil-1’de gösterildiği biçimde bulunur.

Şekil-1’de ayrıca, deney sırasında belirli bir kırılma düzleminin oluşup oluşmadığı ve bu düzlemin en büyük eksenel gerilim düzlemi ile yaptığı açı gösterilmelidir.

Kayaçların heterogen özelliğinden dolayı değişik sonuçlar elde edildiğinden her bir yanal basınç için üçer deney yapılmalı ve her bir deney için Mohr dairesi çizilerek ortak teğet bulunmalıdır.

Mohr daireleri zarfı bir doğru ise, bu doğrunun yatay eksenle yaptığı açı içsel sürtünme açısı olarak kabul edilir. Zarfın dik eksenle kesişme noktasındaki değer kayacın kohezyonu olarak alınır. Mohr dairleri zarfı bir doğru değilse, içsel sürtünme açı ( ) değeri, değişik yanal basınçlar için çizilen Mohr daireleri ile zarfın kesişme noktalarından Mohr dairelerine çizilen teğetlerin yatay eksenle oluşturduğu açıdır. Bu teğetlerin dik eksenle kesişme noktalarından değişik yanal basınçlardaki değerleri elde edilir.


5- SONUÇLARIN GÖSTERİLMESİ

Deney raporunda, deney sonuçları, grafikler ve varsa bu sonuçları etkileyecek etkenlere karşı alınmış önlemler belirtilmelidir.

[Resimleri Görebilmek İçin Lütfen Üye Olunuz.]


Kaynak:Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü
 



yerbilimi.com

________________

Diğer Projelerimiz:

www.jeotermal.com

www.kadrolar.net


        fucgun
ADMINISTRATOR
Rep Gücü : 0 [+]
Nerden : Türkiye
Yaş : 33
Cinsiyet : Erkek
Paylaşım : % 1.8
Tecrübe : % 1.1
Güç : % 2.9
Son Giriş : 25.07.2012 18:35:05
06.06.2009 06:30:21

Facebook Sayfamızı Beğenin hergün güncel bilgiler alın



Mesaj Yazabilmek İçin Lütfen Kayıt Olun.
Veya Giriş Yapın.

Bu forumda yeni konular açamazsınız
Bu forumdaki mesajlara cevap veremezsiniz
Bu forumdaki mesajlarınızı değiştiremezsiniz
Bu forumdaki mesajlarınızı silemezsiniz
Forum kurallarına aykırı başlıkları yetkililere bildirebilirsiniz
Bu forumdan dosya indiremezsiniz
 
 

PorDus.Com Version 4.0
Powered by Alper Mutlu TOKSÖZ ®
Copyright ©2008 - 2009, Alper Mutlu TOKSÖZ.