Bazı Irak kayalarının inşaat malzemesi olarak değerlendirilmesi

Abstract

Irak'ın genel yapısını oluşturan ve Irak'ın bati bölgelerinde de bulunan tortul kayaçlar bu bölgedeki çeşitli inşaat işlerinde yaygin olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın temel amacı Irak'ın batı bölgesindeki kayaların özelliklerini değerlendirmek ve inşaat malzemesi olarak kullanılmaya uygunluklarını ortaya koymaktır. Irak'ın batı çölündeki farklı üç taş ocağından farklı türde kaya kütlesi blokları toplanmıştır. Bu taş ocaklarından toplanmış olan kaya örnekleri tip A, B ve C olarak adlandırılmıştır. Sonrasında bu örneklerden testler için laboratuvarda numuneler hazırlanmıştır. Test programı; kayaların su içeriğinin yanı sıra bunların doyma süresini, X-ışını kırılması testi (XRD) dolayısıyla fiziksel ve kimyasal özelliklerinin ve karakterizasyonlarının tespit edilmesini, tarayıcı elektron mikroskobu (SEM) testlerini ve polarlamalı mikroskop testini kapsamaktadır. Ayrıca, tahribatlı ve tahribatsız testler ile bu kayaların mühendislik özellikleri de çalışılmıştır. Bunlar; kuru ve tamamen doymuş numuneler üzerinde gerçekleştirilmiş olan nokta yük testini, çekme dayanımı (Brezilya) testini ve tek eksenli basınç dayanımı (UCS) testini kapsamıştır. Tahribatsız test olarak Schmidt çekici testi yapılmıştır. Karakterizasyon sonuçları; A ve B tipi kayaçların temel olarak kalsitten CaCO3 ve B tip numunede de az miktarda kuvarstan SiO2 oluşan kireçtaşı olduklarını, bunun yanı sıra C tip numunelerin ise temel bileşen olarak CaMg(CO3)2'den oluşan dolomit kayası olduğunu ortaya koymuştur. Kaya numuneleri üzerinde kuru durumda gerçekleştirilmiş olan mühendislik testlerinin sonuçları; C tip kayanın en yüksek mühendislik dayanım değerlerine sahip olduğunu, bunun ardından B tip kayanın ve A tip kayanın geldiğini ortaya koymuştur. Suya doygunluk durumunun tüm kaya tipleri için dayanım değerlerinde bir düşüşe neden olduğu görülmüştür. Kaya türleri dayanımlarına göre: tüm gruplar için tek eksenli basınç dayanımı testi sonuçlarına göre 'Çok zayıf kaya'; tüm gruplar için nokta yük testi dayanım endeksi Is(50) değerlerine göre 'Orta derecede güçlü' ve tüm gruplar için Schmidt çekici dayanım testlerinin geri sıçrama sayısı değerlerinin sonuçlarına göre de 'Çok zayıf kaya' sınıfına girdiği görülmüştür. Bu çalışmadan elde edilen mühendislik dayanımı bulgularına göre incelenen taşların farklı inşaat kullanımları için uygun olduğunu ortaya koymuştur.

Sedimentary rock discoveries constitute the vast majority of rock discoveries in Iraq, where these rocks are widely used in various construction works in the western regions of Iraq. The main objective of this study is to assess the properties of rocks in Iraq's western region and to expand their suitability for use as construction materials. Three different types of rock mass blocks were collected from three different quarries in Iraq's western desert. The rock samples collected from these quarries were named as type A, B, and C. Afterwards these samples were prepared in the laboratory for the tests. The testing program included determining the water content of the rocks, as well as their saturation period, physical and chemical properties, and characterization through the X-ray diffraction test (XRD), the scanning electron microscope test (SEM), and the polarized microscope test. Furthermore, the engineering properties of these rocks were also discovered through destructive and non-destructive tests. They are included the point load test, tensile strength (Brazilian) test, and uniaxial compressive strength test (UCS), which were conducted on the dry and fully saturated samples. The non-destructive test included the Schmidt hammer test. The characterization results revealed that A and B type samples are limestones, which consist mainly of calcite CaCO3 and a small amount of quartz SiO2 in type sample B, while C type samples are dolostone and consists of dolomite CaMg(CO3)2 as the main compound. The results of the engineering tests on the rocks samples in the dry state revealed that rock type C has the highest engineering strength values, followed by rock type B and rock type A. For all types of rocks, the effect of saturation resulted in a decrease in engineering strength values. The rock groups are classified according to their strength, with 'Very weak rock' for all groups based on uniaxial compressive strength test results, 'Moderately strong' for all groups based on point load test strength index Is(50) values, and 'Very weak rock' for all groups based on results of rebound number values of Schmidt hammer tests. Engineering strength findings revealed that the rocks of studied quarries are suitable for diverse use in construction.