Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 27 - Sayı: 3

Farklı cihaz ve yöntemler ile belirlenen Shore sertlik değerlerinin karbonatlı kayaçların gevreklik değerlerinin tahmininde kullanılabilirliğinin incelenmesi

Investigation of the usability of Shore hardness values determined by different devices and methods to estimate the brittleness values of carbonated rocks

Sayfa
441–448
Yayın Tarihi
2021-06-09
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak dijital Shore sertliği ölçüm cihazlarının klasik C-2 tipi Shore Scleroscope’u yerine güvenli bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Yeraltı veya yer üstü mühendislik projeleri öncesinde kayaçların kesilebilirlik ve delinebilirlik özelliklerini etkileyen sertlik ve gevreklik değerlerinin belirlenmesi çok önemlidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kayaçların sertlik değerlerinin belirlemesi nispeten diğer özelliklerine göre daha ekonomik ve hızlı olmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak dijital Shore sertliği ölçüm cihazlarının klasik C-2 tipi Shore Scleroscope’u yerine güvenli bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Shore sertliği · Gevreklik · Doğal taş

Özet

Yeraltı veya yer üstü mühendislik projeleri öncesinde kayaçların kesilebilirlik ve delinebilirlik özelliklerini etkileyen sertlik ve gevreklik değerlerinin belirlenmesi çok önemlidir. Kayaçların kesilebilirlik ve delinebilirlik özelliklerini belirlemek, bazı diğer fiziksel ve mekanik özelliklerini doğrudan belirlemek için uygulanan testler gibi pahalı ve zaman alıcı olabilmektedir. Kayaçların sertlik değerlerinin belirlemesi nispeten diğer özelliklerine göre daha ekonomik ve hızlı olmaktadır. Ayrıca sertlik değerleri, kayaçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin tahmininde güvenilir bir şekilde kullanılabilmektedir. Bu çalışma kapsamında, 13 farklı karbonatlı kayacın Shore sertlik değerleri üç farklı cihaz (C-2 tipi Shore Scleroscope’u, dijital durometre ve dijital Shore sertliği ölçüm cihazı) kullanılarak aynı numuneler üzerinde belirlenmiştir. Elde edilen veriler sonucunda farklı ölçüm cihazlarının klasik yöntem yerine kullanılabilirliği araştırılmıştır. Ayrıca kazı mekaniği açısından önemli bir kayaç özelliği olan ve literatürde basınç ve çekme dayanımı değerleri dikkate alınarak önerilen dört farklı gevreklik değerinin tahmin edilmesinde kullanılabilecek en uygun yüzey sertliği ölçme yönteminin belirlenmesi amaçlanmıştır. Üç farklı cihazdan elde edilen Shore sertlik değerleriyle dört farklı gevreklik değeri arasındaki ilişkiler basit regresyon analizleri ile irdelenmiştir. Sonuç olarak dijital Shore sertliği ölçüm cihazlarının klasik C-2 tipi Shore Scleroscope’u yerine güvenli bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür. Shore sertlik değerinin literatürde çokça kullanılan dört farklı gevreklik değerinden iki tanesini tahmin etmede güvenilir olduğu iki tanesini tahmin etmede ise kullanılamayacağı belirlenmiştir.

Abstract

It is very important to determine the hardness and brittleness values of rocks, which affect the cuttability and drillability properties of underground or aboveground engineering projects. Determining cuttability and drillability properties of rocks can be expensive and time consuming, such as tests applied to directly determine some other physical and mechanical properties. The determination of the hardness values of rocks is relatively economical and faster than other properties. In addition, hardness values can be used reliably to estimate the physical and mechanical properties of rocks. In this study, Shore Hardness values of 13 different carbonated rocks were determined on the same samples using three different devices (C-2 type Shore Scleroscope, digital durometer and digital Shore Hardness device). As a result of the data obtained, the availability of different measuring instruments instead of the classical method was investigated. In addition, it was aimed to determine the most suitable surface hardness measurement method, which is an important rock property in terms of excavation mechanics, and which can be used to estimate the four different brittleness values recommended by considering the pressure and tensile strength values in the literature. Relationships between Shore Hardness values obtained from three different devices and four different brittleness values were examined with simple regression analysis. As a result, it has been seen that digital Shore Hardness measurement devices can be used safely instead of the classic C-2 type Shore Scleroscope. It has been determined that Shore Hardness value is reliable in predicting two of four different brittleness values, which are widely used in the literature, and cannot be used in estimating two.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

AKBAY, D., EKİNCİOĞLU, G., ALTINDAĞ, R., ŞENGÜN, N. (2021). Farklı cihaz ve yöntemler ile belirlenen Shore sertlik değerlerinin karbonatlı kayaçların gevreklik değerlerinin tahmininde kullanılabilirliğinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 27 - Sayı: 3, 441–448. https://ajindex.com/articles/209981

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Shalabi FI, Cording, EJ, Al-Hattamleh, OH. “Estimation of rock engineering properties using hardness tests”. Engineering Geology, 90(3-4), 138-147, 2007
  2. Yagiz S. Development of rock Fracture and Brittleness Indices to Quantify the Effects of Rock Mass Features and Toughness in the CSM Model Basic Penetration for Hard Rock Tunneling Machines. PhD Thesis, Colorado School of Mines, Illinois, United States, 2002
  3. Yagiz, S. “Utilizing rock mass properties for predicting TBM performance in hard rock condition”. Tunneling and Underground Space Technology, 23(3), 326-339, 2008
  4. Yagiz, S. “Assessment of brittleness using rock strength and density with punch penetration test”. Tunnelling and Underground Space Technology, 24(1), 66-74, 2009
  5. Handewith, HJ. “Predicting the economic success of continuous”. CIM Bulletin, 63, 595–9, 1970
  6. Dollinger GL, Handewith HJ, Breeds CD. “Use of the punch test for estimating TBM performance”. Tunnelling and Underground Space Technology, 13(4), 403-408, 1998
  7. Szwedzicki, T. “Draft ISRM suggested method for determining the indentation hardness index of rock materials”. International Journal of Rock Mechanics Mechanics and Mining Sciences, 35(6), 831-835, 1998
  8. Dollinger GL, Raymer JH. “Rock mass conditions as baseline values for TBM perfor- mance evaluation”. North American Tunneling Conference, Seattle, USA, 18-22 May 2002
  9. Copur H, Bilgin N, Tuncdemir H, Balci C. “A set of indices based on indentation test for assessment of rock cutting performance and rock properties”. Journal of South African Institute of Mining and Metallurgy, 103(9), 589-600, 2003
  10. Xia Y, Zhou H, Zhang C, He S, Gao Y, Wang P. “The evaluation of rock brittleness and its application: a review study”. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 2019.
  11. Altındağ R, Güney A. “Predicting the relationships between brittleness and mechanical properties (UCS, TS and SH) of rocks”. Scientific Research and Essays, 5(16), 2107-2118, 2010
  12. Yagiz S, Gokceoglu C. “Application of fuzzy inference system and nonlinear regression models for predicting rock brittleness”. Expert Systems with Applications, 37(3), 2265-2272, 2010
  13. Yagiz S, Karahan H. “Application of various optimization techniques and comparison of their performances for predicting TBM penetration rate in rock mass”. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 80, 308-315, 2015