Nevşehir yöresindeki ignimbiritlerin fiziksel ve mekanik özellikleri ile P-dalga hızı arasındaki ilişkilerin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında, bir piroklastik kaya türü olan ve yapıtaşı olarak yaygın şekilde kullanılan ignimbiritlerin bazı fiziksel ve mekanik özellikleri ile P-dalgası hızı arasındaki istatistiksel ilişkilerin bulunması amacıyla deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, Kapadokya yöresinde yaygın bir dağılıma sahip ignimbiritlerden Nevşehir (Merkez), Derinkuyu (Nevşehir) ve Tomarza (Kayseri) bölgelerinden örnekler alınmış ve hazırlanan silindirik ve küp şekilli örnekler üzerinde deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma programı kapsamında ignimbiritlerin kuru ve doygun birim hacim ağırlık, gözeneklilik, kütlece su emme gibi fiziksel parametrelerinin yanı sıra, tek eksenli basınç dayanımı ve dolaylı çekme dayanımı gibi dayanım özellikleri de ortaya konmuştur. Aynı örnekler üzerinde P-dalga hızları da ölçülmüş ve örneklerdeki P-dalgası yayılım hızları saptanmıştır. Elde edilen deneysel çalışma sonuçlarına göre, her üç örnek grubundaki ignimbiritler genel olarak düşük birim hacim ağırlıklı, yüksek gözenekli ve düşük-çok düşük dayanımlı kaya grubuna girmektedirler. Öte yandan aynı örneklerin P-dalga hızları dikkate alındığında, ignimbiritlerdeki P-dalgası yayılım hızının düşük-çok düşük olduğu sonucuna varılmıştır. Elde edilen deneysel veri sonuçları basit regresyon yöntemi ile karşılaştırıldığında ignimbiritlerin heterojen yapısından kaynaklı olarak birçok fiziksel ve mekanik özellik ile P-dalga hızı arasında anlamlı ilişkiler elde edilememiştir. İstatistiksel analizler Derinkuyu ignimbiritlerinin gözeneklilik, kütlece su emme ve doygun birim hacim ağırlık değerleri ile doygun koşullardaki P-dalga hızları arasında yüksek belirleme katsayılarını işaret etmektedir. Öte yandan, Nevşehir ignimbiritlerinin doygun koşullardaki P-dalga hızı ile doygun birim hacim ağırlığı arasında da bir korelasyon olduğu ortaya konmuştur. Son olarak, tez çalışması kapsamındaki tüm örnek grupları bir arada değerlendirildiğinde, kuru ve doygun koşullardaki P-dalga hızları ile tek eksenli basınç dayanımı arasında yüksek belirleme katsayısına sahip eşitlikler elde edilmiştir.

In this thesis, experimental studies have been carried out to find statistical relations between some physical and mechanical properties of ignimbrites and P-wave velocity which are widely used as building stone. For this purpose, samples from the regions of Nevşehir (Center), Derinkuyu (Nevşehir) and Tomarza (Kayseri) were collected and experimental studies were carried out on cylindrical and cube shaped samples. Within the scope of the experimental study program, physical properties of ignimbrites such as dry and saturated unit weight, porosity, mass water absorption, as well as strength properties such as uniaxial compressive strength and indirect tensile strength have been determined. P-wave velocities were also measured on the same samples and P-wave propagation velocities were determined in the samples. According to the results of the experimental study, ignimbrites in all three sample groups generally belong to low unit weight, high porosity and low-very low strength rock group. On the other hand, considering the P-wave velocities of the same samples, it was concluded that the P-wave velocity in ignimbrites was low-very low. The results of the experimental data were compared with the simple regression method. Due to the heterogeneous structure of the ignimbrites, no significant relationship was found between P-wave velocity and many physical and mechanical properties. Statistical analyses indicate the high determination coefficients of the Derinkuyu ignimbrites between the P-wave velocities in saturated conditions specifically, mass water absorption and saturated unit weight values. On the other hand, a correlation was derived between the P-wave velocity of the Nevsehir ignimbrites and the saturated unit weight. Finally, when all the sample groups in the study are evaluated together, the equations having high determination coefficients between the P-wave velocities in the dry and saturated conditions and the uniaxial compressive strength are obtained.