Statik, tuzlu ve asidik sulu ortamların Afyonkarahisar yöresinde yapı taşı olarak kullanılan gözenekli yapıtaşlarının kılcal su emme potansiyeline etkisi

Doğal yapı taşlarının ayrışmasında su önemli bir faktördür. Yapı taşları içine suyun girmesini sağlayan enönemli mekanizmalardan birisi de kılcal su emmedir. Kılcal su emme olayı esas olarak gözenek boyutunave gözenek sisteminin geometrisine bağlıdır. Bu çalışmada Afyonkarahisar civarında yapı taşı olarakkullanılan andezit, Ayazini ve Seydiler tüflerine bir dizi karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Söz konusuyapı taşlarının petrografik-mineralojik (polarizan mikroskop, XRD, SEM), kimyasal, gözenek çapı dağılımıve fiziko-mekanik özellikleri belirlenmiştir. Deneye tabi tutulan yapı taşlarının statik, tuzlu ve asidikortamlarda kılcal su emme özelliklerini belirlemek amacıyla deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarsonucunda kılcal su emme potansiyelleri; andezitlerde 5,83 ile 6,88 kg/m2s0.5 arasında, Ayazini tüflerinde21,18 ile 22,46 kg/m2s0.5 arasında, Seydiler tüflerinde ise 7,05 ile 9,30 kg/m2s0.5 arasında bulunmuştur. Enfazla kılcal su emme değerleri yüksek asidik (pH 3) sularda ölçülmüştür. Her üç yapı taşının da kılcal suemme kapasitesi 3,0 kg/m2s0.5 den daha büyük olduğu için güçlü kılcal su emme gösteren taşlar sınıfında yeralmaktadır.

Influence of the static, salty, acidic hydrous environments on the capillarity potential of the porously building stone

One of the main factors that causes weathering of the natural building stones is the presence of water. Capillary water is responsible for allowing the water to enter in the building stones. This absorption mechanism depends mainly on the pore dimension and the geometry of the porosity system. In this research, a series of characterization studies were carried out on the andesite, Ayazini and Seydiler tuffs which are used as building stones in Afyonkarahisar area. Petrographic-mineralogical (polarized microscope, XRD, SEM), chemical, pore size distribution and physico-mechanical properties of the subject rocks have been determined. Experimental studies have been carried out to determine the water absorption properties of the rocks in the static, salty and acidic environments. As a result of these experiments, capillary water absorption potentials have been found to be in; between 5.83 and 6.88 kg/m2s0.5 for the andesite, between 21.18 and 22.46 kg/m2s0.5 for the Ayazini tuffs and between 7.05 and 9.30 kg/m2s0.5 for the Seydiler tuffs. The maximum capillary water uptake value was measured in high acidic (pH 3) water. Since the water absorption capacity of these building stones are greater than 3.0 kg/m2s0.5, they are classified as “stones that have strong water absorption”.

___

  • Graue B., Siegesmund S., Middendorf B., Quality assessment of replacement stones for the cologne cathedral: mineralogical and petrophysical requirements, Environ Earth Sci, 63, 1799-1822, 2011.
  • Mertz J.D., Structures de porosité et propriétés de transport dans les grès, Thèse de doctorat de l’Université Louis Pasteur, Starsbourg, 1991.
  • Siegesmund S. ve Dürrast H., Physical and Mechanical Properties of Rocks, In: Stone in Architecture, 4th edition, Siegesmund S., Snethlage R. eds., Berlin: Springer, 97-225, 2011.
  • Klopfer H., Feuchte, In: Lutz P et al (eds) Lehrbuch der Bauphysik. Teubner, Stuttgart, 329-472, 1985.
  • Le Bas M.J., Le Maitre R.W., Woolley A.R., The construction of the total alkali-silica chemical classification of volcanic rocks, Mineralogy and Petrology, 46, 1-22, 1992.
  • TS EN 1925., Doğal Taşlar- Deney metotları- Kılcal Etkiye Bağlı Su Emme Katsayısının Tayini, TSE, Ankara, 2000.
  • TS EN 1926., Doğal Taşlar - Deney Yöntemleri - Tek Eksenli Basınç Dayanımı Tayini, TSE, Ankara, 2013.
  • TS EN 13755., Doğal Taşlar - Deney Yöntemleri - Atmosfer Basıncında Su Emme Tayini, TSE, Ankara, 2014
  • TS EN 1936., Doğal Taşlar - Deney Yöntemleri - Gerçek Yoğunluk, Görünür Yoğunluk, Toplam ve Açık Porozitelilik Tayini, TSE, Ankara, 2010.
  • TS EN 14579., Doğal Taşlar - Deney Yöntemleri - Ses Hızı İlerlemesinin Tayini, TSE, Ankara, 2006.
  • Korkanç M., Characterization of building stones from the ancient Tyana aqueducts, Central Anatolia, Turkey: implications on the factors of deterioration processes, Bulletin of Engineering Geology and the Environment 77 (1), 237-252, 2018.
  • Germinario L., Siegesmund S., Maritan L., Mazzoli C., Petrophysical and mechanical properties of Euganean trachyte and implications for dimension stone decay and durability performance, Environmental Earth Sciences, 76, 739, 2017.
  • De Kock T., Turmel A., Fronteau G., Cnudde V., Rock fabric heterogeneity and its influence on the petrophysical properties of a building limestone: Lede stone (Belgium) as an example, Engineering Geology, 216, 31-41, 2017.
  • Karagiannis N., Karoglou M., Bakolas A., Krokida M., Moropoulou A., Drying kinetics of building materials capillary moisture, Construction and Building Materials, 137, 441-449, 2017.
  • Karagiannis N., Karoglou M., Bakolas A. ve Moropoulou A., Building Materials Capillary Rise Coefficient: Concepts, Determination and Parameters Involved. In: Delgado J. (eds) New Approaches to Building Pathology and Durability. Building Pathology and Rehabilitation, vol 6, Springer, Singapore, 2016.
  • Raneri S., Barone G., Mazzoleni P., Rabot E., Visualization and quantification of weathering effects on capillary water uptake of natural building stones by using neutron imaging, Applied Physics A, 122 (11), 969, 2016.
  • Baykara T., Işık M.C., Physical characterization, microstructural evaluation, and condition assessment of ancient ahlat tombstones in the Seljukian Cemetery of Ahlat (Turkey), International Journal of Architectural Heritage, 10 (8), 1025-1040, 2016.
  • Dinçer İ., Orhan A., Effect of Pore Size Distribution on Capillary Water Absorption Characteristics of Pyroclastic Rock, Conference: International Black Sea Mining & Tunnelling Symposium, Trabzon-Turkey, 311-318, 2016.
  • Pia G., Casnedi L., Sanna U., Pore size distribution influence on suction properties of calcareous stones in cultural heritage: experimental data and model predictions, Advances in Materials Science and Engineering, Article ID 7853156, 1-10, 2016.
  • Karagiannis N., Karoglou M., Bakolas A., Moropoulou A., Effect of temperature on water capillary rise coefficient of building materials, Building and Environment, 106, 402-408, 2016.
  • Al-Naddaf M., Quantifying the influence of halite and sylvite crystallization on capillary water absorption coefficient of sandstone, Journal of the American Institute for Conservation, 50 (1), 1-13, 2011.
  • Çelik M.Y., Kaçmaz A.U., The Investigation of static and dynamic capillary by water absorption in porous building stones under normal and salty water conditions, Environmental Earth Sciences, 75, 307, 2016.
  • Çobanoğlu İ., Prediction and identification of capillary water absorption capacity of travertine dimension stone, Arabian Journal of Geosciences, 8, 10135, 2015.
  • Moreno F., Vilela S.A.G., Antunes A.S.G., Alves C.A.S., Capillary-Rising salt pollution and granitic stone erosive decay in the Parish Church of Torre de Moncorvo (NE Portugal), Journal of Cultural Heritage, 7, 56-66, 2006.
  • Juhász P., Kopecskó K., Suhajda Á., Analysis of capillary absorption properties of porous limestone material and its relation to the migration depth of bacteria in the absorbed biomineralizing compound, Periodica Polytechnica Civil Engineering, 58 (2), 113- 120, 2014.
  • Şengün N., Demirdağ S., Akbay D., Ugur I., Altindağ R., Akbulut A., Investigation of the Relationships Between Capillary Water Absorption Coefficients and other Rock Properties of Some Natural Stones, V. Global Stone Congress, Antalya, Türkiye, 22-25, October, 2014.
  • Ioannou I., Andreou A., Tsikouras B., Hatzipanagiotou K., Application of the sharp front model to capillary absorption in a Vuggy limestone, Engineering Geology, 105, 20-23, 2009.
  • Karoglou M., Moropoulou A., Giakoumaki A., Krokida M.K., Capillary rise kinetics of some building materials, Journal of Colloid and Interface Science, 284, 260-264, 2005.
  • Nicholson D.T., Pore properties as indicators of breakdown mechanisms in experimentally weathered limestones, Earth Surface Processes and Landforms, 26, 819-838, 2001.
  • Mosquera M.J., Rivas T., Priet B., Silva B., Capillary rise in granitic rocks: interpretation of kinetics on the basis of pore structure, Journal of Colloid and Interface Science, 222, 41-45, 2000.
  • Hoffmann D., Niesel K., Pore Structure of Rendering as a Feature of its Weathering, 7th International Congress on the Deterioration and Conservation of Stone, Lisbon, 611-620, 1992.
  • Washburn E.W., The dynamics of capillary flow, Physical Review Journals, 17, 273-283, 1921.
  • Tomašić I., Lukić D., Peček N., Kršinić A., Dynamics of capillary water absorption in natural stone, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 70, 673- 680, 2011.
  • 3. Peruzzi R., Poli T., Toniolo L., The experimental test for the evaluation of protective treatments: a critical survey of the “capillary absorption index”, Journal of Cultural Heritage, 4, 251-254, 2003.
  • Cueto N., Benavente D., Martínez-Martínez J., Garcíadel-Cura M.A., Rock fabric, pore geometry and mineralogy effects on water transport in fractured dolostones, Engineering Geology, 107, 1-15, 2009.
  • Vazquez P., Alonso F.J., Esbert R.M., Ordaz J., Ornamental granites: relationship between P-waves velocity, water capillary absorption and crack network, Construction and Building Materials, 24, 2536-2541, 2010.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Metallerin lazer katmanlı imalatında farklı proses parametrelerin etkisinin incelenmesi

Özgür POYRAZ, Melih Cemal KUŞHAN

Dik kesme işleminin Lagrangian sınırlı sonlu eleman modeliyle küresel parmak frezeleme kuvvetlerinin incelenmesi

Mehmet AYDIN, Uğur KÖKLÜ

Asansör uygulamalarında kullanılan daimi mıknatıslı senkron motor tasarımı

Lale T. ERGENE, Abdullah POLAT, Hosein BAKHTİARZADEH

Çevre sıcaklığı ve kaynak ön tav ısıl işleminin polietilen doğalgaz borularının elektrofüzyon kaynağına etkisi

Asghar NAJAFİGHAREHTAPEH, Ramazan KAÇAR

Termoplastiklerin sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak bölgesinde meydana gelen mikroyapılar

İdris KARAGÖZ, Mustafa ÖKSÜZ

Asimetrik uçlu simetrik kremayer takımla imal edilen dişli çarklarda diş dibi eğilme gerilmelerinin azaltılması

Abdullah AKPOLAT

zobütan dehidrojenasyonunun CrOx/AC katalizörler üzerinde incelenmesi

Saliha ÇETİNYOKUŞ KILIÇARSLAN, Emre KIRIC, Meltem DOĞAN

Parçalı yakıt maliyeti fonksiyonlarına sahip çevresel ekonomik güç dağıtımı problemlerinin çözümüne yeni bir yaklaşım

Celal YAŞAR, Serdar ÖZYÖN

Parçalı yakıt maliyeti fonksiyonlarına sahip çevresel ekonomik güç dağıtımı problemlerinin çözümüne yeni bir yaklaşım: Konik skalerleştirme metodu

Celal YAŞAR, Serdar ÖZYÖN

Statik, tuzlu ve asidik sulu ortamların Afyonkarahisar yöresinde yapı taşı olarak kullanılan gözenekli yapıtaşlarının kılcal su emme potansiyeline etkisi

Mustafa Yavuz ÇELİK, Selim YILMAZ