Çevresel faktörlerin etkisiyle kayaçların kırılganlık indekslerinde meydana gelen değişimlerin belirlenmesi

Bu çalışmada, üç farklı kökenli (magmatik, metamorfik ve sedimanter) kayaçta farklı çevresel koşulların (kuru, doygun, donmuş,termal şok ve termal yaşlandırma) bazı fiziko-mekanik özelliklere ve kırılma tokluğu değerlerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Tez çalışmasının ilk aşamasında kayaçların doğal durumdaki fiziksel, kimyasal, mekanik, mineralojik ve petrografik özellikleri tayin edilmiştir. İkinci aşamada kayaçlar koşulları önceden belirlenen çevresel koşullara belirli sürelerde maruz bırakılarak yaşlandırılmış ve kayaçlar üzerinde bazı fiziko-mekanik testler (tek eksenli basınç dayanımı, nokta yükleme dayanımı, Brazilian çekme dayanımı, Schmidt sertlik, ultrasonik dalga hızı) ile yarı dairesel eğilme dayanımı tekniği uygulanarak kırılma tokluğu deneyleri gerçekleştirilmiştir. Üçüncü aşamada, basit, çoklu regresyon analizleri ve yapay sinir ağı modellemeleri kullanılarak fiziko-mekanik özelliklerden kırılma tokluğu değerlerini tahmin edecek modeller geliştirilmiştir. Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerini en çok zayıflatan ortam koşulunun termal şok uygulaması olduğu belirlenmiştir. Donmuş koşulda ise kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinde ve kırılma tokluğu değerlerinde artış gözlenmiştir. Geliştirilen basit regresyon modellerinde nokta yükleme dayanımı ve Brazilian çekme dayanımının kırılma tokluğunu en iyi tahminleyen mekanik özellik olduğu R2 değerlerinin 0.97'nin üzerinde olmasından anlaşılmıştır. Modellerin performansları RMSE, MAE ve MAPE değerleri ile kontrol edildiğinde % 10'un altında olduğundan başarılı kabul edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Kaya mekaniği, kırılma tokluğu, kırılma enerjisi, çevresel koşul, yarı dairesel eğilme testi, tek eksenli basınç dayanımı