Zayıf kaya malzemesinin doğrudan ve dolaylı çekme dayanımları arasındaki ilişkiler

Kaya malzemesinin çekme dayanımı, yenilme kriterleri, yeraltı kazılarının duraylılığı, kazılabilirlik ve kırılma mekaniği gibi kaya mekaniği uygulamalarında önemli bir yere sahiptir. Ancak, jeoteknik tasarımlarda sıkışma dayanımına göre daha az kullanılır. Bu parametre, doğrudan ve dolaylı yöntemler kullanılarak belirlenebilmektedir. Doğrudan çekme deneyi daha sağlıklı sonuç vermesine karşın yöntemin zorluğu kullanım alanını sınırlamaktadır. Doğrudan çekme deneyinde standart boyda örnek hazırlama, örnek içerisinde yer alan süreksizlikler, deney esnasında örneğin alt-üst yüzeyinin birbirine tam paralel olması koşulu, örnek üzerine yapıştırılan başlıkların hassasiyeti, yapıştırıcı kür süresi ve çekme makinesinin bulunamaması vb. zorluklar nedeniyle yöntem yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bu nedenlerden dolayı, daha basit ve uygulanması kolay olan Brazilian, üç ve dört nokta eğilmede çekme ve Loung deneyi gibi dolaylı yöntemler tercih edilmektedir. Ancak, çekme dayanımı konusunda yapılan çalışmalar, dolaylı yöntemler kullanılarak belirlenen çekme dayanımı değerlerinin kaya malzemesinin gerçek çekme dayanımını temsil etmediğini göstermektedir. Bu nedenle, kaya malzemesinin doğrudan ve dolaylı olarak belirlenen çekme dayanımları arasındaki ilişkilerin ortaya konulması önem taşımaktadır. Bu çalışmada, düşük dayanıma sahip zayıf kaya malzemesinin doğrudan ve Brazilian çekme dayanımları arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Bu amaçla, andezit, granodiyorit, tüf, marn ve killi kireçtaşı olmak üzere farklı litolojiye sahip formasyonlardan derlenen toplam 152 karot örneğinde doğrudan ve Brazilian çekme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar genel olarak kaya malzemesinin doğrudan çekme dayanımı değerlerinin, Brazilian çekme dayanımına göre daha düşük olduğunu göstermektedir. Ayrıca, doğrudan ve dolaylı çekme dayanımı değerleri, basit regresyon analizleri ile değerlendirilmiş ve kaya malzemesinin doğrudan ve Brazilian çekme dayanımları arasındaki ilişki belirlenmiştir. Regresyon analizi sonuçlarına göre, bu iki çekme dayanımı arasında çok kuvvetli pozitif bir korelasyon (r = 0.89) mevcuttur. Bu korelasyonu ifade eden eşitlik ile çekme dayanımı yaklaşık 12 MPa'dan daha düşük olan kaya malzemesinin Brazilian çekme dayanımı kullanılarak kaya malzemesinin doğrudan çekme dayanımını tahmin edilebilir.