Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması

Kayabalı, Kamil; KOLAY, Ersin

Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması

Ersin KOLAY, (Erciyes Üniversitesi, Yozgat Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Yozgat, Türkiye)

Kamil KAYABALI (Ankara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Yerbilimleri

3 1

Yıl: 2005 Cilt: 26 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 49 - 61 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması

Öz:

Süreksizlik yüzeylerinin dalgalılığı ve pürüzlülüğü ile agregaların köşelilik ve pürüzlülüğü değişik amaçlı mühendislik çalışmalarına konu olmaktadır. Bu özellikler; kimi zaman nitel, kimi zaman da nicel olarak değerlendirilmektedir. Bazı deneysel çalışmalarda agregaların şekil ve köşeliliğinin belirli koşullara göre hazırlanması gerekliliği vardır. Bu nedenle, agregaların köşelilik ve pürüzlülüğü pek çok araştırmacı tarafından nitel ve nicel olarak ifade edilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada ise, agregaların köşelilik ve pürüzlülük özellikleri fraktal analiz ile nicel olarak tanımlanmıştır. Çalışma kapsamında, laboratuvara getirilen kaya bloklarından köşeli, yarı köşeli ve yuvarlatılmış olmak üzere üç grupta, her grup için 120’ şer örnek hazırlanmıştır. Bu örneklerin dörder profillerine ait fraktal boyut değerlerinden (bir grup için 480 profil) her grubun köşelilik ve pürüzlülüğünü ifade eden ortalama fraktal boyutları $(D_{ort})$ hesaplanmıştır. Köşeli agregaların ortalama fraktal boyutu 1.047, yarı köşeli agregaların 1.037 ve yuvarlak agregaların ise 1.030 olarak bulunmuştur. Ayrıca agregaların köşelilik ve pürüzlülüklerinin belirlenmesinde kolaylık sağlamak amacıyla, agregalara ait muhtemel profilleri ve bu profillerin fraktal boyutlarını gösteren bir kılavuz oluşturulmuştur.

Anahtar Kelime:

Konular: Jeoloji

Use of the fractal dimension method for determining the angularity and surface roughness of aggregates

Öz:

The waviness and roughness of discontinuity surfaces as well as the angularity and surface roughness of aggregates have been the subject of various engineering investigations. These features are treated using both quantitative and qualitative methods. Certain experimental investigations require that aggregates be prepared upon specific surface features such as angularity and roughness. In this regard, the angularity and surface roughness of aggregates have been analyzed by various investigators both quantitatively and qualitatively. This study handles the angularity and surface roughness of aggregates utilizing the concept of fractal dimension in a quantitative manner. Within the context of the study, large chunks of rocks were brought to the laboratory and broken into pieces as angular, subangular, and spherical shapes. Each group consisted of 120 samples. Four surface profiles were prepared for each sample to be assessed for fractal dimension. The average fractal dimension (Davg) for each sample in every group was calculated. The average fractal dimensions of angular, subangular and spherical aggregates were found to be 1.047, 1.037, and 1.30, respectively. The final product of the study is a guide consisting of various surface along with the accompanying fractal dimensions. It is intended to provide ease of use for determining the fractal dimension of various angularities and surface roughness profiles of aggregates.

Anahtar Kelime:

Konular: Jeoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

ASTM, 1990. Standard test method for slake slake durability of shales and similar weak rocks (D4644). Annual Book of ASTM Standards Vol. 4. 08. ASTM, Philadelphia, PA, pp. 863-865.
ISRM, 1981. ISRM Suggested Methods: Rock Cracterization, Testing and Monitoring E. T. Brown (ed.), Permagon Press, Landon.
Barret, P.J., 1980. The shape of rock particles, a critical review. Sedimentology, 27, 291-303.
Boggs, J.R., 1995. Principles of Sedimentology and Stratigrapyh. 2nd Edition, Prentice Hall. USA.
Carr, J.R., and Warnier, J.B., 1987. Rock mass characterization using fractal dimension. Proceedings of the 28th US Symposium on Rock Mechanics, Tucson, Arizona, Balkema, Rotterdam, 73-80.
Cernica, P.E., 1995. Soil Mechanics. John Wiley and Sons, Canada.
Clayton, C.R.I., Matthews, M.C., and Simons, N.E., 1995. Site Investigation. Blackwell Science Ltd, USA.
Gerber, E., and Scheidegger, A.E., 1974. On the dynamics of scree slopes. Rock Mechanics, 6, 25-38.
Haston, M.B., 1996. Shear strength testing and fractal analysis of rock discontinuites. Msc Thesis, The University of Thenesse, Knoxville, USA.
Holtz., R.D., and Kovacs W.D., 1981. Introduction to Geotechnical Engineering. Prentice-Hall International, USA.
Kolay, E., 2004. Düşük dayanımlı kayalarda yüzey pürüzlülüğünün ıslak kararlılık indisine etkisi. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, (yayımlanmamış).
Kolay, E., Kayabalı, K. ve Beyaz, T., 2004. Kil içeren bazı kayalarda deney örneklerinin şeklinin ıslak kararlılık deneyine etkisi. Kayamek'2004. VII. Bölgesel. Kaya Mekaniği Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Sivas, 129-137.
Mandelbrot, B.B., 1967. How long is the coast of Great Britain: Statical self similarity and the fractional dimension. Science, 156, 636-638.
Mandelbrot, B.B., 1977. Fractals: Forms, Chance and Dimension. W.H. Freeman, San Francisco.
Mandelbrot, B.B., 1983. The Fractal Geometry of Nature. W. H. Freeman, New York
Maclver, B.N., 1967. Engineering properties of nuclear craters: the formation and initial stability of slopes in cohesionless soils. United States Waterways Experiment Station, Vicksburgh, Miss., Technical Report, 3-699.
Morris, H.C., 1959. Effect of particle shape and texture on the strength of noncohesive aggregates. American Society for Testing and Materials, Special Tchnical Publication 254, 350-363.
Pettijohn, F.J., 1957. Sedimentary Rocks. Harper Brothers. Inc., New York. Powers, M.C., 1953, A new roundness scale for sedimentary particles. Journal of Sedimentary Petrology, 23, 117-119.
Power, W.L., and Tullis, T.E., 1991. Euclidean and fractal models for description of rock surface roughness, Journal of Geophysical Research, B, Solid Earth and Planets, 1, 415-425.
Scheidegger, A.E., 1973. On the prediction of the reach and velocity of the catastrophic landslides. Rock Mechanics, 5, 231-236.
Turcotte, D.L., 1992. Fractal and Chaos in Geology and Geophysics. Cambridge University Press, 95-102.
Vallejo, L.E., 1994. Fractal analysis of the slake durability test. Canadian Geotechnical Journal, 31, 1003-1008.

APA	KOLAY E, Kayabalı K (2005). Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. , 49 - 61.
Chicago	KOLAY Ersin,Kayabalı Kamil Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. (2005): 49 - 61.
MLA	KOLAY Ersin,Kayabalı Kamil Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. , 2005, ss.49 - 61.
AMA	KOLAY E,Kayabalı K Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. . 2005; 49 - 61.
Vancouver	KOLAY E,Kayabalı K Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. . 2005; 49 - 61.
IEEE	KOLAY E,Kayabalı K "Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması." , ss.49 - 61, 2005.
ISNAD	KOLAY, Ersin - Kayabalı, Kamil. "Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması". (2005), 49-61.

APA	KOLAY E, Kayabalı K (2005). Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. Yerbilimleri, 26(2), 49 - 61.
Chicago	KOLAY Ersin,Kayabalı Kamil Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. Yerbilimleri 26, no.2 (2005): 49 - 61.
MLA	KOLAY Ersin,Kayabalı Kamil Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. Yerbilimleri, vol.26, no.2, 2005, ss.49 - 61.
AMA	KOLAY E,Kayabalı K Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. Yerbilimleri. 2005; 26(2): 49 - 61.
Vancouver	KOLAY E,Kayabalı K Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması. Yerbilimleri. 2005; 26(2): 49 - 61.
IEEE	KOLAY E,Kayabalı K "Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması." Yerbilimleri, 26, ss.49 - 61, 2005.
ISNAD	KOLAY, Ersin - Kayabalı, Kamil. "Agregaların köşeliliğinin ve pürüzlülüğünün belirlenmesinde fraktal boyut yönteminin kullanılması". Yerbilimleri 26/2 (2005), 49-61.