Taşların Yapısı ve Özellikleri
1. Tanım ve Sınıflandırma :
Dünyadaki teknolojik ve bilimsel gelişmeye paralel olarak insanoğlunun hayat ve yaşam anlayışı da değişmiş ve değişmeye devam etmektedir. Bu gelişmeler insanoğlunu çevre bilinciyle birlikte, daha sakin ve doğal ortamlarda yaşama arzusuna ve özlemine yönlendirmektedir.
Son yıllarda ülkemizde de özellikle büyük şehirlerde ve turistik yörelerde, hem yapılarda hem de topluma açık ve kapalı alanlarda doğal taşlar kullanılmaya başlanılmıştır. Öncelikle burada bazı kavramların net olarak tanımlanması gereklidir. “Doğal taş” deyimi ticareti yapılan yada yapılmayan ve doğada olduğu gibi bulunan her türlü kayaçlar için kullanılan çok genel bir tanımdır. “Ticari doğal taşlar” yasal izinle üretilerek işlemeden ve/veya işleyerek yada boyutlandırmadan yada boyutlandırılarak piyasada işlem gören kayaçlar olarak anlaşılmalıdır. Bu tanım altında ticareti yapılan doğal taşların teknik isimleriyle ve kullanım alanları birleştirilerek gruplandırılabilinir. Örneğin mermer, granit, bazalt, tüf, andezit gibi. Daha ileri bir örnek olarak eski yıllardaki mermer anlam ile günümüzdeki mermer anlamı değişmiştir. Bugün parlatılabilen (cilalanabilen) tüm kayaçlar mermer olarak işlem görmektedir. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte granit gibi parlatılabilen kayaçlar literatürde hem mermer olarak işlem görmekte hemde sert taş olarak tanımlanmaktadır. Bu nedenle mermerler kendi içinde daha detaylı olarak sınıflandırılmalıdır. Granit, andezit, bazalt v.s. gibi kayaçlar parlatılmış olsun veya olmasın ayrı ayrı ele alınarak kullanım alanları ile birlikte ayrıntıları verilmelidir.
“Yapıtaşları” çok genel bir deyim olup yapı sektöründe kullanılan, her türlü kayaçlar anlaşılabilir. Çünkü kireçtaşından tutun mermer ve granite kadar çoğu kayaçlar yapı sektörü için üretilmekte ve ticareti yapılmaktadır. Bu nedenle yukarıda belirtildiği üzere Yapı Malzemeleri ana başlığı altında Ticari Doğal taşlar alt ana başlığı ile spesifik olarak bir başlık kullanılması uygun olabilir. Bugünkü konumda yapı taşlarını mermerden ayrı tutabilecek husus parlatılmamasıdır. Bu sebeple parlatılmayan doğal kaplama ve döşeme taşları gibi bir başlık uygun görülürse verilebilir. Ya da mermer kapsamı içinde ayrı bir alt başlık dahilinde bu doğal yapıtaşları konusu işlenebilir. Bu da “Mermer ve boyutlandırılmış doğal yapıtaşları” şeklinde düşünülebilir.
Bu raporda “Yapıtaşları” deyimiyle parlatılmadan hatta yüzeyleri pürüzlendirilerek değişik boyutlarda sadece elmas disklerle kesilerek yada el aletleri ile şekillendirilerek veya yontularak, yapılarda ve çevre düzenlemelerinde kullanılan ticari doğal taşlar anlaşılmalıdır. Daha açık ifadelerle yapı temellerinde ve duvarlarında, dış kaplamalarında, bahçe duvarlarında, park ve bahçe düzenlemelerinde, kaldırım, yol ve yaya yolu döşemelerinde, tarihi eserlerin restorasyonunda, cami, minare ve peyzaj mimari gibi çalışmalarda kullanılan ticari doğal taşlar anlaşılmalıdır. Ayrıca son yıllarda mermerlerin de yüzeyleri pürüzlendirilerek bu amaçla kullanıldığı da önemle dikkate alınmalıdır. Ülkemizin bu konuda fevkalede zengin ve çeşitli ticari doğal yapı taşlarına sahip olduğu açık olarak bellidir. Buna anlamak için hemen en yakın tarihi yapılara bakmak yeterlidir.
Yer kabuğunu meydana getiren kayaların çeşitli etkenler ile oluştuğu doğal, kristal içyapılı ve inorganik esaslı yapı malzemeleridir. Çok eskiden beri yapı malzemesi olarak kullanılan doğal taşlar, yapıya belli bir ağırlık getirmeleri, işleme ve kullanılma olanaklarının zorluğu yanında yer kaybına neden olmaları ve malzeme teknolojisinde meydana gelen aşamalar nedeniyle günümüzde ancak özel amaçlarla kullanılmakyadırlar.
Doğal taşların sınıflandırılmasına geçmeden önce, orjini teşkil eden yerküresinin incelenmesi gerekir.
Yerküre, Stratosfer, Atmosfer, Hidrosfer, Litosfer (Taş Küresi) ve Metalosfer’ den meydana gelmiştir. 1200km. Kalınlığındaki Litosfer tabakasının, dışta 40km. lik kısmı doğal taş yapı malzemelerinin orjinini teşkil eden soğumuş yer kabuğudur. Bu tabakada birim hacim ağırlık 2,7-3,3gr/cm3 arasında değişmektedir.Yerküresinin merkezine doğru bu değer 11,8/3,3 gr/cm3 ulaşmaktadır. Yer kabuğunu meydana getiren elementler %46 O, %28 Si, %8 Al, %5 Fe, %3 Ca, oksitler ise %56 SiO, %15Al2O2, %5 CaO ve %3,7 FeO’ tir. Bu elementlerden doğal taşları meydana getiren bileşikler ise kalsiyum esaslı (Karbonat-CaCO3. Sülfat-CaSO4.2H2O) ve Silisyum esaslı ( Kuvars-SiO2, Feldispat-KALSi3O, Mika, Anfibol, Piroksen v.s.) olmak üzere iki ana grupta toplanır. Doğal taşlarda Feldispat taşa sağlamlık, Kuvars sertlik, Mika ise esneklik kazandırmaktadır.
Bir püskürük kütlede %60 Feldispat, %17 Piroksen, %12 Kuvars ve %4 Mika bulunmaktadır.
2. Sınıflandırma :
Doğal Taşlar oluşumlarına Göre Püskürük, Tortul, Başkalaşmış Kütleler olmak üzere üç ana grupta toplanır. Bu kütlelerin derinlerde, erime, kristalleşme, çeşitli atmosfer etkileri iledağılma, çökelme, basınç, ısı ve Kimyasal faktörlerle de başkalaşıma uğrayarak bir diğerine dönüşme olanağı vardır.
A) Püskürük Kütleler :
Litosferin derinlerindeki Mağmanın çeşitli tektonik olaylar sonucu yeryüzüne çıkarak soğuması ile meydana gelen homojen ve izotrop yapılı taşlardır. Ancak oluşum yerindeki soğuma hızına göre kristal yapısındaki değişiklerle kendi içinde 3 gruba ayrılır.
Derinlik Külteleri:
Yavaş soğuma nedeniyle iri kristallidirler
Örnek:Granit, Synit, Gbro, Diorit.
Damar Kütleler:
Orata soğuma nedeniyele ince kristalli veya karma yapılıdırlar
Örnek: Granit Porfir, Synit Porfir, Garbo Porfir, Diorit Porfir.
Volkanik Kütleler:
Hızlı soğuma nedeniyle camsı hamur içinde dağınık kristal yapılıdırlar.
Örnek: Kuvarslı Porfir, Diabaz, Melafir, Perlit, Trakit, Andezit, Bazalt.
B) Tortul Kütleler:
Püskürük ve başkalaşmış kütlelerin çeşitli atmosferik ve tektonik olaylar sonucu parçalanarak tabakalar halinde tortullaşması ile meydana gelmiş, hetorojen boşluklu ve fosil yapılı taşlardır. Tabakaların yönü ve bağlayıcıların cinsi mukavemeti ve su geçirimliliğini etkileyen faktörlerdir. Bağlayıcının silis esaslı olması mukavemeti arttırmaktadır.oluşum nedenlerine göre içlerine 3 gruba ayrılır.
*Fiziksel Tortul Kütleler:
Dağınık veya kil, kalker ve silis ile birleşmiş halde bulunurlar.
Örnek:Kum, Çakıl,Konglomera,Gre(Kumtaşı)
*Kimyasal Tortullar:
Krabonat,Silis ve Sülfat ile birleşmiş halde bulunurlar.
Örnek:Traverten, Yoğun Kalker, Alçı Taşı.
*Organik Tortullar:
Kalker,Silis,Fosil çökeltilerinden oluşmuşlardır.
Örnek:Diatome,Rayoler,Küfeki
C) Başkalaşmış Kütleler:
Püskürük ve tortul kütlelerden, yer kabuğu içinde uzun sürede basınç, ısı ve çeşitli kimyasal olaylar sonucu meydana gelmiş ve orjinlerine göre püskürük veya tortul kütlelerin özelliklerini gösteren taşlardır.
Başkalaşım yerlerine göre iki gruba ayrılır:
-Mağmatojen:
Başkalaşım derinlerde olmuştur.
Örnek: Killi Şist, Gnays, Arduvaz.
-Sedimantojen:
Başkalaşım yüzeye yakın bölgelerde meydana gelmiştir.
Örnek: Mermer.
3. Doğal Yapı Taşları :
Bu bölümde yapıtaşı olarak kullanılan kayaç ve kayaç grupları kısaca özellikleri ile birlikte verilmektedir.
Bazalt : İnce taneli, yoğun, sert, dayanıklı ve koyu renkli (siyah) bir magmatik kayaç olan bazalt gabro grubunun volkanik türüdür. Homejen yapısı nendeniyle düzgün kırılma yüzeyleri vermesi açısından yapıtaşları konusunda özellikle yaya ve yolların döşenmesinde zartaşı olarak üretini açısından aranan bir kayaçtır. En önemli özelliklerinden biri arazide altıgen prizmalar şeklinde ve sütunlar halinde meydana gelmiş olmasıdır.
Granit : Magmatik kökenli olan granit iri taneliden ince taneli feldspar ve kuvars mineralleri içeren sert bir kayaçtır. Feldspar rengine bağlı olarak değişik renkler alabilmektedir. Mineraller çok büyük olursa pegmatit, çok ince taneli olursa aplit olarak adlandırılır. Yapıtaşı olarak granitlerde orta ve özellikle ince mineral taneli olmasına ilaveten düzgün kırılabilme özelliği aranmaktadır. Yörelere göre farklı özelikler veren granitlerin özellikle gri renkli, ince mineral taneli olanları parke taşı imalatında kullanılmaktadır. İri mineral taneli ve farklı renkli granitler daha çok mermer gibi parlatılarak plakalar şeklinde kullanılmaktadır.
Andezit : Volkanik kökenli olan andezit kayaçları renk, doku ve sertlik açısından uygun olan bazı türlerinden parke taşı, döşeme taşı, kaplama taşı ve yapılarda değişik amaçlı olarak mimari tasarımlarda ve tarihi yapılarda kullanılmaktadır. Su emmeyen, suda dağılmayan özelliği, sıkı dokulu ve koyu kırmızı renkli olmasının yanı sıra kırıldığında ve disk kesicilerle kesildiğinde düzgün yüzey veren andezitler, aranan özellikleridir. İç Anadolu Bölgesi (Ankara, Çankırı, Afyon) andezit üretimi yönünden son yıllarda büyük artış göstermiştir.
Kumtaşı : Kumtaşı silisli veya kum taneciklerinin çökelmesi ve bunların çimentolanması ile oluşmuş sert bir kayaçtır. Özellikle ince taneli ve gri renkli olan ve silisce zengin tabakalı kumtaşları parke taşı olarak tercih edilmektedir. Türkiye’deki üretimi küçük ölçekte olup iç piyasaya yöneliktir.
Kireçtaşı: Krem veya beyaza yakın renklerdeki kireçtaşlarından hem doğal parke taşı hemde diğer amaçlı yapı taşları üretilmektedir. Parke taşı olarak yurtdışına küçük miktarlarda ihraç edilmektedir.
Tüfler : Volkanik küllerin konsolide bir hale gelmesiyle oluşmaktadır. Özellikle volkaniklere bağlı riyolit – dasit türü tüfit kayaçlar ilgi görmektedir. Bünyelerinde serbest olarak kuvars mineralleri bulunabilir. Tüfler sedimanter kayaçlar gibi tabakalanma gösterebilmektedir. Doğal olarak değişik renkteki özellikle beyaz, pembe, sarı-kırmızı desenli ve yeşil renklerin hakim olduğu tüfler üretilmektedir.
Kayağan taşı (Kayraktaşı, slate, arduvaz) : Metamorfik bir kayaç olan kayağan taşı, çamurtaşları, silttaşları, şeyller ve volkanik küllerin farklı kompozisyonlarını içerir. Metamorfizma nedeniyle oluşan klivaj yapıları, bu taşların doğal olarak plaka halinde ayrılmasına sebep olur. Çok farklı mineral ve kompozisyonları nedeniyle, değişik renkler ve desenler verebilmektedir. İhraç potansiyeli yüksek olan kayağan taşı çatı kaplamalarında, döşemelerde ve dış kaplamalar ile birlikte peyzaj mimari amaçlı olarak kullanılmaktadır.
Diabaz : Sert bir kayaç olan diabaz hem mermer hem de yapıtaşı olarak işlem görmektedir. Ülkemizin değişik yörelerin de diabaz oluşumları (Tokat, Adana, Antalya) bilinmesine rağmen sadece sınırlı oranda Gemlik’ te üretim bulunmaktadır.
Yukarıda yaygın olarak bilinen yapıtaşlarına ilaveten siyenit, diorit, gabro, gneiss, grovak, şist ve değişik özelliklerde kumtaşları da olabilir. Bunların dışında da yeni yapıtaşlarının ortaya çıkması her zaman mümkündür.
Granit, diyorit, siyenit vb. gibi mermer olarak da kullanılabilecek niteliklerdeki magmatik orijinli kayaçlar eski kristalin masiflerle ilgili olarak bulunur. Bazı kıtalarda örneğin; Kuzey Avrupa'da, İsveç, Finlandiya ve Güney Afrika'da olduğu gibi çok geniş alanlarda Granit oluşumlarının bulunduğu jeolojik olarak bilinmektedir. Siyenit adı ise Mısır'daki Siena'dan gelmekte olup, Piramitler Eski Mısırlılar tarafından siyenitlerden inşaa edilmişlerdir.
