Doğal Taşlar

Dünya üzerinde her yerde görülen, elle dokunulunca sertlik gösteren ve yer kabuğunun yapısında bulunan birçok mineralden meydana gelen kırılgan maddelerdir.

Taşların Önemi

Doğal taş, vazgeçilmez bir yapı malzemesi oluşturur. Zira doğal taşlar, suya karşı diğer kâgir yapı malzemelerine kıyasla daha fazla direnç gösterir. Ayrıca taşlar, kendilerini oluşturan maddelerin türüne ve dış etkenlerin durumuna göre çok çeşitli yapılar sergiler. Bu nedenle insanlar, doğal taşı önemli bir yapı malzemesi olarak kabul eder.

Doğal Taş Çeşitleri

Uzmanlar, doğal taşları genel olarak üç ana grupta sınıflandırır:

• Tortul Taşlar
• Püskürük Taşlar
• Başkalaşmış Taşlar

Tortul Taşlar

Dış etkenler, mevcut taşları zamanla ufalar; ardından doğal bir bağlayıcı bu parçaları karıştırır ve yeniden sertleştirerek tortul taşları oluşturur. Bu taşlar genellikle tabakalar hâlinde bulunur ve içlerinde fosiller yer alabilir.

Tortul Taş Çeşitleri

Yapı taşı olarak yaygın şekilde kullanılan bazı tortul taş türleri şunlardır:

• Kalkerler
• Dolomit
• Alçı Taşı
• Arduvaz
• Killi Şist
• Kuvarsit
• Traverten
• Konglomeralar

Kalkerler

Kalkerler: Kalsiyum karbonat (CaCO3​) ve aralarına karışmış diğer minerallerden meydana gelen kalkerler, üzerlerine asit döküldüğünde köpürürler. Saf kalkerin özgül ağırlığı yaklaşık olarak 2700 kg/m³’tür ve 3 olan sertlik derecesi sayesinde kolayca işlenebilirler. Ustalar, yapılarda moloz taşı, yonu taşı ve kaplama taşı kullanır ve taşları kırarak mıcır elde eder.

Resim 1-Kalker

Kalker Çeşitleri:

• Olitik Kalker: Balık yumurtasına benzeyen taneler doğal bir çimento ile birleşir ve ustalar bu taşı inşaat işlerinde kullanır.

• Tebeşir: Saf bir kalker türü fosiller içerir ve üreticiler bunu kireç yapımında değerlendirir.

• Litoğrafya Kalkeri: Matbaacılar, çok ince taneli bu kalker türünü baskı işlerinde kullanır.

• Kalker Tüf: Gözenekli ve delikli yapıya sahip bu tür, bitki artıkları içerir ve suyu çok geçirir. Ustalar, bu taşı yapılarda dolgu malzemesi ve hafif beton üretiminde kullanır.

Dolomit:

Magnezyum ve kalsiyum karbonattan oluşan dolomit genellikle beyaz renklidir. Kalkerden daha serttir ve asitlere karşı daha dayanıklıdır.

Resim 2-Dolamit

Alçı Taşı:

Jips olarak da bilinen alçı taşı, kalsiyum sülfattan (CaSO₄) meydana gelir. Ustalar, bu taşı suda kolayca çözüldüğü için yapıların suyla temas etmeyen iç kısımlarında kullanır. Taş, beyaz, sarımsı, kırmızımsı, boz ve saydam renklerde bulunur. Çok yumuşak olduğu için sertlik derecesi 2’dir ve insanlar onu tırnakla çizebilir.

Resim 3- Alçı Taşı

Arduvaz

Siyah ve koyu gri renkte, sık ve homojen dokulu olan arduvaz, içerdiği pirit kristalleri sayesinde parlak bir görünüme sahiptir. Sık dokulu ve gözeneksiz türleri yapı işlerinde kullanılabilir. Duvar ve çatı kaplaması olarak levhalar halinde değerlendirilirler ve dona ile yüksek ısıya karşı dayanıklıdırlar. Özellikle İznik civarında bulunurlar.

Resim 4-Arduvaz Taşı

Killi Şist

Sarı, yeşilimsi, gri, mavimsi ve siyah renklerde görülebilen killi şist, tabakalar halinde ayrılabilen sert ve dayanıklı bir taştır. Yapılarda kaplama işlerinde kullanılır.

Resim 5- Killi Şist

Kuvarzit

Beyaz ve açık gri renkteki kuvarsitin işlenmesi zordur ve genellikle mıcır üretiminde kullanılır.

Resim 5-Kuvarzit

Traverten

Kalker tüfü grubunda yer alan traverten, büyük gözeneklere sahiptir. Rengi gri, sarı ve kahverengi tonlarında olabilir. Oldukça sert bir taştır. Çankırı ve Denizli’de bulunan traverten kolay işlenir ve kesilir. Yapılarda sıklıkla kaplama işlerinde kullanılırlar.

Resim 6-Traverten Taş

Konglomeralar

İrili ufaklı taş parçalarının doğal bir bağlayıcı ile bir araya gelmesiyle konglomeralar oluşur.

Resim 7-Konglomera

 

Püskürük Taşlar

Yer küresinin içindeki kızgın ve erimiş kütle olan mağma, yerkabuğunun zayıf noktalarından, özellikle yanardağlardan dışarıya püskürerek çıkar ve havanın etkisiyle soğur. Bu soğuma ve katılaşma sonucu sert bir yapıya sahip püskürük taşlar meydana gelir. Bazen de mağma yeryüzüne ulaşmadan sertleşir. Bu şekilde oluşan taşlara mağmatik veya püskürük taşlar denir.

Püskürük Taş Çeşitleri:

• Granitler
• Siyenit
• Diorit
• Gabro
• Volkanitler
• Porfirler

Granitler:

Beyaz, gri, yeşil, gri-mavi ve pembe renklerde bulunabilen granitin temelini kuvars, feldispat ve mika mineralleri oluşturur. Sert ve sağlam bir taştır. Yoğunluğu 2600-2800 kg/m³ arasında, basınca karşı direnci ise 1600-2400 kg/cm² arasındadır. İyi cila tutarlar.

Resim 8-Granit

Siyenit

Granit cinsinden olan siyenitin renkleri koyu gri, koyu yeşil ve kırmızıdır. Granitten temel farkı kuvars mineralini içermemesidir. Granitin kullanıldığı alanlarda değerlendirilir ve çok iyi cila tutar.

Resim 9-Siyenit

           

Diorit

Gri, koyu yeşil ve beyaz renklerdeki diorit de granit grubu bir taştır. Bünyesinde granitte bulunan minerallere ek olarak başka mineraller de içerir. Konya ve Doğu Karadeniz Bölgesi’nde yatakları bulunur ve granitin kullanım alanlarında tercih edilirler.

Resim 10-Diorit

Gabro

Esas olarak feldispat mineralinden oluşan gabro, işlenebilir ve iyi cila tutar. Koyu yeşil ve zeytin yeşili renktedir. Türkiye’de nadir bulunur.

Resim 11-Gabro

Volkanitler

Yerkürenin içindeki kızgın ve erimiş kütle yeryüzüne çıkarken, çıkış yollarında, ağzında ve dışarıda sertleşir. Soğuma hızı, yerkabuğuna yakınlığına göre değişir. Ağız kısmında soğuyanlar camsı bir görünüm sergiler. Kuvars, feldispat ve mika gibi minerallerden oluşurlar.

Resim 12-Volkanit

Porfirler

Genellikle kırmızı ve yeşil renkli olan porfirler çok iyi cila tutarlar. Yollarda kaldırım taşı ve betonda çakıl (mıcır) olarak kullanılırlar.

Resim 13-Porfirler

Andezit:

Porfirlerin yeni jeolojik zamanda oluşmuş türlerine andezit denir. Gri, kırmızı, yeşil, pembe veya siyahımsı renklerde olabilirler. Türkiye’de Erciyes, Tendürek, Süphan, Ağrı Dağı ve Ankara civarında bulunur. İyi bir yapı taşıdır, kolay işlenir ve kesme taş haline getirilebilir. Sıkça kullanılan bir taştır.

Resim 14-Andezit

Trakit:

Türkiye’deki volkanik taşların çoğu trakittir. Kütlelerinde çatlaklar bulunur ve ocaklarda bu çatlaklardan yararlanılarak çıkarılırlar. Açık ve koyu gri, sarımsı ve kırmızımsı renklerde olabilirler. Hava koşullarına bazı türleri dayanıklı, bazıları dayanıksızdır. Yoğun ve sert olanları inşaatlarda, merdiven basamaklarında ve kaplama işlerinde kullanılır. Afyon’da yatakları bulunur.

Resim 15-Trakit

Bazalt:

Koyu gri ve siyah renkli olan bazaltın Türkiye’de Afyon, Diyarbakır ve Trakya’da yatakları vardır. Genellikle altıgen prizma ve sütunlar halinde bulunur, çok sert ve ağır bir taştır. Temellerde, yol, köprü ve rıhtım gibi yerlerde kullanılır.

Resim 16-Bazalt Taşı

Lavlar:

Kızgın mağmanın yeryüzüne çıktıktan sonra sertleşmesiyle lavlar meydana gelir. Sert yapılıdırlar. Püskürme sırasında etrafa saçılan kütlelerin soğumasıyla volkanik cüruflar oluşur. Çok gözenekli volkanik cüruflara ve lavlara genellikle volkanik tüf adı verilir. Bazalt lavları sert olduğu için yapı taşı olarak kullanılırken, trakit tüfü olan BİMS hafif beton agregası olarak değerlendirilir. Çimentoya katılan tras da volkanik bir tüftür.

Resim 17- Lav Taşı

Başkalaşmış Taşlar

Yerkabuğunun altındaki kızgın kütlenin, kabuğun altındaki tortul taşları yüksek ısı ile başkalaştırması sonucu başkalaşmış taşlar oluşur. Kristalsiz bir yapıya sahip olan tortul taşlar, ısı ve basınç etkisiyle kristal bir yapı kazanırlar. Bu taşlara metamorfik taşlar da denir.

Başkalaşmış Taş Çeşitleri:

• Mermerler
• Gnays
• Mikaşist
• Serpantin

Mermerler:

Kalker ve dolomitlerin yerkabuğu altında basınç ve sıcaklık etkisiyle değişime uğraması sonucu oluşmuşlardır. Yapıları şistlidir. Mermerler %95 kalsit ve az miktarda silis, silikat ve demir oksit gibi minerallerden meydana gelir. Genellikle beyaz ve grimsi renktedirler. İçerdikleri farklı metal oksitlerle mor, yeşil, kırmızı, pembe ve siyah renklerde de olabilirler. Bazen damarlar halinde renkli oluşumları daha estetik bir görünüm sunar.

Ocaklardan kare veya dikdörtgen prizmalar halinde kesilerek çıkarılırlar. Ustalar, atölyelerde mermeri tabakalar hâlinde yarar, plakalar hâlinde keser, parlatır ve kenarlarını düzelterek işlenmeye hazır hâle getirir. Mermerler kolay işlenir ve iyi cila tutar. Boşluksuz ve sert yapıları sayesinde yapılarda merdiven kaplaması, döşeme ve duvar kaplaması, tezgâh, kurna ve hela taşı yapımında kullanılırlar.

Resim 18-Mermer Taşı

Gnays

Granite benzer ancak onun kadar dayanıklı değildir. Dondan çabuk etkilenir ve tabakalı bir yapıya sahiptir. Kaldırım taşı veya kırma taş olarak kullanılır.

Resim 19-Gnays Taşı

Mikaşist

Mika ve kuvars minerallerinden oluşan bu taş, toprak halindeki minerallerin tabakalar hâlinde dizilmesiyle oluşur. Ancak, bu özelliklerine rağmen genellikle tercih edilen bir yapı taşı değildir.

Resim 20-Mikaşist Taşı

Serpantin

Açık yeşil, koyu yeşil, sarımtırak ve kahverengi renklerde bulunabilen serpantin, özellikle yılan derisi görünümünden dolayı bu adı almıştır. Ayrıca, kolayca cilalandığı için süs eşyası yapımında yaygın olarak kullanılır. Bunun yanı sıra, serpantin yatakları genellikle krom ve manganez yataklarıyla birlikte bulunur.

Resim 21- Serpantin Taşı

Taşların Özellikleri

Homojenlik:

Bir taşın çeşitli noktalarındaki sertlik, bileşim, mukavemet ve deformasyon kabiliyetlerinin aynı olması homojenlik anlamına gelir. Bu durumda, aşınmalar benzerlik gösterir ve darbe taşa isabet ettiğinde taş sivri parçalar hâlinde kırılır.

Yatak Satıhları:

Taşlar, yatak satıhlarına dik doğrultuda daha fazla yük taşırken daha az su geçirirler. Bu nedenle yatak satıhları önemlidir.

Sertlik:

Taşların sertliği, mineral yapısıyla yakından ilişkilidir. Bir taşın sertliği, aynı zamanda mukavemeti hakkında yaklaşık bir fikir verir. Genellikle sert taşlar, dış etkilere karşı daha dirençlidir ve çoğunlukla silisli taşlar bu grupta yer alır. Her taşın belirli bir sertlikte olması gerekir:

• Eğer bir taşı tırnak çizebiliyorsa, sertliği 2’den azdır.
• Şayet çinko ile çizilebiliyorsa, sertliği 3’ten düşüktür.
• Adi camla çizilebilen taşların sertliği 4 ile 5 arasındadır.
• Çelik bir çakı, taşı çizebiliyorsa, bu taşın sertliği 5 veya 6 olarak kabul edilir.

Birim Ağırlık:

Taşların birim ağırlığı genellikle 2 ile 3 arasındadır. Yüksek bir birim ağırlık, taşın boşluksuz veya az boşluklu olduğunu gösterir. Dolayısıyla birim ağırlık, yoğunluk hakkında bilgi sunar.

Porozite:

Porozite, birim hacimdeki boşluk miktarını ifade eder. Yüksek poroziteli, yani çok boşluklu taşlar öncelikle genellikle mukavemet göstermez; ayrıca, kolayca aşınır, renklerini çabuk kaybeder ve fazla geçirimlilik sergiler. Buna karşılık, su emme oranı %0,5’ten az olan taşlar önemli ölçüde yüksek mukavemet sağlar. Bu nedenle, ustalar yapılarda özellikle %0,3’e kadar su emme oranına sahip taşları hem tercih eder hem de kullanır.

Geçirimlilik:

Geçirimlilik, taşların sıvı ve gazları geçirme özelliğidir. Genel olarak taşların geçirimliliği oldukça düşüktür.

Kapilarite:

Doğal taşlardaki boşluklar farklı boyutlardadır. Bazı boşluklar gözle görülemeyecek kadar küçükken, bazıları görülebilir büyüklüktedir. İşte bu çok küçük boşluklar, taşın içinde kapiler bir boru ağı oluşturur. Bu borular, bina temelinde su veya rutubetle temas eden taşı kullanarak suyu yapının üst kısımlarına kadar taşır. Bunun sonucunda, yapı içinde nem oranı artar ve malzemelerin dayanıklılığı azalır. Dolayısıyla, bu durum hem estetik hem de yapısal açıdan istenmeyen sonuçlar doğurur.

Dona Dayanıklılık:

Boşluklara giren su donduğunda hacmi yaklaşık olarak 1/11 oranında artar. Bu genleşme, girdiği yere basınç yaparak çatlaklara neden olabilir. Örneğin, su -5°C’de 620 kg/cm² basınç, -10°C’de ise 1140 kg/cm² basınç oluşturur. Bu nedenle gözeneksiz taşlar dona karşı daha dirençlidir.

Genleşme:

Genleşme, sıcaklık farklılıkları nedeniyle malzemelerin boylarında meydana gelen uzama ve kısalmalardır. Örneğin, bu durum yaz aylarında metal köprülerin hafifçe uzaması ve kış aylarında kısalması şeklinde gözlemlenebilir.

• Granitteki uzama katsayısı yaklaşık olarak 7.9×10−6‘dır.
• Bazalttaki uzama katsayısı ise yaklaşık olarak 10×10−6‘dır.

Aderans:

Aderans, doğal taşların harçlara ve betona yapışabilme yeteneğidir. Taş ile bağlayıcılar arasındaki aderansın iyi olması için bazı koşullar gereklidir:

• Su, bir miktar taşın içine nüfuz etmelidir.
• Taşın yüzeyi pürüzlü bir yapıda olmalıdır.
• Taşın yüzeyi her türlü kirden arındırılmış, temiz olmalıdır.

Renk ve Doku:

Mimari ve dekoratif amaçlarla kullanılan taşların renk ve dokularını uzun süre muhafaza etmesi büyük önem taşır. Bu özellikler, taşın estetik görünümünü doğrudan etkiler.

Mekanik Özellikleri:

Farklı ocaklar, aynı cins taşları bile farklı mukavemet değerleriyle çıkarabilir. Bu nedenle, önem arz eden inşaatlarda mühendisler taşları genellikle aynı ocaklardan temin eder ve mukavemetlerini önceden test eder. Ayrıca, kullanıcılar taşları genellikle çekme kuvvetlerine karşı değil, daha çok basınç ve eğilme kuvvetlerine karşı uygular.

Kaynak:

1. Erol, O. (2005). Jeoloji ve Taş Bilgisi. Ankara: Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü Yayınları.
2. Yılmaz, Y. (2010). Türkiye’nin Jeolojisi ve Doğal Taşları. İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi Yayınları.
3. Akçay, A. (2018). Doğal Taşların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri. İzmir: Dokuz Eylül Üniversitesi Yayınları.
4. TÇMB (2020). Türkiye’de Yapı Malzemeleri ve Doğal Taş Kullanımı. Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği Raporu.
5. MTA (2022). Türkiye’de Bulunan Doğal Taş Rezervleri. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Yayınları.
6. Kaya, F., & Demir, H. (2016). “Doğal Taşların Mimari Kullanımı ve Dayanıklılığı,” Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 30(2), 45-58.
7. TSE (2019). Doğal Taşların Standartları ve Sınıflandırılması. Türk Standartları Enstitüsü Yayınları.