Killerin Genel Tanımı

[Hasret]

Kil kavramı sedimenter kayaların veya toprak ve benzeri malzemelerin mekanik analizlerinde ince boyutlu malzemeyi tanıtan terim olarak kullanılır. Genelde kil terimi doğal, topraksı, ince taneli, suyun az miktarı ile karıştığında plastik olan malzemeleri içerir. Plastiklik, basınç uygulandığında deforme olan nemli malzemenin basınç kalktığında deforme olmuş şeklinin koruma özelliğidir.
Havanın ve suların etkisi altında kayaların aşınmasıyla oluşan killer ya oluştukları yerde veya taşınarak başka yerde toplanırlar. Jeolojik olarak kil kimyasal bileşimi sulu alüminyum silis veya bazen de sulu magnezyum silis olan tane boyu çok küçük ve plastik özelliklere sahip doğal bir malzeme olarak tanımlanabilir. Kilin mühendislik tanımı ise; ana kimyasal bileşimi yine sulu alüminyum silis ve diğer bazı elementlerden oluşan plastik ve kohezif özelliğine sahip, kuruduğu zaman büzülen, ıslandığı zaman şişen ve sıkıştırıldığında suyunu dışarıya atabilen, koloidal tane boyundaki ince dokulu toprak malzeme olarak tanımlanır.
Kil malzemeler çok çeşitli olup bazılarının yukarıda belirtilen özelliklerin tümü ile tanınmaları zordur. Örneğin Flint Clay, su ile karıştırıldığında plastik olmaz ama killerin diğer özelliklerine sahiptir.
Tane boyutu olarak kil fraksiyonu, en küçük tanelerin bileşimidir. Kil boyutu olarak, tanelerin maksimum boyu farklı disiplinlere göre farklı farklı saptanmıştır. Wentworth sınıflamasına göre kil boyut 4µm dan küçük taneler olarak kabul edilmiştir.
Toprak araştırmalarında kil boyutunun üst limiti olarak 2µm kullanılmıştır.Tane boyutu 2µm’nin altında olan malzemelere kil adı verilmesine karşın, bu boyutun altında olan kil dışı minerallerde bulunmaktadır. Ancak bu boyutun altında yoğunlaşan mineraller ağırlıklı olarak kil mineralleridir. 2µm doğal malzemenin kil veya kil olmayan bileşimlerinin ayrımı için optimum boyuttur.
Killer su tutma ve iyon değiştirme güçleri yüksek alüminyum silis bileşikleridir. Mineral içerikleri ve minerallerin kimyasal bileşimlerine bağlı olarak , doğal killerin rengi, beyaz, gri, pembe, yeşil ve kahverenginin çeşitli tonlarında olabilir. Kil minerallerinin çok küçük boyutlu olması ve su içerisinde uzun süre kalıcı süspansiyonlar oluşturma özelliklerinden yararlanılarak killer, içerdikleri kaba safsızlıklarından kolaylıkla ayırtlanabilirler.
Bina , fabrika, nükleer reaktör, termik santral, baraj, tünel, köprü ve yol inşaatlarıda zeminin oturması ve kararlılığı kil mineralleri ile ilgilidir. Yağmur ve sel suları ile şişen bentonitler, üzerine kurulan inşaatları yukarıya doğru iterek yıkılmalarına neden olmaktadır. Diğer taraftan şişen bentonitler baraj inşaatlarında dolgu malzemesi olarak kullanılmakta ve barajın su tutmasını sağlamaktadır.
Kil ortamı, belirli sıcaklık değişimleri ve zaman ile sınırlandırılmıştır. Çoğu killer için duraylılık alanı yeryüzünün en üst yüzeyidir. 50 – 80 ºC arasında killer duraysızdır veya diğer kil minerallerine veya mika ve feldispat gibi farklı mineral yapılarına dönüşür.
Kaya + Su → kil tepkime kabul edilebilir bir başlangıç noktasıdır. Ama bazı şeyler buna göre çok daha karmaşıktır. Çoğu kil mineralleri, mineral yapısında özel bir role sahip olan (OH-) molekülleri içerir. Su içinde bulunan (K+) iyonu ile bir (H+) iyonu arasındaki tek fark hidrojen iyonunun potasyum iyonuna göre daha düşük sıcaklıkta mineral yapısından atılabilmesidir. Gerçekte potasyum iyonu katı fazı terk etme yerine diğer mineralle birleşecek, oysa hidrojen iyonu yeterince yüksek sıcaklığa ulaşıldığı zaman sistemi terk eden bir gaz oluşturmaya eğimlidir. Yani; KİL + ISI → KAYA + SU olarak killerin tersinebilir duraylılığı yazılabilir.
Killerin fiziksel ve kimyasal özellikleri, yüzeyleri tarafından belirlenmiş gereçlerdir. Eğer kil taneleri kimyasal olarak aktif olmasaydılar, aynı tane boyutlu ve şekilli diğer mineraller gibi davranacaklardı. Bu killerin ince taneli durumu küre veya küp olmaya eğilimli olan aynı tane boyutlu diğer minerallere göre çok daha yüzey alanına sahip olduğu anlamındadır. Yaprak şekline sahip olan kil tanelerinde kalınlığının uzunluğuna oranı hemen hemen 20dir. Bu değer aynı hacimdeki kübün üç katıdır. Bu nedenle yüzey özellikleri ne olursa olsun kil minerallerinin kristal yapılarında yüzey oldukça önemlidir.
Kil mineralleri tane şekline göre üçe ayrılır:

Pul – İki yönde eşit boyutlu yapraklar,kalınlık diğer boyutların 1/20si
Lata- Genişliğin bir yönde büyük,diğer yönde çok az olduğu çizgisel görünüşlü yapraklar. Kalınlık diğer iki yöne göre çok az.
İğne- Boyutlardan iki yön benzerdir.Üçüncü yön çok büyüktür.Nadir görülür.

alıntı