Kum

Kum; bölünmüş kaya ve mineral parçacıklarından oluşan granül bir malzemedir. Çakıldan daha ince ve siltden daha kaba olur.

Fas Çöl bölgesi Afrika Aralık 2005

Kum ayrıca bir dokusal toprak veya toprak türüne de atıfta bulunabilir. Yani, kütle olarak %85'den fazla kum boyutlu parçacık içeren bir topraktır.[1]

Kumun bileşimi, kaya kaynaklarına ve koşullarına bağlı olarak değişir. İç kıta ortamlarında ve tropikal olmayan kıyı ortamlarda kumun en yaygın bileşeni, genellikle Kuvars şeklinde Silis (Silikon Dioksit veya Si O2) olur. En yaygın ikinci kum türü Kalsiyum Karbonat'dır. Örneğin, son yarım milyar yılda, mercan gibi kabuklu deniz canlıları tarafından üretilmiş olan Aragonit'tir.

Kum, zaman içinde yenilenebilir olmayan bir kaynaktır ve beton yapmak için uygun kum yüksek talep görmektedir.[2] Çöl kumu, bol olmasına rağmen, beton için uygun değildir. İnşaat için her yıl 50 milyar ton plaj kumu ve fosil kumu kullanılıyor.[3]

Tanım

Kumun tam tanımı değişir. Özellikle mühendislik ve jeolojide kullanılan terim, Birleşik Devletler (ABD) toprak sınıflandırma sistemi standartlarında 0.074 ile 4.75 milimetre arasında bir çapa sahip parçacıklar olarak tanımlanır.[4] Başka bir tanımla, çapı 0.0625 mm (veya 1⁄16 mm ) ile 2 mm arasında olan parçacıklar kum tanesi olarak adlandırılır. Kum taneleri çakıl (2 mm'den 64 mm'ye kadar değişen parçacıklar) ve silt (0.0625 mm'den 0.004 mm'ye kadar küçük parçacıklar) arasındadır. Kum ve çakıl arasındaki boyut özellikleri bir yüzyıldan fazla bir süredir sabit kalmıştır, ancak 0.02 mm kadar küçük parçacık çapları, 20. yüzyılın başlarında Albert Atterberg standardı altında kum olarak kabul edilmiştir. Arşimet'in milattan önce 240 yılında yazılmış olan ''Kum sayacı'' adlı eserinde çapı 0.02 mm idi.[5]

Kum boyuta göre beş alt kategoriye ayrılır: çok ince kum (1⁄16 - 1⁄8 mm çap), ince kum (1⁄8 mm - 1⁄4 mm) , orta kum (1⁄4 mm - 1⁄2 mm), kaba kum (1⁄2 mm - 1 mm) ve çok kaba kum (1 mm - 2 mm).

Bu boyutlar Krumbein Phi ölçeğine dayanmaktadır.

Kumun mineral bileşimi, ana materyal (kaya) ve koşullarına bağlı olarak oldukça değişkendir. Tropikal ve Sub-tropikal kıyı ortamlarında bulunan parlak beyaz kumlar erozyona uğramış kireç taşıdır. Ana materyalin dışında kum, organik canlılar tarafından üretilen mercan ve kabuk parçaları içerebilir. Bu da kum oluşumunun canlı organizmalara da bağlı olduğunu düşündürür.[6]

Bazı kumlar manyetit, klorit, glokonit veya alçı taşı içerir. Manyetit yönünden zengin kumlar, volkanik bazaltlar ve Obsidyenden elde edilen kumlar gibi koyu ile siyah renktedir. Klorit-glukonit taşıyan kumlar tipik olarak yeşil renklidir ve yüksek olivin içeriğine sahip bazalt lavlardan elde edilen kumlar da tipik olarak yeşil renktedir. Bazı bölgelerdeki kum yatakları ve küçük taşlar garnet ve benzeri diğer dirençli mineralleri içerir.

Elektron mikroskobuyla çekilen kum taneleri
Volkanik kum Perissa, Santorini Yunanistan
Rüzgar taşınımı ile oluşan kum taneleri Mısır.
Yakın çekim kum Third Sahili Vancouver
Kumda kamufle olmaya çalışan bir vatoz.
Pismo Plajı, Kaliforniya ABD Bileşenleri; kuvars, çört, magmatik kaya ve kabuk parçalarıdır.
Cam kumu, kuvars kumu, volkanik kum, mercan kumu, granat kumu ve olivin kumu
EDX kum spektrumları İzlanda Reynisfjara Plajı

Ortamlar

Kayalar, su ve rüzgarla uzun bir süre boyunca aşınır, havalanır ve malzeme aşağı yönde taşınır. Bu çökeltiler ince kum taneleri olana kadar daha küçük parçalara ayrılmaya devam eder. Tortu kaynaklı kayaç ortamın yoğunluğuna göre farklı kum bileşimleri verir. Kum oluşumunda en yaygın kayaç Granit'tir. Feldspat minerallerinin Kuvars'dan daha hızlı çözünmesi, kayanın küçük parçalara ayrılmasına neden olur. Yüksek enerjili ortamlarda kayalar sakin ortama göre çok daha hızlı parçalanır. Granit kayadan oluşan kumda feldspat mineralinin fazladır.[7]

Nehirlerden gelen kum ya nehrin kendisinden ya da taşkın ovasından toplanır ve inşaat sektöründe kullanılan kumun büyük bir kısmını oluşturur.

Bu nedenle, birçok akarsu tükendi; arazi ve çevre kayıpları arttı. Bu bölgelerdeki kum madenciliği oranı, kumun yenilenebileceği hızdan çok daha fazladır ve kumu yenilenemez bir kaynak haline getirir.[8]

Kum tepeleri kuru koşulların veya rüzgar birikiminin bir sonucudur. Sahra Çölü, coğrafi konumu nedeniyle çok kurudur ve geniş kum tepeleri ile bilinir. Bölgenin bitki örtüsü zayıf, su kaynakları azdır. Bu nedenle kum tepeleri sık görülür. Zamanla, rüzgar kil organik madde gibi tüm ince parçacıkları süpürür. Sadece kum ve büyük kayalar bırakır. Sahra'nın % 15'i kum tepeleri iken, % 70'i çıplak kayadır[9][10]

Rüzgar bu farklı ortamları oluşturur ve kumu yuvarlak, pürüzsüz bir hale gelecek düzeyde şekillendirir. Bu özellikler çöl kumunu inşaat için kullanılamaz hale getirir.[11] Çöl kumu genellikle yuvarlaktır.

Sahil kumu da erozyon ile oluşur. Binlerce yıl boyunca, kıyı bölgelerdeki kayalar dalgaların çarpmasıyla aşınır ve tortular biriktirir. Ayrışma, akarsu malzeme taşınımı, kayalarla etkileşime geçen deniz canlıları plaj oluşum sürecini hızlandırır. Yeterli miktarda kum olduğunda, plaj arazinin daha fazla aşınmasını önlemek için bir bariyer görevi görür. Plaj kumu inşaat için idealdir.[12]

Deniz kumu (veya okyanus kumu), okyanusa taşınan tortulardan ve okyanus kayalarının erozyonundan meydana gelir. Kum tabakasının kalınlığı değişmektedir. Bu kum türü inşaat için idealdir. Avrupa'da deniz ekosistemi ve yerel balıkçılık kum madenciliği kaynaklı büyük zarar görmüştür.[8]

Kaynaklar ve Çevresel Kaygılar

İnşaat endüstrisi için, örneğin beton yapmak için sadece bazı kumlar uygundur. Nüfusun ve şehirlerin büyümesi ve bunun sonucu olarak inşaat faaliyetlerinden dolayı kuma büyük talep vardır ve doğal kaynaklar azalmaktadır. 2012'de Fransız yönetmen Denis Delestrac, inşaat kumu eksikliğinin etkileri hakkında "Kum Savaşları" adlı bir belgesel hazırladı. İnşaat kumundaki yasal ve yasa dışı ticaretin ekolojik ve ekonomik etkilerini gösterdi.[13][14][15]

Kumu çıkarmak için hidrolik tarama yöntemi kullanılır. Birkaç metreden su pompalanır ve çıkan kum tekneye doldurulur. Daha sonra işlemek için karaya gönderilir. Maalesef çıkarılan kuma karışan tüm deniz canlıları öldürülür ve ekosistem büyük zarar görür. Bu sadece deniz yaşamına değil; kıyı bölgelerde yaşayan balıkçılıkla geçimini sağlayan insanlara da zarar verir. Kum sudan çıkarıldığında, heyelan riski artar, bu da tarım arazilerinin kaybına veya konutların zarar görmesine neden olabilir.[16] Çin, Endonezya, Malezya ve Kamboçya gibi ülkeler, bu konulara dikkat çekerek kum ihracatını yasaklıyor.[17]

Yıllık kum ve çakıl tüketiminin 40 milyar ton, gelirinin ise 70 milyar dolarlık küresel bir endüstri olduğu tahmin edilmektedir.[18]

Tehlikeler

Kum genellikle toksik olmamakla birlikte, kumlama gibi faaliyetler önlem gerektirir. Kumlama için kullanılan silis kumu torbaları, ortaya çıkan ince silis tozunu solumamak için kullanıcıyı solunum koruması takması konusunda uyaran etiketler taşır. Silis kumu için güvenlik bilgi formlarında " silis kristalinin aşırı solunumu ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir'' ibaresi geçer.[19]

Yüksek gözenekli su basıncı olan alanlarda, kum ve tuzlu su, bir bataklık alanı oluşturabilir.

Üretim

Üretilen kum, (M kum) genellikle çimento veya betonda inşaat amaçlı yapay işlemlerle kayadan yapılan kumdur. Nehir kumundan yapısal olarak biraz farklıdır.[20]

Kullanım Alanları

Birleşik Arap Emirlikleri ve Dubai'de altyapı inşaatı, ada inşası gibi işlerde kum kullanımı çok talep görmektedir. Kendi rezervlerini kullandılar şuan ise kumlarının çoğunu Avustralya'dan ithal ediyorlar. 835 milyon tondan fazla kuma ihtiyaç duyan yapay adalar yapmak için 26 milyar ABD dolarından fazla para eden üç proje var.[21]

Plajın beslenmesi: Gelgit, fırtına vb. durumlarda kıyı şeridindeki aşınmaları gidermek amacıyla bu bölgelere kum takviyesi yapılır.[22]

Tuğla üretimi: Üretim tesisleri, tuğla üretimi için kil ve diğer malzemelerin karışımına kum ekler.[23]

Ayrıca bakınız

Kaynakça
  1. Glossary of terms in soil science (PDF) (İngilizce). Ottawa: Agriculture Canada. 1976. s. 35. ISBN 978-0662015338. 14 Şubat 2019 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
  2. ""How the demand for sand is killing rivers"". Constable, Harriet. BBC News Magazine. 3 Eylül 2017. 3 Eylül 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Eylül 2017.
  3. Hannah, Albarazi. ""The Slippery Slopes of the World Sand Shortage"". Erişim tarihi: 29 Mart 2019.
  4. [./Ftp://ftp.fao.org/fi/cdrom/fao%20training/fao%20training/general/x6706e/x6706e11.htm Unified Soil Classification System]
  5. Urquhart, Leonard Church, "Civil Engineering Handbook" McGraw-Hill Book Company (1959) p. 8-2
  6. Seaweed also plays a role in the formation of sand. Susanscott.net (1 March 2002). Retrieved on 24 November 2011.
  7. Gilman, Larry (2014). Sand. 7 (5 ed.). The Gale Encyclopedia of Science. pp. 3823–3824.
  8. Padmalal, Maya (2014). "Sources of Sand and Conservation". Sand Mining. Springer, Dordrecht. pp. 155–160. ISBN 978-94-017-9143-4.
  9. https://www.encyclopedia.com/places/africa/african-physical-geography/sahara
  10. . The Columbia Encyclopedia. Columbia University Press. 2000. s. 6. baskı. ISBN 9780787650155.
  11. "What is the reason for not using sea and desert sand for construction?". The Hindu. 2 August 2015. ISSN 0971-751X.
  12. ""How Is A Beach Formed?"". WorldAtlas. 13 Aralık 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Nisan 2019.
  13. "Sand Wars teaser". 8 Şubat 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi.
  14. Simon, Ings (26 Nisan 2014). ""The story of climate change gets star treatment"". 28-9. New Scientist.
  15. Strände in Gefahr? Arte Future, last updated 23 April 2014
  16. Kim, Tae Goun (14 September 2007). "The economic costs to fisheries because of marine sand mining in Ongjin Korea: Concepts, methods, and illustrative results". Ecological Economics. 65 (3): 498–507. doi:10.1016/j.ecolecon.2007.07.016
  17. "The hourglass effect". The Economist. 8 October 2009. Retrieved 14 October 2009.
  18. Beiser, Vince (26 Mart 2015). ""The Deadly Global War for Sand"". wired.com.
  19. Silica sand MSDS Archived 11 March 2006 at the Wayback Machine. Simplot (13 March 2011). Retrieved on 24 November 2011.
  20. Pilegis, M.; Gardner, D.; Lark, R. (2016). "An Investigation into the Use of Manufactured Sand as a 100% Replacement for Fine Aggregate in Concrete". Materials. 9 (6): 440. Bibcode:2016Mate....9..440P. doi:10.3390/ma9060440. PMC 5456819. PMID 28773560
  21. PEDUZZI, Pascal (April 2014). "Sand, rarer than one thinks". Environmental Development. 11: 208–218. doi:10.1016/j.envdev.2014.04.001
  22. "Importing Sand, Glass May Help Restore Beaches". NPR.org. 17 July 2007
  23. Environmental and Engineering Geology -Volume III. Environmental and Engineering Geology -Volume III. EOLSS Publications. 5 Aralık 2011. s. 80. ISBN 978-1-84826-357-4.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.