Denizli Yöresindeki Osmanlı Dönemi Tarihi Yapılarında Kullanılan … · 2016-06-29 · Denizli Yöresindeki Osmanlı Dönemi Tarihi Yapılarında Kullanılan Harçların Özellikleri*

Denizli Yöresindeki Osmanlı Dönemi Tarihi Yapılarında Kullanılan Harçların Özellikleri*

Adem SolakMimarlık Bölümü, Pamukkale Üniversitesi, Denizli

E-Posta: [email protected]

ÖZET

Bu çalışmada Denizli ili içerisinde yer alan İlbade Mezarlığı’nda Osmanlı döneminde inşa edilmiş olan Namazgah ve Zaviye tarihi yapılarında kullanılan taş-taş arası ve sıvaharçlarının fiziksel, kimyasal, mekanik ve mikro yapı özellikleri incelenmiştir. Laboratuar ortamında bu tarihi yapılardan alınan harçlar üzerinde parlatılmış yüzeylerinde stereo mikroskopla petrografik değerlendirme yapılmıştır. XRD, TG/DTA, XRF, birim hacim kütle, kütlece su emme, hacimce su emme, özgül kütle, kompasite, porozite, asit kaybı ve elek analizleri ile tek eksenli yükleme deneyi uygulanmış, elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Yapılan analizler sonucu, Namazgah ve Zaviye yapılarında kullanılan harç malzemesi bölgede dağılım sunan kayaçlardan üretilmiş olmasından dolayı fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri açısından benzer özellikler göstermiştir. Taş-taş arası harçların puzolanik olmayan agregalar ve saf kireç kullanılarak üretildiği ve hidrolik özellik göstermediği belirlenmiştir. Sıva harçlarının ise saf kireç ile yapay puzolanların kullanılması ile üretildiği ve hidrolik özellik gösterdiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Tarihi yapı, karakterizasyon, mikroyapı, harç, agrega.

Giriş

Tarihi yapılar, ülkelerin geçmişi ile bağını kuran, kültür mirasının göstergesi olarak çok önemli bir işleve sahip olan ve geleceğe güvenle aktarılması gereken değerlerdir. Bu yapıların özgün özelliklerini kaybetmeden varlıklarını sürdürebilmeleri, ancak bilinçli bir restorasyon çalışması yapılması ile mümkün olabilmektedir. Bu nedenle, yapılarınözgün malzemelerinin doğru saptanması ve onarımlarında, bu özgünlüğü zedelemeyecek yeni malzemelerin kullanımı büyük önem kazanmaktadır. (Ashurst, 1984; Teutonico, 1988; Ersen, 1991; Güleç ve Ersen, 1998). Tarihi yapının özgün malzemelerinin karakterizasyonu ancak yapının farklı yerlerinden alınan örnekler üzerinde yapılacak olan fiziksel, mekaniksel, kimyasal, petrografik ve mineralojik ana-lizler sonucu saptanabilir. Bu analizler neticesinde orijinal harç, sıva ve diğer malzemelerinin içerikleri ve nitelikleri tespit edilerek, yapılacak onarım çalışmalarında kullanılacak olan, orijinal malzeme ile benzer nitelikteki malzemeler belirlenmiş olacaktır. Belirlenen bu malzemelerin kullanılmasıyla orijinal malzemeler üzerinde

361

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

oluşabilecek fiziksel ve mekanik baskılar ile bozulma sorunlarının artması da önlenebilir.

Osmanlı döneminde yapılan tarihi yapılarda kullanılan harçlar ağırlıklı olarak kireç harçlarıdır. Kireç harçları, tarihi yapılarda taş, tuğla gibi yapı malzemelerini bir arada tutan bağlayıcı malzemelerden olup, kireç ve agregaların karıştırılması ile elde edilir. Kireç harçları dayanım kazanım özelliklerine göre hidrolik ve hidrolik olmayanlar olarak iki grupta tanımlanmaktadır (Lea, 1940). Hidrolik olmayan kireç harçları, kirecin havanın karbon dioksiti ile kalsiyum karbonata (CaCO3) dönüşmesi sonucunda dayanım kazanırlar (Boynton, 1966). Hidrolik kireç harçları ise, hidrolik kireç kulanılarak veya saf kireç ile puzolanik agregaların karıştırılması ile elde edilir. Hidrolik kireç harçları, kireçte bulunan kalsiyum silikatların ve kalsiyum alüminatların su ile reaksiyonu sonucunda kalsiyum-silikat-hidrat (C-S-H) ve kalsiyum-alüminat-hidratların (C-A-H) oluşması ile dayanım kazanır. Hidrolik harçlar, hidrolik olmayan harçlara göre daha yüksek mekanik özelliklere ve dayanıklığa sahiptirler.

Bu çalışmada Denizli ili içerisinde yer alan İlbade Mezarlığı’nda bulunan Osmanlı döneminde moloz taşlar ile inşa edilmiş olan Namazgah ve Zaviye tarihi taş yapılarında kullanılan kireç harçlarının malzeme özelliklerinin belirlenmesi hedeflenmiştir.

Malzeme ve Yöntem

Çalışma kapsamında İlbade Mezarlığında bulunan ve VXI. yüzyılda inşa edilen Osmanlı dönemi Namazgah ve Zaviye tarihi taş yapılarından toplam 9 adet kireç harcı numunesi alınmıştır. Alınan numunelerin 6 tanesi taş taş arası duvar örgü harcı, 3 tanesi sıva harcıdır. Örnekler alınırken numunelerin mümkün olduğunca özgün malzemelere zarar verilmemesi ilkesi esas alınmıştır. Bu nedenle yapılardan karot alınması yöntemi yerine elle ve yardımcı aletlerle örnek alma yöntemi tercih edilmiştir. Numune alma işlemi, kazı ekibinde yer alan arkeologlar gözetiminde çekiç ve keski yardımıyla büyük bir titizlik içerisinde yapılmıştır. Alınan numuneler yapı isimleri ve malzeme türüne göre gruplandırılarak kodlanmıştır. Numune kodlamalarında ilk harf yapı adlarının ilk harfini (Namazgah:N, Zaviye:Z), ikinci harf yapı malzeme cinsini (harç:H, sıva:S) üçüncü rakam da alınan bölgeleri göstermektedir. Örneğin: NH1, Namazgah’ın 1. bölgesinden alınan harç numunesini ifade etmektedir.

Harç ve sıva numunelerinin temel fiziksel ve mekanik özellikleri, mikro yapıları, hammadde kompozisyonları, hammaddelerin mineralojik ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Namazgah ve Zaviye tarihi yapılarının genel görünümü Şekil1’de verilmiştir.

Harç örneklerin fiziksel özelliklerin saptanabilmesi amacıyla su emme ve piknometre deneyleri literatürde yer alan ve genel olarak aynı prensiplere dayanan standart testler kullanılarak yapılmış olup, örneklerin kütlece ve hacimce su emme oranları (Sk, Sh), görünür yoğunlukları (Δ: birim hacim kütlesi), gerçek yoğunlukları (δ: özgül kütle), ve porozite değerleri belirlenmiştir (Rilem, 1980; Borelli, 1999; TS699,1987).

Namazgah Zaviye

Şekil 1 Namazgah ve Zaviye yapılarının genel görünümü.

Harçların tek eksenli basınç dayanımları Toni technic marka mekanik test cihazı ile bulunmuştur (TS EN 1015-11; Brook,1985).

Harçların hammadde kompozisyonları; harçlarda kullanılan bağlayıcı/agrega oranları ve agrega parçacık büyüklük dağılımı ile tanımlanmıştır. Kireç ve agrega miktarları kalkerleşmiş kirecin (CaCO3) % 10 seyreltik hidroklorik (HCl) asitte çözülmesiyle bulumuştur.

Harçların içerdiği agregaların parçacık büyüklük dağılımı ise asitte çözme işleminin ardından 9500, 4750, 2360, 2000, 1180, 600, 425, 300, 250, 180, 150, 75 mikrometre büyüklüğünde açıklıkları olan eleklerden geçirilerek tane büyüklüklerine göre ayırma şeklinde yapılan elek analizi ile tespit edilmiştir.

Harçların hidrolik özellikleri Perkin Elmer Diamond TG/DTA cihazı kullanılarak yapılan termogravimetrik analiz ile belirlenmiştir. Testler, 200 ml/min debide sağlanan azot gazı ortamında, 20 ºC/min sıcaklık artırımı ile 30 - 900 ºC sıcaklık aralığında seramik numune kapları kullanılarak yaklaşık 11 mg kütlesinde numunelerle gerçekleştirilmiştir. Sıcaklık değişimleri karşısındaki kütle kayıplarının incelendiği bu analiz neticesinde, 0-120°C, 200-600°C ve 600-900°C aralıklarındaki kütle kayıpları (%) cinsinden tespit edilmiştir. 200-600°C aralığındaki kütle kaybı, kimyasal bağlı suyun (H2O) çıkışını; 600- 900°C aralığındaki kütle kaybı ise karbonatlaşmış kirecin kalsinasyonu sonucu karbondioksit (CO2) çıkışını ifade etmektedir. Numunelerin hidrolik özellikleri kayıp karbondioksit ve su yüzdelerinin oranlaması ile değerlendirilmiş olup, bu oranın 10’dan küçük olması durumunda harçların hidrolik özellik gösterdiği kabul edilmiştir (Güleç ve Ersen 1998, Rilem 2005).

Harçlarda kullanılan kireç ile agregaların mineralojik özellikleri hazırlanan ince kesitler üzerinde polarize mikroskop (Leica DM750P) kullanılarak petrografik analiz ile, ayrıca ileri teknik analizlerden olan X Işını Kırınımı (XRD) cihazı (RigakuMiniFlex)kullanılarak tespit edilmiştir.

Harçların kimyasal kompozisyonları (kimyasal elementlerin cinsi ve bulunma oranları) ise X Işını floresans spektrometresi Spectro XEPOS-II PEDXRF cihazı kullanılarak tespit edilmiştir.

362


oluşabilecek fiziksel ve mekanik baskılar ile bozulma sorunlarının artması da önlenebilir.

Osmanlı döneminde yapılan tarihi yapılarda kullanılan harçlar ağırlıklı olarak kireç harçlarıdır. Kireç harçları, tarihi yapılarda taş, tuğla gibi yapı malzemelerini bir arada tutan bağlayıcı malzemelerden olup, kireç ve agregaların karıştırılması ile elde edilir. Kireç harçları dayanım kazanım özelliklerine göre hidrolik ve hidrolik olmayanlar olarak iki grupta tanımlanmaktadır (Lea, 1940). Hidrolik olmayan kireç harçları, kirecin havanın karbon dioksiti ile kalsiyum karbonata (CaCO3) dönüşmesi sonucunda dayanım kazanırlar (Boynton, 1966). Hidrolik kireç harçları ise, hidrolik kireç kulanılarak veya saf kireç ile puzolanik agregaların karıştırılması ile elde edilir. Hidrolik kireç harçları, kireçte bulunan kalsiyum silikatların ve kalsiyum alüminatların su ile reaksiyonu sonucunda kalsiyum-silikat-hidrat (C-S-H) ve kalsiyum-alüminat-hidratların (C-A-H) oluşması ile dayanım kazanır. Hidrolik harçlar, hidrolik olmayan harçlara göre daha yüksek mekanik özelliklere ve dayanıklığa sahiptirler.

Bu çalışmada Denizli ili içerisinde yer alan İlbade Mezarlığı’nda bulunan Osmanlı döneminde moloz taşlar ile inşa edilmiş olan Namazgah ve Zaviye tarihi taş yapılarında kullanılan kireç harçlarının malzeme özelliklerinin belirlenmesi hedeflenmiştir.

Malzeme ve Yöntem

Çalışma kapsamında İlbade Mezarlığında bulunan ve VXI. yüzyılda inşa edilen Osmanlı dönemi Namazgah ve Zaviye tarihi taş yapılarından toplam 9 adet kireç harcı numunesi alınmıştır. Alınan numunelerin 6 tanesi taş taş arası duvar örgü harcı, 3 tanesi sıva harcıdır. Örnekler alınırken numunelerin mümkün olduğunca özgün malzemelere zarar verilmemesi ilkesi esas alınmıştır. Bu nedenle yapılardan karot alınması yöntemi yerine elle ve yardımcı aletlerle örnek alma yöntemi tercih edilmiştir. Numune alma işlemi, kazı ekibinde yer alan arkeologlar gözetiminde çekiç ve keski yardımıyla büyük bir titizlik içerisinde yapılmıştır. Alınan numuneler yapı isimleri ve malzeme türüne göre gruplandırılarak kodlanmıştır. Numune kodlamalarında ilk harf yapı adlarının ilk harfini (Namazgah:N, Zaviye:Z), ikinci harf yapı malzeme cinsini (harç:H, sıva:S) üçüncü rakam da alınan bölgeleri göstermektedir. Örneğin: NH1, Namazgah’ın 1. bölgesinden alınan harç numunesini ifade etmektedir.

Harç ve sıva numunelerinin temel fiziksel ve mekanik özellikleri, mikro yapıları, hammadde kompozisyonları, hammaddelerin mineralojik ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Namazgah ve Zaviye tarihi yapılarının genel görünümü Şekil1’de verilmiştir.

Harç örneklerin fiziksel özelliklerin saptanabilmesi amacıyla su emme ve piknometre deneyleri literatürde yer alan ve genel olarak aynı prensiplere dayanan standart testler kullanılarak yapılmış olup, örneklerin kütlece ve hacimce su emme oranları (Sk, Sh), görünür yoğunlukları (Δ: birim hacim kütlesi), gerçek yoğunlukları (δ: özgül kütle), ve porozite değerleri belirlenmiştir (Rilem, 1980; Borelli, 1999; TS699,1987).

Namazgah Zaviye

Şekil 1 Namazgah ve Zaviye yapılarının genel görünümü.

Harçların tek eksenli basınç dayanımları Toni technic marka mekanik test cihazı ile bulunmuştur (TS EN 1015-11; Brook,1985).

Harçların hammadde kompozisyonları; harçlarda kullanılan bağlayıcı/agrega oranları ve agrega parçacık büyüklük dağılımı ile tanımlanmıştır. Kireç ve agrega miktarları kalkerleşmiş kirecin (CaCO3) % 10 seyreltik hidroklorik (HCl) asitte çözülmesiyle bulumuştur.

Harçların içerdiği agregaların parçacık büyüklük dağılımı ise asitte çözme işleminin ardından 9500, 4750, 2360, 2000, 1180, 600, 425, 300, 250, 180, 150, 75 mikrometre büyüklüğünde açıklıkları olan eleklerden geçirilerek tane büyüklüklerine göre ayırma şeklinde yapılan elek analizi ile tespit edilmiştir.

Harçların hidrolik özellikleri Perkin Elmer Diamond TG/DTA cihazı kullanılarak yapılan termogravimetrik analiz ile belirlenmiştir. Testler, 200 ml/min debide sağlanan azot gazı ortamında, 20 ºC/min sıcaklık artırımı ile 30 - 900 ºC sıcaklık aralığında seramik numune kapları kullanılarak yaklaşık 11 mg kütlesinde numunelerle gerçekleştirilmiştir. Sıcaklık değişimleri karşısındaki kütle kayıplarının incelendiği bu analiz neticesinde, 0-120°C, 200-600°C ve 600-900°C aralıklarındaki kütle kayıpları (%) cinsinden tespit edilmiştir. 200-600°C aralığındaki kütle kaybı, kimyasal bağlı suyun (H2O) çıkışını; 600- 900°C aralığındaki kütle kaybı ise karbonatlaşmış kirecin kalsinasyonu sonucu karbondioksit (CO2) çıkışını ifade etmektedir. Numunelerin hidrolik özellikleri kayıp karbondioksit ve su yüzdelerinin oranlaması ile değerlendirilmiş olup, bu oranın 10’dan küçük olması durumunda harçların hidrolik özellik gösterdiği kabul edilmiştir (Güleç ve Ersen 1998, Rilem 2005).

Harçlarda kullanılan kireç ile agregaların mineralojik özellikleri hazırlanan ince kesitler üzerinde polarize mikroskop (Leica DM750P) kullanılarak petrografik analiz ile, ayrıca ileri teknik analizlerden olan X Işını Kırınımı (XRD) cihazı (RigakuMiniFlex)kullanılarak tespit edilmiştir.

Harçların kimyasal kompozisyonları (kimyasal elementlerin cinsi ve bulunma oranları) ise X Işını floresans spektrometresi Spectro XEPOS-II PEDXRF cihazı kullanılarak tespit edilmiştir.

363


Deney Sonuçları ve Tartışma

Fiziksel ve Mekanik Analizler

Harç numunelerinin fiziksel özellikleri analiz edildiğinde (Tablo 1) birim hacim kütlesinin 1.2-1.6 gr/cm3, özgül kütlesinin 2.4-2.7 gr/cm3 kütlece su emme yüzdesinin %16,0-33,9 hacimce su emme yüzdesinin %25.6-44,1 porozite (gözeneklik) değerlerinin %39-52, kompozite (doluluk) oranının %48-60 aralığında olduğu belirlenmiştir. Bu değerler literatürde önceki çalışmalar ile uyum içindedir. Örneğin Oğuz ve diğ. (2015) inceledikleri Antalya Andriake limanında Selçuklu dönemi yapıya ait tipik kireç haçların boşluk oranı %34, yoğunluk 2,50 olarak, Ulukaya ve diğ. (2013) inceledikleri Osmanlı yapısında yoğunluk 2,7, boşluk oranı 44, birim hacim ağırlık 1.5, olarak bulmuşlardır. Diğer bir çalışmada Kozlu (2010) incelemiş olduğu Osmanlı yapısında gözeneklilik %48, birim hacim ağırlık 1,2 ve yoğunluk 2,62 olarak bulmuşlardır. Bu değerler bu çalışma sonuçlarına çok yakın değerlerdir.

Tablo1 Harçların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri.

Numune Adı

Sk(%)

Sh(%)

∆(gr/cm3)

δ(gr/cm3)

PoroziteP

(%)

KompositeK

(%)

Basınç dayanımı

(MPa)

NH1 17,4 26,1 1,5 2,7 45 55 2,2NH2 16,0 25,6 1,6 2,6 39 61 2,0NH3 16,2 25,9 1,6 2,7 41 59 2,1NS1 23,3 32,6 1,4 2,6 46 54 3,2NS2 21,2 31,8 1,5 2,5 40 60 3,4NS3 22,2 33,3 1,5 2,6 42 58 3,3ZH1 36,0 43,2 1,2 2,5 52 48 1,4ZH2 33,9 44,1 1,3 2,4 46 54 1,2ZH3 30,1 42,1 1,4 2,4 42 58 1,3

Ayrıca Tablo 1’de verilen kütlece su emme oranı değişmez kütleye kadar kurutulmuş harcın absorbe edebildiği su kütlesinin, harcın kütlesine oranıdır. Hacimce su emme oranı ise değişmez kütleye kadar kurutulmuş harcın absorbe edebildiği su hacminin, harcın boşlukları dahil hacmine (bütün hacim) oranıdır. Bulunan sonuçlar Kozlu (2010) çalışmasında incelenen Osmanlı yapısındaki, Oğuz ve diğ. (2015) Selçuklu yapısındaki kütlece ve hacimce su emme değerleri ile benzerdir.

Harç numunelerinin tek eksenli basınç dayanımları, mekanik test cihazı ile bulunmuş ve sonuçlar Tablo da verilmiştir. Namazgah harç numunesi, Namazgah sıva harcı numuneleri ve Zaviye harç numunelerinin ortalama tek eksenli basınç dayanımları sırasıyla 2.1, 3.3 ve 1.3 MPa olarak belirlenmiştir. Sıva harcının basınç dayanımının daha fazla olduğu görülmektedir.

Hammadde Kompozisyonları - Asit kaybı ve Elek Analizi

Harç örneklerinin asit ile tepkimeye girmeyen ve filter kağıdının üzerinde kalan kısımları etüvde kurutularak asitteki kayıp oranları belirlenmiş ve sonuçlar Tablo 2’de verilmiştir. bağlayıcı/agrega oranı 2/3 ile 1/1 arasında yoğunlaşmıştır (Tablo 2). Bu oranlar tarihi yapılarda kullanılan kireç/agrega oranları ile benzerlik göstermektedir.Uğurlu ve Böke (2013) Manisadaki Aigai, Aydındaki Nysa arkeoljik alanlarında

bulunan yapılarda kullanılan Roma dönemi harçları üzerine yapmış oldukları çalışmada harçlardaki kireç/ agrega oranının 1/4-1/1 aralığında, Kozlu (2010) Selçuklu dönemi 13.yy Kızıl köşk, Osmanlı dönemi 15.yy Güpgüpoğlu Konağı hamam yapılarında kullanılan harçlardaki kireç/ agrega oranının 1/2-1/1 aralığında olduğu ve bu çalışma sonuçlarına benzer sonuçlar olduğu görülmektedir.

Tablo 2 Harçların Asitte Kayıp-Bağlayıcı/Agrega OranlarıNumune adı Asitte Kayıp

%Bağlayıcı/Agrega

OranıNH1 49,85 1/1NH2 51,20 1/1NH3 45,51 4/5NS1 40,25 2/3NS2 39,85 2/3NS3 39,45 2/3ZH1 51,85 1/1ZH2 49,65 1/1ZH3 48,96 1/1

Harç numunelerindeki agrega tane boyutu ve dağılımının belirlenmesi için yapılan elek analizi sonuçları Şekil 2’de verilmiştir. Agregalar, kendi içlerinde benzer tane büyüklüğü dağılımına sahiptirler. Tüm numunelerde agrega maksimum tane boyutunun 8 mm olduğu tespit edilmiştir. Tane büyüklüğü 2 mm’den fazla olan agregalar, toplam agrega içerisindeki en fazla oranı (%35-70) oluşturmaktadır. Tane büyüklüğü 0,1 mm’nin altında olan agregalar ise % 0.2 ile % 1.0 arasında değişen oranlarla agrega içerindeki en düşük orana sahiptirler. Bu sonuçlar Oğuz ve diğ. (2015) incelediği Selçuklu dönemi yapıları ile Ulukaya ve diğ. (2013) incelediği Osmanlı dönemi yapıları harçlarında kullanılan agrega elek analizi grafiği ile çok benzerdir.

0,125 0,25 0,5 1 2 4 8

Elek açıklığı (mm)

Şekil 2 NH1, NS1 ve ZH1 harç numunelerinin agrega elek analizi.

364


Deney Sonuçları ve Tartışma

Fiziksel ve Mekanik Analizler

Harç numunelerinin fiziksel özellikleri analiz edildiğinde (Tablo 1) birim hacim kütlesinin 1.2-1.6 gr/cm3, özgül kütlesinin 2.4-2.7 gr/cm3 kütlece su emme yüzdesinin %16,0-33,9 hacimce su emme yüzdesinin %25.6-44,1 porozite (gözeneklik) değerlerinin %39-52, kompozite (doluluk) oranının %48-60 aralığında olduğu belirlenmiştir. Bu değerler literatürde önceki çalışmalar ile uyum içindedir. Örneğin Oğuz ve diğ. (2015) inceledikleri Antalya Andriake limanında Selçuklu dönemi yapıya ait tipik kireç haçların boşluk oranı %34, yoğunluk 2,50 olarak, Ulukaya ve diğ. (2013) inceledikleri Osmanlı yapısında yoğunluk 2,7, boşluk oranı 44, birim hacim ağırlık 1.5, olarak bulmuşlardır. Diğer bir çalışmada Kozlu (2010) incelemiş olduğu Osmanlı yapısında gözeneklilik %48, birim hacim ağırlık 1,2 ve yoğunluk 2,62 olarak bulmuşlardır. Bu değerler bu çalışma sonuçlarına çok yakın değerlerdir.

Tablo1 Harçların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri.

Numune Adı

Sk(%)

Sh(%)

∆(gr/cm3)

δ(gr/cm3)

PoroziteP

(%)

KompositeK

(%)

Basınç dayanımı

(MPa)

NH1 17,4 26,1 1,5 2,7 45 55 2,2NH2 16,0 25,6 1,6 2,6 39 61 2,0NH3 16,2 25,9 1,6 2,7 41 59 2,1NS1 23,3 32,6 1,4 2,6 46 54 3,2NS2 21,2 31,8 1,5 2,5 40 60 3,4NS3 22,2 33,3 1,5 2,6 42 58 3,3ZH1 36,0 43,2 1,2 2,5 52 48 1,4ZH2 33,9 44,1 1,3 2,4 46 54 1,2ZH3 30,1 42,1 1,4 2,4 42 58 1,3

Ayrıca Tablo 1’de verilen kütlece su emme oranı değişmez kütleye kadar kurutulmuş harcın absorbe edebildiği su kütlesinin, harcın kütlesine oranıdır. Hacimce su emme oranı ise değişmez kütleye kadar kurutulmuş harcın absorbe edebildiği su hacminin, harcın boşlukları dahil hacmine (bütün hacim) oranıdır. Bulunan sonuçlar Kozlu (2010) çalışmasında incelenen Osmanlı yapısındaki, Oğuz ve diğ. (2015) Selçuklu yapısındaki kütlece ve hacimce su emme değerleri ile benzerdir.

Harç numunelerinin tek eksenli basınç dayanımları, mekanik test cihazı ile bulunmuş ve sonuçlar Tablo da verilmiştir. Namazgah harç numunesi, Namazgah sıva harcı numuneleri ve Zaviye harç numunelerinin ortalama tek eksenli basınç dayanımları sırasıyla 2.1, 3.3 ve 1.3 MPa olarak belirlenmiştir. Sıva harcının basınç dayanımının daha fazla olduğu görülmektedir.

Hammadde Kompozisyonları - Asit kaybı ve Elek Analizi

Harç örneklerinin asit ile tepkimeye girmeyen ve filter kağıdının üzerinde kalan kısımları etüvde kurutularak asitteki kayıp oranları belirlenmiş ve sonuçlar Tablo 2’de verilmiştir. bağlayıcı/agrega oranı 2/3 ile 1/1 arasında yoğunlaşmıştır (Tablo 2). Bu oranlar tarihi yapılarda kullanılan kireç/agrega oranları ile benzerlik göstermektedir.Uğurlu ve Böke (2013) Manisadaki Aigai, Aydındaki Nysa arkeoljik alanlarında

bulunan yapılarda kullanılan Roma dönemi harçları üzerine yapmış oldukları çalışmada harçlardaki kireç/ agrega oranının 1/4-1/1 aralığında, Kozlu (2010) Selçuklu dönemi 13.yy Kızıl köşk, Osmanlı dönemi 15.yy Güpgüpoğlu Konağı hamam yapılarında kullanılan harçlardaki kireç/ agrega oranının 1/2-1/1 aralığında olduğu ve bu çalışma sonuçlarına benzer sonuçlar olduğu görülmektedir.

Tablo 2 Harçların Asitte Kayıp-Bağlayıcı/Agrega OranlarıNumune adı Asitte Kayıp

%Bağlayıcı/Agrega

OranıNH1 49,85 1/1NH2 51,20 1/1NH3 45,51 4/5NS1 40,25 2/3NS2 39,85 2/3NS3 39,45 2/3ZH1 51,85 1/1ZH2 49,65 1/1ZH3 48,96 1/1

Harç numunelerindeki agrega tane boyutu ve dağılımının belirlenmesi için yapılan elek analizi sonuçları Şekil 2’de verilmiştir. Agregalar, kendi içlerinde benzer tane büyüklüğü dağılımına sahiptirler. Tüm numunelerde agrega maksimum tane boyutunun 8 mm olduğu tespit edilmiştir. Tane büyüklüğü 2 mm’den fazla olan agregalar, toplam agrega içerisindeki en fazla oranı (%35-70) oluşturmaktadır. Tane büyüklüğü 0,1 mm’nin altında olan agregalar ise % 0.2 ile % 1.0 arasında değişen oranlarla agrega içerindeki en düşük orana sahiptirler. Bu sonuçlar Oğuz ve diğ. (2015) incelediği Selçuklu dönemi yapıları ile Ulukaya ve diğ. (2013) incelediği Osmanlı dönemi yapıları harçlarında kullanılan agrega elek analizi grafiği ile çok benzerdir.

0,125 0,25 0,5 1 2 4 8

Elek açıklığı (mm)

Şekil 2 NH1, NS1 ve ZH1 harç numunelerinin agrega elek analizi.

365


Harçların Mineralojik Özellikleri:

Petrografik Analiz Sonuçları

Namazgah harç numuneleri ince kesit petrografik analizinde; volkanik kayaç parçaları, mermer, kuvarsit ve muskovit parçaları (Şekil 3b) tespit edilmiş olup, mineral olarak köşeli kuvars, kalsit ve granit mineralleri görülmüştür (şekil 3a). Bağlayıcı olarak tane boyutu oldukça ince mikritik kireç parçacıkları tespit edilmiştir. Bağlayıcı ile agrega arasındaki boşluklar az olup metamorfizmaya uğramış mermer kayacının parçası olan kalsit mineralleri ile bağlayıcının görünümü Şekil 3c’de görülmektedir.

a

b c Şekil 3 Namazgah harcı Polarize mikroskop görünümleri. a- Genel doku, b- Muskovit pulcuğu ve etrafındaki bağlayıcının görünümü, c- Kalsit minerali ile bağlayıcının görünümü. Namazgah sıva harcı numuneleri ince kesit Petrografik analizinde; agrega tane boyut dağılımı homojene yakın olan kuvarsit, mermer parçaları ile koyu kırmızımsı kahve tonunda pişmiş tuğla kırıkları görülmüştür (Şekil 4a). Ayrıca denizel organizma kavkısı da tespit edilmiş olup (Şekil 4b) menderes masifinin kireç taşları içerisinde denizel

organizma kavkılarını görmek mümkündür. Buradaki kavkılar menderes masifinin kireç taşına ait olabileceği düşünülmektedir. Mineral fazı olarak köşeli taneli kuvars, kalsit ve az miktarda kil mineralleri görülmüştür. Bağlayıcı olarak tane boyutu oldukça ince mikritik kireç parçacıkları tespit edilmiştir. Bağlayıcı ile agrega arasındaki boşluklar harç numunesine göre daha fazla olup bazı yerlerde büzüşme çatlakları görülmektedir (Şekil 4c).

a

b c Şekil 4 Namazgah sıva harcı polarize mikroskop görünümleri. a- Genel doku, b- Kavkı ve etrafındaki kuvars minerallerinin görünümü, c- Kalsit, kuvarz, kil mineralleri ve tuğla kırıklari ile bağlayıcının görünümü.

Zaviye harç numuneleri ince kesit Petrografik analizinde; silt ve kum boyutunda volkanik kayaç ve kuvarsit parçaları (Şekil 5a) ile bol miktarda saman çöpü (Şekil 5b) tespit edilmiştir. Mineral olarak kuvars ve kalsit mineralleri görülmüş ve tane boyutlarında homojenlik tespit edilmiş olup, agregaların dere kumu olduğu düşünülmektedir. Bağlayıcı olarak tane boyutu oldukça ince mikritik kireç parçacıkları tespit edilmiş olup bağlayıcı ile agrega arasındaki boşlukların az olduğu görülmektedir (Şekil 5c).

366


Harçların Mineralojik Özellikleri:

Petrografik Analiz Sonuçları

Namazgah harç numuneleri ince kesit petrografik analizinde; volkanik kayaç parçaları, mermer, kuvarsit ve muskovit parçaları (Şekil 3b) tespit edilmiş olup, mineral olarak köşeli kuvars, kalsit ve granit mineralleri görülmüştür (şekil 3a). Bağlayıcı olarak tane boyutu oldukça ince mikritik kireç parçacıkları tespit edilmiştir. Bağlayıcı ile agrega arasındaki boşluklar az olup metamorfizmaya uğramış mermer kayacının parçası olan kalsit mineralleri ile bağlayıcının görünümü Şekil 3c’de görülmektedir.

a

b c Şekil 3 Namazgah harcı Polarize mikroskop görünümleri. a- Genel doku, b- Muskovit pulcuğu ve etrafındaki bağlayıcının görünümü, c- Kalsit minerali ile bağlayıcının görünümü. Namazgah sıva harcı numuneleri ince kesit Petrografik analizinde; agrega tane boyut dağılımı homojene yakın olan kuvarsit, mermer parçaları ile koyu kırmızımsı kahve tonunda pişmiş tuğla kırıkları görülmüştür (Şekil 4a). Ayrıca denizel organizma kavkısı da tespit edilmiş olup (Şekil 4b) menderes masifinin kireç taşları içerisinde denizel

organizma kavkılarını görmek mümkündür. Buradaki kavkılar menderes masifinin kireç taşına ait olabileceği düşünülmektedir. Mineral fazı olarak köşeli taneli kuvars, kalsit ve az miktarda kil mineralleri görülmüştür. Bağlayıcı olarak tane boyutu oldukça ince mikritik kireç parçacıkları tespit edilmiştir. Bağlayıcı ile agrega arasındaki boşluklar harç numunesine göre daha fazla olup bazı yerlerde büzüşme çatlakları görülmektedir (Şekil 4c).

a

b c Şekil 4 Namazgah sıva harcı polarize mikroskop görünümleri. a- Genel doku, b- Kavkı ve etrafındaki kuvars minerallerinin görünümü, c- Kalsit, kuvarz, kil mineralleri ve tuğla kırıklari ile bağlayıcının görünümü.

Zaviye harç numuneleri ince kesit Petrografik analizinde; silt ve kum boyutunda volkanik kayaç ve kuvarsit parçaları (Şekil 5a) ile bol miktarda saman çöpü (Şekil 5b) tespit edilmiştir. Mineral olarak kuvars ve kalsit mineralleri görülmüş ve tane boyutlarında homojenlik tespit edilmiş olup, agregaların dere kumu olduğu düşünülmektedir. Bağlayıcı olarak tane boyutu oldukça ince mikritik kireç parçacıkları tespit edilmiş olup bağlayıcı ile agrega arasındaki boşlukların az olduğu görülmektedir (Şekil 5c).

367


a b

c Şekil 5 Zaviye harcı polarize mikroskop görünümleri. a- Genel doku, b- Saman çöpünün de görüldüğü genel görünüm c- Mikritik kireç topaçıklarının agrega ile bağlantısının görünümü.

XRD (X-Işını Kırınımı )-analiz sonuçları

İleri teknik analizi XRD yöntemi ile harç ve sıva örneklerinin hem ince bağlayıcı kısımları hem de normal kısımları incelenmiştir. 63 mikrometrenin altında kalan ve harçların bağlayıcı kısımları olarak adlandırabileceğimiz tüm numunelerde baskın olarak kalsit minerali belirlenmiş olup Şekil 6’da örnek olarak NH1 numunesinin XRD grafiği verilmiştir. Kalsit minerali bağlayıcı olarak kirecin kullanıldığını göstermektedir. Kirecin hammaddesi kireçtaşı, yüksek oranda kalsit mineralleri içeren tortul bir kayaçtürüdür. Kireçtaşı, çoğunlukla dolomit içerir. Dolomit, kalsiyum ve magnezyum karbonat (CaMg(CO3)2) içeren bir tür mineraldir. Kireçtaşı içerisindeki dolomit yüzdesi, %50’den fazla ise kireçtaşı, dolomit oranı %10 ile %50 arasında ise kireç taşı dolomitik kireçtaşı olarak, %10’nun altında ise tabii kireçtaşı olarak adlandırılır (Arıkan, 2009). Şekil 6’da da görüldüğü gibi incelenen harçların XRD analizlerinde (CaMg(CO3)2) fazının miktarının oldukça düşük olması, harçlarda bağlayıcı olarak kullanılan kirecin tabii kireçtaşından elde edildiğini göstermektedir.

Şekil 6 NH1 numunesinin bağlayıcı kısmının XRD grafiği. Ca: kalsit, Q: Kuvarz, D: Dolomit, M. Muskovit, K: Kaolin

Şekil 7 NS1 numunesinin XRD grafiği. Ca: kalsit, Q: Kuvarz, D: Dolomit, M: Muskovit, K: Kaolin

Hem ince hem de kalın boyuttaki agregaları da içeren tüm harç numunelerinde temel olarak kalsit ve kuvars mineralleri ile az miktarda muskovit, dolomit ve kil mineralleri belirlenmiş olup örnek olarak NS1 sıva numunesinin XRD grafiği Şekil7’de verilmiştir.Zaviye yapısından alınan örneklerde eser miktarda feldispat mineraline de rastlanmıştır. XRD analizlerinde Petrografik analizden elde edilen kalsit ve kuvarz minerallerin

368


a b

c Şekil 5 Zaviye harcı polarize mikroskop görünümleri. a- Genel doku, b- Saman çöpünün de görüldüğü genel görünüm c- Mikritik kireç topaçıklarının agrega ile bağlantısının görünümü.

XRD (X-Işını Kırınımı )-analiz sonuçları

İleri teknik analizi XRD yöntemi ile harç ve sıva örneklerinin hem ince bağlayıcı kısımları hem de normal kısımları incelenmiştir. 63 mikrometrenin altında kalan ve harçların bağlayıcı kısımları olarak adlandırabileceğimiz tüm numunelerde baskın olarak kalsit minerali belirlenmiş olup Şekil 6’da örnek olarak NH1 numunesinin XRD grafiği verilmiştir. Kalsit minerali bağlayıcı olarak kirecin kullanıldığını göstermektedir. Kirecin hammaddesi kireçtaşı, yüksek oranda kalsit mineralleri içeren tortul bir kayaçtürüdür. Kireçtaşı, çoğunlukla dolomit içerir. Dolomit, kalsiyum ve magnezyum karbonat (CaMg(CO3)2) içeren bir tür mineraldir. Kireçtaşı içerisindeki dolomit yüzdesi, %50’den fazla ise kireçtaşı, dolomit oranı %10 ile %50 arasında ise kireç taşı dolomitik kireçtaşı olarak, %10’nun altında ise tabii kireçtaşı olarak adlandırılır (Arıkan, 2009). Şekil 6’da da görüldüğü gibi incelenen harçların XRD analizlerinde (CaMg(CO3)2) fazının miktarının oldukça düşük olması, harçlarda bağlayıcı olarak kullanılan kirecin tabii kireçtaşından elde edildiğini göstermektedir.

Şekil 6 NH1 numunesinin bağlayıcı kısmının XRD grafiği. Ca: kalsit, Q: Kuvarz, D: Dolomit, M. Muskovit, K: Kaolin

Şekil 7 NS1 numunesinin XRD grafiği. Ca: kalsit, Q: Kuvarz, D: Dolomit, M: Muskovit, K: Kaolin

Hem ince hem de kalın boyuttaki agregaları da içeren tüm harç numunelerinde temel olarak kalsit ve kuvars mineralleri ile az miktarda muskovit, dolomit ve kil mineralleri belirlenmiş olup örnek olarak NS1 sıva numunesinin XRD grafiği Şekil7’de verilmiştir.Zaviye yapısından alınan örneklerde eser miktarda feldispat mineraline de rastlanmıştır. XRD analizlerinde Petrografik analizden elde edilen kalsit ve kuvarz minerallerin

369


baskın olduğu sonucu ile uyumlu sonuçlar gözlenmiştir. Kalsit minerali bağlayıcı olarak kirecin kullanıldığını, kuvars minerali ise harçlardaki agregaların genellikle silisyum mineralini içerdiğini göstermektedir.

Harç numunelerinin mineralojik yapılarının diğer çalışmalara benzediğini söyleyebiliriz. Örneğin Uğurlu ve Böke (2013) inceledikleri Roma yapısı harçlarda bulunan mineralleri bu çalışmaya çok benzer şekilde kuvarz, kalsit ve muskovit ağırlıklı olarak saptamıştır.Ulukaya ve diğ. (2013) inceledikleri Osmanlı yapılarında harç örneklerinin XRD incelemesinde agregaların kuvarz ve kalsit ağırlıklı olduğu tespit edilmiştir .

Harçların Kimyasal Kompozisyonları – XRF Analiz Sonuçları

XRF yöntemi ile yapı harçlarının içerisindeki maddelerin % oksit bileşenleri belirlenerek kimyasal özellikleri tanımlanmış ve analiz sonuçları Tablo 3’te verilmiştir.

Tablo 3 Harç Örneklerinin % Oksit Cinsinden Kimyasal Bileşenleri

XRF sonuçlarına göre örnekler yüksek oranda CaO ile SiO2 ve daha düşük oranlarda Al2O3, Fe2O3 ,MgO, K2O ve Na2O içermektedir. Harç numunelerinde görülen yüksek miktardaki CaO oranı bağlayıcı olarak kalsiyum kirecinin kullanıldığına işaret etmektedir. Sıva harcı numunesinde de SiO2 oranının diğer harç numunelerine göre daha yüksek olduğu görülmektedir. İncelenen harçların eser oksit miktarları birbirine benzer özellik göstermektedir. Kızdırma kaybı % 29-37 arasındadır.

Harçların Hidrolik Özellikleri

Harçlarda TG/DTA analizleri sonucunda belirli sıcaklık aralıklarında gerçekleşen kütle kayıpları belirlenmiştir. Namazgah ve Zaviye yapılarından alınan harç numunelerinin 200°C, 600°C ve 900 °C’lerdeki kütle kayıplarının Namazgah sıva harcı numunesinden daha fazla olduğu, CO2/H2O oranlarının ise taş taş arası duvar örgü harçlarında ortalama 34, sıva harcı numunelerinde ise ortalama 6 olduğu belirlenmiştir (Tablo 4).

Tablo 4 Harçların Hidrolik Özellik Sonuçları.

Numune adı

TG/DTA

Fiziksel bağlısu kaybı

(%)

Kimyasal bağlı su kaybı

H2O (%)

CO2 kaybı

(%)

Hidrolik özellik

CO2/H2O

NH1 0.20 1,10 36,14 32,85

NS1 1,06 3,77 22,60 5,99

ZH1 0.61 2,01 31,20 15,52

SampleSiO2

%

Al2O3

%

Fe2O3

%

MgO

%

CaO

%

Na2O

%

K2O

%

NH1 6,23 1,46 0,97 1,20 52,57 0.07 0,22

NS1 19,04 5,84 3,46 2,73 37,97 0.20 0,93

ZH1 16,04 2,11 1,28 2,56 43,15 0.17 0,50

370


baskın olduğu sonucu ile uyumlu sonuçlar gözlenmiştir. Kalsit minerali bağlayıcı olarak kirecin kullanıldığını, kuvars minerali ise harçlardaki agregaların genellikle silisyum mineralini içerdiğini göstermektedir.

Harç numunelerinin mineralojik yapılarının diğer çalışmalara benzediğini söyleyebiliriz. Örneğin Uğurlu ve Böke (2013) inceledikleri Roma yapısı harçlarda bulunan mineralleri bu çalışmaya çok benzer şekilde kuvarz, kalsit ve muskovit ağırlıklı olarak saptamıştır.Ulukaya ve diğ. (2013) inceledikleri Osmanlı yapılarında harç örneklerinin XRD incelemesinde agregaların kuvarz ve kalsit ağırlıklı olduğu tespit edilmiştir .

Harçların Kimyasal Kompozisyonları – XRF Analiz Sonuçları

XRF yöntemi ile yapı harçlarının içerisindeki maddelerin % oksit bileşenleri belirlenerek kimyasal özellikleri tanımlanmış ve analiz sonuçları Tablo 3’te verilmiştir.

Tablo 3 Harç Örneklerinin % Oksit Cinsinden Kimyasal Bileşenleri

XRF sonuçlarına göre örnekler yüksek oranda CaO ile SiO2 ve daha düşük oranlarda Al2O3, Fe2O3 ,MgO, K2O ve Na2O içermektedir. Harç numunelerinde görülen yüksek miktardaki CaO oranı bağlayıcı olarak kalsiyum kirecinin kullanıldığına işaret etmektedir. Sıva harcı numunesinde de SiO2 oranının diğer harç numunelerine göre daha yüksek olduğu görülmektedir. İncelenen harçların eser oksit miktarları birbirine benzer özellik göstermektedir. Kızdırma kaybı % 29-37 arasındadır.

Harçların Hidrolik Özellikleri

Harçlarda TG/DTA analizleri sonucunda belirli sıcaklık aralıklarında gerçekleşen kütle kayıpları belirlenmiştir. Namazgah ve Zaviye yapılarından alınan harç numunelerinin 200°C, 600°C ve 900 °C’lerdeki kütle kayıplarının Namazgah sıva harcı numunesinden daha fazla olduğu, CO2/H2O oranlarının ise taş taş arası duvar örgü harçlarında ortalama 34, sıva harcı numunelerinde ise ortalama 6 olduğu belirlenmiştir (Tablo 4).

Tablo 4 Harçların Hidrolik Özellik Sonuçları.

Numune adı

TG/DTA

Fiziksel bağlısu kaybı

(%)

Kimyasal bağlı su kaybı

H2O (%)

CO2 kaybı

(%)

Hidrolik özellik

CO2/H2O

NH1 0.20 1,10 36,14 32,85

NS1 1,06 3,77 22,60 5,99

ZH1 0.61 2,01 31,20 15,52

SampleSiO2

%

Al2O3

%

Fe2O3

%

MgO

%

CaO

%

Na2O

%

K2O

%

NH1 6,23 1,46 0,97 1,20 52,57 0.07 0,22

NS1 19,04 5,84 3,46 2,73 37,97 0.20 0,93

ZH1 16,04 2,11 1,28 2,56 43,15 0.17 0,50

371


SONUÇ

Tarihi yapılarda kullanılan özgün yapı malzemelerden olan kireç harçlarının makro ve mikro yapısal, fiziksel, mekaniksel ve kimyasal analizleri yapılarak tanımlanması tarihi yapıların onarımında zorunluluktur.

Bu çalışma kapsamında incelenen Denizli ili İlbade mezarlığında bulunan Osmanlı dönemi tarihi iki yapıdan temin edilen taş taş arası duvar örgü harç örnekleri ile sıva harcı örneklerinin normal yoğunluk, gözeneklilik ve basınç dayanımına sahip oldukları saptanmıştır.

XRD ve petrografik analiz sonuçları incelenen kireç harçlarının ağırlıklı olarak kalsit ve kuvars az oranda da muskovit, dolomit ve kil minerallerinden oluştuğunu göstermiştir.

Kalsitin varlığı bağlayıcı olarak kirecin kullanıldığını, kuvars ise agregaların genellikle silikat mineralleri içerdiğini göstermiştir.

Harç örneklerinin sadece sıva harcının hidrolik özellikte oldukları TG/DTA analizleri göstermektedir. Sıva harcının bu özelliğinin bünyesindeki agregalarda yapay puzolan olan koyu renkli pişmiş tuğla kırıklarının da bulunmasından kaynaklandığı düşünülmektedir.

Sonuç olarak yapılan analizler, Namazgah ve Zaviye yapılarında kullanılan harç malzemesi bölgede dağılım sunan kayaçlardan üretilmiş olmasından dolayı fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri açısından benzer özellikler göstermiştir. Taş-taş arası harçların puzolanik olmayan agregalar ve saf kireç kullanılarak üretildiği ve hidrolik özellik göstermediği belirlenmiştir. Sıva harçlarının ise saf kireç ile yapay puzolanların kullanılması ile üretildiği ve hidrolik özellik gösterdiği tespit edilmiştir.

Bu çalışmadan elde edilen veriler, ileriki aşamalarda tarihi yapıların restorasyonu öncesi koruma, onarım ve güçlendirme çalışmalarına ışık tutabilecektir. Diğer bir ifadeyle, tarihi yapılarda kullanılması öngörülen özgün malzeme seçilmesi açısından araştırma yapacak kişi ya da kurumlara yol gösterici nitelikte olabilecektir.

Teşekkür Bu çalışmaya verdikleri destekten dolayı İTÜ Jeokimya Araştırmaları Laboratuvarı’na (XRF ve XRD analizleri için), PAÜ öğretim üyeleri Dr. Nazım Usta ve ve Dr. Tamer Koralay’a (TG/DTG ve Petrografik analizler için) teşekkür ederim.

KAYNAKLAR

Arıkan, B. (2009) Patara Hurmalık Hamamı Antik Yapı Malzemelerinin Mikroanaliz Teknikleri ve Spektroskopik Yöntemlerle Karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 117 s., Eskişehir.

Ashurst, J. (1984) Mortars, plastersandrenders in conservation. Ecclesiastical Architects ‟ and Surveyors‟ Association. London.

Borelli, E. (1999) Conservation of Architectural Heritage Historic Structures and materials/ porosity, ICCROM ARC Laboratory Handbook, Vol. 2 , Rome, Italy.

Boynton R. S., (1966) "Chemistry and Technology of Lime and Lime stone", John Wiley&Sons, New York.

Brook, N., (1985) The Equivalent Core Diameter Method Of Size And Shape Correction İn Point-Load Testing, International Journal of Rock Mechanics and Mining Science&Geomechanics Abstract.,22/2, 61-70.

Güleç. A., Ersen, A., (1998), Characterization of Ancient Mortars: Evaluation of Simple and Sophisticated Methods, Journal of Architectural Conservation, 1,56-67.

Kozlu, H. (2010) Kayseri Yöresindeki Tarihi Harçların Karakterizasyonu Ve OnarımHarçlarının Özellikleri. Doktora Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

Lea, F.M. (1940) Investigations on Pozzolanas, Building Research, Technical Paper No.27, s.1-63.

Moropoulou, A., Bakolas, A. and Anagnostopoulou, S. (2005) Composite Materials in Ancient Structures. Cement&Concrete Composites. 27: 295-300.

Oguz, C., Türker, F., Koçkal, N.U. (2015) Andriake Limanı’nda Roma, Bizans ve Selçuklu Dönemi Harçların Özellikleri, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası, Teknik Dergi, 26(1), 2015, pp. 6993-7013.

RILEM, (1980) "Tests Defining the Structure", Materials and Construction 13, pp.73.

RILEM, (2005) Investigative Methods For The Characterisation Of Historic Mortars, in Materials and Structures 38, Part 1 and Part 2, s.761-769, 771-780.

Teutunico, J. M. (1988) A laboratory manual for architectural conservation. . ICCROM Sintesi Grafica. Rome.

TS 1015-11 (2000) and TS EN 1015-11/A1 (2007) Kagir harcı - Deney metotları - Bölüm 11: Sertleşmiş harcın basınç ve eğilme dayanımının tayini, TSE Ankara.

TS 699, (1987) Tabii yapı taşları muayene ve deney metotları, TSE, Ankara.

Uğurlu, E. ve Böke, H. (2013) Roma Dönemi ‘Cocciopesto’ Harçlarının Özellikleri. 4. Tarihi Yapıların Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu. 27-29 Kasım, İstanbul, 131-141.

Ulukaya, S., Yüzer, N. ve Yoruç-Hazar, A. B. (2013) Kireç Harçlarının Tanımlanmasında Uygulanan Deney Yöntemlerinin Bizans, Selçuklu ve Osmanlı Yapı Örneklerinde İrdelenmesi. 4. Tarihi Yapıların Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu. 27-29 Kasım, İstanbul, 289-300.

372


SONUÇ

Tarihi yapılarda kullanılan özgün yapı malzemelerden olan kireç harçlarının makro ve mikro yapısal, fiziksel, mekaniksel ve kimyasal analizleri yapılarak tanımlanması tarihi yapıların onarımında zorunluluktur.

Bu çalışma kapsamında incelenen Denizli ili İlbade mezarlığında bulunan Osmanlı dönemi tarihi iki yapıdan temin edilen taş taş arası duvar örgü harç örnekleri ile sıva harcı örneklerinin normal yoğunluk, gözeneklilik ve basınç dayanımına sahip oldukları saptanmıştır.

XRD ve petrografik analiz sonuçları incelenen kireç harçlarının ağırlıklı olarak kalsit ve kuvars az oranda da muskovit, dolomit ve kil minerallerinden oluştuğunu göstermiştir.

Kalsitin varlığı bağlayıcı olarak kirecin kullanıldığını, kuvars ise agregaların genellikle silikat mineralleri içerdiğini göstermiştir.

Harç örneklerinin sadece sıva harcının hidrolik özellikte oldukları TG/DTA analizleri göstermektedir. Sıva harcının bu özelliğinin bünyesindeki agregalarda yapay puzolan olan koyu renkli pişmiş tuğla kırıklarının da bulunmasından kaynaklandığı düşünülmektedir.

Sonuç olarak yapılan analizler, Namazgah ve Zaviye yapılarında kullanılan harç malzemesi bölgede dağılım sunan kayaçlardan üretilmiş olmasından dolayı fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri açısından benzer özellikler göstermiştir. Taş-taş arası harçların puzolanik olmayan agregalar ve saf kireç kullanılarak üretildiği ve hidrolik özellik göstermediği belirlenmiştir. Sıva harçlarının ise saf kireç ile yapay puzolanların kullanılması ile üretildiği ve hidrolik özellik gösterdiği tespit edilmiştir.

Bu çalışmadan elde edilen veriler, ileriki aşamalarda tarihi yapıların restorasyonu öncesi koruma, onarım ve güçlendirme çalışmalarına ışık tutabilecektir. Diğer bir ifadeyle, tarihi yapılarda kullanılması öngörülen özgün malzeme seçilmesi açısından araştırma yapacak kişi ya da kurumlara yol gösterici nitelikte olabilecektir.

Teşekkür Bu çalışmaya verdikleri destekten dolayı İTÜ Jeokimya Araştırmaları Laboratuvarı’na (XRF ve XRD analizleri için), PAÜ öğretim üyeleri Dr. Nazım Usta ve ve Dr. Tamer Koralay’a (TG/DTG ve Petrografik analizler için) teşekkür ederim.

KAYNAKLAR

Arıkan, B. (2009) Patara Hurmalık Hamamı Antik Yapı Malzemelerinin Mikroanaliz Teknikleri ve Spektroskopik Yöntemlerle Karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 117 s., Eskişehir.

Ashurst, J. (1984) Mortars, plastersandrenders in conservation. Ecclesiastical Architects ‟ and Surveyors‟ Association. London.

Borelli, E. (1999) Conservation of Architectural Heritage Historic Structures and materials/ porosity, ICCROM ARC Laboratory Handbook, Vol. 2 , Rome, Italy.

Boynton R. S., (1966) "Chemistry and Technology of Lime and Lime stone", John Wiley&Sons, New York.

Brook, N., (1985) The Equivalent Core Diameter Method Of Size And Shape Correction İn Point-Load Testing, International Journal of Rock Mechanics and Mining Science&Geomechanics Abstract.,22/2, 61-70.

Güleç. A., Ersen, A., (1998), Characterization of Ancient Mortars: Evaluation of Simple and Sophisticated Methods, Journal of Architectural Conservation, 1,56-67.

Kozlu, H. (2010) Kayseri Yöresindeki Tarihi Harçların Karakterizasyonu Ve OnarımHarçlarının Özellikleri. Doktora Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

Lea, F.M. (1940) Investigations on Pozzolanas, Building Research, Technical Paper No.27, s.1-63.

Moropoulou, A., Bakolas, A. and Anagnostopoulou, S. (2005) Composite Materials in Ancient Structures. Cement&Concrete Composites. 27: 295-300.

Oguz, C., Türker, F., Koçkal, N.U. (2015) Andriake Limanı’nda Roma, Bizans ve Selçuklu Dönemi Harçların Özellikleri, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası, Teknik Dergi, 26(1), 2015, pp. 6993-7013.

RILEM, (1980) "Tests Defining the Structure", Materials and Construction 13, pp.73.

RILEM, (2005) Investigative Methods For The Characterisation Of Historic Mortars, in Materials and Structures 38, Part 1 and Part 2, s.761-769, 771-780.

Teutunico, J. M. (1988) A laboratory manual for architectural conservation. . ICCROM Sintesi Grafica. Rome.

TS 1015-11 (2000) and TS EN 1015-11/A1 (2007) Kagir harcı - Deney metotları - Bölüm 11: Sertleşmiş harcın basınç ve eğilme dayanımının tayini, TSE Ankara.

TS 699, (1987) Tabii yapı taşları muayene ve deney metotları, TSE, Ankara.

Uğurlu, E. ve Böke, H. (2013) Roma Dönemi ‘Cocciopesto’ Harçlarının Özellikleri. 4. Tarihi Yapıların Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu. 27-29 Kasım, İstanbul, 131-141.

Ulukaya, S., Yüzer, N. ve Yoruç-Hazar, A. B. (2013) Kireç Harçlarının Tanımlanmasında Uygulanan Deney Yöntemlerinin Bizans, Selçuklu ve Osmanlı Yapı Örneklerinde İrdelenmesi. 4. Tarihi Yapıların Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu. 27-29 Kasım, İstanbul, 289-300.

373


1

Uçucu Kül ve Polipropilen Lif İçeren Kireç Harçlarının Tarihi Yapıların Güçlendirilmesi Açısından Değerlendirilmesi

Şakir Erdoğdu1 Ufuk Kandil2 1,2Karadeniz Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü 61080 Trabzon

E-Posta: [email protected], [email protected],

Safa Nayır 3 Memduh Nas4

3,4Karadeniz Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü 61080 TrabzonE-Posta: [email protected], [email protected]

Özet

Tarihi yapılarda kireç esaslı harçların kullanımı oldukça eskiye dayanmaktadır. Kireç harçları şekil değiştirme yeteneği az olan gevrek malzemelerdir. Harç sıvanın kalıcılığı üzerinde olumsuz etkisi olan bu durumu sıvanın sünekliği arttırılarak iyileştirmekmümkündür. Süneklik polipropilen lif kullanarak sağlanabilir. Bunun yanı sıra uçucu kül kullanmak suretiyle harcın işlenebilirliği de önemli ölçüde iyileştirilebileceği ifade edilmektedir. Polipropilen lif ve uçucu kül birlikte kullanıldığında kireç harçlarınınişlenebilirlik ve sünekliklerine olabilecek olumlu etkilerin yanı sıra mekanik özelliklerinde de olumlu etkileri beklenir. Böylece olumsuz çevre koşullarında daha uzun ömürlü kireç sıva elde etmenin önü açılmış olacaktır. Gerçekleştirilen deneyselçalışma ile uçucu kül ve polipropilen lifin kireç sıvanın kalıcılığı ve mekanik davranışı noktasında önemli bulgular elde edilmiştir. Lif kullanıldığında kireç sıvanın basınç dayanımında hafif bir artış sağlanırken eğilmede çekme dayanımı özellikle uzun lif kullanıldığında artış daha da belirginleşmiştir. Lif uzunluğu kırılma enerjisi noktasında katkısı kısa liflere göre daha yüksektir. Lif kullanımı kılcallık katsayısı değerini belirgin bir şekilde arttırmaktadır.

Anahtar sözcükler: Tarihi yapılar, Kireç harçları, Dayanıklılık, PP lif, Uçucu kül.

Giriş

Türkiye tarihi yapılar açısından oldukça zengin bir ülkedir. Geçen zaman ve teknolojik ilerlemenin neden olduğu hava kirliliği gibi sebepler tarihi mirasımızın parçası olan tarihi yapılar üzerinde önemli hasarlar meydana getirmektedir. Bu bakımdan yapılan projelerde tarihi yapıların korunmasının önemi artmıştır. Tarihi yapıların bakımı yeterince etkin yapılmaması nedeniyle koruma ve restorasyon faaliyetlerine önem verilmelidir. Restorasyonda dikkat edilmesi gereken en önemli husus tarihi yapıda orijinal olarak kullanılmış malzemeye yakın bir malzeme kullanmaktır (Arıoğlu ve Acun, 2006).

20. yy boyunca restorasyon çalışmalarında kireç harcı yerine sıklıkla çimento harcı kullanılmıştır. Çimento harcının kullanılması bazı uyuşmazlıklara neden olmaktadır.

Documents

Denizli Yöresindeki Osmanlı Dönemi Tarihi Yapılarında Kullanılan … · 2016-06-29 · Denizli Yöresindeki Osmanlı Dönemi Tarihi Yapılarında Kullanılan Harçların Özellikleri*