T.C.

İstanbul Üniversitesi

Sosyal Bilimler Enstitüsü

Taşınabilir Kültür Varlıklarını Koruma ve Onarım Anabilim Dalı

Yüksek Lisans Tezi

GÜVERCİNKAYASI KERPİÇ

KARAKTERİZASYONU

SİNA NOEİ

2501080780

Tez Danışmanı

Doç. Dr. Ahmet Güleç

İstanbul 2011

Bu çalışma, İstanbul Üniversitesi Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir.

Proje No: 6551

ÖZ

Bu çalışmada, Güvercinkayası’nda bulunan kerpiç harçlarının görsel analizi,

tane boyutu dağılımı analizi, Hidrometre analizi, Atterberg limitlerinin belirlenmesi,

kalsinasyon ve asitle muameleden sonra stereo ve polarizan mikroskop, petrografik,

XRD (X Ray Diffraction) ve ICP (Inductiveli Coupled Plasma), SEM-EDX ve BET

analiz yöntemleri kullanılarak yapılmıştır. Bu analizlerle kerpiç harç ve sıvaların

içerikleri belirlenmiş, dönemine ait harç ve sıva teknolojisi belirlenerek referans

değer olarak literatüre katkı sağlanmasının yanında onarım aşamasında benzerlerinin

üretilmesi için harç ve sıva karışımları tespit edilecektir. Yapılan analizlerin

sonuçlarına göre, Güvercinkayası’ndaki kerpiç bloklar, dam çökükleri ve taban

sıvalarında tüf nitelikli mineraller ve yüksek oranda kireç tespit edilmiştir, sadece

duvar sıvalarında kullanılan çamur harçlarda montmorillonit ve klorit kil mineralleri

bulunmuştur. Böylece Güvercinkayası’nda yapı teknolojisi değiştirilmezken,

onarımda kullanılan yeni harç ve sıvaların orijinal malzemeler üzerine fiziksel ve

mekanik baskı yapması da engellenmiş olacaktır.

ABSTRACT

In this study, the adobe mortars and mud bricks from Güvercinkayası

excavation will be analysis by using visual, Hidrometry, Atterberg Limits,

calcinations, acid reaction, spot test, analytical methods, texture (stereo microscope),

Petrographic, XRD, ICP-MS, SEM-EDX and BET. By carrying these analytical

methods, the composition and the technologies of adobe mortars and mud bricks will

be identified. By using these compositions in restoration mortars, the production

technology of mortars will not change and physico-mechanical stresses on original

material will be prevented.

i

ÖNSÖZ

Bu tez çalışmasında, Aksaray ilinin Çatalsu beldesinde bulunan ve Orta

Kalkolitik (MÖ 4750-5200) döneme tarihlenen Güvercinkayası kazısında bulunan

kerpiç bloklar, dam çökükleri ve duvar sıvalarının karakterizasyonu konu edilmiştir.

Öncelikle, bütün hayatım boyunca bana hem maddi ve hem manevi olarak

desteklerini sürdüren ve yardımlarını esirgemeyen annem Ruhbakş Kazemi, babam

Manuçehr Noei ve abim Varahram Noei’ye sonsuz teşekkür ve şükranımı sunarım.

Sevgili hocam Prof. Dr. Sevil Gülçur’a, kazısında hem Arkeoloji bilimi

hakkında ve hem de hayat hakkında bana öğrettiklerinden ve bana destek verip,

güvenerek kazısında bulunan malzemeleri çalışmak üzere verdiği için sonsuz

teşekkür ederim. Ayrıca lisans döneminden itibaren bilimsel tartışmalarla bana

birçok şey öğreten hocam ve danışmanım Doç. Dr. Ahmet Güleç’e de çok teşekkür

ederim.

İstanbul Üniversitesi Toprak Anabilim Dalı Laboratuarında hidrometry

analizinin bütün detaylarını bana öğreten ve analizlerin yapımında bana vakit ayıran

ve yardım eden hocam Doç. Dr. Orhan Sevgi’ye şükranlarımı sunarım.

XRD analizlerimi, hiçbir karşılık beklemeden ve saatlerce zaman ayıran Prof.

Dr. Sinan Öngen, Doç. Dr. Davut Laçin ve Doç. Dr. Namık Aysal’a ve İstanbul

Üniversitesi Jeoloji Bilim Dalı Laboratuarı’na sonsuz teşekkür ederim.

KUDEB Laboratuarı’nda çalışan meslektaşlarım ve sınıf arkadaşlarım olan

Ergün Çağıran ve Fatih Kocaışık’a, elek analizlerimin yapımında bana

yardımlarından dolayı teşekkür etmek isterim. Ayrıca tezi hazırlama aşamasında

bana her türlü bilgisayar desteği sağlayan meslektaşım Tuba Akar’a çok teşekkür

ederim.

Sina Noei

Mayıs 2011

ii

İÇİNDEKİLER…………………………………………………………………Sayfa

Öz- Abstract…...……………………………………………………………….……i

Önsöz……………………………………………………………………………......ii

İçindekiler………………………………………………………………………..…iii

Tablo Listeleri………………………………………………………………………vii

Resim Listeleri………………………………………………………………..……viii

Şekil Listesi…………………………………………………………………………ix

Kısaltmalar Listesi………………………………………………………..…………x

1. GİRİŞ…………………………………………………...……………….….…..1

2. TOPRAĞIN OLUŞUMU VE KİLLERİN ÖZELLİKLERİ..…..……..4

2.1.Toprağın Yapısı ve Oluşumu....................................................................4

2.2. Kil Minerallerinin Yapısı ve Oluşumu………………………...….…….9

2.3. Kil Minerallerinin Kristal Yapısı………………………………...…….11

2.4. Kil Minerallerinin Sınıflandırılması………………………………...….13

2.4.1.İki Tabakalı Kil Mineralleri………….……………………….14

2.4.2.Üç Tabakalı Kil Mineralleri……………………………...…...16

2.4.3. Dört Tabakalı Kil Mineralleri…………………………….…..19

2.4.4. Alofan ……………………………………………….……….20

2.5. Kerpiç Yapım Yöntemleri……………………………………….….…21

2.5.1. Nehir ve Göl Kenarlarından Kesilerek Çıkarılan Kerpiçler….21

2.5.2. Pisse Tekniği………………………………………………….21

2.5.3. Dövme Tekniğiyle Kerpiç Duvar Yapımı………………...….22

2.5.4. Omurgalı Kerpiç Duvar Yapımı……………………..…….…22

2.5.5. Hatıllı Kerpiç Duvar…………………………….….…...……22

iii

2.5.6. Yığma Kerpiç Duvar Örme Tekniği……………………….…23

2.5.7. Kerpiç Bloklar İle Duvar Örme Tekniği…………….………..23

3. GÜVERCİN KAYASI MALZEMESİ VE İÇERİĞİ………….………..25

3.1. Güvercinkayası Tarihçesi ve Yapı Malzemesi………………….……...25

3.2. Güvercinkayası’nda Belgeleme Çalışmaları…………………………...27

3.3.Tarihi Eserlerde Genel Koruma Basamakları…………………………..29

4. KERPİÇLERDE BOZULMA NEDENLERİ……………..…..….….…..34

4.1. Fiziksel Bozulmalar……...………………………………….……...…..34

4.1.1. Yükselen Nemden Dolayı Oluşan Bozulmalar…………...…..34

4.1.2. Yağmurdan Kaynaklanan Bozulmalar……….…………….…35

4.1.3. Ortamdaki Nem ve Suda Çözünebilir Tuzlarından Kaynaklanan Bozulmalar………………………………………….…………..…..35

4.1.4. Sürekli Yağmur ve Rüzgârla luşan Bozulmalar………....…...35

4.1.5. Sıcaklık ve Bağıl Nemden Kaynaklanan Bozulmalar…..……36

4.1.6. Sürekli Nemli Ortamlarda Oluşan Bozulmalar…………..…..36

4.1.7. Yüksek Sıcaklıktan Kaynaklanan Bozulmalar………….……36

4.1.8. Düşük Sıcaklıktan (Soğuktan) Kaynaklanan Bozulmalar…....37

4.1.9. Sürekli Değişen Hava Sıcaklığından Kaynaklanan Bozulmalar…………………………….…………..……………......37

4.1.10. Suda Çözünen Tuzlardan Kaynaklanan Bozulmalar………..37

4.1.11. Yapım Malzemelerinden Kaynaklanan Bozulmalar…….......38

4.1.12. Rüzgardan Dolayı (erozyon) Oluşan Hasarlar……………...38

4.2. Kimyasal Bozulmalar…………………………………………………..38

4.3. Biyolojik Bozulmalar……………………………………………….....39

iv

4.4. Yanlış Müdahaleler Sonucu Oluşan Tahribatlar……………………….40

4.5. Depremlerden Kaynaklanan Tahribatlar……………………………….40

4.6. Yangından Kaynaklanan Bozulmalar……………………..…………....41

5.KERPİÇLER ÜZERİNDE YAPILAN ÇALIŞMALAR………...….….42

5.1. Örneklerin Görsel Tanımları…………………………………………...42

5.2. Fiziko-Mekanik Analizler.……………………………………………..43

5.2.1. Elek Analizi………………………………………….……….44

5.2.2.Hidrometre Analizi.………………………………..……...…..44

5.2.3. Atterberg Limitleri…………………………………...……….45

5.2.4. Nem Miktarı………………………………………….……....47

5.2.5.Özgül Ağırlık………………………………………….………47

5.3.Petrografik Analizler…...…...…………………………………..47

5.4. Basit Kimyasal Analizler…………………………………….….……...48

5.4.1. Asitle Muamele Analizi……………………………….….......48

5.4.2. Kızdırma Kaybı Analizi………………….……….…………..48

5.4.3. Tuz Testleri……………………………………………..…….49

5.4.4. Yağ Ve Protein Testi…………………………………...…….50

5.4.5.Organik Madde Analiz…………………….………………….51

5.5. Aletli Analizler…………………………………….…..……….51

5.5.1. SEM-EDX Analizi……………………………………………51

5.5.2. XRD Analizi………………………………………………….51

5.5.3. ICP-MS Analizi………………………………………...…….52

5.5.4. BET Analizi…………………………………………...……...52

v

6. ANALİZL SONUÇLARI……………………....………….…..……...……53

7. KERPİÇLERİN KORUMA VE ONARIMINA YÖNELİK ÖNERİLER………………………………………………....…………….……...63

7.1. Kazıl Alanında Bulunan Kerpiçlerin Tekrar Gömülmesi………....……64

7.2. Çatı İle Kerpiç Eserlerin Korunması…………………………...………65

7.3. Çamur Harçlarla Koruma………………………………………...…….66

7.4. New Mexico da Yapılan koruma denemeleri……………………...…...66

7.5. Güvercinkayas’ında Yapılan Deneysel koruma Uygulamalar……...….67

7.5.1. Paraloid B 72 ile Sağlamlaştırma ………………………...….67

7.5.2. P.V.A. ile Sağlamlaştırma…………………...…………….....68

7.5.3. Etil Silikat ile Sağlamlaştırma…….………………….………68

7.5.4. Primal AC 33 ile Sağlamlaştırma…………………….………70

8. SONUÇ………………………………………………………………………..72

9. KAYNAKÇA…………………………………………………………...……74

10.TABLOLAR…………………………………………………….……..….....83

11. RESİMLER…………………………………………………………………89

12. ŞEKİLLER …………………………………………………………...…....94

vi

TABLO LİSTESİ

1. Tablo: Kil Minerallerini Sınıflandırılması……………..………………………...83

2. Tablo: Asitle Muamele, Kalsinasyon ve Kalsinasyon sonrası Elek Analizi

Sonuçları……………………………………………………………………………84

3. Tablo: Elek Analizi................................................................................................84

4. Tablo: ICP Analizi Sonuçlarının Karşılaştırılması……………………………….85

5. Tablo: Hidrometry Analiz Sonuçları…………………………………………….86

6. Tablo: Tuz, Yağ, Protein, Özgül Ağırlık ve Organik Madde Test Sonuçları……87

7. Tablo: SEM-EDX Sonuçları…………………………………………………....87

8. Bet Analiz Sonuçları Tablosu…………………………………………………....88

vii

RESİM LİSTESİ

Resim 1. Güvercinkayası Genel Görünümü………………………………………89

Resim 2. Kerpiç Bloklar…………………………………………………………..89

Resim 3: Çıkan Kerpiç Blokların Fotoğrafı………………………………………90

Resim 4.Taban Sıvasının Periyodik Bakımlarla Kat Kat Oluşumu………………90

Resim 5. Üzerinde Saz İzleri ve Saz Bulunan Dam Çöküğü Örneği……………..91

Resim 6. 8. Örneğin Polarizan Mikroskop Fotoğrafı……………………………..91

Resim 7. Örnek 1, 1. Bölge SEM Görüntüsü……………………………………..92

Resim 8. Örnek 1, 2. Bölge SEM Görüntüsü……………………………………..92

Resim 9. Örnek 3, 1. Bölge SEM Görüntüsü……………………………………..93

Resim10. Örnek 3, 2. Bölge SEM Görüntüsü……………………………………..93

viii

ŞEKİL LİSTESİ

Şekil 1. Kil minerallerinin yapısı………………………………………………...…94

Şekil 2. Kil Minerallerinin Yaprakçıklarının Arasına Su Moleküllerinin Girişinin

Mineralin Tabakalı Yapısı İle İlişkisi. (Kantarcı, 2000)……..…………………….94

Şekil 3. Güvercinkayası’nın Basitleştirilmiş Planı…………………………………95

Şekil 4. Kil, Silt ve Kum Miktarına Göre Toprak Üçgeni (Kantarcı, 2000)…..…..96

Şekil 5. Yanlış Malzeme Kullanımından Dolayı Kaynaklanan Bozulmalar…..…...96

Şekil 6. 1. Örnek XRD Grafiği………………………………...………….……….97

Şekil 7. 2. Örnek XRD Grafiği…………………………………………….…...….97

Şekil 8. 3. Örnek XRD Grafiği……………………………………………….……98

Şekil 9. 5. Örnek XRD Grafiği………………………..…………………….……..98

Şekil 10. 6. Örnek XRD Grafiği……………………………...…………….……...99

Şekil 11. 8. Örnek XRD Grafiği………………………………….………….……99

ix

x

KISALTMALAR LİSTESİ,

ICCROM : International Center for the Study of the Preservation and Restoration of Cultural Property

IIC : International Institute for Conservation of Historic and Artistic Works

M.Ö. : Milattan Önce

g : Gram

mg : Miligram

ml : Mililitre

mm : Milimetre ◦C : Derece Santigrat

W : Weight

µ : Mikron

l : litre

ppm : Percent Per Million

m2 : Metre Kare

m3 : Metre Küp

cm3 : Santimetre Küp

nm : Nanometre

cm : Santimetre

vs : ve Saire

vb : ve Benzeri

Yz.Aln. : Yüzey Alanı

Göz. : Gözeneklilik

Mkt. : Miktar

Avr. : Averaj

1. GİRİŞ

Önceleri, mağaralarda yaşayan insanlar avcılık ve besin toplayıcılığıyla

geçiniyordu. Buzulların erimesi ve iklim koşullarının değişimiyle birlikte insanlar

mağaralardan çıkmış ve ilk olarak dallardan yararlanılarak basit barınaklar, daha

sonrada kulübeler yapmaya başlamıştır. Bu sürecin devamında hayvan ve bitkilerin

evcilleştirilmesiyle birlikte, ilk köyler kurulmaya başlanmıştır. Bu köylerin

kurulmasıyla ilkel barınaklar yerini killi toprak ve suyun karışımından oluşan kerpiç

evlere bırakmıştır.

Kerpiç, günümüzden yaklaşık on bin yıl öncesinden beri insanların barınmak

için yararlandıkları yapı malzemelerinin en çok kullanılanıdır. Tuğla ve çimento

endüstrisinin gelişmesi ile birlikte şehir yapılarında kullanımından vazgeçildiği halde

ekonomik nedenlerle kerpiç kırsal kesimde hala kullanılmaktadır. Diğer yapı

malzemelerinin geri dönüşümü söz konusu olmadığı halde kerpiç öğütülüp,

ıslatılarak yeniden kullanılabilmekte ve zaman içinde toprağa karışarak doğaya zarar

vermemektedir. Kerpicin ısı tutucu bir malzeme olması, kışın ısıtma, yazın soğutma

enerjisinden ve yakıttan tasarruf sağlamaktadır. Ayrıca kerpiç yapı, uygun ısı ve nem

dengesi ile sağlık açısından da iyi bir biyoklimatik konfor sağlamaktadır

(Akman,1996).

Bu malzemenin diğer yapı malzemelerine göre en önemli avantajı ham

maddesinin hemen hemen her yerde bulunabilmesi ve kolay şekil almasıdır.

Mesapotamya, Anadolu, Kafkasya ve İran da yapılan kazılarda bulunan ve Neolitik

döneme tarihlenen kerpiçler önceleri elde şekillenmiş çamur harçlarından yapılmış

veya nehir kenarlarında oluşan yataklardan direkt olarak kesilerek yapıda

kullanmıştır*. Daha sonraları ise hazırlanan çamur harcının kalıplara dökülüp güneş

altında kurutulmasıyla daha sağlam ve dayanıklı kerpiç bloklar üretilmiş ve yapılarda

kullanılmıştır.

Ancak kerpiç günümüz gereksinimlerine cevap verebilecek nitelikte değildir.

Toprak malzemenin en büyük iki sakıncası basınca karşı dayanımının az, su ve

rutubete karşı duyarlılığın fazla olmasıdır. Günümüzde Arkeolojik kazılar sonucu

* Bakınız kerpiç yapım yöntemlerine.

1

ortaya çıkan kerpiç yapıların korunması en önemli sorun olarak karşımıza

çıkmaktadır. Bu konuya yönelik çalışmalarda kerpiç harçlarına kireç, çimento, alçı,

uçucu kül veya sağlamlaştırma ve su itici özellikleri olan bazı kimyasal, inorganik ve

organik maddeler katılarak dayanımı arttırılmaya çalışılmıştır.

Ancak tarihi yapıların korunmasındaki önemli ilkelerden biri, koruma amaçlı

uygulamaların orijinal malzemenin niteliklerini değiştirmeden yapılmasıdır

(Licciardi, v.d. 2008: 41). Bu kural göz önüne alındığında yukarda bahsedilen katkı

maddelerin kullanımı orijinal malzemenin içeriğini değiştirecek olması, eserin

otantiklik değerinde kayıplara neden olacağı için, bu malzemelerin kullanımı çok

doğru olmamaktadır.

Kerpiç yapılarının koruma ve onarım çalışmalarının teşhis aşaması genelde üç

başlık altında yapılmaktadır. Bunlardan birincisi, kerpiçlerin üretiminde kullanılan

malzemelerin karakterizasyon çalışmalarıdır. Bu tip çalışmalar kerpiçlerin

içeriklerinin saptanması, harçların hangilerinin birbirine benzeştiğinin tespiti ve

sonuçların bir veri tabanı haline getirilmesine yöneliktir. İkincisi, malzeme

karakterizasyonu ile birlikte uygun harç üretimi ve yapılan deneylerle değişik

organik ve inorganik maddelerin davranışlarını anlamak ve orijinal malzemeye

uygun olan sağlamlaştırıcı ve su itici gibi malzemelerin denenerek uygunluğunun

tespit edilmesidir. Üçüncü tip çalışmalar ise, yerel bölgede bulunan toprağın

niteliğinin, yapıda kullanılan inşaat tekniklerinin araştırılması, yakında bulunan kil

yatakların belirlenerek bunlardan alınan örneklerin analizinin yapılması, içerik

analizlerinden elde edilen verilerle karşılaştırılıp orijinaline uygun olan harçların

saptanması ve o dönemin inşaat teknikleriyle uygun harç ve blokların üretilmesidir.

Üçüncü tipte çalışmalar için, laboratuar çalışmalarının yanı sıra alanda

yapılan bazı basit deneylerle çok faydalı verilere ulaşmak mümkündür. Bu tür

çalışmalarda örnek alma safhasında, örneklerin yüzeye yakın yerlerden alınmaması

gerekmektedir (Dehkordi 2008: 216). Örnekler alınırken toprak çeşidinin

belirlenmesi için basit testlerle (“odor, touch, adhesion, water retention test,” v.b.)

toprağın cinsi hakkında çok faydalı bilgiler sağlanabilmektedir (Houben, 2003: 48).

2

Yapılan bu çalışmada Güvercinkayasının kerpiç blokları, dam çökükleri ve

taban ve duvar sıvalarının karakterizasyonu konu edilmiştir. İleri analiz teknikleri ile

yapılan analiz sonuçları karşılaştırıldığında, basit kimya laboratuarında yapılan

analizlerin sonuçlarının desteklendiği ve uygulama yapmak üzere hazırlanacak

malzemeler için yeterli olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada kerpiçlerin içeriğinin

belirlenmesi sonucunda kazı alanında yapılmak istenen rekonstrüksiyon,

sağlamlaştırma ve dolgu gibi onarımlarda orijinal malzemeye en yakın olan

karışımların belirlenmesi ve bu doğrultuda uygulamaların yapılması

sağlanabilecektir.

3

2. TOPRAĞIN OLUŞUMU VE KİLLERİN ÖZELLİKLERİ

2.1.TOPRAĞIN YAPISI VE OLUŞUMU

Magmatik, metamorfik ve sedimenter kayaçlar, fiziksel, mekanik ve kimyasal

etkenlerle parçalanıp, dağılmaları, yani ürünler oluştuması ve yer değiştirmesi

sonucunda toprağı oluştururlar. Ana kayadan veya topraktan koparak ayrılan parçalar

değişik yöntemlerle yer değiştirebilirler. Kayalardan kopan ve ağırlıkları yüzünden

yamaçlardan aşağıya doğru yuvarlanıp yamaçların sonunda biriken topraklara

yamaçlardaki “birikinti topraklar (Colluvial deposits)”, çöllerde oluşup rüzgar ile

hareket eden ve genelde kil içermeyen parçacıklara “yel kökenli birikintiler (Aeolian

deposites)”, buzulların hareketleriyle yer değiştiren ve aşındırılan topraklara

“buzulların biriktirdiği topraklar (glacial deposites)” denmektedir. En genel toprak

oluşumu ise nehirlerle taşınan ve suyun hızına bağlı olarak yer değiştirme ile oluşan

değişik yapıdaki çökellerdir. “Alüvyonlu birikintiler (Alluvial deposites)” olarak

isimlendirilen bu tür toprakların taşınması sonucunda, bir bölgede değişik içerikte

topraklar meydana gelebilmektedir (Jiyao, 1990: 73).

Toprağın, magmatik kayaçların ufalanıp ayrışmasıyla oluşmuş inorganik

malzemeler ile canlıların atıklarından oluşan organik malzemenin fiziksel ve

kimyasal ayrışmaları sonucu oluştuğunu bilmekteyiz. Toprak bu inorganik ve

organik kökenli maddelerin yanı sıra su ve boşluk (gözenek) içermektedir (şekil 1).

Genel olarak toprakların inorganik kısım yaklaşık % 45, organik kısım %5, kalan

%50 ise su ve boşluk kısmıdır (Akalın, 1988: 12).

Toprağın inorganik kısmında, ya kayaların ufalanıp ayrışmaları sonucu oluşan

veya sonradan oluşan iki tip mineral vardır. Bunların bir kısmı ana kayadan sadece

fiziksel olarak ayrılıp, kimyasal değişmelere uğramadan varlıklarını aynen

sürdürenlerdir. Bunlara orijinal veya birincil (primer) mineraller adı verilir. Örneğin

kuvars ve feldspat topraklarda en fazla rastlanan birincil minerallerdendir. Eğer bir

mineral, birincil minerallerin sıcaklık, gaz veya sıvıların etkisi ile kimyasal içerik

olarak değişmesi sonucunda meydana gelir ve orijinal yapı ve bileşimlerini

4

değiştirerek tamamen farklı bir yapı ve bileşime dönüşürse bu minerallere ikincil

mineraller denir (Knobel, 1998: 63).

Kil minerallerinin büyük bir kısmı ile hematit, limonit ve jips ikincil mineral

gurubunun önemli örnekleridir. Killer, toprakların fiziksel özellikleri üzerinde

değişik etkiler yapmaktadır. Ayrıca organik maddeler, toprak tanelerinin birleşerek

agregaları meydana getirmesini ve su tutma kapasitesinin artmasını sağlar (Price,

1984:165).

Toprağın daha çok yüzey kısımlarında yer alan organik maddeler, gerek

toprakların oluşumunda gerekse oluşmuş bulunan toprakların özellikleri üzerinde

çok önemli etkilere sahipler. Toprakta bulunan bitkisel ve hayvansal artıklar

mikroorganizmaların yaşama ve beslenme ortamlarını oluştururlar. Bu

mikroorganizmalar organik artıkları ayrıştırarak ince dağılmış, koloidal yapılı olan

toprakların koyu renkli olmasına neden olan ve humus adı verilen maddeyi

oluştururlar. Humusun katı, gaz ve sıvı maddeleri absorblama özelliği killerden en az

üç kat daha fazladır. Bu özelliği yüzünden az miktardaki humus, toprağın fiziksel ve

kimyasal özellikleri üzerinde killer kadar, hatta daha da etkili olmaktadır (Irmak,

1972 : 89).

Toprak içindeki boşluklarda su ve hava vardır. Kaynağını yağışlar ve

sulamanın oluşturduğu su, toprakların oluşumunda fiziksel, kimyasal ve dolaylı

olarak da biyolojik yollardan büyük etki sahibidir. Toprak içeriğindeki hava veya

toprağın gaz fazı, mevcut su miktarı ile ters orantılı olarak değişmektedir. Bileşimi

atmosfer ile benzer olan toprak havasında atmosfer havasına göre yaklaşık 10-20 kat

kadar fazla karbondioksit (CO2) bulunmaktadır. Çünkü bitki kökleri ve

mikroorganizmalar gelişirken solunumlarında oksijen kullanmakta ve bunu

karbondioksit halinde geri vermektedirler. Toprak havasındaki karbondioksit (CO2)

su ile birleşerek karbonik asit oluşturmaktadır ( Jackson, 2005: 49).

H2O (su) + CO2 (gaz)→ H2CO3 (karbonik asit)

Toprağı cansız ve canlı olmak üzere de iki bölüme ayırıp incelemek

mümkündür (Kantarcı, 2000: 51). Cansız bölümde katı kısım ve katı kısmı oluşturan

parçacıkların arasında boşluk kısmı vardır. Bu boşluk kısım toprağın havası ve suyu

5

tarafından doldurulur. Toprağın canlı kısmını ise toprağa bağlı olarak yaşayan

hayvanlar ve bitkiler oluşturmaktadır.

Toprağın cansız (katı) kısmı fiziksel parçalanma ile dağılmış, kimyasal

reaksiyonlarla ayrışmış maddelerden oluşur. Taş ve çakıl toprağın iskeleti olarak

kabul edilir ve toprağın kaba kısmını oluşturmaktadır. Toprağın ince kısmı silt ve

kilden oluşmaktadır. Amerikan standartlarına göre (ASTM D 422) tane boyu

sınıflandırmasında, 0.002 mm çapından ufak olan tanelere kil, 0.002 ile 0.075 mm

çapında olanlara silt, 0.075 mm ile 2.36 mm çapında olanlara kum, 2.36 mm ile 63

mm arasındaki tanelere çakıl, 63 mm ile 200 mm arasında olanlara iri çakıl ve 200

mm den büyük çapta olan agregalar ise taş denmektedir (Kalinski, 2006: 31).

Toprağın inorganik yapısını oluşturan bu maddelerin tane çaplarına göre

yapılan uluslararası değişik sınıflandırmalar vardır. Bu çeşitli sınıflandırmalar

toprakla uğraşan değişik disiplindeki bilim adamlarının (İnşaat, Ziraat, Jeoloji v.d )

kendi çalıştıkları alanın amaçlarına göre yaptığı sınıflandırmalardır.

Toprağın içeriğinde, oluştuğu ana kayada bulunan minerallerden bir kısmı

ayrışmadan bulunurlar. Ana kayadaki minerallerin ayrışmaya dayanıklılığı ve

ayrışmanın hızı, bu minerallerin toprakta bulunuşunu ve miktarlarını etkiler. Ana

kayadaki minerallerden özellikle kuvars, çok güç ayrıştığı için, kuvarslı kayalardan

oluşmuş topraklarda bol miktarda bulunur. Kuvars silikatlarının hidroliz ve

oksitlenme ile ayrışması ve silisin serbest kalması ile ikincil olarak da oluşabilirler.

Kuvars genellikle toprağın kum bölümünü oluşturur. Ancak ufalanarak kil ve silt

boyutuna kadar küçülmüş kuvars kristalleri de bulunmaktadır. Akarsuların yığdığı

kumlar ve rüzgar kumlarından oluşmuş topraklarda kuvars oranı %95’e kadar

çıkabilmektedir (Burt, 2009: 116).

Ilıman bölgelerdeki topraklarda feldspat oranı % 50-55 arasında olup bu

feldspatların %80-90’ı alkali feldspat olan ortoklas ve albitten oluşmaktadır.

Potasyumlu feldspatlar (ortoklas) ile sodyumlu feldspatlar (albit) daha güç

ayrıştıkları halde kalsiyumlu feldspatlar (anortit) ile sodyumlu-potasyumlu

feldspatlar (albit-anortit karışımı olan plajyoklaslar) daha kolay ayrışırlar. Toprağın

içinde piroksenlere, amfibollere, olivine ve biotite genellikle az miktarda rastlanır

(Irmak 1972: 79).

6

Toprakta yukarda bahsedilen minerallerden başka magnetit, ilmenit, titanit,

rutil, zirkon, turmalin v.b. ağır mineraller daha az (%1-2) bulunurlar. Ayrışma ve

yeniden bir araya gelme sonucunda oluşan kalsit, gibs gibi ikincil mineraller,

toprakta önemli miktarlarda bulunmaktadır.

2.1.2. Topraktaki Oksitler

Toprağın oluşumu ve gelişimi sırasında ayrışma ürünleri olarak meydana

gelen maddeler arasında çeşitli metal hidroksitler bulunmaktadır. Bunlar demir,

alüminyum, manganez ve silisyumun hidroksitleri olup, ortamda su bulunduğu

durumlarda metal oksihidroksitleri ve oksitleri ile silis asidi arasında meydana gelen

reaksiyonları sonucunda oluşur. Sonradan suyun kaybı ile hidroksitler tekrar

oksitlere dönüşmektedirler (Kantarcı, 2000: 56).

2.1.2.1. Silisyum Oksitler

Yeryüzünde en fazla bulunan minerallerden biri olan kuvars, sağlam bir

yapıya sahip olduğu için ısı, basınç ve suyun çözücü gücüne karşı dirençlidir.

Toprakta bulunan silisyum dioksitin (SiO2) kaynağı ana kayaların içeriğindeki kuvars

mineralleridir. Silikatların ayrışması sırasında açığa çıkan silisyum dioksit (SiO2),

normal sıcaklıkta α-kuvarsı, yüksek sıcaklıklarda ise (volkanik kayaçlarda) ß-kuvarsı

oluşturur. Silikatların ayrışma sırasında çıkan ortosilis asidi (H4SiO4) su kaybederek

kuvarsa (SiO2) dönüşür. H4SiO4→ SiO2+2H2O↑

2.1.2.2. Alüminyum Oksitler

Silikatların ayrışması sırasında alüminyumun önemli bir kısmı alüminyum

oksit (Al2O3) halinde kil minerallerinin oluşumunda yer alır. Oktahedral yapıdaki

alüminyum oksit ile tetrahedral yapıdaki silisyum oksidin kil minerallerinin tabakalı

7

yapısını oluşturur. Ayrışma ürünlerinin bir kısmı yıkanıp giderken, bir kısmı da gibsit

halinde çöker.

2.1.2.3. Demir Oksitler

Magmatik kayaların demirli mineralleri ayrışma sırasında oksitlenerek Fe2O3

(Hematit) haline dönüşürler. Hematit in rengi esmer kırmızı veya kiraz kırmızısıdır.

Bütün kayalarda, az miktarlarda bulunur ve özgül ağırlığı 5,2 g/cm3’dir. İndirgenme

koşulları oluşmuş ise demir iki değerli olarak, demir karbonatı (siderit, FeCO3),

demir fosfatı (vivianit, FeHPO4), demir sülfatı (FeSO4) ve demir sülfiti (FeSO3)

oluşturur. Demir oksitlerin amorf veya kristal halde bulunmaları, kristal şekilleri,

bileşimleri, toprağın oluşumuna önemli katkıda bulunur. Nemli ve ılık iklim

şartlarında değerli demir iki hidroksit Fe(OH)2 ve demir oksihidroksit FeOOH veya

demir üç hidroksit Fe(OH)3 oluşur. Demir hidroksitler amorf yapıda esmer renkte ve

kil boyutlarındadır. Bunlara kısaca amorf demir hidroksitler denir. Toprağın

esmerleşmesi bu amorf kristaller yüzündendir. Bunlar pozitif elektrik yüküne

sahipler ve negatif elektrik yüklü olan kil mineralleri ile bağlanırlar.

2.1.2.4. Mangan Oksitler

Piroksenler, amfiboller ve mikalardan biyotit gibi bileşiminde mangan

bulunan silikatların ayrışması ile mangan oksitler de oluşur. Zayıf asit, nötr veya

hafif baz ortamda silikatların hidrolizi sırasında Mangan üç hidroksit

(Mn(OH)3.nH2O) amorf olarak oluşur. Amorf Mangan üç hidroksit (Mn(OH)3.nH2O)

aynen demir üç hidroksit ve amorf alüminyum üç hidroksit gibi toprakta yıkanma,

birikme gibi olaylarda etkili olur, organik bileşiklerle organomineral bileşikler yapar

ve toprağın oluşumu ile gelişiminde rol alır. Tamamı koyu esmer-siyahımsı renkte

olan mangan oksitler, demir oksitlerle birlikte bulundukları için demir oksidin

toprağa verdiği kırmızı pas veya esmer rengin daha koyu görünmesine sebep olurlar.

8

Mangan oksitlerin magmatik minerallerdeki miktarları az olduğu için topraktaki

oranları azdır.

2.2. KİL MİNERALLERİNİN YAPISI VE OLUŞUMU

Kil minerallerinin yapısı önceleri yuvarlak olarak kabul ediliyordu. Ancak

daha sonraki araştırmalar sonucu üst üste konulmuş levhalardan oluştuğu

anlaşılmıştır. Bu minerallerin boyutları ve yapısı mineralojik yapı ve oluşum

şartlarına bağlıdır. Bazı parçacıklar mikaya benzer ve tam bir altıgen şeklindedir.

Bazıları muntazam olmayan levhalar halinde, bazıları ise üst üste konulmuş ince

uzun levhalar şeklindedir. Bu minerallerin hepsinde yatay eksenleri dikey

eksenlerinden daha uzundur ve şekli ne olursa olsun, yapıları levha halindeki birçok

yaprakçıktan meydana gelmiştir (Akalın, 1988: 194). Bu yaprakçıklar birbiriyle

değişik kuvvetlerle bağlanmışlardır. Bazıları ıslandıkları zaman suyun bu

yaprakçıklar arasına girmesiyle şişer, bazıları ise su ile temas etmelerine rağmen

bozulmaya uğramazlar.

Kil mineralleri magmatik kayalardaki minerallerin ayrışma ürünlerinden,

tabakalı silikat minerallerinin (mikaların) hidratlaşması ve yaprakçıklarının

aralanmasından ikincil olarak oluşurlar. Ayrıca tortul kayalardaki kil mineralleri

değişim geçirmeden olduğu gibi toprağa karışırlar. Kil minerallerinin oluşumu,

oluştukları minerallerin özelliklerine bağlı olduğu kadar iklim pH ve ortamdaki

katyonlara da bağlıdır. Aynı minerallerden farklı iklim ve ortam (pH ve katyonlar)

şartları altında farklı kil mineralleri oluşabildiği gibi, farklı minerallerden aynı iklim

ve ortam şartlarında aynı kil mineralleri de oluşabilir (Kantarcı, 2000: 70).

Silikatların ayrışması ile oluşan kil mineraller silikat minerallerinden

feldspatlar, piroksenler ve amfibollerin ayrışması ve kristal yapılarının bu ayrışma

sırasındaki değişimi ile ikincil olarak oluşurlar. Silikatların kil minerallerinin

oluşumu sırasında iklim özellikleri, ortam reaksiyonu, ortamdaki katyonların cinsi ile

miktarı oluşacak kil minerallerinin cinsi tayin eder. Ortamın bazik oluşu, yüksek

9

miktarda potasyum, sodyum, magnezyum ve kalsiyum bulunuşu öncelikle üç

tabakalı kil minerallerinin oluşmasına neden olur. ( Kantarcı, 2000: 72 ).

Tabakalı silikat mineralleri olan mikalar (muskovit, biyotit) tabakalarının

aralanması ile kil minerallerine dönüşürler. Öncelikle fiziksel etkiler sonucu mikalar

parçalanarak kil boyutuna kadar ufalanır. Yüzey alanının artışı kimyasal ayrışmanın

daha da artmasına ve mika yaprakçıklarının kenarlarındaki potasyum (K+)

iyonlarının yerine hidrojen (H+), kalsiyum (Ca++) veya magnezyum (Mg++) gibi

iyonların geçmesine sebep olur. Bu fiziksel ve kimyasal ayrışmaların sonucunda

potasyum (K+) kaybeden mika illite dönüşür. Eğer illitin potasyum kaybı devam eder

ve yaprakçıklar aralanmaya devam ederlerse potasyumun yerine (ortamda varsa)

magnezyum ve kalsiyum geçer. Bu gelişme ile illit, vermikülite veya montmorilonite

dönüşür (Ejraei, 2005: 80).

Ortam şartlarının değişimi ile killerin de yapısında değişiklik olabilir.

Özellikle ortamın asitliğinin artması sonucunda (PH 4.5) Üç ve dört tabakalı kil

mineralleri reaksiyona girerek Potasyum, Sodyum, Magnezyum ve kalsiyum

kaybederek iki tabakalı kil minerallere dönüşürler. Daha sonra iki tabakalı kil

mineralleri de ayrışıp silis kaybederek hidrarjillite (gibsite) dönüşürler. Ortamda

fazla miktarda sodyum bulunmasına bağlı olarak sonucunda kil minerallerinin

yaprakçıklarının bir daha bir araya gelmeyecek şekilde birbirinden uzaklaşırlar (

Carins, 1986: 93 ).

10

2.3. KİL MİNERALLERİNİN KRİSTAL YAPISI

Toprağın iki mikrondan küçük kısımlarını oluşturan kil taneleri, birçok

fonksiyonlara sahip olması nedeni ile kerpiç araştırmaları için çok önemlidirler.

Killerin birçok fonksiyonlara sahip olması, bunların kollaidal özellik göstermeleri

nedeniyledir. Killer nemli iken yapışkan ve jelatin yapıda olmalarına karşılık,

kuruduklarında sert ve birbirine sıkı bir şekilde bağlanabilirler (Chesworth, 2008:

137). Bu nedenle toprakların pratikte gözlenen fiziksel özellikleri, büyük ölçüde kil

tipi ve miktarına bağlı olur.

Kil mineralleri aluminyumsilikatların ayrışması sonucunda ikincil olarak

oluşmuş hidroksilli aluminosilikatlardır, ayrıca alçak basınç ve düşük sıcaklıklarda

oluştukları için yaprakçık ve pulcuk halindedirler ve bu yaprakçıklar iki, üç ve dört

tabakalı olabilmektedir ( Bergaya, v.d. 2006: 87 ).

Yaprakçıkların her biri iki, üç veya dört tetrahedral ve oktahedral yapılardan

meydana gelmişlerdir. Tetrahedraller bir silisyum katyonu etrafında yer almış dört

oksijen anyonundan, oktahedraller ise bir alüminyum katyonunun etrafında yer almış

altı oksijen anyonundan oluşurlar. Tetrahedral ile oktahedrallerin üst üste gelip

aralarındaki oksijen köprüler ile bir birine bağlanmaları sonucunda tabakalı bir

yaprakçık meydana gelir. Yaprakçıkların üst üste gelmesiyle de kil mineralleri oluşur

(şekil 1).

İki tabakalı yaprakçıkların yapısında yer alan tetrahedrallerin oksijenleri

yaprakçığın üst yüzeyinde bir oksijen tabakası oluştururlar. Oktahedrallerin alt

yüzeyindeki oksijenlerin açıkta kalan eksi yükleri (elektronlar) ile hidrojenle

birleşerek bir hidrojen ve hidroksit tabakası oluştururlar.

İki tabakalı kil yaprakçıklarının diğer bir kil yaprakçıkları ile üst üste gelmesi

sonucunda tetrahedrallerin oksijen tabakası ile oktahedrallerin hidroksil tabakası

karşı karşıya gelmiş olur. İki tabakanın arasında yer alan hidrojen iyonları (H+) bir

hidrojen bağı kurulmasını sağlarlar. Böylece iki tabakalı kil minerallerinin

yaprakçıkları arasında elektriksel bir çekim gücü ( hidrojen bağı) meydana gelir. Bu

nedenle iki tabakalı kil minerallerinin yaprakçıkları arasına su molekülleri giremez

11

ve yaprakçıklar birbirinden pek fazla uzaklaşamazlar. Yaprakçıkların su almadan

önce aralarında 2,7 Å angstrom* olan mesafe su alma ile değişmez (şekil 2).

Üç tabakalı kil yaprakçıklarının yapısı ortada bir oktahedron, alt ve üstte birer

tetrahedron tabakası şeklindedir (şekil 1). Tetrahidronlardan dolayı yaprakçığın iki

yüzeyinde de oksijen tabakaları yer alır. Kil yaprakçıklarının üst üste gelmesi ile

oksijen tabakaları da karşı karşıya gelmiş olurlar. Negatif yüklü oksijen iyonlarını

birbirine bağlayan katyon olmadığı için yaprakçıklar birbirine elektriksel olarak

bağlanamaz ve aksine birbirlerini iterler. Bu nedenle üç tabakalı kil minerallerinde

yaprakçık aralığı mesela montmorilonit’te 3,4 Ǻ kadar iken, su alınca yaprakçıkların

arasındaki mesafe 14-18 Ǻ çıkar.

Kil mineralleri yaprakçıklı yapılarından dolayı su alınca şişmeye başlarlar ve

bu yaprakçıklar birbirinden belirli bir mesafeye kadar uzaklaşırlar ve böylece

minerallerin yüzey alanları artmaya başlar. Tabaka sayısına göre kil minerallerinin iç

yüzeyi değişir, iki tabakalı kil minerali olan kaolinitin 1 gramında 80 m2, üç tabakalı

olan montmorilonitin bir gramında 800 m2 yüzey alanı vardır. Su alıp şişen kil

minerallerinin bu iç yüzeylerine bazı katyonlar da girerek yerleşebilirler. Böylece kil

mineralleri toprağın su tutma kapasitesini bir yandan da katyon tutabilme

kapasitesini arttırırlar (Reeves, 2006: 91).

*Å: Angström 1 Å =10-10 m = 0.1 nm (nanometre); 1nm = 10-9 m 

12

2.4. KİL MİNERALLERİNİN SINIFLANDIRILMASI

Killer içerdikleri mineralojik bileşimlerine ve minerallerin yapılarına göre

sınıflandırırlar. Kil mineralleri kristal yapılarının yaprakçıklarının kalınlığı, su alıp

şişme yeteneklerini, katyonların izomorf yer değiştirebilme durumunu da etkiler ve

kimyasal bileşimi oluştukları ana materyalin mineralojik bileşimine bağlı olarak

değişiklik gösterir. Kil minerallerinin kimyasal yapısındaki metal elementler ve

bunların oksitlerinin oranları farklı kil mineralleri arasında belirgin bir ayrımın

yapılamayacağını göstermektedir, bu nedenle kil minerallerinin sınıflandırmasında

(tablo 1) daha az değişken olan kristal yapıları esas alınır (Milligan, 1955: 174).

İki tabakalı kil minerallerinin esas kalınlığı 7,2 Å olup bunlardan Kaolinit su

alınca şişmez, halloysit su alınca10,1 Å‘a kadar şişer. Üç tabakalı kil minerallerinin

esas kalınlığı 10 Å olup su aldıklarında kil mineralinin cinsine göre 14-18 Å‘a kadar

şişerler. Dört tabakalı kil minerallerinin esas kalınlığı 14 Å olup, su aldıklarında

şişmezler. Amorf kil mineralleri ise bol su ihtiva eden ve röntgen (X ray) ışınlarında

kristal yapısı göstermeyen alüminyum silikatlardır.

Kil minerallerinde oktahedral tabaka çevresine 6 oksijen toplanabilen kristal

(koordinasyon sayısı) katyonlar tarafından meydana getirilir. Çevresine 6 oksijen

toplanabilen katyonlar alüminyum (Al +3), magnezyum (Mg+2) veya demir (Fe+2)

olabilir. Oktahedral tabakada bu katyonların girebileceği yerlerin 2/3 iki alüminyum

ile doldurulmuşsa bu yapıya dioktahedral, eğer söz konusu yerlerin her üçü de 3

magnezyum tarafından doldurulursa trioktahedral yapı oluşmaktadır (tablo 1).

Tetrahedral ve oktahedrallerde aynı koordinasyon sayısına sahip katyonların yer

değiştirebildiği kil minerallerinde, boşta kalan negatif yüklere karşılıklı iç ve dış

yüzeye yerleşen değiştirilebilir pozitif yüklü iyonlar (katyonlar) bulunmaktadır.

13

2.4.1. İki Tabakalı Kil Mineralleri

İki tabakalı kil minerallerinin yaprakçıkları tetrahedral ve oktahedral

tabakalarının oksijen köprüleriyle birbirine bağlanması sonucunda meydana

gelmişlerdir. Bunların arasında en yaygın olarak bulunanları kaolinit ve halloysit‘tir.

İki tabakalı mineraller 1:1 veya Si:Al (tetrahedrallerdeki silisyumdan dolayı Si,

oktadehrallerdeki alüminyumdan dolayı Al ile belirtilir) olarak gösterilir (Şekil 1).

Kaolinit (Al2O3. 2SiO2.2H2O )

Kaolinit kristalleri üst üste bir alüminyum ve bir silisyumun ince

yaprakçıkların dizilmesinden meydana gelmiştir. Her kristal yapının iki levhası, bu

levhalardaki alüminyum ve silisyum tarafından ortaklaşa tutulmuş olan oksijen ile

bağlanmıştır. Üniteler ise kendi aralarında oksijen ve hidrojen bağları ile sıkı bir

şekilde bağlanmışlardır. Yaprakçıkların arasına su ve diğer katyonların girmesi pek

mümkün olmadığından bu tip killer ıslandığı zaman yaprakçıklar arasında genişleme

görünemez (Akalın, 1988: 195). Bu nedenle kaolinit absorbsiyon yönünden aktif

yüzeyleri sadece dış yüzeyleridir, bundan dolayı da katyon absorbsiyon gücü oldukça

düşüktür. Kaolinit kristalleri genel olarak, altıgen halinde olup kenarları keskindir.

Yaprakçıklar birbirini sıkı sıkıya tuttuklarından, kaolinit killerinin ince levhalar

halinde kırılması kolay değildir. Dolayısıyla diğer silikat guruplarının aksine,

plastiklik, koheziyon, çatlama ve şişme özellikleri zayıftır. Sınırlı dış yüzeyi

genişliğinden dolayı katyon değiştirme kapasitesi çok azdır. Genel olarak kaolinit

yoğun bir kolloidal özellik göstermez. Kaolinitin yoğunluğu 2,61-2,68 g/cm3, Yüzey

alanı 5-20 m2/g arasındadır.

Kaolinitin iki tabakalı olan yaprakçıklarının tetrahedrallerin bulunduğu

yüzeyi oksijen tabakası, oktahedrallerin bulunduğu yüzey hidroksil tabakası ile

kaplıdır. Üst üste gelen yaprakçıkların alt yüzeyindeki hidroksil tabakası (H+ katyonu

arada kaldığı için) birbirini (hidrojen bağı ile) elektriksel olarak çeker. Bu nedenle

esas kalınlığı 7,2 Å, yaprakçık arası açıklığı 2,7 Å olan Kaolinit su alıp şişmez ve

yaprakçıklar birbirinden uzaklaşmaz. Kaolinitin yaprakçıkların arasındaki 2,7 Å

14

aralığa katyonlar giremez. Kaolinit bu özelliğinden dolayı iç ve dış yüzeyi su alma

ile değişmediği gibi içeriğindeki değiştirilebilir katyonları da negatif elektriksel güç

ile pek az bağlayabilir (Irmak, 1972: 81). Kaolinitin katyon değiştirme kapasitesi 3-

15 me†/100 gram arasında olup oldukça düşük sayılır. Kaolinit içeren topraklar su

aldıkları zaman suyu emmedikleri için cıvıklaşırlar ve katyon değiştirme kapasiteleri

de düşük olur.

Halloysit (Al2O3. 2SiO2.2H2O)

Doğada iki tip halloysit bulunur. Bunlardan birinin bileşimi Si4Al4O10(OH)8,

diğerinin bileşimi Si4Al4O4.4H2O(OH)8’dir. İkinci tip düşük ısılarda dehidrate olarak

birinci tipe dönüşür. Halloysit de kaolinit gibi bir tetrahedral, bir oktahedral

tabakasının üst üste gelmesi ile oluşur. Ancak kaolinitin aksine silikat tabakaları

arasında su molekülleri yer almaktadır. Bu nedenle 7,2 Å olan esas kalınlık su alıp

şişerek 10,1 Å kadar artabilir. Yaprakçıklar arasındaki 2,7 Å olan kaolinitte

değişmediği halde halloysit de su alıp şişme sonucunda artar (Kantarcı, 2000: 66).

Halloysitin katyon değiştirme kapasitesi 5-10 me/100g. Halloysit mineralleri tüp

şeklinde kıvrılmaktadırlar. Çünkü silis katmanlarındaki oksijen tabakasının eni 8,93

Å, alüminyum katmanlarındaki hidroksil tabakasının eni 8,62 Å. Bunların karşılıklı

bir araya gelebilmeleri için yapının tüp şeklinde kıvrılması gerekmektedir. Kaolinitte

tüp şeklinde kıvrılma olmaz, çünkü kristal üniteler birbiriyle karşılıklı olarak O—OH

bağları ile bağlanmışlardır (Keefe, 2005: 74)

† Me: miliekivalent 

15

2.4.2. Üç tabakalı Kil Mineralleri

Üç tabakalı kil minerallerinin yaprakçıkları bir oktahedral tabakasının altına

ve üstüne iki tetrahedral tabasının birleşmesi sonucunda oluşmuşlardır.

Tetrahedrallerin dış yüzeyleri oksijen tabakası ile kaplı olduğundan yaprakçıkları

arasında bu iki oksijen tabakasını bağlayacak bir katyon bulunmaktadır. Bu nedenle

üç tabakalı kil mineralleri su aldıklarında yaprakçıklar birbirinden uzaklaşır.

Yaprakçıkların arasına katyonlar girerek yerleşir ve iki yandaki negatif elektrik

güçlerine sahip oksijen tabakaları arasında elektriksel bağ ile tutulurlar. Üç tabakalı

kil mineralleri 1:1:1 veya Si:Al:Si olarak gösterilirler. Üç tabakalı kil minerallerinin

önemli olanlar İllit, Vermikülit ve Montmorilonittir. Ayrıca Pirofilit Al2Si4O10(OH)2

ile Talk Mg3Si4O10(OH)2 ender olarak toprakta rastlanan üç tabakalı kil

minerallerindendir (Masud Alam, 2008: 641).

İllit

İllitlerin bir kısmı mikaların (muskovit, biotit) hidratlaşması ile diğer bir

kısmı da silikatların ayrışması ve yeniden bir araya gelmesi sonucunda

oluşmaktadırlar. İllit mineralleri mika yaprakçıklarının aralanması ve bu aralıkların

su alıp şişebilir duruma gelmesi ile oluşurlar. Mika pullarının aralanması önce

kenarlarda su alarak başlayıp iç kesime doğru gelişir. Bu olay mika pullarının ve

özellikle potasyumun hidratlanması sonucudur. Potasyum katyonlarının (su dipolleri

ve hidronyum etkisi ile) hidratlaşması sonucunda mika pulcukları birbirinden ayrılır

(Kantarcı, 2000: 67).

İllitler daha küçük tane çapında oluşları ( < 0.002 mm), pek az kristalleşmiş

olmaları‡, daha az potasyum (%4-6) fakat daha fazla kristal suyu içermeleriyle

mikalardan ayırt edilirler. Buna karşılık diğer kil minerallerinden daha fazla

‡ Hidratlaşma olayı ile su alan ve potasyum iyonu kaybeden mikaların kristal yapıları bozulduğu ve mika giderek illite dönüştüğü için illitler mikalara oranla daha zayıf bir kristalleşme gösterirler.

16

potasyum içerdikleri ve mikalarla aralarında birçok geçiş safhası bulunduğu için

illitler mikamsı kil mineralleri olarak tanınırlar (Kantarcı, 2000: 68).

İllit minerallerinin esas kalınlığı 10 Å olup su alıp şiştiklerinde kalınlığı artar

ve bu kalınlığı artması illitin vermikülite geçiş safhasında 15 Å, montmorilinite geçiş

safhasında 20 Å ulaşır. İllitlerin katyon değişim kapasiteleri 20-25 me/100g,

yoğunluğu 2,6-2,9 g /cm3 ve yüzey alanı 80-150 m2/ g arasındadır.

Vermikülit

Vermikülit, biottiten gelişmiş olan illitin fazla miktarda potasyum kaybetmesi

ve yaprakçıkları arasında potasyum (K+) yerine magnezyum (Mg++) katyonların

girmesi ile oluşur. Vermikülitin esas kalınlığı 10 Å olduğu halde su alıp şişerek

magnezyum (Mg++) veya kalsiyum (Ca++) ile doyurulduğunda kalınlığı 15 Å ulaşır.

Vermikülit mineralleri yüksek konsantrasyon da potasyum veya amonyum (NH4+)

katyonları ile karşılaşırlarsa, bu katyonlar değiştirilebilir durumdaki magnezyum ve

kalsiyum yerine geçerler. Doygun hale gelen vermikülit mineralleri su kaybedip

kururlarsa, kalınlığı 10 Å kadar indiği ve illite dönüştüğü görülür. Vermikülit,

sodyum ile bir araya geldiğinde 15 Å kadar şişebilir. Vermikülitin katyon değişim

kapasitesi 100-200 me/100g ve yüzey alanları 330-500 m2/g arasındadır (Kantarcı,

2000: 69).

Montmorilonit (Smektit) Al2(OH)2 (Si2O4)2

Montmorilonitin çok ince tabakalardan oluşan üniteleri, iki silisyum

yaprakçığı arasında alüminyum yaprakçığının, oksijen bağları ile sıkıca bağlanması

ile oluşmuştur. Bu yüzden montmorilonit 1:1:1 yapılı killer arasına girer.

Montmorilonit kolayca esneyebilen bir kristal yapıya sahip olduğundan su

molekülleri bu yaprakçıklar arasında kolayca hareket edebilirler. Böylelikle

yaprakçıkların dış yüzeyine ilaveten, çok geniş bir iç yüzey toplamları da vardır,

17

buna göre de katyon absorbsiyon güçleri kaolinitten 10-12 kat daha fazladır (Irmak

1972: 97).

Montmorillonit mineralleri vermikülit ve illite benzeyen bir kristal yapıya

sahiptirler, ancak su alıp şiştiklerinde ve magnezyum ile doyduklarında 10 Å olan

esas kalınlık 20 Å, 3.4 Å olan yaprakçık aralığı 14 Å kadar genişler.

Montmorilonitlerde su alıp şişme ve yaprakçıkların birbirinden uzaklaşması

mineralin bağ kurduğu katyona bağlıdır (Reeves, v.d. 2006: 128). Magnezyum veya

kalsiyum ile doyurulmuş montmorilonitler esas kalınlıkları olan 10 Å dan 20 Å

kadar şiştikleri halde, sodyum ile doyurulmuş montmorilinitlerde 160 Å kadar şişme

tespit edilmiştir. Ortamda daha fazla sodyum bulunması montmorilonitin

yaprakçıklarının birbirinden bir daha bir araya gelmeyecek kadar uzaklaşmalarına

neden olmaktadır ( tuzlu topraklarda Na-montmorilonit oluşumu). Montmorilonitler

illitlerden veya bazalt gibi bazik magmatik kayalardaki minerallerden de

oluşabilirler.

Saf montmorilinitler daha çok volkanik tüflerin ayrışması ile oluşurlar

(bentonit’ler). Renkleri sarıdan esmer yeşile kadar değişen montmorilonitlerden

demirce zengin olan nontronit, koyu yeşil ve mor renklidir. Yüksek miktarda

potasyum veya amonyum (NH4+) katyonları ile illite dönüşmez, su kaybedip

kuruduktan sonra tekrar su alıp şişebilirler. Genel olarak montmorilonitler plastik

özelliğe sahipler, kohezyon güçleri fazladır, kurudukları zaman çatlarlar ve su ile

temas ettiklerinde kolayca dispersiyon oluştururlar. Bu sebepten dolayı fazla

miktarda montmorilonit içeren topraklar kerpiç yapımı için uygun değillerdir.

Montmorilonitlerin katyon değişim kapasitesi 80-120 me/100g, yoğunluğu 2-3

g/cm3, yüzey alanı 700-800 m2/g arasındadır (Kantarcı, 2000: 70).

18

2.4.3. Dört Tabakalı Kil Mineralleri

Dört tabakalı kil mineralleri tetrahedral ve oktahedral tabakalarının

tet/okt/tet/okt olarak üst üste sıralanması ile oluşurlar. Bu tip tabakalanma ile oluşan

yaprakçıkların alt yüzeyinde tetrahedrallere ait oksijen tabakası, üst yüzeyinde de

oktahedrallere ait hidroksil tabakası bulunur. Yaprakçıkların üst üste dizilmesi

sonucunda bir yaprakçığın oksijen tabakası ile diğer yaprakçığın hidroksil tabakası

arasında hidrojen Bağı vardır. Benzer durum iki tabakalı kil minerallerde (kaolinit)

söz konusudur. Dört tabakalı kil minerallerinin esas kalınlığı 14 Å olmasına rağmen

su alıp şişme yetenekleri yok gibidir. Dolayısıyla katyon değişim kapasitesi de

düşüktür. Dört tabakalı kil mineralleri 1:1:1:1 veya 2:2 veya Si: Al: Si: Al şeklinde

gösterilir (Chesworth, 2008: 163).

Klorit ( Mg3(AlSi3O10)(OH)2 veya Mg2Al(AlSi3O10)(OH)2 )

Kloritler hidroksilli magnezyum alüminyum silikatlardır. Pullu yapıları ile

mikalara benzerlik gösterseler de esnek olmayışları ve alkali elementler (potasyum

ve sodyum) içermemeleriyle mikalardan ayrılırlar. Kloritler ikincil yapıda olup

kristalin şistlerde özellikle kloritli şistlerde bulunurlar. Renkleri genellikle yeşil,

siyahımsı- mavimsi yeşildir. Kloritler mikaların, piroksenlerin, amfibollerin, olivin

ve benzeri minerallerin sıcaklık etkisi altında ayrışması ve başkalaşımı ile oluşurlar.

Kloritlerin yaprakçıkları dört tabakalı yapıda olup su alıp şişmezler. Esas kalınlıkları

14 Å dur. Su alıp şişemedikleri için iç yüzeyleri genişleyemez ve katyon değişimi

yapamaz. Bu nedenle kloritlerin katyon değişim kapasitesi 10-40 me/100 gram

arasındadır. Asitli topraklarda ayrışma sonucunda klorit yaprakçıklarındaki tabakalar

arasından bir oktahedral tabakasının ayrılması sonucunda Al(OH)3 (gibsit=hidrajillit)

oluşumu ile dört tabakalı klorit yaprakçığı üç tabakalı ikincil klorite dönüşür.

Kloritin sertliği 2,3 Mohs, özgül ağırlığı 2,6-3 g/cm3 ve yoğunluğu 2,6–3,3 g/cm3

arasındadir (Oghda, 2001: 64).

19

2.4.4. Amorf Killer (Alofan)

Kristal özellikleri göstermeyen ve amorf yapıda olan killeri alofanlar temsil

eder. Alofanlar bünye suyu fazla ve SiO2/Al2O3 oranı düşük ikincil alüminyum

silikatlardır (Irmak 1972: 85). Alofanlar genelde volkan külleri arasında yer alır ve

volkanik bir oluşumu işaret ederler. Boyutları iki mikrondan küçük, yuvarlaklaşmış

parçacıklardan oluşan alofanlar amorf yapıda olup alüminyum, demir ve Silisyum

iyonları etrafındaki oksijen ve hidroksil iyonları oktahedral ve tetrahedral halinde

düzenlenmiştir. Alofanların katyon değişim kapasitesi 100 me/100g kadara

ulaşabilmektedir.

20

2.5. KERPİÇ YAPIM YÖNTEMLERİ

2.5.1. Nehir ve Göl Kenarlarından Kesilerek Çıkarılan Kerpiçler

Bu tip kerpiçler nehir ve göl kenarlarında taşkınlar sonucu birikmiş kil, silt ve

ince kumdan oluşmuş katmanlardan doğrudan istenilen boyutlarda kesilerek temin

edilmektedir. Bu katmanlar, bazı özellikleriyle kerpiç yapımında kullanılan toprağa

benzer özellikler taşımaktadır.

Nehir ve göl kenarlarındaki düzlüklere taşkınlar sırasında gelen ve

durgunlaşan suyun içindeki kil, silt ve ince kum tanelerin çökmesi ile oluşan bu

katmanlar üzerinde, suyun çekilmesinden sonra çimen, ayrık otu ve benzeri bitkiler

yeşermektedir. Bu otların çok derine inmeyen ve lifsel katkı görevi üstlenen kılcal

kökleri ağ gibi bu katmanın içinde yayılarak toprağı bir arada tutmakta ve

dağılmasını önlemektedir. Böylece istenilen boyutta bloklar kesildiğinde, bitki

kökleri sayesinde istenilen yere dağılmadan taşınması mümkün olmaktadır. Bu

yöntem, doğu Anadolu’da Van Gölü civarında bahçe duvarları yapımında halen

kullanılmaktadır. Burada kesilerek çıkartılmış bloklar, duvar yapılacak doğrultuda

yere dikilmiş ahşap dikmelere geçirilmek suretiyle yerleştirilmekte ve bu şekilde

duvar yükseltilmektedir ( Dede, 1997: 66).

2.5.2. Pisse Tekniği

Bu teknikte kerpiç çamuru elde biçimlendirilerek kullanılmaktadır. Kerpiç

hazırlamakta kullanılan çamurun su miktarının uygun olması gerekmektedir.

Hazırlanan kerpiç çamuru, topaklar haline getirilir ve üst üste yığılıp sıkıştırılarak

duvar inşa edilir. Neolitik dönemlerden beri kullanılan ve en ilkel konut yapım

tekniklerinden olan bu yöntemde dizilen her sıra topaklar kuruduktan sonra ikinci

sırası dizilir ( Coockson, 2010: 24).

21

2.5.3. Dövme Tekniğiyle Kerpiç Duvar Yapım

Bu teknikte önce duvar yapılacak kısmın etrafı tahta kalıp ile kapatılır. Daha

sonra hazırlanmış olan kerpiç toprağı yukardan kalıpların içine doldurulur ve bir alet

ile çamur dövülerek sıkıştırılır. Bu işlem bütün yapım aşamasında, kademeli olarak

aşağıdan yukarıya doğru devam eder ve duvarlar inşa edilir. Bu teknikte kullanılacak

çamur içinde kil oranı fazla ise kum, taş kırıntısı, ot, saman, keçi kılı, çalı ve dal

parçaları gibi bitki kalıntıları karıştırılarak bu oran düşürülmektedir. Hazırlanan kalıp

içine en fazla 10-12 cm kalınlığında çamur yerleştirilir. Dövülerek sıkıştırıldığında

ise bunun kalınlığı 7-8 cm kadar olur. Çamur bütün duvarlara aynı seviyede

dökülmekte ve ortadan köşelere doğru önce kalıp kenarları sonraları ise orta kısımlar

dövülerek sıkıştırılmaktadır. Dövme işi için kullanılan tokmak genelde 6,2 × 15 cm

boyutlarındadır ve sert ahşaptan veya demirden yapılır (Houben, v.d. 2003: 204).

2.5.4. Omurgalı Kerpiç Duvar Yapımı

Bu teknikte, dövme tekniğinde olduğu gibi duvarın iç ve dış kısmına ahşap

kalıp yerleştirilir. Fakat dövme tekniğinden farklı olarak bu teknikte killi bir toprak

kullanılır ve kalıbın içine enine ve dikine ince ahşap çubuklar konulur. Enine konan

çubuklar duvar kalınlığından 2-3 cm kadar kısa olur ve hepsi tel veya ince esnek

dallar ile birbirine bağlanır. 1 metrelik duvarın enine 20-24 adet, dikine ise 4-6 adet

ahşap çubuk yerleştirilir. Daha sonra balçık haline getirilen killi toprak bu çubukların

üzerine dökülür ve dövülerek sıkıştırılır (Kömürcüoğlu, 1967: 65).

2.5.5. Hatıllı Kerpiç Duvar

Bu teknikte killi toprak kullanılır ve hazırlanan çamur harç içten ve dıştan

tahta kalıplar ile kapatılmış duvara döküldükten sonra dövülerek sıkıştırılır. Ancak

bu tekniği diğer tekniklerden ayıran en büyük farklılık, hazırlanan tahta kalıpların

arasına yerleştirilen taşıyıcı ahşap hatıllardır (Dede, 1997: 69).

22

2.5.6. Yığma Kerpiç Duvar Örme Tekniği

Bu teknikte killi toprak kullanılır. Burada saman ve toprak oranı 1m3 içine 25

kg olup ve su ile iyice yoğrularak çamur harç elde edilir. Bu teknikle hazırlanan

çamur harç kürek ile üst üste yığılarak duvar yükseltilir. Bu yöntem uygulanarak

duvar yapımı üç aşamada tamamlanır. Birinci aşamada duvar pencere seviyesine

kadar yükseltilir ve 5-10 gün bekletilir. İkinci aşamada pencerelerin üst kısmına

kadar duvar yükseltilir. Eğer yapı alçak tavanlı ise bu seviyede bırakılır, eğer tavan

yüksek ise pencerelerin yarısına kadar yükseltilir ve 5-10 gün bekletildikten sonra üst

kısmı tamamlanır. Üçüncü günde duvarın iç ve dış yüzeyindeki toprak ağzı keskin

bir kürek ile tıraşlanarak düzeltilir. Bu işlem ikinci ve üçüncü aşamada da tekrarlanır.

Bu işlem sırasında düz bir tahta “mastar” olarak kullanılır ve böylece duvarların eğri

olması önlenir (Houben, v.d. 2003: 178).

2.5.7. Kerpiç Bloklar İle Duvar Örme Tekniği

Kerpiç blok tekniğinde katkı maddeleri su ile iyice yoğrularak çamur harç

hazırlanır. Çeşitli boyutlarda hazırlanmış kalıplar içine dökülen bu harç ile kerpiç

bloklar yapılır. Kerpiç kalıplar, tek tek döküm yapmaya yönelik veya çok sayıda

bloğun bir defada dökülmesini sağlayacak biçimlerde hazırlanabilmektedir.

Kalıpların uzun süre kullanılabilmeleri önemlidir, bu yüzden kalıpların yapımında

suya dayanıklı ağaç türleri seçilir ve kalıplar kullanılmadan önce yağlanır. Kerpiç

blokların dökülmesinde hazırlanan toprağın ne çok ıslak ne de çok kuru olması

gerekir. Bu yöntemde, kerpiç çamurunun kalıba yapışmasını önlemek ve kalıptan

rahat çıkmasını sağlamak için önce hazırlanan kerpiç kalıp ıslatılmalı ve iç kısmına

talaş veya toprak serpilmelidir. Kerpiç çamuru, kalıplara döküldükten sonra kalıba

iyice oturması için vurularak sıkıştırılmaktadır. Bu işlemden sonra kalıp çıkartılır ve

şekillenen kerpiç blok güneşte kurumaya bırakılır. Kerpiç bloklardan duvar

yapılabilmesi için, kerpiçlerin çok iyi kurutulmuş olmasına dikkat edilmelidir.

Kerpiçlerin kuruma süresi, tamamen bölgenin hava şartlarına bağlıdır.

Normal koşullar altında yeni dökülmüş bir kerpiç blok yaklaşık 14 günde

23

kurumaktadır. Kerpiçlerin hızlı bir şekilde kurumalarını önlenmeli, düzenli

aralıklarla alt üst edilmelidir. Bu işlem, bütün yüzeyler kuruyuncaya kadar devam

etmelidir. Güneşin çok şiddetli olduğu mevsimlerde, doğrudan güneş altında

bırakılan kerpiç bloklarda hızlı kurumadan dolayı çatlamalar meydana gelebilir.

Bunu önlemek için hava koşullarına bağlı olarak, blokların üzerleri örtülerek daha

yavaş ve homojen bir şekilde kurumaları sağlanmalıdır ( Dede, 1997: 70).

Blokların kuruması esnasında dikkat edilmesi gereken diğer önemli konu ise

yerle temas halinde olan blokların içine tuzların girmesinin önlenmesidir. Bloklar,

ıslak halde yere konulduklarında toprakta bulunan çözünebilir tuzlar bloğun içlerine

doğru hareket eder ve içerikte yığılır. Bu soruna çare olarak, blokların kurutulacağı

yere önce bir kat saman serpilir ve bloklar bu saman tabakasının üzerine yerleştirilir.

Böylece blokların yerle teması kesilir, tuzların bloklar içine girmesi engellenir ve

ayrıca saman katmanının arasına hava akımı olacağından kuruma işlemi de daha

sağlıklı olarak gerçekleşir (Price, 1984: 167).

Günümüzde zamandan tasarruf etmek amacıyla seri olarak kerpiç dökümü

yapmayı sağlayacak biçimde hazırlanmış kalıplar kullanılmaktadır. Bu kalıplarda

aynı ölçülere sahip kerpiç blokların döküleceği üniteler hazırlanmıştır. Bu yöntemde

düz bir alana yerleştirilen bu kalıbın içine bütün kısımlar dolacak şekilde çamur harç

doldurulur ve vurularak sıkıştırılır. Daha sonra kalıp kaldırılarak çıkarılır ve çok

sayıda kerpiç blok dökümü tek seferde yapılmış olur.

Yeterince kurumuş olan kerpiç bloklar ve kerpiç harcı kullanılarak duvarlar

örülür. Anadolu da “ana-kuzu” denilen bir duvar örme tekniği kullanılmaktadır.

Kuzu denilen blokların boyutu ana denilen kerpiçlerin yarısı kadardır. Duvarın

örülmesi sırasında her sırada bu kerpiçlerin konumları değiştirilerek (şaşırtılarak)

yerleştirilir ve bu sayede duvarın daha dayanıklı olması sağlanır. (Kömürcüoğlu,

1967: 58).

24

3. GÜVERCİN KAYASI MALZEMESİ VE İÇERİĞİ

3.1. GÜVERCİNKAYASI TARİHÇESİ VE YAPI MALZEMESİ

Aksaray ili sınırları içinde (Çatalsu-Gülağaç) yer alan Güvercinkayası, Orta

Kalkolitik Çağ’a (cal.C14 M.Ö. 4750-5200) tarihlenmektedir (Resim 1).

Araştırmalar, Mamasun barajı gölalanı içinde, Melendiz ırmağının kıyısında tek

başına yükselen bu kayalıkta 1996 yılında başlatılmıştır (Gülçur, v.d. 2005: 111-

124).

Yerleşmenin ana yapı malzemeleri, duvar örgüsünde ve konut içi

taşınmazların iskeletinde çamur harçlı taş örgü, dikmeler ve kapı pervazları ahşap,

çatı örtüsü ise saz demetleri ve sıkıştırılmış topraktır. Mekan içlerinde taban ve duvar

cephelerinin yanı sıra silolar, fırınlar ve benzeri taşınmazların yüzeyleri de çamur

harçlarla sıvanmıştır. Mimari düzen, sokaklar ya da dar geçitler tarafından

birbirinden ayrılan konut adaları içinde, bitişik düzende tutulmuş tek gözlü

konutlardan oluşmaktadır. Her evin sokak ya da geçit yönünde açılan bir kapısı

vardır. Odaların tümünde, kapının yanında içten kubbeli dikdörtgen gövdeli bir fırın

bulunur. Çoğu fırında, oda içine bakan fırın ağzına dikey konumda at nalı biçiminde

bir közlük yerleşmiştir. Gene her evde, odanın ortasında kapı ile aynı aks üzerinde,

kenarları yerden hafifçe yükseltilmiş yuvarlak ocak yer alır. Odanın arka kısmı, ince

bir duvarla ayrılan kiler hücresine ayrılmıştır. Her hücrede bir adet olmak üzere silo,

kiler içinde veya dışında köşe yapan duvarların uçlarına yerleştirilmiştir. Çoğu kap

kacak, sürtme taş alet, öğütme taşları ve benzeri diğer buluntular da bu kiler

hücrelerinin içinde, siloların ve ocakların yakınında ele geçmiştir.

Kazılar ilerledikçe, tarım ve hayvancılığa dayanan kırsal ekonomisinde, artı

ürünün korunması ya da idaresine yönelik bazı ekonomik ve politik gelişmelerin

yaşandığı anlaşılmıştır. Üst teras basamağını alttan çevreleyen destek duvarı ve aşağı

yerleşmeyi yukarı yerleşmeden ayıran, çift kuleyle desteklenmiş kalın duvarlar bu

değişimin göstergeleridir. Yukarı yerleşmede, sur duvarlarının arkasına gizlenmiş

özel yapılar bulunmaktadır. Bu bağlamda, Güvercinkayası’nda sosyal sınıflar arası

ayrışmanın iç kale ve çevresindeki bazı gelişmelerle açıklanabileceği

25

düşünülmektedir. Eş zamanlı ağır bir yangınla sonlanan kale duvarı arkasına

sıralanmış konutlardan ele geçen buluntu topluluklarının aşağı yerleşme konutlarının

buluntu topluluklarıyla karşılaştırılması, bu itici gücün sosyal sınıfları nasıl

ayrıştırdığı hakkında da ipuçları vermiştir ve halen devam eden kazı çalışmalarında

bu kanıyı devam ettirecek buluntular beklenmektedir. Süreç boyunca giderek içe

kapanan ve savunmaya önem veren Güvercinkayası’nda artık bir iç kale ve aşağı

yerleşmeden söz edilmektedir.

Çifte kulesi ile kayalığın zirve düzlüğünü kuzeyden kapatan, yüksekliği yer

yer iki metreyi bulan surun tümü açığa çıkartılmıştır. Sur bedeni, doğal kaya

basamaklarını kullanarak ilerlerken, kulelerin duvarları aşağı yerleşmenin

düzleminden başlatılmış ve bu düzenlemenin dışında tutulmuştur. Birden fazla

yenileme evresi bulunan surun batı kanadının ucu bir kaya kütlesine

dayandırılmışken, doğu kanadı birbirine paralel kuzey güney doğrultuda

yerleştirilmiş iki kalın duvarla dışa kapatılmıştır. Bu kısımda bulunan ve ana kaya

üzerinde sur bedenine dışarıdan bitişen çifte silo, yarı dairesel kalın bir duvarla

üçüncü bir savunma hattı ile korunma altına alınmıştır. Savunma hattı arkasındaki,

13 Numaralı evin silo alanına dönüştürüldüğü evreyi temsil eden tüm konutlar, eş

zamanlı ağır bir yangın ile sonlanmıştır. Bu yangına ait kömürleşmiş dal ve saz

parçalarını da içeren döküntüler, sur duvarının dışında da izlenmektedir. Zamanla

yıkılan duvarların döküntüleri, aşağı yerleşmenin sura yakın alanlarında dört metre

yüksekliğinde yoğun taşlı bir dolgu oluşturmuştur.

Güvercinkayası’nın son tabakasını, kerpiç tuğla örgülü bir teras yapısı temsil

etmektedir (Resim 3). Doğu-batı doğrultusunda, boylu boyunca sur duvarının

üstünden basamaklar halinde ilerleyen kerpiç yapı, yamaç dolgusunu da temel olarak

kullanmaktadır. Bu dolgunun doğu sınırını oluşturan kesiminin önüne, büyük

olasılıkla kaymasını önlemek amacıyla, çok iri taş bloklar kullanılarak eski yapıları

üstten kesen bir destek duvarı inşa edilmiştir.

Kerpiç tuğla kullanımı, Orta Kalkolitik Dönem için bölgeye yabancı bir

malzemedir. Örgüsünde analı kuzulu, tam ve yarım tuğlaların kullanıldığı kerpiç

terasın yaklaşık 30 m uzunluğunda ve 5 m genişliğindeki bölümü açığa

26

çıkarılabilmiştir. Ancak en alt bir kaç sırası saptanan yapının (teras), kuzey kesimi

baraj gölünün neden olduğu dalga erozyonu tarafından tamamen tahrip olmuştur.

Kerpiç teras, yer yer üstten açılmış ve geleneksel Güvercinkayası siyah açkılı malları

ile yeni bir tür olan pembe hamurlu malların doldurulduğu çukurlarla bozulduğu

gözlemlenmiştir. Bu çanak çömlek grupları, değişik plân karelerde ele geçen Geç

Obeyd§ Dönemi, Doğu Anadolu-Kuzey Mezopotamya kökenli beş damga mühürle

birlikte ele alındığında, kerpiç malzemenin de bu bölgelerden iç Anadolu’ya kadar

uzanan bir etkileşime işaret ettiği anlaşılmaktadır.

Kerpiç tuğla teras yapısının önemli bir özelliği de, tam ve yarım tuğlaların

yanı sıra tuğlaları birbirine tutturan çamur harcın renklerinin farklı olmasıdır.

Saptanabildiği kadarıyla, tam tuğlalar çok açık bozumsu, yarım tuğlalar sarımsı,

harçsa mavimsiye dönen renklerdedir (Resim 2).

Özetle, çok zengin ve uçsuz bucaksız tarım topraklarına sahip Anadolu’nun

Hitit’lere kadar geleneksel yönetim modelinin, beylikler, prenslikler, yerel krallıklar

şeklinde olduğu bilinmektedir. Anadolu’nun kentleşmesinde, hiç kuşkusuz bu

modelin büyük etkisi olmuştur. Su kaynaklarına sıkı sıkıya bağlı ve dar bir alanda

kümeleşmek zorunda kalan güney Mezopotamya Kalkolitik çağ tarımcıları, anıtsal

yapıları ile merkezi büyük kent modelini geliştirirken, aynı dönemlerde kuru tarım

yapan Orta Anadolu tarımcıları ise, daha küçük boyutlarda kale kent modelini

geliştirmiştir. Bu bağlamda Güvercinkayası, yerleşmeyi ikiye ayıran ve tümüyle

ortaya çıkartılan sur duvarları ile Geç Obeyd Dönemi öncesinin ilk anıtsal kale

yapısıdır.

3.2. GÜVERCİNKAYASI’NDA BELGELEME ÇALIŞMALARI

Güvercinkayası’nda kazılar, arkeolojinin güncel bilimsel yöntemleri

kullanılarak yürütülmektedir. Kazı alanı, topoğrafik plan üzerine kuzey-güney aksı

esas alınarak aplike edilmiş plan kareler (10m x 10m) olarak düzenlenmiştir ( Şekil

3). Plan kareler, batıdan doğuya büyük harflerle, kuzeyden güneye ise Arap §M.Ö. 4500-3750 

27

Rakamları ile tanımlanmaktadır. Her plan karenin güneybatı köşesi, koordinat

sistemine göre sıfır noktası olarak kabul edilmiştir. Buna göre, doğu-batı düzlemi x,

güney kuzey düzlemi ise y olarak işaretlenmektedir. Her açmanın taşınmazları ve

küçük buluntuları kendi içinde numaralandırılmaktadır. Bütün taşınmazlar ve in situ

buluntu toplulukları hem 1/50 ölçekte günlük planlara, hem de 1/20 ölçekte ana

planlara standart bölge koduna göre saptanan yükselti değerleri de belirtilerek

işlenmektedir. Biri açma kazı günlüğüne yapıştırılmak, diğeri ise buluntu ile birlikte

atölyeye gönderilmek üzere iki kopya olarak düzenlenen küçük buluntu envanter

fişleri üzerine eskizi, buluntu yeri, tabakası, koordinatları ve nivoları yazılmaktadır.

Ayrıca çalışmaların her aşamasının ve tüm buluntuların görüntüleri, fotoğraflanarak

arşivlenmektedir.

Bu çerçevede, kazı alanında ortaya çıkartılan dam çökükleri, taban ve duvar

sıvaları ve kerpiç bloklar da, bulundukları yerde günlük planlara işlenip 1/20

çizimleri yapılarak belgeleme çalışmalarına başlanmıştır. Çizimleri tamamlandıktan

sonra, değişik açılardan fotoğrafları çekilmiştir. Fotoğraf çekilirken her örneğin

yanına buluntunun konumunu tanımlayan lejantları içeren bir tabela, kuzey oku ve

bir ölçek yerleştirilmiştir. Fotoğraf çekimlerinde özellikle sabah erken ve akşam

güneş batmadan önceki saatler tercih edilmiştir Öğlen üzeri ve öğleden sonra güneş

ışınlarının çok parlak olması nedeniyle kontrast azaldığından renkler fark

edilmemektedir ( Dorrell, 1994: 127).

Güvercinkayası kerpiçlerini tanımlamak, özelliklerini belirlemek üzere ve

yapılacak çalışma için ilk başta, örnek alınacak parçalar belirlenmiş, fotoğraflanmış,

buluntuların alındıkları tarih, buluntu yeri, koordinatları ve yükselti değerleri

listelenmiştir. Örnekler, eldiven takılarak alınıp, kilitli poşetlere yerleştirilmiştir.

Yukarıda tanımlandığı biçimde, her örnek için hazırlanan bir bilgi fişi, poşetlerin

içine de yerleştirilmiştir. Alınan örnekler, birden itibaren numaralandırılmıştır.

Prensip olarak tarihi eserlerden örnek alımı sırasında eserlerin zarar

görmemesi ve bütünlüğün bozulmaması önemlidir. Bu durum zaman zaman alınacak

olan örneklerin nitelikleri ve miktarlarını kısıtlamaktadır. Bu çalışmada karşılaşılan

28

en önemli sorunlardan biride, örnek miktarlarının bazen yeterli düzeyde

alınamamasıdır.

3.3. TARİHİ ESERLERDE GENEL KORUMA BASAMAKLARI

Kültür varlıklarının değişmeden ve sağlıklı olarak geleceğe aktarılması, yani

korunması farklı disiplinlerin bir araya gelerek oluşturduğu ve uygulama yaptığı

koruma biliminin temel görevidir. Koruma bir nesnenin bütünlüğünü bozmadan

içeriğinin değişmesine engel olmaktır. Bir eserin korunması sadece biçiminin değil,

eserin kökeni hakkında bilgi veren üretim malzemesinin ve yapım teknolojisinin

değiştirmeden bilgi alınabilecek her türlü özelliğinin yaşatılmasıdır (Güleç, 2009:

115). Esere yapılan müdahaleler eğer zaman içinde esere zarar vermiyor, eseri

bütünlüğünü bozmuyor ve eseri sağlıklı hale getiriyorsa doğru uygulamalar olarak

kabul edilir.

Koruma genelde aktif ve pasif olarak ikiye ayrılmaktadır. Pasif koruma, esere

doğrudan müdahale gerektirmeyen, sadece eser için olumsuz olan çevre koşullarını

düzeltilerek uygun hale getirilmesidir. Pasif koruma ile esere yapılacak müdahale

prensiplerini belirleyerek ve uygulamaların düzenli kontrol edilmesini sağlayarak

bozulmalar minimuma indirilebilecek. Aktif koruma ise belirlenen ilkeler dahilinde

eser üzerinde doğrudan yapılan bir dizi uygulamayı kapsamaktadır.

Tarihi eserlerin korunmasında esere yaklaşım koruma basamaklarının doğru

ve sırasıyla uygulanması ile mümkün olmaktadır. Eserler belgeleme aşamasında

bütün yönleriyle kayıt altına alınmış olacaktır. Teşhis aşamasında ise niteliklerini,

problemleri ve problem nedenlerinin belirlenmesiyle uygulama yöntemine kara

verilecektir. Bu karar doğrultusunda gerekli olan en az müdahale ile koruma onarım

uygulaması yapılacak ve en uygun sonuçlar alınmış olacaktır. Periyodik bakımların

devamlı yapılması konusunda da takvimler belirlenip pasif koruma

uygulamamalarıyla eserin bozulma sürecini en aza indirmek olanağı olacaktır.

29

Bazen bu basamaklar sırasıyla yapılmamaktadır. Genelliklede kazı

alanlarında zamanın az olması nedeniyle belgeleme yapılmadan müdahaleler

yapılabilmektedir. Mesela kazı sırasında bulunmuş bir kerpiç duvarların üzerinde

bezeme veya boyalı bir desen varsa eserin çok çabuk dağılabileceğinden önce

temizlik ve sağlamlaştırma yapıp daha sonra belgeleme yapıla bilmektedir.

Koruma basamaklar genel olarak belgeleme, teşhis, uygulama (temizleme,

yapıştırma, dolgu, tümleme, sağlamlaştırma ve diğer koruma uygulamaları) ve bakım

olarak sıralanmaktadır (Güleç, 2009: 42).

3.3.1. Belgeleme

Belgeleme çeşitli ölçeklerde yapılan çizim, fotoğraf ve video gibi diğer görsel

tekniklerle eserle ilgili ayrıntıların saptanması ve kayıt altına alınmasıdır. Belgeleme

aşaması, eserin konservasyon ve restorasyon uygulamaları öncesi genel durumun

teşhisi sırasında elde edilen verilerin, konservasyon uygulamaları aşamasında yapılan

işlemlerin ve uygulamalar sonrasındaki durumun fotoğraf ve çizimle belgelenerek

sonuç raporuyla tamamlandığı tüm çalışmalar boyunca devam eden bir süreçtir. Daha

sonra karşılaşılabilecek sorunlarda konservatörlerin gerek duyacağı tüm bilgiler,

yapılan araştırma ve analizler, uygulamalar ve kullanılan malzemeler tam olarak

rapor haline getirilmeli, mümkünse Venedik tüzüğünde (Mayıs, 1964) belirtildiği

gibi yayımlanmalıdır. Ayrıca bu belgeler zarar görmeyecek koşullarda ve

istendiğinde kolay ulaşılabilecek bir düzen içinde arşivlenmelidir.

3.3.2. Teşhis

Koruma ve onarım çalışmalarında hangi yöntem ve malzemelerin

kullanılacağı, uygulamalara başlamadan önce yapılan teşhisle, yani malzemelerin

içeriklerinin, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin, bozulma türlerinin, boyutların ve

nedenlerinin tespitiyle mümkündür. Uygun yöntem ve malzemelerin seçilebilmesi

için bu aşamada elde edilen sonuçlar esas alınarak projelendirilen uygulamaların

30

denemeleri yapılmalıdır. Yeterince araştırma ve deneme yapılmadan alınan karar geri

dönüşümü olanaksız zararlara neden olabilmektedir. Teşhis aşamasındaki görsel

incelemeler, basit laboratuar analizleri veya gerektiğinde daha gelişmiş teknikler

kullanılarak yapılan incelemelerle sorunların türü ve boyutları ile saptanabilecektir.

Teşhis aşamasında elde edilen veriler kaynağına göre birincil ve ikincil olmak üzere

ikiye ayrılır. Birincil kaynak eserin kendisi olup, yapım tekniğinin belirlenmesi için

yapılan teknolojik inceleme ile bozulmaların ve nedenlerinin saptanması için yapılan

genel incelemeler ve laboratuarda yapılan eserlerin içeriğini tespit eden analizlerdir.

Dikkatli bir yerinde inceleme yapılmadan yapılan analizler çok zor yorumlanabilen

sonuçlara neden olabileceği gibi, sadece örneklerin incelenmesi ile bir eserin detaylı

içeriğini anlamak da olanaksızdır.

İkincil kaynaklar ise eski bilimsel araştırmalar, arşiv belgeleri ve yörede

bulunan ve hala eski yapım tekniklerini kullanan insanlardan sözlü olarak alınan

bilgilerdir. Örneğin kerpiç yapımında kullanılan kil ve toprağın nereden alındığı ve

nasıl harmanlanıp kerpiç harçları yapıldığını saptamak amacıyla o yörede bulunan ve

hala kerpiç evlerde yaşayan insanlardan alınan bilgiler, hem yapım tekniği ve hem

malzemenin içeriği hakkında çok önemli bilgiler sağlaya bilmektedir.

İncelemeler ve analizler sonucunda elde edilen verilerin değerlendirilmesi ile

malzemedeki bozulma nedenleri tespit edilebilir, buna göre de bir proje hazırlayıp

esere yapılması gereken müdahaleler aşamalı olarak uygulanabilir.

3.3.3. Uygulama

Koruma uygulamalarında, önceliği bazı durumlarda değişse de, genel olarak

ilk yapılacak uygulama temizliktir. Temizlik eserin yüzeyinde ve yüzeye yakın

yerlerde bulunan toz ve kirlerin veya yanlış uygulamalarla eserin hem estetik

özelliklerinin ve malzemelerinin yapısal bozulmalara neden olan unsurların eserden

31

uzaklaştırılmasıdır. Geri dönüşümsüz olan temizlik uygulaması, eserin yüzeyinde

bulunan detayları korumak için dikkatli ve acele etmeden yapılmalıdır.

Temizlik aşamasından sonra zaman içinde eserde oluşan kırıkların eserlere

zarar vermeyen ve genel olarak ısılgenleşme katsayıları eserle aynı düzeyde olan

doğal veya sentetik malzemelerle yapıştırılması gerekmektedir. Kayıp olan kısımlar

da, gerekli durumlarda eserin üretildiği malzemenin aynısı ve ya benzeri ile dolgu ve

tümleme yapılabilir. Bu işlemlerden sonra genelde sağlamlaştırma işlemi gelir.

Kerpiçlerin sağlamlaştırma konusunda 1970’lerden beri yapılan çalışmalar

var (Price, 1984: 171). Bu çalışmalarda kerpiç yapıların üzerine çeşitli sağlamlaştırıcı

malzemeler uygulanmıştır ama şimdiye kadar hiçbiri istenilen sonuçları

verememiştir.

3.3.4. Bakım

Yukarıda anlatılan koruma basamakların sonuncusu bakımdır. Orijinal

malzemenin değişmesi veya zarar görmesine neden olmaksızın temizlik,

sağlamlaştırma veya tümleme yapılması hemen hemen olanaksız olduğundan, ideal

bir koruma uygulamasında esere olabildiğince az müdahale edilmesi ve orijinal

malzemenin gücünü artırılmasından çok, ortam koşullarının uygun biçimde

düzeltilerek pasif koruma sağlanması önerilmektedir. Özellikle Arkeolojik kazıların

belirli bir süreçte (genellikle yazın) yapılıyor olması, kazılar sırasında ele geçen tüm

eserlerin korunması ve onarımı için yeterli zaman bulunmamaktadır. Bu nedenle

koruma onarım uygulaması yapılıncaya kadar eserlere pasif koruma yöntemleri ile

eserlere müdahale edilmelidir.

Koruma ve onarım uygulamaları tamamlanan eserlerde bakım yapılmadığı

taktirde sorunların tekrarı veya yeni sorunların ortaya çıkması kaçınılmazdır.

Periyodik olarak yapılan bakım ve incelemelerle eserde ortaya çıkan sorunlar erken

fark edilerek ciddi zararların meydana gelmesi önlene bilmektedir. Böylece küçük

32

müdahalelerle sorunlar büyümeden çözümlenirken, ekonomik açısından da avantaj

sağlanacaktır.

Taşınır ya da taşınmaz tüm eserler ait oldukları yerlerde korunmalı, kesin bir

zorunluluk olmadıkça eserlerin yerleri değiştirilmemelidir. Bulundukları ortam

koşulları ideal olmasa da eserler zaman içinde bulundukları ortamla belirli bir uyum

içine girebileceği ve yerlerinin değişmesiyle maruz kalacakları yeni çevre

koşullarının baskıları sonucunda zarar göreceği göz ardı edilmemelidir.

33

4. KERPİÇLERİN BOZULMA NEDENLERİ

Kerpiçlerde görünen bozulmalar genellikle üretim aşamasında kullanılan

malzemelerin yapısı, yapım teknikleri ve içinde bulundukları çevre koşullarıyla

doğrudan ilişkilidir. Bozulmalara neden olan etkenlerin anlaşılabilmesi için bozulma

tipleri ve bozulmalara neden olan etkenlerin araştırılması gerekmektedir. Tarihi

eserlerin bozulmasına neden olan etkenler fiziksel, kimyasal ve biyolojik olmak

üzere üç başlık altında toplanmaktadır.

Kerpiçlerdeki bozulmalara neden olan en büyük etken genelde gaz (nem) ve

sıvı haldeki sudur. Bunun yanı sıra ıslanan kerpiçlerin donma-erime döngüsü,

erozyon, depremden kaynaklanan hasarlar, onarımlarda yanlış malzemelerin

kullanımı, insanlardan kaynaklanan bozulmalar ve biyolojik bozulmalar bazı diğer

bozulma türleridir.

4.1. FİZİKSEL BOZULMALAR

4.1.1. Yükselen Nemden Dolayı Oluşan Bozulmalar

Yağmur ve kar ile kerpiç yapılarının dibinde biriken sular, yapıların

yakınında bulunan nehir veya havuzlar, yanlış drenaj sisteminin olması ve yer altı

sularının seviyesinin yükselmesi bu tür bozulmayı beraberinde getirmektedir.

Yapının çevresinde biriken su, kapilarite ile yükselen nem nedeniyle duvarların

içeriğine katılarak kuruma seviyesine (zonuna) kadar ıslanmalara neden olur. Bu su

nedeniyle kerpiçler aşırı ıslanır veya doygunluğa erişirse bu bölgelerde ayrışmalar

olur. Bunun sonucunda en çok görünen hasar şekli duvarların yere yakın

kısımlarında yüzeyden dökülmelerin (erozyon) olması nedeniyle ve duvar dip

bölümlerinin incelmesidir ( Dehkordi, 2008: 40).

34

4.1.2. Yağmurdan Kaynaklanan Bozulma

Yağmur suyu direkt olarak yapıların üzerine yağmakla birlikte yukarıdan

aşağıya doğru kerpiçlerin içine nüfuz etmektedir. Bunun sonucunda hem çarpma

kuvvetiyle ve hem gereğinden fazla su birikmesiyle kerpiçlerde aşınmaya neden

olmaktadır. Aşınmanın hızı ve miktarı yağan yağmurun hızı ve miktarıyla doğru

orantıdadır. Gereğinden fazla ıslanan duvarların üst tarafında öncelikle kerpiçler su

ile doygunluğa ulaşacak ve dağılarak akmaya başlayacak. Bu akma sonucu

duvarların yüzeyinde yukarıdan aşağıya doğru kanallar açılır ve aşağıya doğru bu

kanallar incelmeye başlar. Oluşan kanalların incelmesinin nedeni, duvardaki kuru

kısımların suyu absorblayıp şişmeleridir. Bu şişme sonucunda malzemedeki mevcut

gözenekler kapanmaya başlar, suyun alt kısımlara ilerlemesi durur ve bunun

sonucunda duvarların üst kısmı testere şeklinde bozulmalar olur (Staff, 2006: 156).

4.1.3. Ortamdaki Nem ve Suda Çözünebilir Tuzlarından

Kaynaklanan Bozulmalar

Kerpiç yapımında kullanılan topraklarda yüksek miktarlarda suda çözünebilir

tuzların bulunması yapısal sorunları da beraberinde getirmektedir (Von konow, 2002:

68). Yağmur miktarının az olması durumunda bile, bu tür topraklar yağmur sularıyla

temas ettiklerinde, hızlı bir şekilde etkilenip dağılmaya başlarlar. Kerpiçlerde ki

dağılma suyun akışıyla derzlerden ve ince kanallardan başlayarak gittikçe artış

gösterir. Eğer kullanılan toprakta bağlayıcı niteliği olmayan silt miktarı gereğinden

fazla olursa bu tür bozulmalar daha fazla olmaktadır. Bu tür bozulmada görünen

hasar, duvar yüzeyinde derin yarıklar ve kanallar şeklindedir.

4.1.4. Sürekli Yağmur ve Rüzgârla Oluşan Bozulmalar

Yağmurun rüzgarla birlikte yağması, su damlalarının hızla duvar yüzeyine

çarpmasına neden olur. Duvarın yüzeyine çarpan su damlacıklarının darbelerin

etkisiyle yüzeyden parçalar kopacak ve aynı zamanda toprağın yıkanması söz konusu

olacaktır. Bu parça kopmaları sonucunda duvar yüzeyinde pürüzlü ve düzensiz bir

yüzey oluşacaktır. Bu tür bozulmalar genelde fırtınalarla birlikte yağmurun yağdığı

mevsimlerde meydana gelmektedir ( Feilden, 2004: 101). 35

4.1.5. Sıcaklık ve Bağıl Nemden Kaynaklanan Bozulmalar

Kerpiçlerdeki bağlayıcı özelliği taşıyan killer su ile temas ettikleri anda

şişerler ve hacimleri genişlemeye başlar. İçeriklerindeki suyun uzaklaşmasıylada

tekrar önceki boyutlarına dönerler. Sıcaklığın artmasıyla killerin aldıkları suyu tekrar

kaybetmeleri sonucu toprak taneleri arasında boşluklar oluşur. Buna göre her ıslanma

ve kuruma döngüsünde bu boşlukların sayısı çoğalır ve gittikçe düzensiz çatlakların

meydana gelmesine neden olur ve bunun devamında killer bağlayıcı niteliklerini

kaybederler. Bu duruma bağlı olarak parçalanmalar ve yüzeyden dökülmeler

meydana gelir. Çatlakların şekli ve miktarı kil minerallerinin çeşidine bağlıdır. İllit

gibi mineraller daha az su tutma kapasiteleri yüzünden yaklaşık 250 mikron

aralıklarla çatlaklar oluşturur, ancak su tutma kapasitesi yüksek olan montmorilonit,

50 mikronluk aralıklarla çatlaklar meydana getirmektedir. Kerpiç yapımında

kullanılan saman gibi katkılar bu çatlakların daha az olmasına neden olur (Calabria,

v.d. 2008: 4).

4.1.6. Sürekli Nemli Ortamlarda Oluşan Bozulmalar

Yapının bazı bölümlerinin doğrudan yağmur suyunun teması, duvar

diplerinde biriken suyun buharlaşmaması ve gün boyunca bu bölümlerin gölge

olması sonucunda yapının içinde sürekli nemin hapsolmasına neden olur. Sürekli ve

yüksek miktarda olan nem, topraktaki suda çözünen tuzların çözünmesine ve kil

minerallerin iyon alışverişine neden olur. Bu da kerpiçlerde yapısal bozulma ve

ayrışmalara neden olur. Yüzeyin sürekli nemli olması, kerpiçlerde çok derin yarıklar

ve yüzeyden büyük parçaların kopmasına neden olmaktadır ( Toracca, v.d. 1972:

287).

4.1.7. Yüksek Sıcaklıktan Kaynaklanan Bozulmalar

Killerin bağlayıcı özellikleri toprağın içeriğinde bulunan nem miktarına

bağlıdır. Toprağın kuruması sırasında absorblanan bir miktar nem genelde doğal

olarak toprakta kalmaktadır. Ancak çok sıcak ve kuru olan iklimlerde toprağın

barındırdığı nemin buharlaşması sonucunda kerpiç duvarlar erozyon ve aşınmaya

36

karşı direncini kaybeder. Bu da kerpiçlerde çok çabuk aşınma ve yüzeylerde büyük

ölçüde dağılmalara yol açabilir (Helmi, 1990: 279).

4.1.8. Düşük Sıcaklıktan (Soğuktan) Kaynaklanan Bozulmalar

Yağmur ve karla kerpiçlerin içine nüfuz eden suyun, havanın soğumasıyla

birlikte yüzeye yakın bölgelerde donmasının ve sıcaklığın yükselmesi ile erimesinin

yarattığı döngüler nedeniyle kerpiç yüzeyinde süngerimsi bir yapı oluşur. Bu tür

bozulma genelde, yüksek yerlerde hava sıcaklığının suyun donma derecesine yakın

olan yerlerde bulunan kerpiç yapılarda gözlemlenmektedir ( Qu, v.d. 2007: 154).

4.1.9. Sürekli Değişen Hava Sıcaklığından Kaynaklanan Bozulmalar

Yüksek kerpiç duvarlarda yapılan incelemelerde genellikle yaklaşık 10 metre

aralıklarla meydana gelen dikey çatlaklar gözlemlenmiştir. Bu tür yarıklar, nemli

duvarlarda sıcaklık farkından dolayı oluşmaktadır. Bu tür bozulmalar senelik sıcaklık

ve nem değişimi yüzünden meydana geldiği ve bu tür hasarlar genelde binalarda

duvarların birbirine eklendiği yerlerde oluştuğu tespit edilmiştir (Robbins, v.d. 1979:

29).

4.1.10. Suda Çözünen Tuzlardan Kaynaklanan Bozulmalar

Kerpiç yapılardaki osmotik basıncın tuğla ve taş duvarlardan daha az

olduğunu ve buna bağlı yükselen nemin 30- 40 cm’ ye kadar ulaşmaktadır. Duvar

diplerinde biriken suların aşağıdan yukarıya doğru çıkışları sırasında suda

çözünebilen tuzların bu sularla hareketi sonucu toprak tanelerini arasına yerleştiği ve

suyun kuruması ile birlikte tuzların çiçeklenmesine neden olmaktadır. Bunun

sonucunda, genelde yumuşak bir yapıda olan kerpiçlerin yüzeyinde tuzların

baskısıyla tozuma meydana gelmektedir. Yüzey, çok sıkı ve gözeneksiz bir doku

yapacak ince elenmiş çamur harçlarla sıvandığında tuzlar yüzeye ulaşamayacak ve

kabuk altı çiçeklenmeler olacaktır. Bu da duvar ile sıva tabakaları arasında

ayrışmalara ve sıvanın yüzeyden dökülmesine neden olacaktır. Bu tür hasar nedeni

kerpiçlerde, diğer etkenlere göre daha hızlı ve şiddetli bozulma ve dağılmalara neden

olmaktadır (Von konow, 2002: 70).

37

4.1.11. Yapım Malzemelerinden Kaynaklanan Bozulmalar

Kerpiçte kullanılan toprakların içeriğinde gereğinden fazla miktarlarda kuvars

ve feldspat gibi bağlayıcı bir özelliğe sahip olmayan minerallerin bulunması,

kerpiçlerin kuruması sırasında, bağlayıcı özelliğinin azalmasından dolayı çatlakların

oluşumuna neden olmaktadır. Diğer bir taraftan kerpiç yapımında kullanılan killerde

yüksek miktarda montmorilonit bulunması (gereğinden fazla su tutma özelliği

yüzünden) kuruma sırasında çok fazla büzülmesine ve dolayısıyla kerpiçlerin

çatlamasına neden olacaktır. Bunun haricinde kullanılan değişik killerden dolayı

yapının her tarafında kuruma hızının eşit olmaması çatlak ve yarıkların oluşmasının

diğer nedenidir. Kerpiç yapımı sırasında hazırlanan harcın belli bir süre dinlenmesi

ve düzgün bir şekilde yoğrulması gerekir. Bu dinlenme ve yoğurma sonucunda kil

mineralleri tamamen suya doyarlar ve homojen bir yapı oluştururlar. Kerpiç

üretiminin doğru yapılmaması, yapıda kullanılan kerpiçlerin dışarıdaki nemden

etkilenmelerine ve genişlemelerine neden olur. Bunun sonucunda, artan hacmin

yaratacağı baskı nedeniyle, değişik boyutlarda çatlak ve yarıklar olmaktadır (

Warren, 1999: 138).

4.1.12. Rüzgardan Dolayı (Erozyon) Oluşan Hasarlar

Binaların etrafındaki rüzgâr akışı binanın şekline ve yüksekliğine bağlıdır.

Yere yakın kısımlarda rüzgâr hızı az, üst kısımlarda daha hızlıdır. Rüzgar hızına

bağlı oluşan hortum ve benzeri hareketler ile rüzgarın taşıdığı parçacıklar yapılarda

parça kopma ve aşınmalara neden olmaktadır. Diğer bir yandan da sert esen rüzgârlar

duvarlar üzerinde hızlı kurumaya neden olarak kerpiç yapıda büzülmelere, çatlaklara

ve yüzeyin aşınmalara yol açar (Dehkordi, 2008: 53).

4.2. KİMYASAL BOZULMALAR

Kimyasal bozulmalar, yüksek miktarda kalsiyum karbonat (CaCO3) içeren

malzemelerin asitlerle girdikleri reaksiyonlar sonucu oluşmaktadır, bu da alçı taşı ya

da kalker oluşumu biçiminde sonlanmaktadır. Ancak bilindiği gibi kerpiçlerde düşük

38

miktarlarda kireç (CaCO3) olduğu için meydana gelen bu tür bozulmalar kayda değer

miktarlarda değildir.

4.3. BİYOLOJİK BOZULMALAR

Biyolojik faktörler genel olarak toprağın canlı kısmını oluşturan ve toprak

içinde yaşayan her türlü canlı organizmayı kapsamaktadır. Kerpiç yapımında

kullanılan saman ve benzeri bitkiler, karınca ve benzeri pek çok canlı için bir besin

kaynağı niteliğindedir. Toprak içinde yaşamını sürdüren sürüngenler, kemirgenler,

böcekler, bakteriler, mantar ve bitki türleri kerpiç yapıların bozulmasında doğrudan

doğruya veya dolaylı olarak etken olabilmektedir. Bunların toprak içinde meydana

getirdiği yuvalar ve kanallar kerpiçte yapısal bozulmalara neden olmaktadır. Kerpiç

duvarları içinde bazı kuş türlerinin yuva yapması veya buralarda yaşayan böcek ve

benzeri organizmalarla beslenmesi kerpiç yapılarda tahribata neden olmaktadır

(Dede, 1997: 78).

Toprağa bağımlı yaşayan bir diğer canlı gurubu ise bitkilerdir. Kerpiç

duvarlar yüzeyinde yaşama olanağı bulan bazı bitki türleri doğrudan veya dolaylı

olarak bu yapı unsurlarının bozulmasına neden olabilmektedir. Örneğin bitki

köklerinin kerpiç içinde büyüyerek gelişmesi sırasında ulaştığı hacim aynı zamanda

kerpiç içinde bu hacim kadar bir kanalın oluşması anlamına gelmektedir. Bitki

köklerinin yol açtığı bu hacim genişlemeleri kerpiç toprağını zayıflatarak daha çabuk

dağılmalarına neden olabilmektedir. Diğer bir taraftan bu bitkilerin köklerinden veya

yapraklarından besinlerini sağlayan canlıların neden olduğu zararlardan söz

edilebilmektedir. Örneğin bu bitkilerin köklerinden beslenen canlılar, bu köklere

ulaşmak için toprak içinde açacağı kanallar kerpiç toprağının yapısını

zayıflatabilecek, dağılmasına neden olabilecek ve dolaylı olarak ta bozulmada etken

rol oynayacaktır ( Gayurfar, 2009: 147).

Diğer bir taraftan bitkilerin toprak dışında kalan kısımlarından besinlerini

sağlayan ot obur hayvanların dolaylı olarak kerpiç yapı unsurlarının bozulmasında

etken rol oynamaktadır. Bitkilerin toprak üstünde bulunan kısımlarının bu tür

39

hayvanlar tarafından koparılması sırasında meydana gelen mekanik baskı bazen

bitkilerin toprak içinde bulunan ve toprağa tutunan köklerinin tutundukları toprakla

beraber dışarıya çıkmasına veya hareket etmesine neden olabilmektedir. Burada

kerpiç yapı unsurlarının dokularında ve özellikle de dış yüzeyini oluşturan kısımlarda

ciddi bozulmalar meydana gelmektedir.

Bitkilerin temizlenmesi için insanlar tarafından bilinçsizce yapılacak olan

müdahalelerinde bozulmada etken rol oynayacağı düşünülebilir. Bu bitkilerin

temizlenmesi amacıyla dikkatsizce koparılması, yukarıda bahsedilen tahribata benzer

bozulmalar oluşabilmektedir.

Kerpiç yapı ve ya duvarların etrafında büyüyen bitkiler nedeniyle bitki

kökleri yüzünden toprağın altındaki nem miktarının yükselmesine bağlı olarak

bitkilerin yakınında bulunan kerpiç duvarın nemden etkilenip bozulmasına neden

olacaktır.

4.4. YANLIŞ MÜDAHALELER SONUCU OLUŞAN

TAHRİBATLAR

Portland çimento bağlayıcılı harçlar, sıvalar ve dolgu malzemeleri, içeriğinde

yüksek miktardaki çözünebilir tuz bulunması, yapısının çok sert olması ve ısıl

genleşme katsayısının farklı olması nedeniyle onarımda kullanıldığı kerpiç

restorasyonunda büyük hasarlar verdiği tespit edilmiştir (şekil 5). Bu tip onarım

malzemeleri, yoğuşmaya ve dolayısı ile yapıda nemlenmeye ve tuzlanmaya neden

oldukları için nemden kaynaklı tüm problemlere ve dolayısı ile duvarda hasarlara

neden olacaktır (Staff, 2006: 52).

4.5. DEPREMLERDEN KAYNAKLANAN TAHRİBATLAR

Yapısal olarak kerpiç binaların çok ağır olması büyük bir dezavantajdır.

Genelde kerpiç kullanılan yörelerde her sene düzenli bakımlar sırasında duvarların

40

dış yüzeyine ve yapının içindeki tabanlarına bir kat çamur harç kaplanmaktadır. Bu

bakımlarla da yapılan sıva ilaveleri nedeniyle, seneler geçtikçe duvarların kalınlığı ve

dolayısıyla ağırlığı artırmaktadır. Ağırlığın bir diğer neden ise kerpiç blokları

kuruduktan sonra bile çok ağır olmaları ve aynı zamanda çatıların da topraktan

yapılmış olmasıdır. Olabilecek depremler sırasında yerin değişik yönlere doğru

hareket etmesi, bu ağırlıktan dolayı binanın ağırlığının taşıyan duvarlarında

dengesinin bozulmasına ve sonuçta yıkılmasına neden olur (Leroy, v.d. 2000: 76).

Bunun en belirgin örneği dünyanın en büyük kerpiç yapı kompleksi olan İran’ın Bam

kentinde meydana gelen depremin verdiği hasardır (Khodabande, 2008: 110).

4.6. YANGINDAN KAYNAKLANAN BOZULMALAR

Kerpiç yapılarda meydana gelen yangınlar, ahşap ve benzeri organik

malzemeleri tutuşturmakta ve hasarlara neden olmaktadırlar. Sıcaklık 200 derecenin

üzerin çıkınca ilk olarak kerpiçlerin içeriğinde bulunan su buharlaşmaya başlar.

Sıcaklık 450-600 derecenin üzerine çıkınca moleküller içinde bulunan su uzaklaşır

ve renk değişimleri olur. Yangındaki oksijen miktarına bağlı olarak kerpiçler açık

kahverengi, turuncu, kırmızı ve pembemsi renklere dönebilmekteler. Kaolinitte

moleküller arasında bulunan suyun buharlaşma süreci çok hızlı bir şekilde

gerçekleşirken, smektit ve illit gibi killerde buharlaşma kademeli olarak gerçekleşir.

Bu aşamada killer yapısal olarak sertleşmeye başlar ancak hala gözenekli yapısını

korumaktadır. Sıcaklık 950 dereceye çıkınca alunimosilikatlarda gözeneklilik azalır

ve camsılaşma süreci başlar. Daha yüksek sıcaklıklarda ise (1000-1400 ◦ C) tridymite

ve kristobalit oluşumu gözlenir. (Berna, v.d. 2007: 360)

41

5. KERPİÇLER ÜZERİNDE YAPILAN ÇALIŞMALAR

5.1.ÖRNEKLERİN GÖRSEL TANIMLAMALARI

Güvercinkayası kazısından alınan dam çökükleri, kerpiç blokları ve taban ve

duvar sıvaları, analiz yapılmak üzere laboratuarımıza getirilmiştir. İlk olarak

örneklerin ağırlıkları tartıldı, fotoğrafları çekildi ve daha sonra görsel tanımları

yapılmıştır.

7F, mekan 4’ün, güneyinden alınan birinci örnek, açık krem renkli, agregaları

gözükmeyen, tek tük kalın kıtıkları görünebilen, bir tarafında saz izleri bulunan,

kendine göre sağlam dam çöküğü örneği.

7F, mekan 4’teki petek üzerinden alınan ikinci örnek, açık krem renkli,

agregaları gözükmeyen, yüzeyi tozuyan, tek tük kalın kıtıkları görünebilen, bir

tarafında saz izleri bulunan, birinci örneğe göre biraz daha zayıf dam çöküğü

örneğidir.

7F, mekan 5’ten alınan üçüncü örnek, açık kahve renkli, bol gözenekli,

agregaları görülmeyen, az miktarda kıtıkları görünen, yüzeyi tozunan sağlam kerpiç

blok örneğidir.

7G, mekan 10’dan alınan dördüncü örnek, Dış cidarları yaklaşık 1 cm

kalınlığında kırmızı, ortası koyu krem renkli, agrega ve kıtıkları görünmeyen, büyük

gözenekli, yangın nedeniyle iki tarafı pişerek tuğlalaşmış duvar sıva örneği.

7F, mekan 5’ten alınan beşinci örnek, açık krem renkli, bol gözenekli,

agregaları gözükmeyen ve kıtık izleri görünebilen yüzeyden tozuyan sağlam kerpiç

tuğla örneğidir.

8F, mekan 10, tandır 10’un önünden alınan altıncı örnek, Kırmızı devetüyü

renkli, gözenekli, agregaları görünen, tek tük kıtıkları görünebilen, pişerek

tuğlalaşmış sağlam duvar sıva örneğidir.

6H, mekan 1’den alınan yedinci örnek, koyu gri renkli, agrega ve kıtıkları

gözükmeyen, tamamen dağılarak toprak haline gelmiş taban sıva örneğidir.

42

6H-6İ, mekan 9, tandır 4’ün yanından alınan sekizinci örnek, krem kahve

renkli, agrega ve kıtıkları gözükmeyen, tamamen dağılarak toprak haline gelmiş

duvar sıva örneğidir.

7F, mekan 4 güneyi ile 8f deki tandıra yapışık yerden alınan dokuzuncu

örnek, krem renkli, az gözenekli, tek tük iri çakıl taşları görünen, saz izi olmayan

sağlam yapıda yanmış taban örneğidir.

7F-7G, mekan 5’ten alınan onuncu örnek, gri renkli, gözenekli, agrega ve

kıtıkları görünen, nispeten sağlam kerpiç blok örneğidir.

5.2. FİZİKO MEKANİK ANALİZLER

Koruma ve onarım çalışmalarında genellikle tarihi eserlerin malzeme içeriği,

bozulma nedenlerini ve bu bozulmalara neden olan etkenlerin belirlenmesi ve

yapılacak olan müdahalelerin doğru ve yerinde olması için çeşitli analizler

yapılmaktadır. Yapılan analizlerin sayısı gün geçtikçe artmakta ve bunların sayesinde

malzemelerin nitelik ve nicelikleri hakkında çok önemli veriler elde edilebilmektedir.

Konservasyon bilimi de Arkeoloji biliminin bir yardımcı dalı olarak çok büyük bir

hızla gelişmekte ve değişik bilim dallarından yararlanarak tarihi eserler hakkında

daha ayrıntılı veriler sağlamamıza neden olmaktadır.

Güvercinkayası kazısından çıkan kerpiçlerin içeriklerini teşhis etmek için dört

ana başlık altında çeşitli analizler yapılmıştır. Bu analizler fiziksel, petrografik, basit

kimyasal ve aletli analizlerdir. Hidrometre analizi İstanbul Üniversitesi toprak

anabilim dalı laboratuarında, BET ve XRD analizleri İzmir yüksek teknoloji

enstitüsünde, SEM-EDX analizi KUDEP laboratuarında, ICP-MS analizi Kanada’nın

Acme Laboratuarında ve tekrarlanan XRD analizi ise İstanbul Üniversitesi Jeoloji

bölümü laboratuarında yapıldı. Diğer analizler ise İstanbul Üniversitesi Taşınabilir

Kültür Varlıklarını Koruma ve Onarım bilim dalı laboratuarında yapılmıştır.

43

5.2.1. Elek Analizi

Elek ile yapılan analizlerde harçların içeriğinde bulunan agrega boyutlarını ve

dağılımlarını elde edebilmektedir. Örneklerden yaklaşık 50 gram alınmış, etüv de

kurutularak tartılıp elek makinesinin içine yerleştirilmiş ve 15 dakika boyunca

üzerinde toplama kabı, 63µ, 125µ, 250µ, 500µ, 1000µ, 2500µ ve 5000µ delik çaplı

elekler bulunan elekli sarsma makinesi çalıştırılmıştır. Daha sonra eleklerin her

birinin üstünde kalan örnek miktarı tartılarak not edilmiş ve yüzdeleri hesaplanmıştır

(Teutonico, 1988: 77). Örnek miktarlarının az olmasından dolayı ıslak elek yapmaya

gerek duyulmamıştır. Elek analizinin sonuçları tablo 2 ve 3’te verilmiştir.

5.2.2.Hidrometre Analizi

Hidrometre analizini yapmadan önce her örnekten yaklaşık 50 gramı önce

suda bekletilerek dağıtılmış ve daha sonra etüv de kurutularak tartılmıştır. Hazırlanan

örnekler iki mm çaplı elekten geçirilmiş ve elek altında kalan örneklere 25 ml kalgon

ve yarım ml hidrojen peroksit (H2O2) eklenmiştir. Daha sonra her biri numaralı olan

şişelerin içine 3/2 kadar su saf su ilave edilerek 24 saat beklemeye bırakılmıştır.

24 saat geçtikten sonra örnekleri KERMAN SH-O-2D karıştırma cihazına

yerleştirip ve iki saat sallamaya bırakılmıştır. İki saten sonra örnekler mezürün içine

boşaltılmış ve hidrometre içine konulup 1000 ml. ye gelene kadar su ilave edilmiştir.

Daha sonra hidrometre çıkartılmış ve karışımı özel bir alet ile bir dakika boyunca

yaklaşık 60 kere karıştırılmıştır. Karışım bir dakikadan sonra süspansiyon haline

gelmiş ve kronometre çalıştırıldı. 4 dakika 48 saniye sonra ilk okuma

gerçekleştirilmiş ve sonrasında hemen termometre 5 dakika Boyunca karışımda

bekletilerek karışımın ısısı belirlenmiştir. Sıcaklık ve hidrometre verileri not

edilmiştir. Karışımın ikinci okuması iki saat sonra yapıldı ve tekrar karışımın

sıcaklığı belirlendi, bu verilere dayanarak kil, silt ve kum boyutlu parçaların

miktarları yüzde olarak hesaplanmış ve sonuçlar tablo 5’te verilmiştir. Yangın

geçirenler örneklere bu analiz yapılmamıştır (Karagöz, 1989: 140).

44

5.2.3. Atterberg Limitleri

Kerpiçlerin su karşısındaki davranışlarını tespit edebilmek için plastik limit

ve likit limitlerinin araştırılması gerekmektedir. Plastik limit toprağın işlenebilmesi

için gereken minimum su miktarı olarak tanımlanır, likit limit ise toprağın sıvı

özellik gösterdiği en az su miktarı olarak tanımlanmaktadır (Kalinski, 2006: 34).

5.2.3.1. Likit Limit

Likit limit toprak örneğinin akıcı hale geldiği anda içerdiği su miktarının,

kuru ağırlığına göre yüzde olarak ifadesidir.

Likit limit analizini yapmak için önce örnekten bir miktar alınarak tartıldı ve

200µ’luk eleğin üzerine yerleştirilip, elekten geçen kısmın yüzdesi hesaplanarak not

edilmiştir. Daha sonra örnek cam plakanın üzerine yerleştirildi ve saf su ilave ederek

homojen bir hale gelene kadar karıştırılmıştır. Örnek hava geçirmez bir kabın içine

yerleştirilerek ve 24 saat süre ile karışım bekletilmiştir.

24 saat süre geçtikten sonra örnek kaptan çıkartılmış ve yaklaşık 10 dakika

karıştırılmıştır. Örnekten bir miktar alınarak Cassagrande aletinin içine

yerleştirilmiş, yüzeyi tabana paralel olarak düzlenmiş ve oluk açma bıçağı

menteşenin ortasından geçen çap boyunca kap içinde hareket ettirilerek örnek ikiye

bölünmüştür**. Böylece örneğin ortasına V kesitli bir oluk açılmış oldu. Aletin kolu

saniyede iki devirlik bir hızla çevrilerek, iki yanda kalan örnek, oluğun dip kısmında

13 mm boyunca birbirine değene kadar kap kaldırılıp düşürülmüştür. Değmenin

sağlandığı kesimin uzunluğu bir cetvelle ölçülmüştür. Oluktaki bu kapanmayı

sağlayan düşüş sayısı da kaydedilerek oluğun kapanmış olan kesimim çevresinden

yaklaşık 10 g ağırlığında bir numune, deney kabına konulmuş ve su miktarı

hesaplanmıştır. Hazırlanan örneğe su ilave edildi ve aynı işlem 5 kere tekrarlandı.

Beş denemenin sonuçları toplandı ve ortalığı alınarak likit limitler hesaplanmıştır.

**** Bıçağın hareketi sırasında bıçak kap yüzeyine dik tutulmalı ve bıçağın yivli yüzü hareket yönüne bakmalıdır. 

45

Başlangıçta ilave edilen su miktarı ve deney sırasında ilave edilen su

miktarları elde edilen düşüş sayılarının 10 ile 50 arasında eşit aralıklarla dağılmasını

sağlayacak biçimde ayarlanmalıdır. Deney kesinlikle örneğe su ilavesiyle

yapılmalıdır. Örneğin, su eklemek amacıyla likit limit kabından her çıkarılışında kap

ve oluk açma bıçağı yıkanıp kurutulmalıdır. Yapılan işlemler sırasında örneğin

kurumasını önlemek amacıyla cam plaka üzerindeki örnek porselen bir pota veya

ıslak bir bezle örtülmelidir.

5.2.3.2. Plastik Limit

Plastik limit toprak örneğinin plastik hale geldiği anda içerdiği su miktarının,

kuru ağırlığına göre yüzde olarak ifadesidir. Bu deney toprağın plastik kıvamda

bulunduğu en düşük su miktarının ölçülmesi ile ilgilidir.

40 numaralı elekten geçen 20 gram kadar bir örnek alınmıştır. Örnek homojen

bir duruma gelinceye ve küçük bir top biçimi alabilecek kadar cam plaka üzerinde

saf su ile karıştırılıp yoğrulmuş ve numune yaklaşık iki eşit parçaya bölünmüştür.

Her iki parçadaki küre şeklindeki numune sicim şeklini alana kadar cam plaka

üzerinde yuvarlanmış örneğin çapı 3 mm ye düştüğü anda çatlama ve kopma

meydana gelinceye kadar işlem sürdürülmüştür. Dağılan parçalar toplanıp ve su

miktarı ölçülmüştür. Ölçüm için alınan örneğin yaş ağırlığı en az 5 gram olmalıdır.

Toprağın içinde bulunan su miktarının ortalaması toprağın plastik limiti

olarak kabul edilir ve en yakın tam sayıya yuvarlanarak verilir. Ana malzemenin 40

numaralı elekten geçen yüzdesi de kaydedilir. Örneğin plastisite indisi likit limit

deney sonuçları kullanılarak hesaplanır. Bu verilere dayanarak birde toprak türünün

aktivitesi hesaplanabilmektedir. Toprağın aktivitesini hesaplamak için aşağıdaki

formül kullanılmaktadır.

Aktivite = plastisite indeksi / kil miktarı (%)

46

5.2.4. Nem Miktarı

Örneklerin içeriğinde bulunan nem miktarını ölçmek için 105°C ‘de

fırınlanan beherlerin her biri önce etüv’de soğumaya bırakılmış daha sonra tartılmış

ve içine yaklaşık 25-30 gram kadar örnek ilave edilip tekrar tartılmıştır. Daha sonra

beherlerin hepsi fırına yerleştirilip sıcaklığı 105◦C dereceye ayarlanmış ve 12 saat

süre ile fırında bekletilmiştir. 12 saatten sonra örnekler soğuması için silika jel

bulunan desikatörün içine yerleştirildi ve soğuduktan sonra tekrar tartıldı. Nem

miktarı bu formül ile hesaplanmıştır (Shukla, 2007: 13). Analiz sonuçları tablo 2’de

verilmiştir.

W: W2-W3.100 / W3-W1

W1: boş beher ağırlığı

W2: beher + örnek

W3: 105 derecede beher + örnek

5.2.5. Özgül Ağırlık

Kerpiç örneklerin özgül ağırlık hesaplamaları için önce örnekler öğütülmüş

ve 125 mikron eleğin altında kalan parçaların tartımları yapıldıktan sonra 24 saat

boyunca 85◦ C ta etüvde bekletilmiştir. Cam kavanozu saf su ile doldurduktan sonra

bütün hava kabarcıklarının çıkması için 10 dakika süre ile ispirto ocağı üzerinde

ısıtılmış ve cam kavanoz oda sıcaklığına gelmesi için 12 saat bekletilmiştir. Daha

sonra kavanozun kapağına bir cam şişe yerleştirilmiş ve tartımlar yapılmıştır.

(Shukla, 2007: 21). Bu yöntemle hesaplanan özgül ağırlıkların sonuçları tablo 6’ da

verilmiştir.

5.3.PETROGRAFİK ANALİZLER

Örnekler önce silikon kalıplara yerleştirilmiş ve daha sonra üzerlerine epoksi

ilave edilerek 24 saat reaksiyonun tamamlanması için beklenmiştir. Epoksi tamamen

polimerleştikten sonra, örnekler ince kesit cihazında 2-3 mm kalınlıkta dilimlere

kesilerek hazırlanmıştır. Hazırlanan ince dilimler Lam’a yapıştırılarak 1-2 mm

47

kalınlığa kadar örnekler inceltilmiştir ve genel doku analizi için stereo mikroskop

altında incelenmiş ve detaylı fotoğrafları çekilmiştir. Aynı kesitler tekrar ince kesit

cihazına yerleştirilip 30 mikron’a kadar inceltilmiş ve içeriğindeki mineralleri teşhis

etmek için örnekler polarizan mikroskop altında incelenmiş ve detaylı fotoğrafları

çekilmiştir (Resim 6) (Mackenzie, v.d. 1994: 9). Değerlendirmeler 5. Bölümde

verilmiştir.

5.4. BASİT KİMYASAL ANALİZLER

5.4.1.Asitle Muamele

Örneklere % 10’luk hidroklorik asitle ilave edilerek içeriklerindeki asitle

reaksiyona giren, başta kireç olmak üzere çözünür hale geçen tüm maddeler çözelti

haline getirilmiştir. Asitle reaksiyona girmeyen silikat esaslı maddeler filtre edilerek

çözeltiden ayrılmış, çeşme suyu ve saf su ile yıkanmıştır. Böylece örnek içeriğinde

bulunan silikatlı dolgu maddeleri, varsa bağlayıcılar ve katkı maddeleri dağıtılmıştır.

Dağıtılan parçacıklar 105 ± 5◦ C sıcaklıktaki etüvde kurutulduktan sonra tartılarak

asitte kaybolan ve kalan kısmın miktarları bulunmuştur. Çeşitli boyutta delik açıkları

bulunan sıralanmış eleklerde elenerek boyut dağılımı bulunup ve sonuçları fuller

eğrisi ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca boyutlarına ayrılmış olan asitte

kalan agregalar, stereo mikroskop altında incelenerek niteliklerine göre (kuvars,

feldspat, tuğla kırığı gibi) yaklaşık oranları ile agrega tiplerine (yuvarlaklaşmış, az

köşeli, çok köşeli gibi) göre değerlendirilmeye alınmıştır (Güleç, 2009: 120). Analiz

sonuçlar tablo 2’de verilmiştir.

5.4.2.Kızdırma Kaybı

1200◦ C sıcaklığa ulaşabilen basit bir laboratuar fırını ve 0,1 mg hassasiyetli

analitik terazi ile yapılan bu analizde örneğin içeriğinde bulunan % nem, % 550◦C de

48

organik madde ve 1050◦ C de yüzde kalsiyum karbonat (CaCO3) oranları tespit

edilmektedir.

Öğütülmüş örnekler (500 mg ) ± 0,10 mg hassasiyette olan tartı ile tartıldı.

Daha sonra örnekler kül fırınında 105 ± 5◦C, 550 ± 5◦C ve 1050 ± 5◦ C sıcaklıklarda

kızdırılarak ve her ısıtma sonrasında desikatörde soğutularak tartılmıştır. Ağırlık

farkından örneklerin % nem, % 550◦C kaybı ve % CaCO3 oranları aşağıdaki

formüllerle hesaplanmıştır (Güleç, 2009: 121). Hesaplamaların sonuçları tablo 6’da

verilmiştir.

W0: Dara

W1: Dara + Örnek

W2: Dara + 105 ± 5◦ C % Nem: ( W1- W2) x 100 / (W2- W0)

W3: Dara + 550 ± 5◦ C % 550 ◦C Kaybı: (W2- W3) x 100 / (W2- W0)

W4: Dara + 1050 ± 5◦ C % CaCO3 : (W3- W4) x 10000 / ((W2- W0) x 44)

5.4.3. Tuz Testleri

Önce toz halinde getirilmiş olan örnek (100 mg) 40-50 ml. saf suda 24 saat

bekletilmiştir. Süzülen ve 100 ml. ye tamamlanarak hazırlanan stok çözeltide

örneklerin anyonları spot test yöntemiyle, kabaca toplam tuz miktarı iletkenlik ölçer

(kondaktometre) ile belirlenmiş ve yapılan hesaplamalar ile kabaca tuz yüzdesi

hesaplanmıştır (Teutonico, 1988: 72). Örneklerin içerdiği tuz yüzdeleri tablo 6’da

verilmiştir.

5.4.3.1. Klorür Testi

Hazırlanan stok çözeltiden 2 ml. örnek alınarak üzerine birkaç damla gümüş

nitrat damlatılmasıyla oluşan beyaz çökelek örnekte klorür tuzunun varlığını gösterir.

49

5.4.3.2. Sülfat Testi

Hazırlanan stok çözeltiden 2 ml. örnek alınarak üzerine birkaç damla baryum

klorür ( BaCl2 ) ilavesiyle oluşan beyaz çökelek veya bulanıklık birkaç damla

hidroklorik asit (HCl) ilavesiyle kaybolmaz ise örnekte sülfat tuzu var demektir.

5.4.3.3. Karbonat Testi

Sülfat testi yapılan tüpe hidroklorik (HCl) ilavesiyle bulanıklık kaybolur veya

kısmen gaz çıkışı olursa karbonat tuzu var demektir.

5.4.3.4. Nitrat Testi

Cam plaka üzerine küçük bir difenil amin kristali ve bir ,iki damla örnek

çözeltisi konulur ve kuruması beklenir. Kuruyan örnek üzerine bir damla sülfürik asit

(H2SO4) ilavesiyle oluşan mavi menekşe renk örnekte nitrat tuzunun varlığını

gösterir.

5.4.4.Yağ ve Protein Analizleri

5.4.4.1. Yağ Analizi

Cam plaka üzerine 10-20 mg katı örnek ve 1-2 küçük kristal bakır sülfat

(CuSO4) konuldu ve üzerine 1-2 damla amonyak ilave edilerek karıştırıldı. Bu

karışım üzerine 1-2 damla hidrojen peroksit (H2O2) ilavesiyle şiddetli bir reaksiyon

meydana gelip, reaksiyon sonunda kalıcı kabarcıklar oluşmuş ise ortamda

sabunlaşabilir yağ var demektir. Sonuçlar tablo 6’da verilmiştir.

5.4.4.2. Protein Analizi

Kapiler bir tüp içine biraz toz örnekten yerleştirip ince bir kama şeklinde

kesilen temiz filtre kağıdının ucu p-difenil amino benzaldhidin içine daldırıldıktan

sonra ıslak ucu kapiler tüpün ağzına yerleştirilir ve tüp ısıtılır. Çıkan dumanın filtre

50

kağıdının ucunda pembe renk oluşturması proteinin varlığını gösterir. (Güleç, 2009:

121). Sonuçlar tablo 6’da verilmiştir.

5.4.5. Organik Madde Analizi

Bu analizde önce 300 ml, yüzde 3’lük sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi

hazırlanır. Yaklaşık 50 g kurutulmuş örnek hazırlanan çözeltinin içine konulur ve

yaklaşık 10 dakika boyunda karıştırılır ve 24 saat süre ile dinlenmeye bırakılır.

Çözeltinin bu süreden sonra kahverengi olması organik maddenin varlığını

göstermektedir. (Houben, v.d. 2003: 66). Sonuçlar tablo 6’da verilmiştir.

5.5. ALETLİ ANALİZLER

5.5.1. SEM- EDX Analizi

Örneklerin içeriğinde bulunan maddelerin detaylı genel ve bölgesel görsel

özellikleri ile bu alanların yarı kantitatif içerik analizleri SEM-EDX (Taramalı

Elektron Mikroskobu ve Enerji Dağılımlı XRD) ile yapılmaktadır.

Epoksiye gömülen örneklerden kalın (2-4 mm) bir dilim parlatılır. Hazırlanan

örneklerin SEM analizi yapılarak örneklerin mineralleri ve dokuları görsel olarak

tanımlanırken, EDX ile içerikleri element veya element oksit olarak belirlenir ve

sonuçları değerlendirilir (Pollard, v.d. 2007:113). Sonuçlar tablo 7’de verilmiştir.

5.5.2. XRD Analizi

Bu analiz yardımıyla petrografik analizlerle tespit edilemeyecek boyuttaki

maddelerin (kil, silt,...) nitelikleri tespit edilebilmektedir (Nayak, v.d. 2007: 236). Bu

yöntemde dikkat edilmesi gereken husus, malzeme içeriğindeki madde oranı % 5 ten

az ise tespit edilmesi güçtür. Dolayısıyla bu yöntemde örnek hazırlama safhası önem

taşımaktadır (Pollard, v.d. 2007:121). XRD grafikleri, şekiller bölümünde verilmiştir.

51

5.5.3. ICP- MS Analizi

Analizi yapmak için yaklaşık 200 mg örnek, 200 numaralı elekten geçecek

şekilde öğütülür, lityum metaborat-lityum tetraborat (LiBO2-LiB4O7) füzyonu ile

çözünürleştirilir. Örneklerin içeriğinde bulunan tüm maddelerden temel maddeler,

yüzde oranlı element oksit olarak, az miktarda bulunan (eser miktarda) maddeler ise

mg/l (ppm) değerli element olarak İnduktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektroskopisi

(Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy, ICP-MS) cihazı ile tespit edilir ve

analiz sonuçları değerlendirilir (Pollard, 2007: 208). Sonuçlar tablo 4’te verilmiştir.

5.5.4 BET Analizi (Brunauer, Emmett and Taller)

Çok tabakalı adsorpsion teorisi hakkında Brunauer, Emmett veTeller (BET)

denklemini bulmuşlar. Bu denklem yüzey alanı hesaplanmasında ve yaklaşık

adsorpsion ısılarının bulunmasında önemli bir yer alır. Bu yöntemde killerin yüzey

alanını, cezp ettikleri Nitrojen gazı ile ölçülür. Bu işlem tamamen havasız bir

ortamda ve sıvı Nitrojenin kaynama derecesine yakın (-196◦ C) bir ortamda

gerçekleştirilir. Bu anal izle killerin hem yüzey alanı genişliğini ve hem de cezp

ettikleri gaz miktarını hesaplayabiliriz. Sonuçlar tablo 8’de verilmiştir.

Yapraksı yapıda olan kil minerallerinin en büyük özelliklerinden biri çok faal

bir yüzey alanına sahip olmalarıdır. Bu yüzey alanının davranışları da killerin fiziksel

ve kimyasal özellikleriyle örneğin su tutma kapasitesi ve iyon alışveriş ve yüzey

alanı genişliğini gibi parametrelerle doğrudan ilişkilidir. Eğer yüzey alanını ağırlık

bazında tanımlamak istersek m2/g, bu parametreyİ “special surface” olarak

nitelendirebiliriz (Bohn, v.d. 1979: 110).

52

6. ANALİZ SONUÇLARI

Tezin bu kısmında koruma basamaklarından biri olan teşhis aşamasında

belirtilmesi gereken Güvercinkayası kerpiç blokları, dam çökükleri, taban ve duvar

sıvalarının içeriklerinin belirlenmesi üzere yapılan analizlerden elde edilen sonuçlar

açıklanmaktadır.

1.Örnek Analiz Sonuçları

Örneğin yangın geçirmiş ve toprak niteliğini kaybetmiş olması nedeniyle

hidrometre ve atterberg limitleri analizleri yapılmamıştır. Asitle muamele edilen

örneğin % 44.46’si reaksiyona girmiştir. Kalsinasyon analizi sonuçlarına göre % 1.98

nem, 550 derece kaybı % 4,36 g, Kalsiyum karbonat (CaCO3) oranı % 27,69 g,

içerikte tespit edilen klor tuzunun oranı % 0,96 ve özgül ağırlığı 2,45 olduğu tespit

edilmiştir (Tablo 2).

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda az miktarda demir oksit, tek tük

muskovit ve biyotit geri kalan kısım toprak renginde feldspat bulunmaktadır. 125 ile

1000 mikron arasında çok az miktarda kuvars, az miktarda biyotit, tek tük muskovit,

tek tük kıtık, geri kalanı kütle nitelikli açık krem toprak renkli feldspat gözükmekte.

1000 mikrondan daha büyük parçalarda ise az miktarda kuvars ve toz biyotit, tek tük

muskovit, bazı parçalar üzerinde kıtık izleri var ve yer yer yanık kıtıkları bulunan

feldspat kütlelerdir. Sonuç olarak 2mm elek altında yangın nedeniyle kısmen

kütleleşmiş feldspat olup içeriğinde az miktarda biyotit, tek tük muskovit ve çok az

miktarda kuvars bulunan kısmen ateşe maruz kalmış ve kıtıkları yanmış topraktır.

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde içeriğinde bol miktarda mikro

boyutlu siyah cüruf veya biyotit bulunan örneğin dokusu homojen olup 1 milimetre

boyutuna kadar gözenekler görülebilmektedir. Agrega olarak yaklaşık 1 milimetre

boyuta kadar % 3-5 oranında tüf nitelikli parçacıklar ile kalsit parçaları vardır. İnce

kesit incelendiğinde killerin içinde kuvars minerali, karbonat kristalleri yanında kil

boyutlu siyah mineraller ve demir oksitler görünmektedir.

53

XRD analizi sonucunda kristobalit, albit, magnesyum, kalsit ve grafit

saptanmıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı % 42,47, Al2O3 oranı %7,89 ve CaO

oranı 17,90 olarak belirlenmiştir (Tablo 4).

EDX analizine göre SiO2 oranı % 47,49, CaO % 26,96, Al2O3 % 12,32, MgO

%8,36 ve FeO oranı % 8,36 olarak belirlenmiştir (Tablo 7). BET analizi sonucunda

ise BET yüzey alanı 36,31 m2/g ve ortalama gözeneklilik boyutu 63.71 Å olarak

belirlenmiştir. (Tablo 8)

2. Örnek Analiz Sonuçları

Örneğin yangın geçirmiş ve toprak niteliğini kaybetmiş olması nedeniyle

hidrometre ve atterberg limitleri analizleri yapılmamıştır. Asitle muamele edilen

örneğin yüzde 41,15 reaksiyona girmiştir. Kalsinasyon analizi sonuçlarına göre %

0,84 nem, 550 derece kaybı % 2,55 g, Kalsiyum karbonat (CaCO3) oranı %28,07 g,

içerikte tespit edilen klor tuzunun oranı % 0,69 ve özgül ağırlığı 2,44 olduğu tespit

edilmiştir (Tablo 2).

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda çok az miktarda siyah cüruf veya

biyotit, kalan kısım açık toprak renkli feldspattır. 125 ile1000 mikron arasında az

miktarda kuvars, tek tük biyotit, iri taneler üzerinde kıtık izi görünen feldspattır.1000

mikrondan daha büyük agregalarda çok az biyotit ve kuvars, kalanı feldspattır. Sonuç

olarak 4mm elek altı kısmen kütleleşmiş ve içeriğinde toz boyutlu biyotit, 1 mm

boyuta kadar kuvars (kütlelerin içinde) karışmış kıtık izleri birinci örnekten daha az

olan yanmış topraktır.

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde doku olarak birinci örneğe

benzemekte ama siyah cüruf veya biyotit miktarı daha az. İnce kesit incelendiğinde

bol miktarda kil boyutlu feldspat mineralleri ve biyotitler, örnek bir ile benzer

görüntülü, ortada bir adet küçük kuvars parçası görülmekte. Ayrıca kuvars minerali

ve kalsiyum karbonat gözlenmektedir.

54

XRD analizi sonucunda inciate, bornit ortoklas, kuvars, kalsit, nitratin ve

kristobalit saptanmıştır. BET analizi yapılamamıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı

% 45,90, Al2O3 oranı % 8,67 ve CaO oranı % 17,84 olarak belirlenmiştir (Tablo 4).

3. Örnek Analiz Sonuçları

Hidrometre analizi sonucunda kil boyutlu parçaların oranı yüzde 24,9, silt

boyutlu parçaların oranı yüzde 14,95, kum oranı ise 60,46 olarak belirlenmiştir. Likit

limit oranı yüzde 21,93 olarak belirlenen örneğin likit limitinin normal değerlere

göre çok düşük olduğu için, yapılan plastik limit analizinde doğru verilere

ulaşılamamıştır. Buda plastik limitinin olmaması ve bu toprak türünün none plastik

olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Asitle muamele edilen örneğin yüzde 24,79 reaksiyona

girmiştir. Kalsinasyon analizi sonuçlarına göre % 2,40 nem, 550 derece kaybı % 6,72

g, kalsiyum karbonat (CaCO3) oranı %13,7 g, içerikte tespit edilen klor tuzunun

oranı % 3,09 ve özgül ağırlığı 2,40 olduğu tespit edilmiştir (Tablo 2).

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda % 3-5 biyotit, %10-15 kuvars ve

siyah cüruf, tek tük muskovit, geri kalanı koyu toprak renkli feldspattır (koyu renk

biyotit kaynaklı olabilir). 125 ile1000 mikron arası çok az biyotit ve siyah cüruf, %3-

5 kuvars, tek tük muskovit ve kalanı feldspattır. 1000 mikrondan daha büyük

parçalarda çok az siyah cüruf ve biyotit, %3-5 kuvars, %15-20 si feldspat kütleleri,

kalanı volkanik nitelikli çok köşeli topraktır. Sonuç olarak 10 mm boyutunda çakıl,

diğerleri 8mm volkanik kum, 8mm elek altı volkanik kayaç parçacıkların karıştığı

karasal nitelikli topraktır.

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde dokusu oldukça heterojen,

içeriğinde 1 cm ye kadar tüf parçaları yanında bol miktarda biyotit, kuvars ve

karbonatlı taş parçaları gözükmekte. Diğer örneklere göre mikro boyutta daha

55

gözenekli ve kıtık boşlukları gözlemlenmektedir (katıklar kaybolmuş). İnce kesit

incelendiğinde plajioglas ve genelde bol miktarda kuvars var (tüfik kuvars da

olabilir). Ayrıca kil boyutunda kuvars, karbonat ve biyotit bulunmaktadır.

XRD analizi sonucunda biyotit, kristobalit, yüksek albit, kalsit ve sanidin

saptanmıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı % 49,31, Al2O3 oranı % 9,90 ve CaO

oranı % 11,67 olarak belirlenmiştir (Tablo 4). EDX analizine göre SiO2 oranı %

50,51, CaO %24,31, Al2O3 % 12,15, MgO % 5,25 ve FeO oranı % 2,95 olarak

belirlenmiştir (Tablo 7). BET analizi sonucunda ise BET yüzey alanı 11,43 m2/g ve

gözeneklilik boyutu 47,86 Å olarak belirlenmiştir (Tablo 8).

4. Örnek Analiz Sonuçları

Örneğin yangın geçirmiş ve toprak niteliğini kaybetmiş olması nedeniyle

hidrometre ve atterberg limitleri analizleri yapılmamıştır. Asitle muamele edilen

örneğin % 11,05 reaksiyona girmiştir. Kalsinasyon analizi sonuçlarına göre % 0,34 g

nem, 550 derece kaybı % 2,02 g, Kalsiyum karbonat (CaCO3) oranı % 2,72 g,

içerikte tespit edilen klor tuzunun oranı % 0,44 ve özgül ağırlığı 2,38 olduğu tespit

edilmiştir.

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda % 3-5 kuvars, az miktarda biyotit,

tek tük muskovit, az miktarda dövülmüş ve kısa kesilmiş kıtık parçaları, %20-25

pişmiş toprak tozu ve kalanı koyu gri renkli feldspattır. 125 ile1000 mikron arasında

tek tük kıtık, az kuvars, %40-45 pişmiş toprak ve kalanı koyu gri renkli feldspattır.

1000 mikrondan daha büyük parçacıklarda hemen hemen yarı yarıya olmak üzere bir

tarafı pişmiş ve kırmızı renkli diğer tarafı yarı pişmiş ve koyu gri renkli kütle halinde

dönüşmüş parçacıklar bulunmaktadır. Sonuç olarak 1mm boyuta kadar kütleler

oluşturmuş, içeriğinde çok az miktarda kuvars bulunan yarı pişmiş toprak örneğidir.

56

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde Bol çatlaklı, içinde pişmiş

toprak parçacıklar (şamut) yanında toz boyutlu kuvars, karbonat ve siyah cüruf ile

kıtıklar bulunmaktadır. İnce kesit incelendiğinde biyotit, karbonat ve pişmiş nitelikli

killi doku ve ortada mermer gibi olan bir karbonat parçası var ayrıca kil boyutlu

biyotit ve tüf kırıkları bulunmaktadır.

XRD analizi sonucunda anortoklas, sanidin, berlinit, etremovit ve kalsit

saptanmıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı % 60,26, Al2O3 oranı % 14,22 ve CaO

oranı 7,15 olarak belirlenmiştir. (Tablo 4) BET analizi sonucunda ise BET yüzey

alanı 1,54 m2/g ve gözeneklilik boyutu 98,95 Å olarak belirlenmiştir. (Tablo 8)

5. Örnek Analiz Sonuçları

Hidrometre analizi sonucunda kil boyutlu parçaların oranı yüzde 26,69, silt

boyutlu parçaların oranı yüzde 10,99 ve kum oranı ise 62,32 olarak belirlenmiştir.

Likit limit oranı yüzde 21,32 olarak belirlene örneğin likit limitinin normal değerlere

göre çok düşük olduğu için, yapılan plastik limit analizinde doğru verilere

ulaşılamamıştır. Asitle muamele edilen örneğin yüzde 25,42 reaksiyona girmiştir.

Kalsinasyon analizi sonuçlarına göre % 1,40 g nem, 550 derece kaybı % 3,12 g,

Kalsiyum karbonat (CaCO3) oranı %13,45 g, içerikte tespit edilen klor tuzunun oranı

% 0,86 ve özgül ağırlığı 2,34 olduğu tespit edilmiştir.

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda %2-3 biyotit,%5-10 kuvars tek tük

muskovit ve kalanı devetüyü renkli feldspattır.125 ile 1000 mikron arasında %3-5

kuvars, az biyotit ve siyah cüruf ve kalanı deve tüyü renkli feldspattır.1000

mikrondan daha büyük parçalarda ise çok az biyotit, tek tük muskovit içeren

volkanik (silikatlı) parçacıklar olup %25-30 kadarı kil kütlesi nitelikli feldspattır.

Sonuç olarak 10 mm elek altı ve çok köşeli kum nitelikli volkanik kayaçların

oluşturduğu (%26,61) ve kalanı(% 73,38) topraktır.

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde örnek 3’le benzer olup

gözenekleri daha fazla ve tek tük kıtıkları görünmektedir. İnce kesit

57

değerlendirmesinde ise Kuvars yanında muskovit, Kuvars, feldspat ve tüfik parçalar

ve ayrıca kıtık da görülmektedir.

XRD analizi sonucunda biyotit, karistobalit, yüksek albit, kuvars, kalsit,

hornblend ve hidro biyotit saptanmıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı % 55,81,

Al2O3 oranı % 12,64 ve CaO oranı % 9,02 olarak belirlenmiştir. (Tablo 4) EDX

analizine göre SiO2 oranı % 69,98, CaO % 11,30, Al2O3 % 16,25, MgO % 0,69 ve

FeO oranı % 1,30 olarak belirlenmiştir. (Tablo 7) BET analizi sonucunda ise BET

yüzey alanı 8,68 m2/g ve gözeneklilik boyutu 40,15 Å olarak belirlenmiştir. (Tablo 8)

6. Örnek Analiz Sonuçları

Örneğin yangın geçirmiş ve toprak niteliğini kaybetmiş olması nedeniyle

hidrometre ve atterberg limitleri analizleri yapılmamıştır. Asitle muamele edilen

örneğin % 3,81 reaksiyona girmiştir. Kalsinasyon analizi sonuçlarına göre % 0,83 g

nem, 550 derece kaybı % 0,35 g, Kalsiyum karbonat (CaCO3) oranı % 3,90 g,

içerikte tespit edilen klor tuzunun oranı % 0,3 ve özgül ağırlığı 2,32 olduğu tespit

edilmiştir.

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda %5-10 oranında kuvars az miktarda

biyotit, siyah cüruf ve kalanı pişmiş feldspat’tır. 125 ile1000 mikron arasında tek tük

muskovit, %10-15 oranında kuvars, çok az biyotit ve siyah cüruf, kalanı pişmiş

toprak parçacıklarıdır. 1000 mikrondan daha büyük parçalarda ise %3-5 kuvars,

%25-30 pişmiş toprak, kalanı 8 mm altı köşeli volkanik kayaçtır. Sonuç olarak % 42’

si 8 mm elek altı ve % 58 toprak içeren kara kumudur.

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde örnek 4’le benzer bol miktarda

tüf kırıkları bulunmaktadır. İnce kesit değerlendirmesinde ise örnek 2 ile benzer

mineraller ve yanında sanki tüf parçaları var ayrıca Hornblend, kuvars ve diğer opak

mineraller yanında olivin ve biyotit görülmektedir.

58

XRD analizi sonucunda kuvars, kristobalit, anortoklas ve tananitit

saptanmıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı % 66,78, Al2O3 oranı % 14,85 ve CaO

oranı % 1,97 olarak belirlenmiştir. (Tablo 4) BET analizi sonucunda ise BET yüzey

alanı 5,61 m2/g ve gözeneklilik boyutu 49,11 Å olarak belirlenmiştir. (Tablo 8)

7. Örnek Analiz Sonuçları

Hidrometre analizi sonucunda kil boyutlu parçaların oranı yüzde 35,31, silt

boyutlu parçaların oranı yüzde 17,28 ve kum oranı ise 47,41 olarak belirlenmiştir.

Örnek miktarının az olduğundan dolayı Atterberg limitleri analizi yapılamamıştır.

Asitle muamele edilen örneğin yüzde 16,33 reaksiyona girmiştir. Kalsinasyon analizi

sonuçlarına göre % 4,18 nem, 550 derece kaybı % 4,65 g, Kalsiyum karbonat

(CaCO3) oranı %21,30 g, içerikte tespit edilen klor tuzunun oranı % 1,25 ve özgül

ağırlığı 2,31 olduğu tespit edilmiştir.

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda % 3-5 biyotit, %10-15 kuvars,

kalanı toprak renginde feldspat’tır. 125 ile 1000 mikron arasında tek tük muskovit, az

miktarda biyotit ve siyah cüruf, %3-5 kuvars kalanı kütle biçiminde felspat’tır.1000

mikrondan daha büyük parçacıklarda %20- 25 toprak, kalanı 5 mm elek altı olmak

üzere volkanik kayaç parçalarıdır. Sonuç olarak 5 mm elek altı olmak üzere %10,93

köşeli volkanik kaya içeren topraktır.

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde 4mm boyuta kadar bol

miktarda tüf kırığı içermekte. Ayrıca 1mm kadar toz boyutlu kuvars ve kalsit

parçacıkları içermektedir. Kalın kesiti incelendiğinde 4mm boyuta kadar bol

miktarda tüf kırığı, ayrıca 1mm kadar toz boyutlu kuvars ve kalsit parçacıkları

içermektedir. İnce kesit değerlendirmesinde ise olivin, kuvars, biyotit, hornblend ve

sanki killeşmiş olivin de var.

59

XRD analizi sonucunda kristobalit, biyotit, kalsit, kuvars, albit, andezin,

zeolit ve piroksen saptanmıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı % 52,87, Al2O3 oranı

% 10,76 ve CaO oranı % 10,57 olarak belirlenmiştir. (Tablo 4) BET analizi

sonucunda ise BET yüzey alanı 14,79 m2/g ve gözeneklilik boyutu 34,29 Å olarak

belirlenmiştir. (Tablo 8)

8. Örnek Analiz Sonuçları

Hidrometre analizi sonucunda kil boyutlu parçacıkların oranı yüzde 15,31, silt

boyutlu parçacıkların oranı yüzde 28,69 ve kum oranı ise 56,10 olarak belirlenmiştir.

Toprak türü üçgenine göre bu örnek killi balçık türündendir ( Şekil 4). Likit limit

oranı yüzde 31,21 olarak belirlenen örneğin plastik limiti 21.61, plastisite indeksi

9.60, aktivitesi 0.63 olarak hesaplanmıştır. Asitle muamele edilen örneğin % 6,91

reaksiyona girmiştir. Kalsinasyon analizi sonuçlarına göre % 3,26 nem, 550 derece

kaybı % 1,36 g, Kalsiyum karbonat (CaCO3) oranı % 4,20 g, içerikte tespit edilen

klor tuzunun oranı % 0,82 ve özgül ağırlığı 2,38 olduğu tespit edilmiştir.

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda %3-5 biyotit ve siyah cüruf, %5-10

kuvars ve kalanı toprak renkli feldspattır. 125 ile1000 mikron arası parçacıklarda tek

tük muskovit, %30-35 toprak feldspatı kalanı ise kuvarstır. 1000 mikrondan daha

büyük parçacıklarda agregaların tamamı toz boyutlu biyotitli, biraz daha büyük

boyutlu parçalar kuvars olup 10 mm elek altı ve köşeli volkanik kayaç parçalarıdır.

Sonuç olarak10 mm elek altı % 45’i kadar volkanik kayaç karışmış topraktır.

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde örnek 3’le benzeşen ancak çok

daha bol kıtıklı ve gözenekli bir örnektir. İnce kesit değerlendirmelerinde ise olivin,

çok ufak boyutta klorit ve biyotit görülmektedir.

XRD analizi sonucunda montmorilonit, klorit, albit, kristobalit, hidro biyotit

ve sanidin saptanmıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı % 63,28, Al2O3 oranı %13,81

ve CaO oranı % 3,56 olarak belirlenmiştir. (Tablo 4) BET analizi sonucunda ise BET

60

yüzey alanı 14,39 m2/g ve gözeneklilik boyutu 35,43 Å olarak belirlenmiştir. (Tablo

8)

9. Örnek Analiz Sonuçları

Örneğin yangın geçirmiş ve toprak niteliğini kaybetmiş olması nedeniyle

hidrometre ve atterberg limitleri analizleri yapılmamıştır. Asitle muamele

analizinden sonra yüzde 36,28 oranında reaksiyona girmiştir. Kalsinasyon analizinde

ise nem miktarı % 1,20 g, 550 derecede % 1,80 kayıp ve % 30,73 oranında kalsiyum

karbonat (CaCO3), içerikte tespit edilen klor tuzunun oranı % 0,59 ve özgül ağırlığı

2,44 olduğu tespit edilmiştir.

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda tek tük muskovit, çok az biyotit ve

siyah cüruf, %5-10 kuvars içeren geri kalanı açık krem renkli topraktır. 125 ile 1000

mikron arasındaki parçacıklardır tek tük muskovit ve biyotit, az miktarda kuvars

içeren ve geri kalanı feldspat kütleleridir.1000 mikrondan daha büyük parçacıklarda

tek tük muskovit ve biyotit, çok az miktarda kuvars içeren feldspat kütleleridir.

Sonuç olarak tamamı agregasız toprak nitelikli örnektir.

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde örnek 7 ile benzer ancak

dokusu daha sıkı ve daha az gözenekli. İnce kesit değerlendirmelerinde ise biyotit,

opak tüf mineraller ve belki bir miktar karbonat, bol miktarda Olivin ve kuvars

gözükmektedir.

XRD analizi sonucunda kuvars, kalsit, albit, schafarnikit ve calcian

saptanmıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı % 45,02, Al2O3 oranı %9,47 ve CaO

oranı % 17,18 olarak belirlenmiştir. (Tablo 4)BET analizi sonucunda ise BET yüzey

alanı 7,50 m2/g ve gözeneklilik boyutu 54,72 Å olarak belirlenmiştir. (Tablo 8)

10. Örnek Analiz Sonuçları

Hidrometre analizi sonucunda kil boyutlu parçaların oranı yüzde 16,70, silt

boyutlu parçaların oranı yüzde 15,35 ve kum oranı ise 67,95 olarak belirlenmiştir.

61

Likit limit oranı yüzde 20,86 olarak belirlenen örneğin likit limitinin normal

değerlere göre çok düşük olduğu için, yapılan plastik limit analizinde doğru verilere

ulaşılamamıştır. Asitle muamele edilen örneğin yüzde 25,69 reaksiyona girmiştir.

Kalsinasyon analizi sonuçlarına göre % 2,35 nem, 550 derece kaybı % 2,70 g,

Kalsiyum karbonat (CaCO3) oranı %19,05 g, içerikte tespit edilen klor tuzunun oranı

% 0,76 ve özgül ağırlığı 2,42 olduğu tespit edilmiştir.

Yağ ve protein bulunmayan örnekte asitle muamele sonucunda kalan ve elek

analizi ile boyutlarına ayrılan örneklerin stereo mikroskop değerlendirmeleri

sonucunda, 125 mikrondan daha ufak parçalarda %5-10 biyotit ve siyah cüruf (kıtık

yanıkları), bir miktar kıtık ile tek tük muskovit, %5-10 kuvars içeren ve kalanı toprak

renkli feldspattır. 125 ile1000 mikron arası parçacıklarda % 3-5 kıtık yanığı, % 2-3

kuvars ve kalanı feldspat kütleleridir. 1000 mikrondan daha büyük parçacıkla

aralarında % 10-15 pişmiş feldspat, toprak kütleleri karışmış çok az yuvarlaklaşmış

volkanik kayaç parçaları olup köşeli ve 8 mm elek altıdır. Sonuç olarak tek tük dere

ya da göl agregası karışmış % 20,31 kara kumu içeren topraktır.

Örneğin hazırlanan kalın kesiti incelendiğinde örnek 3 ile benzer ayrıca

pembeye yakın renkte parçacıklar var. İnce kesit değerlendirmelerde ise Olivin,

kuvars ve opak tüf minerali ve ufak boyutta karbonatlar, küçük boyutta tüfik feldspat

mineralleri, Kil boyutlu mineraller görülmektedir.

XRD analizi sonucunda kuvars, albit, kalsit, kristobalit, biyotit, feldspat

saptanmıştır. ICP-MS analizinde SiO2 oranı % 51,74, Al2O3 oranı %10,07 ve CaO

oranı % 11,54 olarak belirlenmiştir. (Tablo 4) BET analizi sonucunda ise BET yüzey

alanı 15,20 m2/g ve gözeneklilik boyutu 44,23 Å olarak belirlenmiştir. (Tablo 8)

62

7. KORUMA VE ONARIMA YÖNELİK ÖNERİLER

Şimdiye kadar kerpiç koruma ve onarımı hakkında yapılan uluslar arası

sempozyumlarda kerpiç yapıların korunmasına dair birçok bildiri yayınlanmış, ama

maalesef bu bildirilere konu olan koruma yöntemlerinin hiç biri uygulamaya

konulmamıştır. Kerpiç yapıların bozulma nedenleri daha önce (bölüm 5) anlatıldığı

gibi, kerpiçlere en çok hasarı veren su ile kerpiçlerin yapısında bulunan tuzlardır.

Kerpiç yapıları korumak için yapılan çalışmalarda Genelde iki değişik

yöntem uygulandığı görülmektedir. Birinci yöntemde hazırlanan kerpiç harcının

içine organik ve ya inorganik katkı maddeleri katılarak blokları sağlamlaştırma

amaçlanmıştır.(Kacar, 2006: 34) ikinci tip çalışmalarda ise kerpiçlere kimyasal

maddeler uygulanarak sağlamlaştırma yoluna gidilmiştir. İlk araştırmalardan birinde

onarım amaçlı üretilen kerpiçlere tuğla kırığı, uçucu küller ve kireç katarak deneyler

yapılmış ve kerpiç blokların daha dayanıklı oldukları tespit edilmiştir (Baradan,

1990:149). Çin de yapılan bir çalışmada ise potasyum silikat kullanılarak kerpiçler

sağlamlaştırılmış ve yapılan gözlemler sonucu kerpiç duvarların çevresel koşullara

dayanıklılığının arttığı tespit edilmiştir (Zuixiong, 1990: 297 ). İran da bulunan

Choga Zanbil Zigguratında†† yapılan çalışmalarda, nişasta fabrikasının atıklarını

kullanarak kerpiç çamuru hazırlanmış ve kalıplara dökülerek bloklar üretilmiştir.

Bloklar kuruduktan sonra değişik testlere tabi tutulmuş ve gözlemler yapılmıştır. Bu

testlerde, yeni bloklar 48 saat süre ile suda bekletilmiş olmalarına karşılık hiç bir

dağılma ve aşınma gözlemlenmemiş ancak renklerinin orijinallerine göre biraz daha

koyu kaldığı tespit edilmiştir. Bu yöntemin en zayıf yönü, blokların rüzgar erozyona

karşı dayanıksız olmasıdır (Ebrahimi, 2003: 135). Çin halk cumhuriyetinin kuzey

doğusunda yapılan bir çalışmada örnekler donma–erime testine tabi tutulmuş ve aynı

zamanda rüzgar tünelinde denemeler yapılmıştır. Bu çalışmada, üretim aşamasında

kerpiçlerim içeriğine 5% lityum silikat ve 10% potasyum silikat ilave edilmiş ve

eskitme deneyleri yapılmıştır. Sonuç olarak yapılan çalışmalarda donma–erime ve

rüzgar erozyonuna karşı kerpiçlerin direncinin arttığı rapor edilmiştir (Qu, v.d. 2007:

158).

†† Ziggurat: Mezapotamya ve İran’da, terası bulunan ve piramitlere benzeyen tapınak kulesidir.

63

İkinci tip çalışmada ise açık alanda bulunan kerpiç duvarlara etil silikat

uygulanmış ve kısa dönemde başarılı sonuçlar alınmış olmasına karşılık uzun

dönemde istenilen performansı gösterememiştir ( Chiari, 1990: 267). Yapılan bir

diğer çalışmada Latex ve kum karışımı ince bir kat halinde kerpiçler üzerine

uygulanmış ama uzun sürede istenilen başarıyı sağlayamamıştır ( Ferm, 1989: 275).

Mısırda yapılan bir diğer çalışmada ise tetraetoksisilan, metiltrimetoksisilan ile

metilmetakrilat-butil akrilat, kerpiçler üzerine uygulanmış ve sonuçlar SEM-EDX ile

gözlemlenmiştir. Bu çalışma sonucunda tetraetoksisilan ve metiltrimetoksisilan

yeterince sağlamlaştırma yapamamış ve süngerimsi bir yapı oluşturmuş,

metilmetakrilat-butil akrilat ise bir süre sonra çatlaklara neden olmuş ve istenilen

uyumu sağlayamamıştır ( Helmi, 1990: 277).

Yapılan bu çalışmaların yanı sıra kerpiçlerin bulunduğu ortamlardaki

koşulların daha iyi kontrol edilebilmesine yönelik olan çalışmalar da gereklidir.

Arkeolojik kazılarda bulunan kerpiç yapıların korunmasına yönelik öneriler, kazı

alanında bulunan kerpiçlerin tekrar gömülmesi, çatı ile kerpiçlerin koruması, çamur

harçlarla koruma yöntemleridir.

7.1. Kazı Alanında Bulunan Kerpiçlerin Tekrar Gömülmesi

Arkeolojik kazısı yapılan yerlerin civarında bulunan akarsu, göl ya da yağış

nedeniyle kazılan alanlarda su birikmesi söz konusu ise, kerpiç yapıları korumak için

önerilen en iyi yöntemlerden biri yapıların tekrar gömülmesidir. Gömülme

işlemlerinden önce, bitkilerin filizlenip yeşermelerini önlemek amacıyla, eserlere

zarar vermeyecek kimyasallar (Gliposat) ile ilaçlama yapılmalıdır. Bu işlemden

sonra, duvar ve tabanların üzeri bir kat geotekstil ile kapatılmalıdır. Kullanılan

geotekstilin eni eğer kapatılacak bölgenin eninden daha dar ise, iki geotekstil

parçasını dikerek birbirine eklemek mümkündür. Dikiş sırasında köşelerin üst üste

gelmesine izin verilmemelidir. Geotekstil serilmek istenirken, yapı ile direkt olarak

teması sağlanmalı, buruşukluklar oluşturmadan serilmelidir. Bu işlemden sonra

tuzdan arındırılmış ince bir kat çakıl ve kum karışımı, geotekstilin üzerini tamamen

64

örtecek ve aralarında boşluk kalmayacak biçimde serilmeli ve ilaçlanmalıdır (Price,

1984: 168).

7.2. Çatı İle Kerpiç Eserlerin Korunması

Kazı alanlarında çıkan kerpiç yapıların en sağlıklı ve doğru koruma yöntemi,

üzerlerinin çatı ile kapatılmasıdır. Kerpiç yapıların en büyük düşmanı yağmur ve kar

suyudur. Doğru bir çatı uygulamasıyla yağmur sularının ve karın büyük bölümü

kontrol altına alınabilecek, sular olukların yardımıyla uzaklaştırılıp yapıya zarar

vermeyecek bir bölgeye drene edilebilecektir.

Çatı olarak kullanılacak malzemelerin türü ve cinsi büyük önem taşımaktadır.

Çatı yapımında kullanılan malzemeler yangın ve yıldırım düşmesi gibi afetlere,

zaman içinde paslanma, çatlama kırılmalara vb problemlere karşı da dirençli

olmalıdır (Warren, 1999: 181).

Bir diğer önemli konu ise çatıların estetik açıdan bulunduğu çevreye uyum

göstermesi ve görsel olarak eserin önüne geçmemesidir. Çatılar aynı zamanda

deprem ve yer sarsıntılarına da dayanıklı olmalıdır. Aksi takdirde olası depremlerde

çatının eserler üzerine yıkılması, geri dönüşümü olmayan zararlar verip eserlerin

tamamen dağılmasına neden olabilir.

Bazı kazı alanlarında, geçici çatı yöntemiyle koruma gerçekleştirilmektedir.

Kazı alanlarının etrafı geçici olarak paslanmaz çelik, fiberglas veya şişebilen plastik

duvarlarla çevrilmektedir. Bu düzeneklere en iyi örnek, plastik tabakalardan oluşan

hava ile şişebilen çatılardır. Bu tür konstrüksiyonlar, kompresörler yardımıyla hava

ile tamamen dolduktan sonra hem yapıların bulunduğu yerin etrafı, hem de çatılar bu

yöntemle örtülebilmektedir (Weaver, 1973: 91). Bu tür konstrüksiyonlar, geçici

olarak kazı süresinde çalışmaların daha rahat yapılabilmesi ve ortaya çıkartılan

malzemelerin güneş ile direkt temaslarını da engellemektedir.

65

7.3. Çamur Harçlarla Koruma

Kerpiç yapılarda yaşamayı sürdüren insanların oturdukları binaları korumak

için yaptıkları en yaygın koruma yöntemi, periyodik olarak veya gerektiğinde kerpiç

taban ve duvarların üzerlerini bir kat çamur harcıyla sıvamaktır. Bu işlem her sene

yağmur mevsimi bittikten sonra, duvar yüzeylerinde bağlayıcı özelliğini kaybeden ve

dökülen sıvaların yerine yeni çamur harçla tekrar sıvanmasıdır. Bu yöntemin eski

dönemlerde de kullanıldığı, Güvercinkayası kazısında bulunan taban döşemeler ve

duvar sıvalarının birkaç kat üst üste olmasından anlaşılmaktadır (Resim 4). Bu

yöntem kazı alanlarında çıkan kerpiç yapıların korunmasında da kullanılabilirse de

dikkat edilmesi gereken konu, hazırlanan yeni harç ve sıvaların orijinal kerpiç

duvarlarla aynı nitelikteki malzemelerle yapılmasıdır (Torraca, v.d. 1972: 276 ).

Bunun için de kerpiç yapılardan örnekler alınarak tane boyu dağılımı, kil ve silt

oranları ve kil çeşitlerinin araştırılması gerekmektedir. Bu işlemlerin, civarda

bulunan kil yataklarından alınan örnekler üzerinde yapılması, kazılardan elde edilen

malzemelerin kaynakları konusunda da bilgi verecektir.

Yukarıda önerilen yöntem doğrultusunda, onarım işlemi periyodik olarak

tekrarlanmalı ve her sene kerpiç yapıların bakımı gerçekleştirilmelidir. Kültür tarihi

açısından önem taşıyan kerpiç yapılarda, bu yöntemin kullanılması gereğinden fazla

müdahale olarak nitelendirilebilir. Senelik bakımları yapılan kerpiçlerin üzerinde çatı

yoksa bu işlemin her sene tekrarlanması gerekir. Bu tekrarlar sonucunda, kerpiç

yapıların özgün görünümü ve nitelikleri kaybolabilmektedir.

7.4. New Mexico da Yapılan koruma denemeleri

1985 yılında, New Mexico’nun güneyinde yer alan Fort Selden State

Monument’te yapılmış olan bazı koruma çalışmalarında gerek kerpiç yapı

korumasında gelenekselleşmiş bazı malzemelerin, gerekse modern yapı endüstrisinde

geliştirilmiş bazı iç ve dış yüzey koruyucularının doğal koşullar altında terk edilmiş

kerpiç yapılar üzerindeki koruma etkilerini test edilmiştir. Bu çalışmalar için biri

Kuzey – Güney, diğeri ise Doğu - Batı doğrultusunda iki duvar seçilmiştir. Bunun

66

nedeni, değişik yönlerde bulunan yapıların bozulma oranlarını saptanmasıdır.

Duvarlar, 13 bölüme ayrılmış ve her bölüme önlü arkalı olarak farklı malzemeler

uygulanmıştır. İki bölme arasında, referans amaçlı boş alan bırakılmıştır. Yapılan

denemelerde, El Rey Süperior 200, Soil Seal Concentrate, Daraweld-C, Asfalt

emisiyonu, Acryl 60, K&E Penetrating and Hardening mineral Sealer, Silicon Resin,

Seal- Krete, Thorocoate, Acrysol WS ve Latex maddeleri kullanılmıştır (Dede,

1997: 84). Bu malzemeler fırça yardımıyla yukarıda bahsedilen duvarın yüzeyine

uygulanmış ve 52 hafta gözlemlenmiştir. Gözlemlerden sonra bu malzemelerin hiç

biri istenilen sonucu verememiş ve geri dönüşümü olmayan malzemeler olduğu için

kullanımı yaygınlaşmamıştır.

7.5. Güvercinkayas’ında Yapılan Deneysel Uygulamalar

Güvercinkayası kazısında kerpiç blokların ve dam çöküklerin bulunmasıyla

elde olan olanaklarla bazı koruma deneyleri yapılmıştır. Bu denemelerde uygulama

yöntemi olarak fırça ile yüzeyden tatbik etmek ve püskürtme yöntemi kullanılmıştır.

Daldırma yöntemi, mimari elemanlar için uygulama olanağı bulunmadığından,

kullanılmamıştır.

7.5.1. Paraloid B 72 İle Yapılan Sağlamlaştırma denemesi

Paraloid B 72‡‡ sentetik bir reçinedir. 1970’lerden beri çeşitli tarihi eserlerin

konservasyonunda kullanılmaktadır. Paraloid B 72 genelde kireç taşları ve mermerde

sağlamlaştırıcı olarak kullanılmaktadır. Kerpiç yapılarında kullanımı ise pek fazla

yaygın değildir. Güvercinkayası’nda 2004 yılında yapılan kazı çalışmalarında

bulunan saz izli dam çöküklerinin sağlamlaştırılması sırasında, bir örneğin üzerinde

bir parça saz kalıntısı saptanmıştır (Resim 5). Dam çöküğünü ve saz parçasını

sağlamlaştırmak amacıyla % 5’lik Paraloid B 72 çözeltisi fırça ile uygulanmıştır.

Paraloid B 72 çözeltisinin çözücüsünün hızla buharlaşmaması ve kerpicin iç ‡‡ Paraloid B 72 bir Metil Metakrilat/etil Akrilat kopolimeridir. 

67

kısımlarına daha iyi nüfuz edebilmesi için Toluen ile hazırlanmıştır. 2003 yılında

Paraloid B72 ile sağlamlaştırılan parçanın 2010 yılı çalışmalarına kadar yapılan

senelik gözlemlerinde, depoda sağlam olarak durduğu ve doku ve renginde her hangi

bir değişiklik gözlemlenmemiştir.

7.5.2. Polyvinil Asetat (PVA) ile Sağlamlaştırma Çalışmaları

Polyvinil asetat, ucuz olması ve her yerde kolayca bulunması nedeniyle

birçok kazıda eserleri sağlamlaştırmak amacıyla kullanılmıştır. 2003 yılında

Güvercinkayası kazısında bulunan bazı kerpiç parçaların sağlamlaştırılması amacıyla

denemeler yapılmıştır. PVA bazlı tutkalı su ile seyrelterek %10’luk bir çözelti

hazırlanmış ve fırça yardımıyla dairesel hareketlerle örneklerin üzerine tatbik

edilmiştir. Uygulamadan 24 saat sonra örneklerin yeterince sert oldukları

gözlemlenmiştir. Dış etkilerden korunarak depoda saklanan bu örnekler, hiçbir

bozulma ve çatlama belirtisi göstermeden, nerdeyse bir tuğla kadar sertleştiği

gözlemlenmiştir.

Güvercinkayası kerpiçlerinin korunmasında olumlu sonuç vermesine karşılık

PVA’nın ısıya ve neme karşı değişik davranışlarda bulunduğu ve zamanla geri

dönüşümsüz hale geldiği bilinmektedir. Bu nedenle, doğa koşullarına açık ve çatısız

alanlarda uygulandığında, büyük sorunların meydana gelmesi kaçınılmazdır. Bu

yüzden PVA’nın kerpiç ve diğer malzemeli eserlerde (duvar resmi, mozaik vs)

sağlamlaştırma amaçlı kullanılması tavsiye edilmemektedir.

7.5.3. Etil Silikat İle Sağlamlaştırma

Etil Silikat, Wacker fabrikası tarafından Wacker O, Wacker H ve Wacker

OH-100 olmak üzere üç değişik ürün olarak üretilmiştir. İlk kez, Alman bir bilim

adamı olan Wilhelm von Hoffman tarafından 1861 yılında mimarlar toplantısında

68

Londra Parlamento Binası’nda bulunan taşların sağlamlaştırılması için önerilmiştir.

Ancak bu dönemde bu maddenin çok nadir olarak üretilmesi yüzünden yaklaşık

yarım asır sonra, 1926 da kendi adına tescil ettirilmiş ve yaygın olarak kullanılmaya

başlanmıştır (Warren, 1999: 157). Etil Silikat, 1970’lerden beri kum taşı ve kerpiç

eserlerin sağlamlaştırılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Wacker OH 100

diğer iki ürüne göre alev alma derecesi 40o C daha yüksek, kokusu daha az ve diğer

iki ürüne göre Etil Alkol ve Metil Etil Ketonda seyreltilebilmektedir.

Amorf bir yapıya sahip olan bu malzeme, silisik asit ve Etil Alkol’un

karışımından oluşmaktadır. Malzeme esere uygulandıktan sonra alkolün

buharlaşmasıyla silikat kısmı, Silika Jel olarak çökmektedir.

Etil Silikatın en büyük özelliği, toprağın yapısını değiştirmemesi, gözeneklere

çok iyi nüfuz edebilmesi ve aynı zamanda gözenekleri tıkamamasıdır. Etil silikatın

dezavantajlar ise geri dönüşümsüz olması ve inorganik malzemelere göre genleşme

katsayısının daha fazla olmasıdır (Warren, 1999: 158). Uygulamada dikkat edilmesi

gereken hususlar ise uygulamadan 2-3 gün eserin yağmurdan korunmasının ile uygun

buharlaşmanın 25◦ C üstünde olması gerekliliği ve reaksiyonun çok yavaşlaması

sonucunda yüzeyde bir tabaka oluşturabileceği için -5◦ C altında uygulama

yapılmamasıdır. Reaksiyonun tamamen sonlanması, havadaki nem ve sıcaklığa bağlı

olarak 2-3 hafta kadar sürebilmektedir. Buna göre de eser üzerinde yapılacak başka

bir uygulama için en az 1 hafta beklenmelidir. Uygulanmak istenen eserin hiç bir

koşulda ıslak olmaması gerekir.

Güvercinkayası’nda 2005 yılında yapılan çalışmada, bir adet kerpiç bloğun

üzerine püskürtme yöntemiyle Etil Silikat uygulanmıştır (Gülçur, v.d. 2007: 252).

Uygulamadan 48 saat sonra kerpiç bloğun hiçbir renk değişimine uğramadan ve

nerdeyse bir tuğla kadar sertleştiği gözlemlenmiştir. Eğer kerpiç eserlere Etil Silikat

uygulanacak ise önce eserin yüzeyi yumuşak fırçalarla ve puar yardımıyla

temizlenmeli ve daha sonra her metre kareye 1 litre olmak üzere uygulanmalıdır.

Sonucun başarılı olabilmesi için uygulamaya tabi tutulan kerpiç yapıların üzeri

önceden bir çatı ile kapatılıp yağmura ve neme karşı korunması, yani kuru olması

sağlanmalıdır. Dikkat edilmesi gereken bir diğer konu ise uygulama yapılmak istenen

69

kerpiç veya kum taşı içeriğinde tuz barındırmamasıdır. Malzeme içeriğinde suda

çözünebilir tuz bulunduğu takdirde, uygulanan etil silikat, bu tuzlarla reaksiyona

girerek çökecek, gerekli sağlamlaştırma işlemini gerçekleştirmediği gibi içerikte çok

sert ve çözünmez olan sodyum silikat, potasyum silikat gibi zararlı yan ürünlerin

oluşmasına neden olacaktır.

7.5.4. Primal AC 33 ile Sağlamlaştırma Denemeleri

Güvercinkayas’ında 2003 yılında gerçekleştirilen bir deneyde, bir kerpiç

bloğun üzerine fırça yardımıyla ve dairesel hareketlerle %10’luk Primal AC 33

uygulanmıştır. Primal’in içerdiği su tamamen buharlaştığında örneğin sertleştiği

gözlemlenmiştir. Günümüze kadar yapılan yıllık gözlemler, kapalı alanda bir sorun

yaşanmadığını göstermiştir. Primal AC 33, Paraloid B72’nin emülsiyon hali ve tindal

etkisi yüzünden sütümsü beyaz bir yapıya sahiptir.

Primal AC 33’ün, bazı kazı alanlarında kerpiç duvarların yüzeyinde bulunan

boya tabakalarını sağlamlaştırmak amacıyla kullanıldığı bilinmektedir. İran’daki

Konar sandal (Jiroft) kazısında kerpiç’ten yapılmış ve üzerinde sarı - kırmızı renkli

desenleri olan heykeli sağlamlaştırmak amacıyla kullanılmıştır. Ayrıca Çatal Höyük

kazısında duvarda bulunan kabartmaların üzerindeki boya tabakaları sağlamlaştırmak

amacıyla kullanıldığı da rapor edilmiştir.

Yukarıda bahsedilen koruma ve onarıma yönelik çalışmalarda en çok dikkat

edilmesi gerek konu, tarihi nitelik taşıyan kerpiç kalıntıların sağlamlaştırma ve

korumasında orijinal malzemenin nitelik ve niceliklerinin değiştirilmemesidir. Bu

yöntemlerin birçoğu kerpiçlerin içeriğini değiştirmekle birlikte, orijinal yapısını da

bozmaktadır. Bu doğrultuda korumaya yönelik yapılması gereken ilk uygulama

kerpiçlerin üzerini bir çatı ile kapatmak olmalıdır. Bu işlem doğru ve çevresel

koşullara uygun bir şekilde yapıldığı takdirde korumaya yönelik çok büyük ve

başarılı bir adım atılmıştır demektir. Çatı yapıldıktan sonra eğer bir sağlamlaştırıcı ve

koruyucu uygulanacak ise kerpiçlerin içeriğini tespit edip daha sonra uygulama

yapılmalıdır. Çünkü kullanılan sağlamlaştırıcı ve su itici malzemelerin kerpiçler

70

üzerindeki başarısı doğrudan kerpiçlerin içerdikleri malzeme ile doğrudan ilişkilidir

(Agnew, v.d. 1990: 424,).

71

8. SONUÇ

Dam çöküğü olan 1 ve 2 numaralı örneklerin ICP-MS sonuçlarına bakınca

SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O oranları hemen hemen aynı olduğu

görülmektedir. Özgül ağırlık oranları da aynı, asitle muamele analizi sonuçlarında da

kayıp yüzdeleri çok yakın olduğunu görmekteyiz. Ayrıca 1. Örnekte grafitin

bulunması, dam çöküğü olmasını da göz önüne alındığında ve çatı sisteminde ahşap

ve saz kullanıldığını bildiğimize göre, alınan örnekte ahşap kalıntıların olduğu da

anlaşılmaktadır. Bu verilere göre her iki örneğin içeriğinin birbirine çok benzeştiği

anlaşılmakta ve her iki örnekte de bağlayıcının kireç olduğu ve yaklaşık aynı

karışımlardan yapıldığı tespit edilmiştir.

3, 5 ve 10 numaralı örneklerin asitle muamele sonrasındaki veriler

karşılaştırıldığında hemen hemen aynı veriver görülmekte, kızdırma kaybı analizinde

ise veriler birbirine çok yakın olduğu görülmektedir. Her üç örnekte organik madde

izine rastlanmıştır, özgül ağırlıkları ve hidrometry sonuçlarının da birbirine çok

yakındır. 3, 5 ve 10 numaralı örneklerin ICP-MS sonuçlarına bakınca SiO2, Al2O3,

Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O oranları hemen hemen aynı olduğu görülmektedir.

BET sonuçlarına göre her üç örneğin yüzey alanı ve gözeneklilik boyutları da

birbirine yakındır. XRD sonuçlarına göre, örneklerin içeriğinde bulunan çoğu

minerallerin tüf nitelikli olması ve diğer bir taraftan likit limitinin normlara göre çok

düşük olması ve örneklerin plastik limit vermemesi, kireç oranının yüksek olduğunu

ve içeriklerinde kil bulunmadığını göstermektedir. Buna göre kalsit miktarının fazla

olması ve tüf nitelikli maddelerin de bulunmasıyla, bu örneklerdeki bağlayıcı

maddenin kireç olduğu söylenebilir.

4, 6 ve 8 numaralı örneklerin asitle muamele ve kızdırma kaybı analizinin

veriler karşılaştırıldığında hemen hemen aynı ve diğer örneklere göre çok düşük

olduğu görülmektedir. Bu örneklerin ICP-MS sonuçlarında, SiO2, Al2O3, Fe2O3,

MgO, CaO, Na2O, K2O oranları da birbirine çok yakın olduğu saptanmıştır. BET

analizine göre 4 numaralı örnek diğer örneklere göre daha çok gözenekli bir yapıya

sahiptir. Aynı zamanda CaO ve CaCO3 oranlarının diğer örneklere göre çok düşük

olması ve 8 numaralı örnekte (montmorillonit ve klorit) kil bulunması, 4 ve 6

72

numaralı örneklerin de kil içerdiğin anlaşılmaktadır, ancak bu iki örnek geçirdiği

yangın yüzünden minerallerinin içeriği değiştiği için XRD analizinde kil izine

rastlanmamıştır. Bu örneklerin duvar sıvası olduğu bilindiğinden, bu üç örneğin diğer

örneklerin farklı bir yerden alındığı ve farklı bir karışımdan yapıldığı (diğer

örneklerde kireç oranının çok yüksek olması ve hiç kil olmaması) anlaşılmaktadır.

7 ve 9 numaralı örneklerin ikisinin de CaCO3 oranlarının yüksek olduğu ve

her iki örneğin taban sıvası olduğu bilinmektedir. ICP sonuçlarında veriler birbirine

yakın ancak asitle muamelede 9. Örneğin kaybı 7 numaralı örneğin yaklaşık iki

katıdır. Kızdırma kaybı verilerinde de 9. örneğin CaCO3 miktarı yaklaşık % 30 daha

fazla olduğu görülmektedir. Ayrıca 7 ve 9 numaralı örnekte kil minerallerinin

bulunmaması, yine bu örneklerinde 1,2,3,5, ve 10 numaralı örnekler gibi

bağlayıcısının kireç olduğu söylene bilmektedir.

Bütün bu sonuçlar değerlendirildiğinde Güvercinkayası kazısında kullanılan

duvar sıvalarında (4, 6 ve 8 numaralı örnekler) kil içeren bir çamur harç kullanıldığı,

dam çökükleri, kerpiç bloklar ve taban sıva (1,2,3,5,7,9 ve 10) harçlarının içinde

yüksek miktarda kireç ve tüf olduğu ve hiç kil minerallerinin bulunmadığı tespit

edilmiştir.

KAYNAKÇA

73

74

KAYNAKÇA

Ahmadi, sh., 2008 Adobe Conservation, “Evaluation of

Silicone and Acrylic Consolidants”, A

Thesis Submitted to the Art

Conservation Program in the Department

of Art, Queen’s University, Canada.

Akalan, I., 1988 Toprak Bilgisi, Ankara Üniversitesi

Ziraat Fakültesi Yayınları, Üniversite

Yayın No: 1058, Ders Kitabı No: 309,

Ankara Üniversitesi Basımevi, Ankara.

Akman, A., 1996 Yapı Biyolojisi, Yapı Ekolojisi ve

Yapıların İnsan Sağlığı Üzerindeki

Diyagnostik Araştırma, Yapı Biyolojisi

ve Ekolojisi Enstitüsü, Araştırma Tezi,

İstanbul.

Agnew, N., Coffman, R., 1999 Adobe Mineralogy, “Characterization of

Adobes From Around the World”, 6th

Internetional Conference on

Conservation of Earthen Architecture,

October, 424-429. New Mexico, U.S.A.

Avrami, E., Guillard, H., 2008. Terra Literature Review, “An Overview

of Research in Earthen Architecture

Conservation”. Getty Conservatiom

İnstitute, California, U.S.A.

Baradan, B., 1990 A New Restoration Material for Adobe

Structures, 6th İnternetional Conference

on Conservation of Earthen Architecture,

October, 149-152, New Mexico, U.S.A.

75

Bergaya, F., Theng, G., 2006 Handbook of Clay Science, Elsevier,

New York.

Berna, F., Behar, A., 2007 Sediment exposed to high temperatures,

“Reconstructing Pyrotechnological

Processes in Late Bronze Age and Iron

Age Strata at Tel Dor (İsrael)”, Journal

of Archaological Science, 34, 385-373.

Bohn, H. L., Mc Niel, L., 1979. Soil Chemistery, John wiley and sons

publishing.

Burt, R., 2009 Soil Survey Field and Laboratory

Methods Manual, “Soil Survey

İnvestigations”, Report no.51 Version

1.0, Natural Resourses Conservation

Service U.S. Department of Agriculture,

Lincoln, Nebraska, U.S.A.

Calabria, J., Vasjonjelos, W.L., 2008 Microstructure and Chemical

Degradation of Adobe and Clay Bricks,

1-7, Ceramics İnternational.

Caneva, G., Nugari, P. M., 2008 Planet Biology for Cultural Heritage,

“Biodeterioration and Conservation”,

Getty Conservation İnstitute, California,

U.S.A.

Carins-Smith, A.G., 1986 Clay Minerals and the Origin of Life,

Cambridge University Press, U.K.

Chen, W.F., 2008 Limit Analysis and Soil Plasticity, J.

Ross Publishing.

Chesworth, W., 2008 Encyclopedia of Soil Science, Springer,

New York.

76

Chiari, G., 1990 Chemical Surface Treatments and

Capping Techniques of Earthen

Structures, “A Long Term Evaluation”,

6th İnternetional Conference on

Conservation of Earthen Architecture,

267-273, New Mexico, U.S.A.

Coockson, B. C., 2010 Living in Mud, Ege Yayınları, İstanbul.

Dede, Y., 1997 Aşıklı Höyük Kerpiç Yapılarının

Korunması Üzerine Çalışmalar,

Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi,

İstanbul Üniversitesi Fen Edebiyat

Fakültesi, İstanbul.

Değirmenci. N., 2005 The Use of İndustrial Wastes in Adobe

Stabilization, Gazi Üniversitesi, Journal

of Science, Vol 18, No 3, 501-515.

Ankara.

Dehkordi, M. H., 2008 Application of Scientific İnvestigations

in Conservation and Restoration of

Historical Buildings. University of

Tehran Press, İran.

Dorrell, G. P., 1994 Photography in Archaeology and

Conservation, Second Edittion,

Cambridge University Press, U.K.

Ebrahimi, A., 2003 Researches of Mud Bricks and Straw

Clay Plaster in Chogha Zanbil, 9th

İnternational Conference on the Study

and Conservation of Earthen Structure,

133-140, Yazd, İran.

77

Ejraei, S., 2005 Annual Report of Arg-e Bam Research

Fondation, "Soil Mechanics Laboratuary,

“Methods and Techniques”, 123-140.

Kerman, İran.

Eriç, M., 1980 Kerpiç Eski Eserlerin Onarımı ve

Korunmasında Bir Araştırma, 3th

International Conference on Mud Bricks,

79-86, Ankara.

Feilden, B. M., 2004 Conservation of Historic Buildings,

“Climate Causes of Decay”, 93-118.

Ferm, R., 1989 Synthetic Latex-Soil Slurry, “A New

Adobe Preservation Technique”, The

Internetional Foundation for Earth

Construction, 274-276 California, U.S.A.

Garrison, J. W., 1983 Practical & Technical Aspects of Adobe

Conservation, Heritage Foundation of

Arizona, U.S.A.

Gayurfar, R., 2009 İnjurious Biological Agents in Historical

Buildings, Hampa Publishing, Tehran,

İran.

Gülçür, S., Noei, S., 2006 “Güvercinkayası 2005 Yılı Kazısı Ön

Raporu”, XXVIII. Kazı Sonuçları

Toplantısı 2.Cilt, 29 Mayıs-2 Haziran,

111-124. Çanakkale.

Güleç, A., 2009 Koruma Sempozyumu, Taşınmaz Kültür

Varlıklarını Tespit ve Belgeleme

Yöntemleri,“Basit ve İleri Analiz

78

Yöntemleri ile Tarihi Harçların Analizi”,

1-3 Ekim, 115-128, Mersin.

Helmi, F., 1990 Deterioration and Conservation of Some

Mud Brick in Egypt, 6th İnternetional

Conference on Conservation of Earthen

Architecture, 277-282, New Mexico,

U.S.A.

Hoseini, S., Seyed, H., 2003 Studying Role of Admixture in Order to

Stabilization Muddy Mortar Against of

Different Humidity Behavior in Historic

Site of Chogha Zanbil, 9th İnternational

Conference on the Study and

Conservation of Earthen Structure, 271-

292, Yazd, İran.

Houben, H. Guillaud, H., 2003 Earth Construction, “A Comprehensive

Guide”, CRATerre-EAG, ITDG

Publishing, London, U.K.

Irmak, A., 1972 Toprak İlmi, Taş Matbaası, İstanbul

Jackson, M. L., 2005 Soil Chemical Analysis, Parallel Press,

University of Wisconsin, U.S.A.

Jiyao, H., Weitung, J., 1990 Earth, Culture, Architecture, “The

Protection and Development of Rammed

Earth and Adobe Construction in

China”, 6th İnternetional Conference on

Conservation of Earthen Architecture,

October, 72-75, New Mexico, U.S.A.

Kacar, B., 2009 Toprak Analizleri, Nobel Yayın

Dağıtım, İstanbul.

79

Kalinski, M., 2006 Soil Mechanics Laboratuary Manual,

John wiley & Sons, U.S.A.

Kantarcı, M. D., 2000 Toprak İlmi, İstanbul Üniversitesi

Orman Fakültesi Toprak İlmi ve Ekoloji

Anabilim Dalı, İstanbul.

Karagoz, Ö., 1989 Toprakların Su Ekonomisine İlişkin Bazı

Fiziksel Özelliklerin Laboratuarda

Belirlenmesi Yöntemleri, İstanbul

Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi,

Seri B, Sayı 2, 133-144. İstanbul.

Keefe, L., 2005 Earth Buildings, “Methods and

Materials”, Taylor&Francis publishing.

U.S.A.

Khodabande, N., 2008 Symposium of Bam Earthquake

Recovery and Reconstruction, “Quality

of Earthen Material Used in Bam”, 101-

121, Saba Publishing, İran.

Knobel, P., 1998 Earth Manual, U.S. Department of the

İnterior Bureau of Reclamination.

Colorado. U.S.A.

Kömürcüoğlu, E. A., 1967 Yapı Malzemesi Olarak Kerpiç ve

Kerpiç İnşaat Sistemleri, İstanbul Teknik

Üniversitesi Mimarlık Fakültesi,

İstanbul.

Leroy- Tolles, E., 2000 Siesmic Stabilization of Historic Adobe

Structures, Getty Conservation İnstitute.

California, U.S.A.

80

Licciardi, C., Binda ,L., 2008 Annual Report of Arg-e Bam Research

Fondation, “Protecting Earthen

Structures From Rainfall Water İn Arg-e

Bam”, Vol 2, 40-44, Kerman, İran.

Mackenzie, W. S., Adams, A.E., 2007 Rock and Minerals in Thin Section,

Manson Publishing, London.

Masud Alam, A.K., Xie, S., 2008 Clay Minerology of Archaeological Soil,

“An Approach to Paleoclimate and

Environmental Reconstruction of the

Archaeological Sites of the Paharpur

Area”, Environment Geology, No 53,

639-650, Bangladesh.

Milligan, W. O., 1955 Clay and Clay Minerals, Proceedings of

the 3th National Conference on Clays

And Clays Minerals, National Academy

of Sciences, National Research Council,

Washington, D.C.

Nayak, P.S., Singh, B.K., 2007 Instrumental Characterization of Clay

bye XRF, XRD and FTIR, Bullitin of

material science, Vol 30 No 3, 235-238.

Ninov, J., Donchev, I., 2008 Lime Stabilization of Clay From the

Mirkovo Deposit, Journal of Thermal

Analysis And Calorimetry, Vol, 91, 487-

490.

Oghda, M. F., 2001 Soil Mechanics, Negaresh publishing,

Shiraz, İran.

81

Pansu, M., Gautheyrou, J., 2006 Hand Book of Soil Analysis,

“Minerological, Organic and İnorganic

Methods”, Springer, New York.

Pollard, M., Batt, C., Stern, B., 2007 Analytical Chemistery in Archaeology,

Cambridge University Press. U.K.

Price, N. S., 1984 Conservation on Archaeological

Excavations, ICCROM, Rome, İtaly.

Qu, J., Cheng, G., Zhang, K., 2007 An Experimental Stydy of the

Mechanisms of Freeze/Thaw and Wind

Erosion of Ancient Adobe Buildings in

North West China, Bulletin of

Geological Environment, Vol, 66, 153-

159.

Reeves, M.G.,Cripps,C.J., 2006 Clay Minerals Used in Construction,

The Geological Society of London.

Robbins, C. R., Brown, P., 1979 Factors Affecting the Durability of

Adobe Structures, Studies in

Conservation, Vol, 24, No 1, 23-39, IIC.

Shukla, J. P., 2007 Soil Testing for Engineers. Khaana

Publishers, İsfahan, İran.

Sibilia, J.P., 1996 A Guide to Materials Characterization

and Chemical Analysis, Whiley

Publishing, U.S.A.

Staff, S. C., 2006 Adobe Coservation, “A Preservation

Handbook”, Cornerstones Community

Partnerships, Texas, U.S.A.

82

Teutonico, J. M., 1988 A laboratory Manual for Architectural

Conservators. ICCROM, Rome, Italy

Torraca, G., Gullini, G., 1972 Report on Mud Brick Preservation,

Mesapotamia, 7, 287-295.

Von konow, T., 2002 The Study of Salt Deterioration

Mechanisms, “Decay of Brick Walls

İnflueneced by İnterior Climate

Changes”, Suomenlinnan hoitokunta,

Helsinki, Finland.

Warren, J., 1993 Earthen Architecture, “The Conservation

of Brick and Earth Structures”,

ICOMOS.

Warren, J., 1999 Conservation of Earthen Structures,

Butterworth-Heinemann,U.K.

Weaver, M. E., 1973 The Use of Inflatable Air- Dome to

Produce Controlled Condition for an

Archaeological Sites, Studies in

Conservation, Vol, 18, No 2, 88-93. IIC.

Zuixiong, L., 1990 Consolidation of a Neolithic Earthen Site

Whit Potassium Silicate, 6th Internetional

Conference on Conservation of Earthen

Architecture, New Mexico, U.S.A.

TA

BL

OOL

AR

Tab

lo1:

: Kil

min

eral

lerri

nin

sını

flandırrılm

ası

83

2. A

sitle

Mua

mel

e, K

alsi

nasy

on v

e K

alsi

nasy

on so

nrası E

lek

Ana

lizi S

onuç

ları

Örn

ek

Kız

dırm

a K

aybı

(%)

Asi

tte (%

)

Ele

kte

Kal

an (%

, μ)

No

Nem

55

0OC

C

aCO

3K

ayıp

K

alan

50

00

2500

10

00

500

250

125

65

<65

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1.98

0.84

2.40

0.34

1.40

0.83

4.18

3.26

1.20

2.35

4.36

2.55

6.72

2.02

3.12

0.35

4.65

1.36

1.80

2.70

27.6

9

28.0

7

13.7

0

2.72

13.4

5

3.90

21.3

0

4.20

30.7

3

19.0

5

44.4

6

41.1

5

24,7

9

11.0

5

25.4

2

3.81

16.3

3

6.91

36.2

8

25.6

9

55.5

4

58,8

5

75.2

1

88.9

5

74.5

8

96.1

9

83.6

7

93.0

9

63.7

2

74.3

1

0,00

0.00

4.97

13.1

4

12.4

0

15.2

2

1.85

25.1

5

0.00

17.5

9

1.20

1.69

5.39

5.71

9.39

14.1

0

5.82

10.4

2

1.03

6.02

11.9

8

14.1

6

7.06

23.5

0

5.62

13.3

8

3.26

8.89

4.76

6.70

7.94

10.4

7

7.75

13.7

8

7.07

15.5

0

11.2

6

6.11

19.9

1

12.5

5

30.4

5

19.4

3

15.3

2

10.9

9

10.9

6

14.0

2

6.80

8.58

15.0

3

13,1

5

19.3

6

17.4

3

16.8

5

7.86

15.1

3

10.0

6

8.54

7.21

15.8

9

15.3

5

15.3

2

18.4

0

17.8

7

9.00

17.1

0

8.79

19.8

0

8.77

17.3

8

15.9

0

13.7

5

18.4

0

24.7

9

16.0

2

22.3

2

8.95

42.6

6

24.8

7

25.9

9

22.7

3 3.

Ele

k A

naliz

i

Örn

ek

Ele

kte

Kal

an (%

, μ)

No

5000

25

00

1000

50

0 25

0 12

5 65

<6

5

3 5 7 8 10

1.00

13

.77

8.46

9.

08

7.79

3.86

7.

97

7.10

12

.57

6.17

2.58

3.

74

6.55

9.

71

3.84

3.41

1.

76

5.06

5.

87

2.24

20.6

9 11

.69

15.6

2 16

.38

13.2

6

19.6

6 22

.11

21.4

8 15

.32

23.5

2

25.5

7 28

.93

20.6

7 15

.72

23.8

1

23.1

9 9.

99

15.0

3 14

.93

19.3

4

84

4. IC

P A

naliz

i Son

uçla

rını

n K

arşı

laştırılm

ası.

E

LE

ME

NT→

Ö

RN

EK

LE

R↓

SiO

2 %

A

l 2O3

%

Fe2O

3 %

M

g O

%

C

a O

%

N

a 2O

%

K

2O

%

TiO

2 %

P 2

O5

%

MnO

%

C

r 2O

3 %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

42.4

7 45

.90

49.3

1 60

,26

55.8

1 66

.78

52,8

7 63

.28

45.0

2 51

.74

7.89

8.

67

9.90

14

.22

12.6

4 14

.85

10.7

6 13

.81

9.47

10

.07

3.00

4.

79

3.12

5.

72

3.84

3.

85

3.36

3.

49

3.39

0,

08

3.87

4.

10

2.94

3.

33

2.14

1.

45

2.20

1.

64

2.87

3.

07

17.9

0 17

.84

11.6

7 7.

15

9.02

1.

97

10.5

7 3.

56

17.1

8 11

.54

1.18

1.

19

2.06

1.

97

2.31

2.

56

1.87

2.

52

1.39

1.

73

3.78

3.

78

3.35

2.

56

3.02

4.

02

2.76

3.

64

2.59

3.

66

0.32

0.

33

0.38

0.

60

0.47

0.

43

0.41

0.

41

0.40

0.

36

0.23

0.

27

0.63

0.

25

0.19

0.

12

0.61

0.

12

0.17

0.

67

0.06

0.

08

0.07

0.

11

0.08

0.

08

0.07

0.

07

0.06

0.

07

0.01

2 0.

017

0.01

3 0.

014

0.02

2 0.

014

0.01

5 0.

013

0.01

7 0.

014

85

86

EL

EM

EN

T→

Ö

RN

EK

LE

R↓

Cu

ppm

B

a pp

mZ

n pp

mN

i pp

mC

o pp

mSr

pp

mZ

r pp

mC

e pp

m

Y

ppm

Nb

ppm

Sc

ppm

LO

I%

SU

M%

T

OT

-C

%

TO

T-

S %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

38

111

24

123

20

315

27

24

49

158

326

401

404

457

449

586

434

511

369

420

69

127

72

132

79

229

74

78

86

137

40

43

36

55

50

44

35

40

51

40

27

30

30

43

36

41

32

36

29

32

554

680

482

406

380

226

381

235

540

521

83

98

122

155

153

173

136

167

121

126

<30

33

31

53

46

55

34

44

34

43

12

13

20

16

15

14

14

14

13

7

7 6 10

13

9 13

10

12

7 12

6 6 7 12

8 7 7 7 8 6

19.1

12

.8

16.4

3.

6 10

.3

3.7

14.4

7.

3 17

.0

15.0

99.9

499

.94

99.9

699

.96

99.9

899

.99

99.9

999

.99

99.9

999

.96

3.94

2.83

0.

53

1.95

0.

15

2.56

0.

62

3.96

3.

01

0.14

0.39

0.

04

0.04

0.

02

0.11

0.

35

0.05

0.

05

4. IC

P A

naliz

i

5. H

idro

met

ry A

naliz

Son

uçla

rı

Ö

rn.

3 5

7 8

10

% k

um

60.4

6 62

.32

47.4

1 56

.10

67.9

5 %

silt

14.9

5 10

.99

17.2

8 28

.69

15.3

5 %

kil

24.5

9 26

.69

35.3

1 15

.21

16.7

0

6. Tuz, Yağ, Protein, Özgül Ağırlık ve Organik Madde Test Sonuçları Örnek→ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Klorür - - - + - - - - - - - Sülfat - - - - - - - - - -

Karbonat - - - - - - - - - - Nitrat - - - - - - - - - -

İletkenlik 172 124 551 78 153 54 223 146 105 136 % Tuz 0.96 0.69 3.09 0.44 0.86 0.30 1.25 0.82 0.59 0.76 Yağ - - - - - - - - - -

Protein - - - - - - - - - - Gs 2.45 2.44 2.40 2.38 2.34 2.32 2.31 2.38 2.44 2.42

Org. Madde

- - + - + - + + - +

Yok:- , Var:+, Var Yok: +-- 7. SEM-EDX Sonuçları

Örnek, Bölge →

Element% ↓

1 – 1. 1- 2. 3 – 1. 3- 2. 3- 3. 5 – 1. 5- 2.

CaO 26.96 17.00 23.36 24.31 17.53 1.94 11.30 SiO2 43.80 47.10 47.49 46.37 50.51 69.98 62.75 Al2O3 9.24 12.32 11.50 12.15 14.50 16.25 14.49 FeO 3.17 4.67 4.10 2.70 2.95 1.30 1.14 MgO 8.36 6.86 5.58 5.25 4.96 0.69 0.97 K2O 5.2 8.62 3.33 3.99 3.77 5.75 5.40 Na2O 1.72 1.85 2.08 2.73 2.88 4.03 3.76 SO3 1.48 1.67 0.99 0.56 1.33 0.05 0.19

P2O5 - - 1.27 1.12 1.29 - - TiO2 - - 0.41 0.68 - - - Klor - - 0.30 0.14 0.53 - -

Fosfor - - 0.55 0.49 0.30 - -

87

88

8. Bet Analiz Sonuçları Tablosu

Örnek

BET Yz. Aln.

m2/g

Langmuir Yz. Aln.

m2/g

17- 3000 Ǻ Göz.Yz.Aln

m2/g.

17-3000 Ǻ Göz. Mk.

m2/g

Göz. Boy. Ǻ

1 36,3147 281,6959 62,625 0,099752 63,714

3 11,4370 74,6572 20,549 0,024590 47,866

4 1,5401 8,7934 1,076 0,002663 98,956

5 8,6875 53,1645 13,651 0,013704 40,153

6 5,6164 35,3576 8,351 0,010255 49.118

7 14,7910 95,3230 27,450 0,029709 34,292

8 14,3947 90,0045 26.180 0,023193 35,436

9 7,5094 49,8529 12,218 0,016714 54,721

10 12,2007 96,0215 25,801 0,028532 44,236

RESİMLEER

Resim 1. Güvercin

Resim 2.

nkayası gen

Kerpiç blok

nel görünüm

klar

mü

89

Resi

m

Resim 3: Ç

m 4. Taban sı

Çıkan kerpiç

ıvasının per

ç blokların

riyodik bakı

fotoğrafı

ımlarla kat kkat oluşumu

u

90

Resim

R

5. Üzerinde

Resim 6. 8.

e saz izleri v

Örneğin po

ve saz bulu

olarizan mik

unan dam çö

öküğü örneğ

kroskop fot

ği

oğrafı

91

Resim 7

Resim 8

7. Örnek 1, 1

8. Örnek 1, 2

1. Bölge SE

2. Bölge SE

EM Görüntü

EM Görüntü

üsü

üsü

92

Resim. 9

Resim 10

9. Örnek 3,

0. Örnek 3,

1. Bölge SE

2. Bölge SE

EM Görüntü

EM Görüntü

üsü

üsü

93

ŞEKİLLEER

Aras

Ş

sına Su Mol

Şekil 1

Şekil 2: Kil

leküllerinin

1: Kil Miner

Mineralleri

n Girişinin M

.

rallerinin Y

inin Yaprak

Mineralin T

Yapısı

kçıklarının

abakalı Yappısı İle İlişkkisi

94

Şekil 3. Güvercinkayası’nın Basitleştirilmiş Pilanı

95

Şekil 4. Kil, Silt Ve Kum Miktarına Göre Toprak Türleri Üçgeni (Kantarcı, 2000)

Şekil 5. Yanlış Malzeme Kullanımından Dolayı Kaynaklanan Bozulmalar

96

Şekil 6.1. Örnek XRD Grafiği

Şekil 7. 2. Örnek XRD Grafiği

97

Şekil 8. 3. Örnek XRD Grafiği

Şekil 9. 5. Örnek XRD Grafiği

98

Şekil 10. 6. Örnek XRD Grafiği

Şekil 11. 8. Örnek XRD Grafiği

99