16
Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme Sorunları Sedat Kurugöl, Özge Boso Hanyalı, Uğur Alanyurt, Özden Ormancı, Burcu Kırmızı, Meriç Bakiler Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Kültür Varlıkları ve Sanat Eserleri Malzeme Uygulama ve Araştırma Merkezi, Cumhuriyet Mah. Silahşör Cad. No:89 Bomonti/İstanbul E-posta: [email protected], [email protected]. Özet Niğde ili merkezinde bulunan Sungurbey Camii’nin tüm iç mekân ve taş cephe yüzeylerinde görülen, özellikle zemine yakın bölgelerde süreklilik arz eden bir tuzlanma etkisi ve buna bağlı çeşitli malzeme problemlerinin varlığı dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, Sungurbey Camii’nin taş duvar yüzeylerinde meydana gelen tuz oluşumlarının tipi ve olası nedenleri ile buna bağlı olarak ortaya çıkan malzeme sorunlarının tespit edilmesi amaçlanmıştır. Yapıdan alınan hem taş hem de tuz örnekleri üzerinde fiziksel, kimyasal, mekanik ve petrografik analizler yanında X-Işını Difraktometresi (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu-Enerji Dağılımlı X-Işını Spektrometresi (SEM-EDS) ve mikro-X-Işını Floresan Spektrometresi (µXRF) gibi ileri analiz yöntemleri ile malzeme karakterizasyonu yapılmıştır. Elde edilen verilerden hareketle, tuzlanma etkisine bağlı malzeme problemlerinin giderilebilmesi yönünde genel bir değerlendirme yapılmıştır. Anahtar Kelimeler. Niğde Sungurbey Camii, Petrografik analiz, XRD, µ-XRF, SEM- EDS, Tuzlanma, Taş bozulmaları, Konservasyon Giriş Niğde valisi Sungur Bey tarafından 1335 yılında yaptırıldığı kabul edilen Sungurbey Camii, İlhanlı döneminin Anadolu’daki son ve en anıtsal yapısı olarak ön plana çıkmakta olup, Niğde’nin Ortaçağ şehri dokusu içinde bulunan en büyük dini ölçekli yapılardandır (Akmaydalı, 1985; Deniz, 1988; Doğan, 2013) (Resim 1). Doğu-batı doğrultusunda meyilli bir arazi üzerine inşa edilen cami, dıştan 28.45x37.10 m ölçülerine sahiptir. Yapı; harim, doğu ve kuzey cephelerinde bulunan birer taç kapı ve doğu cephenin güney tarafında camiye bitişik olan türbeden oluşmaktadır (Şekil 1). İki yandan birer minare ile sınırlandırılan eyvan türü doğu taç kapısının, Türk mimarisinde önemli bir yeri vardır (Özkarcı, 2001). Cami kuzey-güney yönünde dikdörtgen planlı, çok destekli ve çok bölüntülü, restitüsyon planına göre mihrap önü art arda dört kubbeli bir yapıdır (Doğan, 2013) (Şekil 1). 385 5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

  • Upload
    others

  • View
    12

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

10

Rodríguez-Navarro, C., Hansen, E. and Ginell, W.S. (1998) Calcium hydroxide crystal evolution upon aging of lime putty. Journal of American Ceramic Society (81) 3032–3034.

Seabra, MP, Labrincha, JA, Ferreira, CM. (2007) Rheological behaviour of hydraulic lime based mortars. Journal of the European Ceramic Society (27) 1735–1741.

Seabra, M.P.,Paiva, H., Labrincha, J.A. and Ferreira VM. (2009) Admixtures effect on fresh state properties of aerial lime based mortars. Construction and Building Materials(23) 1147–53.

Segre, N., Tonella, E. and Joekes, I. (1998) Evaluation of thestability of polypropylene fibers in environments aggressive to cement-based materials. Cement and ConcreteResearch (28) 75–81.

Song, P.S., Hwang, S. and Sheu, B.C. (2005) Strength properties of nylon andpolypropylene fiber-reinforced concretes. Cement and Concrete Research (35) 1546–50.

Tuncel, E., Pekmezci, I. ve Pekmezci, B. (2013) PVA ve PP Lif İçeren Kireç Harçlarının Mekanik Özellikleri. 4. Tarihi Yapıların Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, Bildiriler Kitabı, s.185-193, Kasım, İstanbul.

Veiga, M.R., Velosa, A. and Magalhaes A. (2009) Experimental applications of mortars with puzzolanic additions: Characterization and performance evaluation. Construction and Building Materials (23) 318–327.

1

Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme Sorunları

Sedat Kurugöl, Özge Boso Hanyalı, Uğur Alanyurt, Özden Ormancı, Burcu Kırmızı, Meriç Bakiler

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Kültür Varlıkları ve Sanat Eserleri Malzeme Uygulama ve Araştırma Merkezi, Cumhuriyet Mah. Silahşör Cad. No:89

Bomonti/İstanbul

E-posta: [email protected], [email protected].

Özet

Niğde ili merkezinde bulunan Sungurbey Camii’nin tüm iç mekân ve taş cephe yüzeylerinde görülen, özellikle zemine yakın bölgelerde süreklilik arz eden bir tuzlanma etkisi ve buna bağlı çeşitli malzeme problemlerinin varlığı dikkat çekmektedir. Buçalışmada, Sungurbey Camii’nin taş duvar yüzeylerinde meydana gelen tuz oluşumlarının tipi ve olası nedenleri ile buna bağlı olarak ortaya çıkan malzeme sorunlarının tespit edilmesi amaçlanmıştır. Yapıdan alınan hem taş hem de tuz örnekleri üzerinde fiziksel, kimyasal, mekanik ve petrografik analizler yanında X-Işını Difraktometresi (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu-Enerji Dağılımlı X-Işını Spektrometresi (SEM-EDS) ve mikro-X-Işını Floresan Spektrometresi (µXRF) gibi ileri analiz yöntemleri ile malzeme karakterizasyonu yapılmıştır. Elde edilen verilerden hareketle, tuzlanma etkisine bağlı malzeme problemlerinin giderilebilmesi yönünde genel bir değerlendirme yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler. Niğde Sungurbey Camii, Petrografik analiz, XRD, µ-XRF, SEM-EDS, Tuzlanma, Taş bozulmaları, Konservasyon

Giriş

Niğde valisi Sungur Bey tarafından 1335 yılında yaptırıldığı kabul edilen Sungurbey Camii, İlhanlı döneminin Anadolu’daki son ve en anıtsal yapısı olarak ön plana çıkmakta olup, Niğde’nin Ortaçağ şehri dokusu içinde bulunan en büyük dini ölçekli yapılardandır (Akmaydalı, 1985; Deniz, 1988; Doğan, 2013) (Resim 1). Doğu-batı doğrultusunda meyilli bir arazi üzerine inşa edilen cami, dıştan 28.45x37.10 m ölçülerine sahiptir. Yapı; harim, doğu ve kuzey cephelerinde bulunan birer taç kapı ve doğu cephenin güney tarafında camiye bitişik olan türbeden oluşmaktadır (Şekil 1). İki yandan birer minare ile sınırlandırılan eyvan türü doğu taç kapısının, Türk mimarisinde önemli bir yeri vardır (Özkarcı, 2001). Cami kuzey-güney yönünde dikdörtgen planlı, çok destekli ve çok bölüntülü, restitüsyon planına göre mihrap önü art arda dört kubbeli bir yapıdır (Doğan, 2013) (Şekil 1).

385

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 2: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

2

Resim 1 Sungurbey Camii’nin genel görüntüsü.

Yapı güney duvarına dik üç nefe ayrılmış olup orta nef, yan neflere göre daha geniştir (Aslanapa, 1976). Kuzey-güney doğrultusunda iki dizi halinde sıralanan taş ayakların araları kemerlerle bağlanmış, yan neflerin üstü çapraz tonozla, orta nefin üstü ise kubbe ile örtülmüştür (Akmaydalı, 1985).

Şekil 1 Sungur Bey Camii restitüsyon planı (Özkarcı, 2001).

Doğu taç kapısının asıl giriş açıklığı üstündeki vergi kitabesinde, caminin bilinen ilk onarımının, Karaman Han oğlu Pir Ahmed Han ve Kasım Han tarafından 1469 tarihinde gerçekleştirildiği anlaşılmaktadır (Akmaydalı, 1985; Özkarcı, 2001). Yapı, barut mahzeni olarak kullanılırken, 18. yüzyılın ortalarına doğru çıkan yangın sonucunda örtü sistemi ve minareleri tamamen yıkılmış ve yapılan onarım ile ahşap direkli ve düz toprak damlı cami şekline dönüştürülmüştür. Cami sonraki dönemlerde Vakıflar Genel Müdürlüğü tarafından 1964, 1966, 1969, 1971, 1977, 1982 ve 1985 yıllarında restore edilmiştir (Özkarcı, 2001).

Caminin iç mekân duvar örgü sistemi, zeminde 6-7 sıra grimsi ve bunun üzerinde sarımsı renkte tüfik karakterli taşlar kullanılarak yığma sistemle inşa edilmiştir. Geçen zaman içinde yapının temel yapı malzemesi olan taşlarda, tuz etkisine bağlı olarak yüzeysel erozyonlar ortaya çıkmış ve bu durum özellikle zemine yakın bölgelerdeki taşlarda erime ve kabuklanma şeklinde çeşitli tahribatların oluşumuna yol açmıştır.

Bu çalışmada, ileri analiz yöntemleri (µ-XRF, XRD, SEM-EDS) kullanılarak hem Sungurbey Camii’nin yapıtaşlarının temel özelliklerini tespit etmek, hem de malzeme

3

problemlerine neden olan etkenlerin belirlenerek, alınması gereken önlemlerin ortaya koyulması amaçlanmaktadır.

Deneysel Çalışmalar ve YöntemMalzeme niteliklerinin ve problemlerinin tespit edilmesi için Niğde Sungurbey Camii’nin iç mekan duvar yüzeylerinden sekiz adet taş örneği alınmıştır. Yapılan incelemede uygulanan test ve analizler, hem taşlar, hem de taş yüzeyler üzerinde bulunan tuz birikintileri ve iç mekan duvar yüzeyinden alınmış tortullaşmış tuz tabakası üzerinde yapılmıştır.

Çalışma kapsamında değerlendirmesi yapılan taş örneklerin kodları, alındıkları yerler ve genel özellikleri Tablo 1’de verilmiştir.

Tablo 1 Örneklerin alındığı yerler, özellikleri ve fotoğrafları.

Örnek Kodu Bölgesi Renk Alındığı Yer Örneklerin Fotoğrafları

Taş-1 Güney cephesi Gri

Taş-2 Güney cephesi

Açık Kahve

Taş-3 Batı cephesi

Sarımsı yeşil

Taş-4 Batı cephesi Gri

Taş-7 Kuzey cephesi Sarı

Taş-8 Kuzey cephesi Gri

Taş-11 Doğu cephesi Sarı

Taş-12 Doğu cephesi Gri

386

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 3: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

2

Resim 1 Sungurbey Camii’nin genel görüntüsü.

Yapı güney duvarına dik üç nefe ayrılmış olup orta nef, yan neflere göre daha geniştir (Aslanapa, 1976). Kuzey-güney doğrultusunda iki dizi halinde sıralanan taş ayakların araları kemerlerle bağlanmış, yan neflerin üstü çapraz tonozla, orta nefin üstü ise kubbe ile örtülmüştür (Akmaydalı, 1985).

Şekil 1 Sungur Bey Camii restitüsyon planı (Özkarcı, 2001).

Doğu taç kapısının asıl giriş açıklığı üstündeki vergi kitabesinde, caminin bilinen ilk onarımının, Karaman Han oğlu Pir Ahmed Han ve Kasım Han tarafından 1469 tarihinde gerçekleştirildiği anlaşılmaktadır (Akmaydalı, 1985; Özkarcı, 2001). Yapı, barut mahzeni olarak kullanılırken, 18. yüzyılın ortalarına doğru çıkan yangın sonucunda örtü sistemi ve minareleri tamamen yıkılmış ve yapılan onarım ile ahşap direkli ve düz toprak damlı cami şekline dönüştürülmüştür. Cami sonraki dönemlerde Vakıflar Genel Müdürlüğü tarafından 1964, 1966, 1969, 1971, 1977, 1982 ve 1985 yıllarında restore edilmiştir (Özkarcı, 2001).

Caminin iç mekân duvar örgü sistemi, zeminde 6-7 sıra grimsi ve bunun üzerinde sarımsı renkte tüfik karakterli taşlar kullanılarak yığma sistemle inşa edilmiştir. Geçen zaman içinde yapının temel yapı malzemesi olan taşlarda, tuz etkisine bağlı olarak yüzeysel erozyonlar ortaya çıkmış ve bu durum özellikle zemine yakın bölgelerdeki taşlarda erime ve kabuklanma şeklinde çeşitli tahribatların oluşumuna yol açmıştır.

Bu çalışmada, ileri analiz yöntemleri (µ-XRF, XRD, SEM-EDS) kullanılarak hem Sungurbey Camii’nin yapıtaşlarının temel özelliklerini tespit etmek, hem de malzeme

3

problemlerine neden olan etkenlerin belirlenerek, alınması gereken önlemlerin ortaya koyulması amaçlanmaktadır.

Deneysel Çalışmalar ve YöntemMalzeme niteliklerinin ve problemlerinin tespit edilmesi için Niğde Sungurbey Camii’nin iç mekan duvar yüzeylerinden sekiz adet taş örneği alınmıştır. Yapılan incelemede uygulanan test ve analizler, hem taşlar, hem de taş yüzeyler üzerinde bulunan tuz birikintileri ve iç mekan duvar yüzeyinden alınmış tortullaşmış tuz tabakası üzerinde yapılmıştır.

Çalışma kapsamında değerlendirmesi yapılan taş örneklerin kodları, alındıkları yerler ve genel özellikleri Tablo 1’de verilmiştir.

Tablo 1 Örneklerin alındığı yerler, özellikleri ve fotoğrafları.

Örnek Kodu Bölgesi Renk Alındığı Yer Örneklerin Fotoğrafları

Taş-1 Güney cephesi Gri

Taş-2 Güney cephesi

Açık Kahve

Taş-3 Batı cephesi

Sarımsı yeşil

Taş-4 Batı cephesi Gri

Taş-7 Kuzey cephesi Sarı

Taş-8 Kuzey cephesi Gri

Taş-11 Doğu cephesi Sarı

Taş-12 Doğu cephesi Gri

387

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 4: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

4

Kimyasal Analizler

Kızdırma Kaybı ve Asitle Muamele Analizleri; Toz haline getirilen taş örneklerin105±5oC, 550±5oC ve 1050±5oC sıcaklıklardaki ağırlık değişimlerinden hareketle, içerdikleri nem, molekül suyu, organik madde ve kalsiyum karbonat (CaCO3) yüzdeleri belirlenmiştir. Ayrıca hidroklorik asit (HCl) ile işleme sokulan taşların, asitte çözünen ve çözünmeden kalan kısımlarının oranları belirlenmiştir.

Çözünebilir Tuz Testleri ve İletkenlik Ölçümü; Taşlara etki ederek bozulmalara yol açan klorür, nitrat, fosfat ve karbonat gibi tuz iyonlarının varlığını belirlemek amacıyla örneklere çözünebilir tuz testleri uygulanmış ve iletkenlik ölçümleri yapılarak toplam tuzluluk yüzdesi tespit edilmiştir.

Fiziksel Analizler

Kütlece Su Emme, Görünür yoğunluk, Gerçek Yoğunluk, Porozite, Nem ölçümü; Taş örnekler üzerinde TS EN 13755 (2003) standardı esas alınarak kütlece su emme deneyi yapılmış, TS EN 1936 (2006) standardından hareketle örneklerin Arşimet yöntemine göre açık porozite ve görünür yoğunluk değerleri belirlenmiştir. Farklı karakterdeki örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazı ile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca caminin iç mekanında yapılan yerinde ve hasarsız nem ölçümleri, örneklerin on farklı yerinden, Extech MO210 model cihaz kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Petrografik Analizler

Epoksiye emdirilmeden kesilen taş örnekler, Metkon marka, Forcipol 300 1V model cihaz kullanılarak SiC zımpara tozları ile pürüzsüz hale getirilmiş ve düzgün yüzeylerinden kalın kesitleri hazırlanmıştır. Kalın kesitlerin 30 µm’ye kadar inceltilmesiyle hazırlanan ince kesitler, Metkon marka Geoform model cihaz kullanılarak yapılmıştır. Kalın kesitler Nikon marka SMZ1000 model stereo mikroskop altında incelenerek, taş örneklerin dokusal özellikleri belirlenmiştir. İnce kesitler iseNikon 50iPOL model polarizan mikroskop (çift ve tek nikol) altında 25 ve 40 kat büyütme kullanılarak incelenmiş, taşların içerdikleri mineraller belirlenerek cins tespiti yapılmıştır. Bu incelemelerde TS EN 12407 (2000) standardından yararlanılmıştır.

Mekanik Analizler

Sertlik Ölçümleri; Caminin iç mekanında yapılan yerinde ve hasarsız sertlik ölçümleri için Proceq marka N tipi Schmidt çekici kullanılmıştır. Literatürde bu konuda birbirinden farklı ölçme ve değerlendirme yöntemleri bulunmaktadır. Dolayısıyla bu çalışmada ISRM (2007) ve ASTM (2001) yöntemleri esas alınarak iki farklı değerlendirme yapılmıştır. ISRM (2007) yöntemine göre örnek alınan taşların yüzeyleri üzerinde yirmi farklı noktaya tek vuruş yapılmış, bu değerlerin en küçük % 50’si iptal edilerek geriye kalan sıçrama değerlerinin ortalaması alınmıştır. ASTM (2001) yönteminde ise numune üzerine on farklı noktaya tek vuruş yapılmış, bu vuruşların ortalaması alınarak ortalamanın 7 birim altındaki ve üstündeki değerler iptal edilmiştir. Geriye kalanların ortalaması ise Schmidt sertlik değeri olarak belirlenmiştir. Taş

5

örneklerin her iki yöntemle elde edilen Schmidt sertlik değerlerinden ISRM (1978)’e göre sertlik sınıfları belirlenmiş ve değerler birbirleriyle karşılaştırılmıştır.

İleri Analizler

Taş örneklerinin hem mikro yapı özelliklerinin belirlenmesi, hem de yüzeylerindeoluşmuş tuz türlerinin tespit edilmesi amacıyla ileri analiz yöntemleri (XRD, µ-XRF, SEM-EDS) uygulanmıştır. Bu kapsamda, örneklerin mineralojik kompozisyonunu tespit etmek için XRD analizleri, Bruker marka D8 Discover model XRD cihazı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Toz haline getirilmiş taş örneklerinin ve tuz tabakasının mineralojik kompozisyonunu veren difraktogramlar, 40 kV ve 40 mA’de Vantec 500 dedektörü kullanılarak elde edilmiştir. Taş yüzeyinden alınmış tuz örneğinin ve toz haline getirilentaş malzemelerin element içeriğini belirlemek amacıyla, XRF analizleri 400 µA akım, 50 keV enerjide, molibden X-ışını tüpü kullanılarak Bruker marka ARTAX 800 model µ-XRF spektrometresi ile yapılmıştır. SEM-EDS analizleri, FEI marka Quanta FEG 650 model taramalı elektron mikroskobu kullanılarak gerçekleştirilmiş, yüksek büyütme ve çözünürlükte mikroyapı görüntüleri elde edilmiştir. EDAX marka Apollo SDD serisi EDS (enerji dağılımlı X-ışını spektrometresi) kullanılarak, örneklerin seçili alanları üzerinden element içerikleri belirlenmiştir.

Genel Değerlendirmeler

Yukarıda belirtilen deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçların genel değerlendirmeleri alt başlıklarda verilmiştir.

Kızdırma Kaybı ve Asitle Muamele Analizleri

Taşların kızdırma kaybı testi sonucunda toplam CaCO3 kayıpları % 8,29 ile % 24,11 arasında değişmektedir. Bu veriler taşların bünyelerinde karbonatlı minerallerin varlığına işaret etmektedir. Asit etkisinde meydana gelen kayıp oranları da bunun bir diğer göstergesidir. Özellikle Taş-7 ve Taş-11 kodlu örneklerin kızdırma kaybı sonucunda belirlenen kütle kayıplarının fazla (% 19,31-% 24,11) olmasına karşın, asit etkisinde daha az (% 5,5-% 8,8) olması, bu örneklerin karbonatlı bileşikler yanında, silikatlı mineraller de içerdiğine işaret etmektedir (Tablo 2).

Tablo 2 Malzemelere ait kızdırma kaybı ve asitle muamele sonuçları.

Kızdırma Kaybı (%) Asitte (%)ÖrnekKodu 105OC 550 OC 1050 OC CaCO3 Kayıp Kalan

Taş-1 4,48 8,48 4,36 9,91 11,08 88,92Taş-2 7,49 11,10 5,86 13,32 14,59 85,41Taş-3 5,01 9,74 7,41 16,83 9,33 90,67Taş-4 5,21 8,21 4,50 10,22 10,67 89,33Taş-7 2,18 8,33 10,61 24,11 5,48 94,52Taş-8 6,00 9,66 3,65 8,29 11,09 88,91

Taş-11 3,55 9,38 8,50 19,31 8,83 91,17Taş-12 3,49 11,12 5,34 12,14 13,31 86,69

388

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 5: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

4

Kimyasal Analizler

Kızdırma Kaybı ve Asitle Muamele Analizleri; Toz haline getirilen taş örneklerin105±5oC, 550±5oC ve 1050±5oC sıcaklıklardaki ağırlık değişimlerinden hareketle, içerdikleri nem, molekül suyu, organik madde ve kalsiyum karbonat (CaCO3) yüzdeleri belirlenmiştir. Ayrıca hidroklorik asit (HCl) ile işleme sokulan taşların, asitte çözünen ve çözünmeden kalan kısımlarının oranları belirlenmiştir.

Çözünebilir Tuz Testleri ve İletkenlik Ölçümü; Taşlara etki ederek bozulmalara yol açan klorür, nitrat, fosfat ve karbonat gibi tuz iyonlarının varlığını belirlemek amacıyla örneklere çözünebilir tuz testleri uygulanmış ve iletkenlik ölçümleri yapılarak toplam tuzluluk yüzdesi tespit edilmiştir.

Fiziksel Analizler

Kütlece Su Emme, Görünür yoğunluk, Gerçek Yoğunluk, Porozite, Nem ölçümü; Taş örnekler üzerinde TS EN 13755 (2003) standardı esas alınarak kütlece su emme deneyi yapılmış, TS EN 1936 (2006) standardından hareketle örneklerin Arşimet yöntemine göre açık porozite ve görünür yoğunluk değerleri belirlenmiştir. Farklı karakterdeki örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazı ile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca caminin iç mekanında yapılan yerinde ve hasarsız nem ölçümleri, örneklerin on farklı yerinden, Extech MO210 model cihaz kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Petrografik Analizler

Epoksiye emdirilmeden kesilen taş örnekler, Metkon marka, Forcipol 300 1V model cihaz kullanılarak SiC zımpara tozları ile pürüzsüz hale getirilmiş ve düzgün yüzeylerinden kalın kesitleri hazırlanmıştır. Kalın kesitlerin 30 µm’ye kadar inceltilmesiyle hazırlanan ince kesitler, Metkon marka Geoform model cihaz kullanılarak yapılmıştır. Kalın kesitler Nikon marka SMZ1000 model stereo mikroskop altında incelenerek, taş örneklerin dokusal özellikleri belirlenmiştir. İnce kesitler iseNikon 50iPOL model polarizan mikroskop (çift ve tek nikol) altında 25 ve 40 kat büyütme kullanılarak incelenmiş, taşların içerdikleri mineraller belirlenerek cins tespiti yapılmıştır. Bu incelemelerde TS EN 12407 (2000) standardından yararlanılmıştır.

Mekanik Analizler

Sertlik Ölçümleri; Caminin iç mekanında yapılan yerinde ve hasarsız sertlik ölçümleri için Proceq marka N tipi Schmidt çekici kullanılmıştır. Literatürde bu konuda birbirinden farklı ölçme ve değerlendirme yöntemleri bulunmaktadır. Dolayısıyla bu çalışmada ISRM (2007) ve ASTM (2001) yöntemleri esas alınarak iki farklı değerlendirme yapılmıştır. ISRM (2007) yöntemine göre örnek alınan taşların yüzeyleri üzerinde yirmi farklı noktaya tek vuruş yapılmış, bu değerlerin en küçük % 50’si iptal edilerek geriye kalan sıçrama değerlerinin ortalaması alınmıştır. ASTM (2001) yönteminde ise numune üzerine on farklı noktaya tek vuruş yapılmış, bu vuruşların ortalaması alınarak ortalamanın 7 birim altındaki ve üstündeki değerler iptal edilmiştir. Geriye kalanların ortalaması ise Schmidt sertlik değeri olarak belirlenmiştir. Taş

5

örneklerin her iki yöntemle elde edilen Schmidt sertlik değerlerinden ISRM (1978)’e göre sertlik sınıfları belirlenmiş ve değerler birbirleriyle karşılaştırılmıştır.

İleri Analizler

Taş örneklerinin hem mikro yapı özelliklerinin belirlenmesi, hem de yüzeylerindeoluşmuş tuz türlerinin tespit edilmesi amacıyla ileri analiz yöntemleri (XRD, µ-XRF, SEM-EDS) uygulanmıştır. Bu kapsamda, örneklerin mineralojik kompozisyonunu tespit etmek için XRD analizleri, Bruker marka D8 Discover model XRD cihazı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Toz haline getirilmiş taş örneklerinin ve tuz tabakasının mineralojik kompozisyonunu veren difraktogramlar, 40 kV ve 40 mA’de Vantec 500 dedektörü kullanılarak elde edilmiştir. Taş yüzeyinden alınmış tuz örneğinin ve toz haline getirilentaş malzemelerin element içeriğini belirlemek amacıyla, XRF analizleri 400 µA akım, 50 keV enerjide, molibden X-ışını tüpü kullanılarak Bruker marka ARTAX 800 model µ-XRF spektrometresi ile yapılmıştır. SEM-EDS analizleri, FEI marka Quanta FEG 650 model taramalı elektron mikroskobu kullanılarak gerçekleştirilmiş, yüksek büyütme ve çözünürlükte mikroyapı görüntüleri elde edilmiştir. EDAX marka Apollo SDD serisi EDS (enerji dağılımlı X-ışını spektrometresi) kullanılarak, örneklerin seçili alanları üzerinden element içerikleri belirlenmiştir.

Genel Değerlendirmeler

Yukarıda belirtilen deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçların genel değerlendirmeleri alt başlıklarda verilmiştir.

Kızdırma Kaybı ve Asitle Muamele Analizleri

Taşların kızdırma kaybı testi sonucunda toplam CaCO3 kayıpları % 8,29 ile % 24,11 arasında değişmektedir. Bu veriler taşların bünyelerinde karbonatlı minerallerin varlığına işaret etmektedir. Asit etkisinde meydana gelen kayıp oranları da bunun bir diğer göstergesidir. Özellikle Taş-7 ve Taş-11 kodlu örneklerin kızdırma kaybı sonucunda belirlenen kütle kayıplarının fazla (% 19,31-% 24,11) olmasına karşın, asit etkisinde daha az (% 5,5-% 8,8) olması, bu örneklerin karbonatlı bileşikler yanında, silikatlı mineraller de içerdiğine işaret etmektedir (Tablo 2).

Tablo 2 Malzemelere ait kızdırma kaybı ve asitle muamele sonuçları.

Kızdırma Kaybı (%) Asitte (%)ÖrnekKodu 105OC 550 OC 1050 OC CaCO3 Kayıp Kalan

Taş-1 4,48 8,48 4,36 9,91 11,08 88,92Taş-2 7,49 11,10 5,86 13,32 14,59 85,41Taş-3 5,01 9,74 7,41 16,83 9,33 90,67Taş-4 5,21 8,21 4,50 10,22 10,67 89,33Taş-7 2,18 8,33 10,61 24,11 5,48 94,52Taş-8 6,00 9,66 3,65 8,29 11,09 88,91Taş-11 3,55 9,38 8,50 19,31 8,83 91,17Taş-12 3,49 11,12 5,34 12,14 13,31 86,69

389

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 6: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

6

Çözünebilir Tuz Testleri ve İletkenlik Ölçümü

Çözünebilir tuz testleri sonucunda Taş-7 dışındaki diğer tüm örneklerde klorür ve nitratiyonları genel olarak fazla miktarda tespit edilmiştir. Bu örneklerin kondaktometre ile ölçülen iletkenlik değerleri de, benzer şekilde Taş-7 kodlu örnek dışında yüksek değerler göstermektedir. Sülfat ve karbonat iyonları bu testlerde tespit edilememiştir. Örneklerde fazla miktarda klorür ve nitrat iyonlarının belirlenmesi, cami duvarlarındabulunan tuzların temelde klorür ve nitrat türünde olduğunu göstermektedir (Tablo 3).

Tablo 3 Örneklerin çözünebilir tuz, iletkenlik ve toplam tuz yüzdesi test sonuçları.

Caminin zemine yakın bölgelerinde varlığı gözlenen aşırı tuzlanma, hem zemin suyunun taştaki boşluklar yoluyla kapiler yolla yükselmesinden hem de kuruma döngüsünde suyun buharlaşması sonucu bünyedeki tuzların taş yüzeyinde kristalleşmesinden kaynaklanmaktadır. Caminin iç mekan duvarlarının üst bölgelerinde tuz oluşumlarına rastlanması, kapiler su geçirimliliğin yanında yüzeysel ıslanmaya bağlı malzeme sorunlarının da söz konusu olduğunu ifade etmektedir.

Taşların Fiziksel Karakteristikleri

Fiziksel testler sonucunda; taş örneklerin görünür yoğunluk değerleri 1,66-2,04 g/cm3,açık porozite oranları % 7,08 - % 10,82, kütlece su emme oranları ise % 3,22 ile % 5,14 arasında değişiklik göstermektedir. Bu sonuçlar (Taş-1, 2, 7 ve 11 ağırlıklı olmak üzere) taşların yer yer düşük görünür yoğunluk değerleri ile yüksek porozite ve su emme oranlarına sahip olduklarını ifade etmektedir. Taş-3 ve Taş-8 kodlu örnekler dışındaki diğer tüm taşların porozite ve buna bağlı olarak kütlece su emme oranlarının nispeten yüksek olduğu anlaşılmaktadır (Tablo 4). Bu durum örgüdeki bazı taşların su etkilerine karşı hassas sayılabilecek derecede bir fiziksel karakter taşıdığını göstermektedir. Farklı örnekler üzerinde piknometre cihazı ile yapılan ölçümlerde taşların gerçek yoğunluk değerleri 1,93-2,57 g/cm3 olarak belirlenmiştir. Bu değer volkanik kökenli taşlar için beklenen sınır değerler içerisindedir (Eriç, 1994).

Örnek Kodu

Tuz iyon tipleriİletkenlik

(µS)Toplam Tuz (%)Klorür

Cl-Nitrat NO3

-Sülfat SO4

2-Karbonat

CO32-

Taş-1 +++ ++++ - - 2745 15,37Taş-2 +++ +++ - - 2650 14,84Taş-3 ++++ +++ - - 2530 14,17Taş-4 ++++ ++ - - 2538 14,21Taş-7 + + - - 706 3,16Taş-8 ++ +++ - - 2350 14,59Taş-11 ++ +++ - - 1320 7,39Taş-12 ++ ++++ - - 2080 11,65

(-): Yok, (±): Var-Yok, (+): Az var, (++): Var, (+++): Fazla var, (++++): Çok Fazla var.

7

Tablo 4 Örneklerin nem, kütlece su emme, görünür yoğunluk, gerçek yoğunluk ve açık porozite değerleri.

Örnek Kodu

Nem Değerleri

Kütlece Su Emme

(%)

Görünür Yoğunluk

(g/cm3)

GerçekYoğunluk

(g/cm3)

Açık Porozite

(%)

Taş-1 2,41 5,14 1,89 2,49 10,81Taş-2 3,07 4,97 1,93 2,57 10,54Taş-3 2,06 3,22 2,04 2,43 7,12Taş-4 2,09 5,01 1,95 2,51 10,82Taş-7 1,11 4,97 1,83 2,31 9,99Taş-8 2,87 3,37 1,96 2,51 7,08Taş-11 1,34 5,08 1,66 1,93 9,20Taş-12 1,66 4,39 1,97 2,46 9,43

Nem ölçüm cihazının nem skalası referans alındığında; 0,2-0,8 aralığı az nemli, 0,8-1,6 aralığı orta nemli, 1,6-2,4 aralığı ise nemli olarak değerlendirilmiştir. Tablo 4’teki ortalama değerler dikkate alındığında Taş-7 ve Taş-11 kodlu örneklerin orta nemli, diğer tüm örneklerin ise nemli bir yapıda olduğu görülmektedir.

Petrografik Analiz Sonuçları

Yapılan petrografik analizler sonucunda sekiz adet taş örneği içerisinde Taş-1, Taş-2, Taş-4 ve Taş-8 kodlu örnekler tek bir grup altında toplanmış ve bu taşların cinsi “Dasidik Tüf” olarak belirlenmiştir. Taşlar içerisinde biyotit, albit, sanidin, piroksen ve opak mineraller tespit edilmiş, ayrıca volkanik kayaç parçaları gözlenmiştir.

Tablo 5 Örneklerin petrografik özellikleri ile optik mikroskop fotoğrafları.

Örnek Kodu Cinsi Bileşenler Çift Nikol Tek Nikol

Taş-1Taş-2Taş-4Taş-8

Dasidik Tüf

Biyotit, Albit, Sanidin, Piroksen,

Opak Mineral, Volkanik Kayaç

Parçaları

Taş-3Taş-12 Riyolitik Tüf

Biyotit, Albit, Ojit, Muskovit, Opak mineral,

Volkanik Kayaç Parçaları

Taş-7Taş-11

Tüf içinde gelişmiş faylı zon örneği

Volkanik Kayaç Parçaları (Bazalt)

B: Biyotit, OM:Opak mineral, Plj:Plajiyoklas, VK:Volkanik kayaç parçası, Pr:Piroksen, SN: Sanidin, GB:Gaz boşluğu, AY:Akma yapısı

390

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 7: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

6

Çözünebilir Tuz Testleri ve İletkenlik Ölçümü

Çözünebilir tuz testleri sonucunda Taş-7 dışındaki diğer tüm örneklerde klorür ve nitratiyonları genel olarak fazla miktarda tespit edilmiştir. Bu örneklerin kondaktometre ile ölçülen iletkenlik değerleri de, benzer şekilde Taş-7 kodlu örnek dışında yüksek değerler göstermektedir. Sülfat ve karbonat iyonları bu testlerde tespit edilememiştir. Örneklerde fazla miktarda klorür ve nitrat iyonlarının belirlenmesi, cami duvarlarındabulunan tuzların temelde klorür ve nitrat türünde olduğunu göstermektedir (Tablo 3).

Tablo 3 Örneklerin çözünebilir tuz, iletkenlik ve toplam tuz yüzdesi test sonuçları.

Caminin zemine yakın bölgelerinde varlığı gözlenen aşırı tuzlanma, hem zemin suyunun taştaki boşluklar yoluyla kapiler yolla yükselmesinden hem de kuruma döngüsünde suyun buharlaşması sonucu bünyedeki tuzların taş yüzeyinde kristalleşmesinden kaynaklanmaktadır. Caminin iç mekan duvarlarının üst bölgelerinde tuz oluşumlarına rastlanması, kapiler su geçirimliliğin yanında yüzeysel ıslanmaya bağlı malzeme sorunlarının da söz konusu olduğunu ifade etmektedir.

Taşların Fiziksel Karakteristikleri

Fiziksel testler sonucunda; taş örneklerin görünür yoğunluk değerleri 1,66-2,04 g/cm3,açık porozite oranları % 7,08 - % 10,82, kütlece su emme oranları ise % 3,22 ile % 5,14 arasında değişiklik göstermektedir. Bu sonuçlar (Taş-1, 2, 7 ve 11 ağırlıklı olmak üzere) taşların yer yer düşük görünür yoğunluk değerleri ile yüksek porozite ve su emme oranlarına sahip olduklarını ifade etmektedir. Taş-3 ve Taş-8 kodlu örnekler dışındaki diğer tüm taşların porozite ve buna bağlı olarak kütlece su emme oranlarının nispeten yüksek olduğu anlaşılmaktadır (Tablo 4). Bu durum örgüdeki bazı taşların su etkilerine karşı hassas sayılabilecek derecede bir fiziksel karakter taşıdığını göstermektedir. Farklı örnekler üzerinde piknometre cihazı ile yapılan ölçümlerde taşların gerçek yoğunluk değerleri 1,93-2,57 g/cm3 olarak belirlenmiştir. Bu değer volkanik kökenli taşlar için beklenen sınır değerler içerisindedir (Eriç, 1994).

Örnek Kodu

Tuz iyon tipleriİletkenlik

(µS)Toplam Tuz (%)Klorür

Cl-Nitrat NO3

-Sülfat SO4

2-Karbonat

CO32-

Taş-1 +++ ++++ - - 2745 15,37Taş-2 +++ +++ - - 2650 14,84Taş-3 ++++ +++ - - 2530 14,17Taş-4 ++++ ++ - - 2538 14,21Taş-7 + + - - 706 3,16Taş-8 ++ +++ - - 2350 14,59

Taş-11 ++ +++ - - 1320 7,39Taş-12 ++ ++++ - - 2080 11,65

(-): Yok, (±): Var-Yok, (+): Az var, (++): Var, (+++): Fazla var, (++++): Çok Fazla var.

7

Tablo 4 Örneklerin nem, kütlece su emme, görünür yoğunluk, gerçek yoğunluk ve açık porozite değerleri.

Örnek Kodu

Nem Değerleri

Kütlece Su Emme

(%)

Görünür Yoğunluk

(g/cm3)

GerçekYoğunluk

(g/cm3)

Açık Porozite

(%)

Taş-1 2,41 5,14 1,89 2,49 10,81Taş-2 3,07 4,97 1,93 2,57 10,54Taş-3 2,06 3,22 2,04 2,43 7,12Taş-4 2,09 5,01 1,95 2,51 10,82Taş-7 1,11 4,97 1,83 2,31 9,99Taş-8 2,87 3,37 1,96 2,51 7,08Taş-11 1,34 5,08 1,66 1,93 9,20Taş-12 1,66 4,39 1,97 2,46 9,43

Nem ölçüm cihazının nem skalası referans alındığında; 0,2-0,8 aralığı az nemli, 0,8-1,6 aralığı orta nemli, 1,6-2,4 aralığı ise nemli olarak değerlendirilmiştir. Tablo 4’teki ortalama değerler dikkate alındığında Taş-7 ve Taş-11 kodlu örneklerin orta nemli, diğer tüm örneklerin ise nemli bir yapıda olduğu görülmektedir.

Petrografik Analiz Sonuçları

Yapılan petrografik analizler sonucunda sekiz adet taş örneği içerisinde Taş-1, Taş-2, Taş-4 ve Taş-8 kodlu örnekler tek bir grup altında toplanmış ve bu taşların cinsi “Dasidik Tüf” olarak belirlenmiştir. Taşlar içerisinde biyotit, albit, sanidin, piroksen ve opak mineraller tespit edilmiş, ayrıca volkanik kayaç parçaları gözlenmiştir.

Tablo 5 Örneklerin petrografik özellikleri ile optik mikroskop fotoğrafları.

Örnek Kodu Cinsi Bileşenler Çift Nikol Tek Nikol

Taş-1Taş-2Taş-4Taş-8

Dasidik Tüf

Biyotit, Albit, Sanidin, Piroksen,

Opak Mineral, Volkanik Kayaç

Parçaları

Taş-3Taş-12 Riyolitik Tüf

Biyotit, Albit, Ojit, Muskovit, Opak mineral,

Volkanik Kayaç Parçaları

Taş-7Taş-11

Tüf içinde gelişmiş faylı zon örneği

Volkanik Kayaç Parçaları (Bazalt)

B: Biyotit, OM:Opak mineral, Plj:Plajiyoklas, VK:Volkanik kayaç parçası, Pr:Piroksen, SN: Sanidin, GB:Gaz boşluğu, AY:Akma yapısı

391

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 8: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

8

Diğer bir grup Taş-3 ve Taş-12 kodlu örneklerden oluşmakta olup, yapılan incelemelerde taşların cinsi “Riyolitik Tüf” olarak tanımlanmıştır. Bu grup taşlar içerisinde muskovit, ojit, albit, biyotit ve opak mineraller tespit edilmiş, volkanik kayaç parçaları da gözlenmiştir. Kayaç parçaları bazalt ve andezit şeklinde olup, içinde yönlenmiş pomza (fiamme) parçaları yer almaktadır. Örneklerin bu bileşenler dışındaki kalan kısmı kil ve camsı hamurdan oluşmaktadır. Üçüncü grup ise, Taş-7 ve Taş-11 kodlu örnekleri içermektedir. Bu gruptaki taşlar boşluklu, bazalt parçaları içeren, tüf içerisinde gelişmiş faylı zon örnekleridir. Faylı zonda gelişen demir içeriği yüksek cevherleşmeler yüzünden mineraller altere olmakta, opak mineral özelliği göstermektedir (Tablo 5). Bu incelemelerde TS 5694 EN 12670 (2004) standardından yararlanılmıştır.

Sertlik Ölçümleri

ISRM (2007) ve ASTM (2001) yöntemleri esas alınarak yapılan değerlendirme sonucunda örneklerin Schmidt sertlik değerleri birbirine yakın çıkmıştır. Kaya sertlik sınıflandırmasında ISRM (1978)’de belirtilen referans değerler esas alındığında, Taş-7 dışındaki diğer tüm örnekler aynı sertlik sınıfına dahil olmuş, Taş-7 kodlu taş örneği ise,ISRM (2007) yöntemiyle “Sert”, ASTM (2001) yöntemi ile “Az Sert” sınıfına dahil edilmiştir (Tablo 6). Görüldüğü gibi her iki yöntem açısından önemli bir fark bulunmamaktadır. Bu değerlendirmelerden hareketle caminin inşasında kullanılan taşların mekanik açıdan fazla mukavemetli olmadıkları, yer yer gözenekli bir içyapı karakterine sahip oldukları düşünülebilir. Nitekim fiziksel analizlerden elde edilmiş veriler de bu durumu doğrulamaktadır.

Tablo 6: N tipi Schmidt çekici ile yapılan sertlik ölçümü sonuçları.

Örnek Kodu

Sertlik Değerleri

(ISRM 2007)

Standart Sapma

Sertlik Değerleri

(ASTM 2001)Standart Sapma

Schmidt Sertlik

Değerine Göre SınıflandırmaISRM (1978)

Taş-1 24,4 ±2,63 22 ±2,66 Az SertTaş-2 31,9 ±2,38 30,22 ±2,94 Az SertTaş-3 36,7 ±3,97 34,89 ±4,72 Az SertTaş-4 36 ±1,63 34,5 ±3,34 Az SertTaş-7 41,7 ±2,11 38,8 ±2,29 Sert/Az SertTaş-8 34,1 ±3,87 29,8 ±4,82 Az SertTaş-11 38,1 ±3,63 35,75 ±4,68 Az SertTaş-12 31,3 ±3,23 28,75 ±2,91 Az Sert

X-Işını Floresan Spektrometresi Analizleri (µ-XRF)

Hem taş örneklerin elementel içeriğini hem de taşlar üzerinde meydana gelmiş tuz oluşumlarının niteliğini belirlemek için µ-XRF analizi yapılmıştır. Tüm taş örneklerin aynı elementleri (Fe, K, Ca, Ti, Si ve S) içerdiği belirlenmiştir (Şekil 2). Bu durum, camide kullanılan taşların birbirine benzer nitelikte, aynı taş türleri olduğuna işaretetmektedir.

9

2 4 6 8- keV -

0

50

100

150

200

x 1E3 Pulses

Si

Si

S S

K

K

Ca Ca Ti Ti

Fe

Fe

Şekil 2 Taş-3 örneğine ait XRF spektrumu.

Taş yüzeyindeki tuz tabakası üzerinde yapılan µ-XRF analizi sonucu elde edilen spektrumda ise K (potasyum) ve Cl (klor) elementlerinin varlığı tespit edilmiştir (Şekil 3).

1 2 3 4 5- keV -

0

20

40

60

80

100x 1E3 Pulses

Cl

K

Nb Mo

Şekil 3 Taş yüzeyinden alınmış tuz tabakasına ait µ-XRF spektrumu.

X-ışını Kırınım Difraktometresi Analiz Sonuçları (XRD)

XRD analizi sonuçlarına göre, “dasidik tüf” olarak belirlenen Taş-1, Taş-2, Taş-4 ve Taş-8 kodlu örneklerin hepsinde albit, sanidin ve biyotit mineralleri tespit edilmiştir. “Riyolitik tüf” olarak adlandırılan Taş-3 kodlu örnekte ise albit, sanidin, muskovit ve ojit mineralleri tespit edilirken, Taş-12 kodlu örnekte albit, sanidin ve biyotit mineralleri bulunmuştur (Şekil 4). Albit minerali baskın durumda tespit edilmiş olup, gözlenen mineraller genel olarak volkanik kayaçlarda rastlanan minerallerdir. Elde edilen veriler petrografi analizi sonuçlarıyla da uyumludur.

392

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 9: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

8

Diğer bir grup Taş-3 ve Taş-12 kodlu örneklerden oluşmakta olup, yapılan incelemelerde taşların cinsi “Riyolitik Tüf” olarak tanımlanmıştır. Bu grup taşlar içerisinde muskovit, ojit, albit, biyotit ve opak mineraller tespit edilmiş, volkanik kayaç parçaları da gözlenmiştir. Kayaç parçaları bazalt ve andezit şeklinde olup, içinde yönlenmiş pomza (fiamme) parçaları yer almaktadır. Örneklerin bu bileşenler dışındaki kalan kısmı kil ve camsı hamurdan oluşmaktadır. Üçüncü grup ise, Taş-7 ve Taş-11 kodlu örnekleri içermektedir. Bu gruptaki taşlar boşluklu, bazalt parçaları içeren, tüf içerisinde gelişmiş faylı zon örnekleridir. Faylı zonda gelişen demir içeriği yüksek cevherleşmeler yüzünden mineraller altere olmakta, opak mineral özelliği göstermektedir (Tablo 5). Bu incelemelerde TS 5694 EN 12670 (2004) standardından yararlanılmıştır.

Sertlik Ölçümleri

ISRM (2007) ve ASTM (2001) yöntemleri esas alınarak yapılan değerlendirme sonucunda örneklerin Schmidt sertlik değerleri birbirine yakın çıkmıştır. Kaya sertlik sınıflandırmasında ISRM (1978)’de belirtilen referans değerler esas alındığında, Taş-7 dışındaki diğer tüm örnekler aynı sertlik sınıfına dahil olmuş, Taş-7 kodlu taş örneği ise,ISRM (2007) yöntemiyle “Sert”, ASTM (2001) yöntemi ile “Az Sert” sınıfına dahil edilmiştir (Tablo 6). Görüldüğü gibi her iki yöntem açısından önemli bir fark bulunmamaktadır. Bu değerlendirmelerden hareketle caminin inşasında kullanılan taşların mekanik açıdan fazla mukavemetli olmadıkları, yer yer gözenekli bir içyapı karakterine sahip oldukları düşünülebilir. Nitekim fiziksel analizlerden elde edilmiş veriler de bu durumu doğrulamaktadır.

Tablo 6: N tipi Schmidt çekici ile yapılan sertlik ölçümü sonuçları.

Örnek Kodu

Sertlik Değerleri

(ISRM 2007)

Standart Sapma

Sertlik Değerleri

(ASTM 2001)Standart Sapma

Schmidt Sertlik

Değerine Göre SınıflandırmaISRM (1978)

Taş-1 24,4 ±2,63 22 ±2,66 Az SertTaş-2 31,9 ±2,38 30,22 ±2,94 Az SertTaş-3 36,7 ±3,97 34,89 ±4,72 Az SertTaş-4 36 ±1,63 34,5 ±3,34 Az SertTaş-7 41,7 ±2,11 38,8 ±2,29 Sert/Az SertTaş-8 34,1 ±3,87 29,8 ±4,82 Az SertTaş-11 38,1 ±3,63 35,75 ±4,68 Az SertTaş-12 31,3 ±3,23 28,75 ±2,91 Az Sert

X-Işını Floresan Spektrometresi Analizleri (µ-XRF)

Hem taş örneklerin elementel içeriğini hem de taşlar üzerinde meydana gelmiş tuz oluşumlarının niteliğini belirlemek için µ-XRF analizi yapılmıştır. Tüm taş örneklerin aynı elementleri (Fe, K, Ca, Ti, Si ve S) içerdiği belirlenmiştir (Şekil 2). Bu durum, camide kullanılan taşların birbirine benzer nitelikte, aynı taş türleri olduğuna işaretetmektedir.

9

2 4 6 8- keV -

0

50

100

150

200

x 1E3 Pulses

Si

Si

S S

K

K

Ca Ca Ti Ti

Fe

Fe

Şekil 2 Taş-3 örneğine ait XRF spektrumu.

Taş yüzeyindeki tuz tabakası üzerinde yapılan µ-XRF analizi sonucu elde edilen spektrumda ise K (potasyum) ve Cl (klor) elementlerinin varlığı tespit edilmiştir (Şekil 3).

1 2 3 4 5- keV -

0

20

40

60

80

100x 1E3 Pulses

Cl

K

Nb Mo

Şekil 3 Taş yüzeyinden alınmış tuz tabakasına ait µ-XRF spektrumu.

X-ışını Kırınım Difraktometresi Analiz Sonuçları (XRD)

XRD analizi sonuçlarına göre, “dasidik tüf” olarak belirlenen Taş-1, Taş-2, Taş-4 ve Taş-8 kodlu örneklerin hepsinde albit, sanidin ve biyotit mineralleri tespit edilmiştir. “Riyolitik tüf” olarak adlandırılan Taş-3 kodlu örnekte ise albit, sanidin, muskovit ve ojit mineralleri tespit edilirken, Taş-12 kodlu örnekte albit, sanidin ve biyotit mineralleri bulunmuştur (Şekil 4). Albit minerali baskın durumda tespit edilmiş olup, gözlenen mineraller genel olarak volkanik kayaçlarda rastlanan minerallerdir. Elde edilen veriler petrografi analizi sonuçlarıyla da uyumludur.

393

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 10: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

10

Şekil 4 Taş örneklerine ait X-ışını difraktogramları, (a) Taş-12, (b)Taş-3, (c)Taş-1.

Taş-12 kodlu örneğin üzerinde bulunan tuz birikintileri üzerine odaklanarak, toz haline getirmeden yapılan XRD analizinde, halit, potasyum nitrat ve jips mineralleri tespit edilmiştir (Şekil 5a). Burada potasyum nitrat ve jips mineralleri yanında halit minerali daha baskın durumdadır. Sungurbey Camii’nin iç mekan duvar yüzeylerindeki tortulaşmış tuz tabakalarından alınan örnek üzerinde ise, halit ve potasyum nitrat mineralleri tespit edilmiştir (Şekil 5b). Tuz örneğinde kaya tuzu olarak bilinen halit minerali (sodyum klorür tuzu) baskın durumda olup, güherçile olarak isimlendirilen potasyum nitrat ise az miktarda bulunmuştur.

11

Şekil 5 Tuz örneklerine ait X-ışını difraktogramları, (a) Taş-12 üzerinden alınan tuz tabakası (b) Caminin iç mekan duvar yüzeyinden alınan tuz tabakası.

Sodyum klorür tuzu yapılarda en çok rastlanan tuz türü olup, çoğunlukla su ve toprak kökenlidir. Yapı malzemelerine katılan katkı malzemelerinde bulunan safsızlıklardan da ileri gelebilmektedir. Genellikle organik kökenli kirliliklerden kaynaklanan nitrat tuzları ise, tarım gübrelerine bağlı olarak da oluşabilmektedir. Güherçile, aynı zamanda barutyapımında kullanılan bir hammadde olup, özellikle Niğde ve çevresinde güherçile ocaklarının bulunduğu ve Osmanlı İmparatorluğu döneminde işletildiği bilinmektedir (Murat, 2006). Caminin geçmişteki barut deposu olarak kullanımı göz önüne alınacak olursa, güherçilenin varlığına bu durumun da neden olduğu düşünülebilir. Jips ise, daha çok hava kirliliğine bağlı olarak yapılarda sıklıkla gözlenen bir tuz olup, kolay kristallenme eğilimi nedeniyle problem yapıcı özellik taşımaktadır.

SEM-EDS Analizleri

Hem taş malzemelerin üzerinde birikmiş tuzlara, hem de caminin iç yüzey duvarında tortullaşmış tuz tabakasından alınan örneğe SEM-EDS analizleri yapılmıştır. Taş-1, Taş-3, Taş-4, Taş-8 ve Taş-12 kodlu örneklerde Cl ve Na elementlerinin yüksek orandatespit edilmiş olması, yüzeydeki tuz tabakasının sodyum klorür olduğunu göstermektedir. Spot testlerden elde edilen veriler de bu sonuçlarla uyuşmaktadır. Diğer örneklerle karşılaştırıldığında Taş-3 kodlu örnekte dikkat çekici miktarda, Taş-7 ve Taş 12 kodlu örneklerde ise az miktarda potasyum elementi belirlenmiştir. Bu durum güherçilenin varlığını destekler niteliktedir (Şekil 6).

394

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 11: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

10

Şekil 4 Taş örneklerine ait X-ışını difraktogramları, (a) Taş-12, (b)Taş-3, (c)Taş-1.

Taş-12 kodlu örneğin üzerinde bulunan tuz birikintileri üzerine odaklanarak, toz haline getirmeden yapılan XRD analizinde, halit, potasyum nitrat ve jips mineralleri tespit edilmiştir (Şekil 5a). Burada potasyum nitrat ve jips mineralleri yanında halit minerali daha baskın durumdadır. Sungurbey Camii’nin iç mekan duvar yüzeylerindeki tortulaşmış tuz tabakalarından alınan örnek üzerinde ise, halit ve potasyum nitrat mineralleri tespit edilmiştir (Şekil 5b). Tuz örneğinde kaya tuzu olarak bilinen halit minerali (sodyum klorür tuzu) baskın durumda olup, güherçile olarak isimlendirilen potasyum nitrat ise az miktarda bulunmuştur.

11

Şekil 5 Tuz örneklerine ait X-ışını difraktogramları, (a) Taş-12 üzerinden alınan tuz tabakası (b) Caminin iç mekan duvar yüzeyinden alınan tuz tabakası.

Sodyum klorür tuzu yapılarda en çok rastlanan tuz türü olup, çoğunlukla su ve toprak kökenlidir. Yapı malzemelerine katılan katkı malzemelerinde bulunan safsızlıklardan da ileri gelebilmektedir. Genellikle organik kökenli kirliliklerden kaynaklanan nitrat tuzları ise, tarım gübrelerine bağlı olarak da oluşabilmektedir. Güherçile, aynı zamanda barutyapımında kullanılan bir hammadde olup, özellikle Niğde ve çevresinde güherçile ocaklarının bulunduğu ve Osmanlı İmparatorluğu döneminde işletildiği bilinmektedir (Murat, 2006). Caminin geçmişteki barut deposu olarak kullanımı göz önüne alınacak olursa, güherçilenin varlığına bu durumun da neden olduğu düşünülebilir. Jips ise, daha çok hava kirliliğine bağlı olarak yapılarda sıklıkla gözlenen bir tuz olup, kolay kristallenme eğilimi nedeniyle problem yapıcı özellik taşımaktadır.

SEM-EDS Analizleri

Hem taş malzemelerin üzerinde birikmiş tuzlara, hem de caminin iç yüzey duvarında tortullaşmış tuz tabakasından alınan örneğe SEM-EDS analizleri yapılmıştır. Taş-1, Taş-3, Taş-4, Taş-8 ve Taş-12 kodlu örneklerde Cl ve Na elementlerinin yüksek orandatespit edilmiş olması, yüzeydeki tuz tabakasının sodyum klorür olduğunu göstermektedir. Spot testlerden elde edilen veriler de bu sonuçlarla uyuşmaktadır. Diğer örneklerle karşılaştırıldığında Taş-3 kodlu örnekte dikkat çekici miktarda, Taş-7 ve Taş 12 kodlu örneklerde ise az miktarda potasyum elementi belirlenmiştir. Bu durum güherçilenin varlığını destekler niteliktedir (Şekil 6).

395

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 12: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

12

Şekil 6 Taş örneklerin yüzeylerine ait SEM görüntüleri, EDS spektrumları ve elementlerin kütlece yüzde dağılım tabloları, a:Taş-1 b:Taş-3 c:Taş-4 d:Taş-7 e:Taş-8

f:Taş-11 g:Taş-12.

Caminin iç mekan duvar yüzeyinden alınan tuz tabakasına ait SEM-EDS spektrumu incelendiğinde, baskın durumda Na (sodyum), Cl (klor) ve C (karbon) yanında hatırı sayılır miktarda K (potasyum) ve N (azot), çok az miktarda Al (alüminyum) ve Si (silisyum) elementleri bulunmuştur. NaCl ve KNO3 tuzlarının varlığına işaret eden bu analiz sonucu da, diğer testlerden elde edilen verileri desteklemektedir (Şekil 7).

13

Şekil 7 Cami iç mekan duvar yüzeyinden alınan tuz tabakasına ait EDS spektrumu ve elementlerin kütlece yüzde dağılım tablosu.

Tüm bu analizlerin sonuçlarına dayanarak, taş malzemelerin bünyesindeki tuzların büyük oranda NaCl tuzundan oluştuğunu söylemek mümkündür. Taş malzemelerin çeşitli büyütmelerde alınan SEM görüntüleri incelendiğinde, özellikle Şekil 6e’deki SEM görüntüsü, NaCl tuzunun mikroyapısını göstermektedir. Yukarıda da belirtildiği gibi, bu analizde de varlığı desteklenen potasyum nitratın, tarihi caminin geçmişte barut deposu olarak kullanıldığı dönemde geçirdiği büyük yangından ya da çeşitli hayvan gübrelerinden kaynaklanmış olabileceği düşünülebilir.

Taş örneklerin alındığı yerler ve tespit edilen Na ve Cl miktarları göz önünde bulundurulduğunda; zemine yakın bölgelerde bulunan tuzlanmanın zeminin yüksek bölgelerine kıyasla daha fazla miktarda olduğu tespit edilmiştir (Tablo 7).

Tablo 7 Taş örneklerinin alındığı yere göre yapılmış tuzluluk sıralaması.

Örnek Kodu Örneklerin Alındığı Yer Tuzluluklarına Göre Sıralama

Taş-3 İç Batı AşağıÖrnek 4 > Örnek 3

Taş-4 İç Batı YukarıTaş-7 İç Kuzey Yukarı

Örnek 8 > Örnek 7Taş-8 İç Kuzey AşağıTaş-11 İç Doğu Yukarı

Örnek 12 > Örnek 11Taş-12 İç Doğu Aşağı

Sıralama Taş-8 > Taş-4 > Taş-12 > Taş-1>Taş-3 > Taş-11 > Taş-7

Tespit edilen Na ve Cl miktarları dikkate alındığında; tuzluluk oranının Taş-4 ve Taş- 8 kodlu örneklerde en fazla, Taş-7 ve Taş-11 kodlu malzemede ise en az olduğu belirlenmiştir (Tablo 8).

Tablo 8 Taş örneklerin Na ve Cl miktarlarına bağlı tuzluluk sıralaması

Ağırlıkça(%) Taş-1 Taş-3 Taş-4 Taş-7 Taş-8 Taş-11 Taş-12

Na 36,57 20,42 47,01 0 49,62 1,11 46,85Cl 39,05 21,88 52,99 1,95 50,38 1,51 39,35

Sıralama Taş-8 > Taş-4 > Taş-12 > Taş-1>Taş-3 > Taş-11 > Taş-7

Sonuçlar

Caminin tüm iç mekan cephe yüzeylerinde, sarımsı ve gri renklerdeki taş örgü sistemlerinde özellikle zemine yakın bölgelerde tuz etkisinin varlığı söz konusudur (Resim 2).

396

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 13: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

12

Şekil 6 Taş örneklerin yüzeylerine ait SEM görüntüleri, EDS spektrumları ve elementlerin kütlece yüzde dağılım tabloları, a:Taş-1 b:Taş-3 c:Taş-4 d:Taş-7 e:Taş-8

f:Taş-11 g:Taş-12.

Caminin iç mekan duvar yüzeyinden alınan tuz tabakasına ait SEM-EDS spektrumu incelendiğinde, baskın durumda Na (sodyum), Cl (klor) ve C (karbon) yanında hatırı sayılır miktarda K (potasyum) ve N (azot), çok az miktarda Al (alüminyum) ve Si (silisyum) elementleri bulunmuştur. NaCl ve KNO3 tuzlarının varlığına işaret eden bu analiz sonucu da, diğer testlerden elde edilen verileri desteklemektedir (Şekil 7).

13

Şekil 7 Cami iç mekan duvar yüzeyinden alınan tuz tabakasına ait EDS spektrumu ve elementlerin kütlece yüzde dağılım tablosu.

Tüm bu analizlerin sonuçlarına dayanarak, taş malzemelerin bünyesindeki tuzların büyük oranda NaCl tuzundan oluştuğunu söylemek mümkündür. Taş malzemelerin çeşitli büyütmelerde alınan SEM görüntüleri incelendiğinde, özellikle Şekil 6e’deki SEM görüntüsü, NaCl tuzunun mikroyapısını göstermektedir. Yukarıda da belirtildiği gibi, bu analizde de varlığı desteklenen potasyum nitratın, tarihi caminin geçmişte barut deposu olarak kullanıldığı dönemde geçirdiği büyük yangından ya da çeşitli hayvan gübrelerinden kaynaklanmış olabileceği düşünülebilir.

Taş örneklerin alındığı yerler ve tespit edilen Na ve Cl miktarları göz önünde bulundurulduğunda; zemine yakın bölgelerde bulunan tuzlanmanın zeminin yüksek bölgelerine kıyasla daha fazla miktarda olduğu tespit edilmiştir (Tablo 7).

Tablo 7 Taş örneklerinin alındığı yere göre yapılmış tuzluluk sıralaması.

Örnek Kodu Örneklerin Alındığı Yer Tuzluluklarına Göre Sıralama

Taş-3 İç Batı AşağıÖrnek 4 > Örnek 3

Taş-4 İç Batı YukarıTaş-7 İç Kuzey Yukarı

Örnek 8 > Örnek 7Taş-8 İç Kuzey Aşağı

Taş-11 İç Doğu YukarıÖrnek 12 > Örnek 11

Taş-12 İç Doğu AşağıSıralama Taş-8 > Taş-4 > Taş-12 > Taş-1>Taş-3 > Taş-11 > Taş-7

Tespit edilen Na ve Cl miktarları dikkate alındığında; tuzluluk oranının Taş-4 ve Taş- 8 kodlu örneklerde en fazla, Taş-7 ve Taş-11 kodlu malzemede ise en az olduğu belirlenmiştir (Tablo 8).

Tablo 8 Taş örneklerin Na ve Cl miktarlarına bağlı tuzluluk sıralaması

Ağırlıkça(%) Taş-1 Taş-3 Taş-4 Taş-7 Taş-8 Taş-11 Taş-12

Na 36,57 20,42 47,01 0 49,62 1,11 46,85Cl 39,05 21,88 52,99 1,95 50,38 1,51 39,35

Sıralama Taş-8 > Taş-4 > Taş-12 > Taş-1>Taş-3 > Taş-11 > Taş-7

Sonuçlar

Caminin tüm iç mekan cephe yüzeylerinde, sarımsı ve gri renklerdeki taş örgü sistemlerinde özellikle zemine yakın bölgelerde tuz etkisinin varlığı söz konusudur (Resim 2).

397

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 14: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

14

Resim 2 Duvar örgü sisteminde yer alan grimsi ve sarımsı renkteki taşlarda zemine yakın gözlenen tuz oluşumları.

Tuz oluşumları, bazı taş yüzeylerde daha seyrek olmakla birlikte bazı bölgelerde dikkat çekecek derecede yoğun bir görünüm sergilemektedir. Cephelerin zemine yakın yerlerinde olduğu gibi zeminden yüksekteki taş yüzeylerde de yaklaşık 1-3 mm kalınlığında bir tuz tabakasının oluştuğu görülmektedir. Bazı taş yüzeylerde ise benzer şekilde fakat noktasal tuz oluşumları mevcuttur (Resim 3).

Resim 3 a: Tüm yüzeyi kaplamış tuz tabakası, b: Taş yüzeyinde noktasal tuz oluşumları ve ayrışmaya uğramış taşta malzeme kayıpları.

Tuzlanma nedeniyle taş yüzeylerde tabakalı ayrışmalar yaygın olmakla birlikte, kumlanma ve erime şeklindeki ayrışmalara da rastlanmaktadır. Ayrışma sonucu duvarların diplerinde birikmiş olan ve çoğunlukla da kum boyutlu taş parçaları ve tuz karışımından oluşan yığınların varlığı, tahribatın ileri boyutta olduğunun bir başka göstergesidir. Bunun sonucunda taş yüzeylerde malzeme kayıpları ortaya çıkmış ve dokusal keskinliklerde azalmalar meydana gelmiştir. Benzer etkiler caminin dış cephe duvar yüzeylerinde de yer yer izlenmektedir. Duvar örgü sisteminde yer alan taşlarda tuz oluşumlarına bağlı tahribatlar yanında, mekanik etkilerden kaynaklanan başka malzeme problemleri de mevcuttur.

Yapılan petrografi analizlerinde Sungurbey Camii’nin inşasında kullanılan taşların dasidik tüf, riyolitik tüf ve tüf içerisinde gelişmiş faylı zon örnekleri olduğu belirlenmiştir.

Taşların yüzeyinde oluşmuş tuz birikintileri ve caminin iç mekan duvar yüzeyindenalınan tuz tabakası üzerinde yapılan XRD analizlerinde halit, potasyum nitrat(güherçile) ve jips mineralleri tespit edilmiştir. SEM-EDS analizlerinde ise, Cl ve Na

a b

15

elementlerinin yüksek oranlarda tespit edilmiş olması duvar yüzeyindeki tuzların büyük ölçüde sodyum klorürden meydana geldiğini göstermektedir. Taş örneklerin alındığı yerler ve tespit edilen Na ve Cl miktarları göz önünde bulundurulduğunda ise; zemine yakın bölgelerde bulunan tuzlanmanın zeminin yüksek bölgelerine kıyasla daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre tespit edilen tuzların su tutucu özelliği nedeniyle düşük nem ortamında kristalleşerek hasar mekanizmasında önemli bir rol oynadığı bilinmektedir. Cami duvarlarında meydana gelen tuzlanmanın sertliği ve katmanlaşma durumu göz önüne alındığında caminin içyapısının az değişken bir nem ortamına sahip olduğu söylenebilir. Caminin iç mekan duvar yüzeyinden alınan tuz tabakası üzerinde yapılan SEM-EDS analizi sonucu potasyum ve azot elementlerinin belirlenmesi, güherçilenin varlığını destekler niteliktedir. Diğer yandan µ-XRF analizinde tespit edilen elementler de halitin ve güherçilenin varlığını doğrulamaktadır. Güherçilenin, tarihi caminin geçmişte barut deposu olarak kullanılmasından ya da çeşitli hayvan gübrelerinden kaynaklandığı düşünülmektedir.

Yapılan tüm bu analizler ve durum değerlendirmelerinden hareketle, Sungurbey Camii’ndeki taş malzeme sorunları ve koruma/onarım çalışmaları için öncelikle bu problemlere yol açan etkenlerin tespiti ve bu doğrultuda çözüm önlemleriningeliştirilmesi önemli bir konu olarak ortaya çıkmaktadır. Bu kapsamda caminin inşasında kullanılan taşlarda ortaya çıkan fiziksel ve kimyasal hasarlar büyük ölçüde kapiler yükselmeye ve yüzeysel ıslanmaya bağlı su etkisi ve bunun sonucu olarak gelişen tuz oluşumlarından kaynaklandığı söylenebilir. Bu tuzların düşük nem ortamında bile kristalleşerek malzeme problemlerinin oluşumunu hızlandırdığı göz ardı edilmemelidir. Bu bakımdan caminin öncelikli olarak bu tip su etkilerine karşı koruma altına alınması gerekmektedir. Caminin eğimli bir arazi üzerinde bulunması ve beden duvarlarının toprakla doldurulmuş olması camiyi kapiler su etkisine açık hale getirmiştir. Bu kapsamda zemin suyunun kapiler yolla taş malzemede yükselmesini önlemek için beden duvarlarının toprakla temasının kesilmesi, toprak dolguların kaldırılarak temel seviyesinde gerekli drenaj sistemlerinin uygulanması ve drenaj borularının da kanala bağlanması önem taşımaktadır. Zeminin drenaj kanal bağlantıları yapıldıktan sonra, duvarların ve zemin bölgesindeki nemlenme durumunun sürekli izlenmesi gerekmektedir. Yüzeysel ıslanmaya bağlı caminin çatı örtü sistemlerindeki su sızmalarının önüne geçmek için, kullanılan malzemenin gözden geçirilmesi, gerekli bakım ve onarımlarının yapılması gerekmektedir.

Cami çatısından gelen suyun zemine aktarımını sağlayan su giderleri ve borularının yer yer hasarlı durumda olduğu ve ayrıca çatıdan gelen suyu ileten boruların doğrudan duvar diplerine yönlendirildiği görülmektedir. Bu sebeple su, hem duvar yüzeyinden akmakta hem de drenaj borularıyla duvar diplerine iletilmektedir. Caminin dış cephe yüzeylerinde de bu sorun nedeniyle kirlenme ve tuz oluşumlarına rastlanmaktadır.Dolayısıyla tüm gider sistemleri, binanın tarihi karakterine uygun malzemelerle ve detaylandırmalarla yenilenmelidir.

Taşlar üzerinde oluşmuş tuz tabakalarının uygun yöntemlerle temizlenmesi tahribat oluşumlarını engellemek açısından öncelikli bir başka konu olarak görülmektedir. Bu kapsamda uygulanacak yöntemde ve malzemelerin etkinliğinin belirlenebilmesi için bunların önceden test edilmesinde ayrı bir önem taşımaktadır.

398

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 15: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

14

Resim 2 Duvar örgü sisteminde yer alan grimsi ve sarımsı renkteki taşlarda zemine yakın gözlenen tuz oluşumları.

Tuz oluşumları, bazı taş yüzeylerde daha seyrek olmakla birlikte bazı bölgelerde dikkat çekecek derecede yoğun bir görünüm sergilemektedir. Cephelerin zemine yakın yerlerinde olduğu gibi zeminden yüksekteki taş yüzeylerde de yaklaşık 1-3 mm kalınlığında bir tuz tabakasının oluştuğu görülmektedir. Bazı taş yüzeylerde ise benzer şekilde fakat noktasal tuz oluşumları mevcuttur (Resim 3).

Resim 3 a: Tüm yüzeyi kaplamış tuz tabakası, b: Taş yüzeyinde noktasal tuz oluşumları ve ayrışmaya uğramış taşta malzeme kayıpları.

Tuzlanma nedeniyle taş yüzeylerde tabakalı ayrışmalar yaygın olmakla birlikte, kumlanma ve erime şeklindeki ayrışmalara da rastlanmaktadır. Ayrışma sonucu duvarların diplerinde birikmiş olan ve çoğunlukla da kum boyutlu taş parçaları ve tuz karışımından oluşan yığınların varlığı, tahribatın ileri boyutta olduğunun bir başka göstergesidir. Bunun sonucunda taş yüzeylerde malzeme kayıpları ortaya çıkmış ve dokusal keskinliklerde azalmalar meydana gelmiştir. Benzer etkiler caminin dış cephe duvar yüzeylerinde de yer yer izlenmektedir. Duvar örgü sisteminde yer alan taşlarda tuz oluşumlarına bağlı tahribatlar yanında, mekanik etkilerden kaynaklanan başka malzeme problemleri de mevcuttur.

Yapılan petrografi analizlerinde Sungurbey Camii’nin inşasında kullanılan taşların dasidik tüf, riyolitik tüf ve tüf içerisinde gelişmiş faylı zon örnekleri olduğu belirlenmiştir.

Taşların yüzeyinde oluşmuş tuz birikintileri ve caminin iç mekan duvar yüzeyindenalınan tuz tabakası üzerinde yapılan XRD analizlerinde halit, potasyum nitrat(güherçile) ve jips mineralleri tespit edilmiştir. SEM-EDS analizlerinde ise, Cl ve Na

a b

15

elementlerinin yüksek oranlarda tespit edilmiş olması duvar yüzeyindeki tuzların büyük ölçüde sodyum klorürden meydana geldiğini göstermektedir. Taş örneklerin alındığı yerler ve tespit edilen Na ve Cl miktarları göz önünde bulundurulduğunda ise; zemine yakın bölgelerde bulunan tuzlanmanın zeminin yüksek bölgelerine kıyasla daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre tespit edilen tuzların su tutucu özelliği nedeniyle düşük nem ortamında kristalleşerek hasar mekanizmasında önemli bir rol oynadığı bilinmektedir. Cami duvarlarında meydana gelen tuzlanmanın sertliği ve katmanlaşma durumu göz önüne alındığında caminin içyapısının az değişken bir nem ortamına sahip olduğu söylenebilir. Caminin iç mekan duvar yüzeyinden alınan tuz tabakası üzerinde yapılan SEM-EDS analizi sonucu potasyum ve azot elementlerinin belirlenmesi, güherçilenin varlığını destekler niteliktedir. Diğer yandan µ-XRF analizinde tespit edilen elementler de halitin ve güherçilenin varlığını doğrulamaktadır. Güherçilenin, tarihi caminin geçmişte barut deposu olarak kullanılmasından ya da çeşitli hayvan gübrelerinden kaynaklandığı düşünülmektedir.

Yapılan tüm bu analizler ve durum değerlendirmelerinden hareketle, Sungurbey Camii’ndeki taş malzeme sorunları ve koruma/onarım çalışmaları için öncelikle bu problemlere yol açan etkenlerin tespiti ve bu doğrultuda çözüm önlemleriningeliştirilmesi önemli bir konu olarak ortaya çıkmaktadır. Bu kapsamda caminin inşasında kullanılan taşlarda ortaya çıkan fiziksel ve kimyasal hasarlar büyük ölçüde kapiler yükselmeye ve yüzeysel ıslanmaya bağlı su etkisi ve bunun sonucu olarak gelişen tuz oluşumlarından kaynaklandığı söylenebilir. Bu tuzların düşük nem ortamında bile kristalleşerek malzeme problemlerinin oluşumunu hızlandırdığı göz ardı edilmemelidir. Bu bakımdan caminin öncelikli olarak bu tip su etkilerine karşı koruma altına alınması gerekmektedir. Caminin eğimli bir arazi üzerinde bulunması ve beden duvarlarının toprakla doldurulmuş olması camiyi kapiler su etkisine açık hale getirmiştir. Bu kapsamda zemin suyunun kapiler yolla taş malzemede yükselmesini önlemek için beden duvarlarının toprakla temasının kesilmesi, toprak dolguların kaldırılarak temel seviyesinde gerekli drenaj sistemlerinin uygulanması ve drenaj borularının da kanala bağlanması önem taşımaktadır. Zeminin drenaj kanal bağlantıları yapıldıktan sonra, duvarların ve zemin bölgesindeki nemlenme durumunun sürekli izlenmesi gerekmektedir. Yüzeysel ıslanmaya bağlı caminin çatı örtü sistemlerindeki su sızmalarının önüne geçmek için, kullanılan malzemenin gözden geçirilmesi, gerekli bakım ve onarımlarının yapılması gerekmektedir.

Cami çatısından gelen suyun zemine aktarımını sağlayan su giderleri ve borularının yer yer hasarlı durumda olduğu ve ayrıca çatıdan gelen suyu ileten boruların doğrudan duvar diplerine yönlendirildiği görülmektedir. Bu sebeple su, hem duvar yüzeyinden akmakta hem de drenaj borularıyla duvar diplerine iletilmektedir. Caminin dış cephe yüzeylerinde de bu sorun nedeniyle kirlenme ve tuz oluşumlarına rastlanmaktadır.Dolayısıyla tüm gider sistemleri, binanın tarihi karakterine uygun malzemelerle ve detaylandırmalarla yenilenmelidir.

Taşlar üzerinde oluşmuş tuz tabakalarının uygun yöntemlerle temizlenmesi tahribat oluşumlarını engellemek açısından öncelikli bir başka konu olarak görülmektedir. Bu kapsamda uygulanacak yöntemde ve malzemelerin etkinliğinin belirlenebilmesi için bunların önceden test edilmesinde ayrı bir önem taşımaktadır.

399

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu

Page 16: Niğde Sungurbey Camii’nde Tuz Etkisine Bağlı Malzeme ... · örneklerin Quantachrome Ultrapyc 1200e piknometre cihazıile gerçek yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Ayrıca

16

Teşekkür

Bu çalışma T.C. Kalkınma Bakanlığı’nın (DPT) 2010K121200 no’lu ‘Merkezi Araştırma Laboratuvarı’ projesi tarafından desteklenmiştir.

Kaynaklar

Akmaydalı, H. (1985) Niğde Sungurbey Camii. Vakıflar Dergisi, 19, s. 147-177.

Aslanapa, O. (1976) Yüzyıllar Boyunca Türk Sanatı (14. Yüzyıl), Milli Eğitim Bakanlığı Devlet Kitapları.

ASTM D 5873-00 (2001) Standart Test Method for Determination of Rock Hardness by Rebound Hammer Method. Astm Stand.

Deniz, B. (1988) Aksaray’da (Niğde) Ahşap Sütunlu İki Köy Camii. Ege Üniversitesi Arkeoloji-Sanat Tarihi Dergisi IV, s.19-38.

Doğan, N. Ş. (2013) Niğde’deki Türk Dönemi (13-15. Yüzyıl) Yapılarında Taç Kapı-Mihrap Tasarımı ve Bezeme İlişkisi. Edebiyat Fakültesi Dergisi, Hacettepe Üniversitesi, Cilt 30, Sayı 1, Haziran, s.115-139.

Eriç, M. (1994) Yapı Fiziği ve Malzemesi, Literatür Yayıncılık, ISBN 975-7860-01-8, İstanbul.

ISRM (2007) The Complete ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 1974-2006. Suggested Methods Prepared by the Commission on Testing Methods, International Society for Rock Mechanics, R. Ulusay and J.A. Hudson (eds), Compilation Arranged by the ISRM Turkish National Group, Kozan Ofset, Ankara, Turkey, p.628.

ISRM (1978) Suggested Methods for Determining Hardness and Abrasiveness of Rocks. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & GeomechanicsAbstracts, vol.15, pp. 89-97.

Murat, A. (2006) Güherçilenin Tanımı, Oluşum Teorileri ve Osmanlı Devleti'ndeki Önemi. MTA Doğal Kaynaklar ve Ekonomi Bülteni, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara, s. 25-27.

Özkarcı, M. (2001) Niğde’de Türk Mimarisi, Türk Tarih Kurumu Yayınları, ISBN 975-16-1461-9, Ankara.

TS EN 1936 (2006) Doğal Taşlar Test Yöntemleri - Gerçek Yoğunluk, Açık Yoğunluk, Görünen ve Toplam Porozitenin Belirlenmesi.

TS EN 13755 (2003) Doğal Taşlar - Deney Metotları - Atmosfer Basıncında Su Emme Tayini.

TS EN 12407 (2000) Doğal Taşlar Deney Metotları - Petrografik İnceleme.

TS 5694 EN 12670 (2004) Doğal Taşlar - Terimler ve Tarifler.

1

16. YÜZYIL İNEGÖL HAMAM YAPISINDA KULLANILAN ÖRGÜ HARÇLARININ BAZI

ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Mustafa DAYI, Hüseyin Yılmaz ARUNTAŞGazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü

06500 Teknikokullar, ANKARA [email protected], [email protected]

Emine N. CANER SALTIK ODTÜ Mimarlık Fakültesi, Malzeme Koruma Laboratuvarı

06531 ANKARA [email protected]

Özet

Türkiye’nin kültürel mirası arasında önemli bir yeri olan tarihi yapılar üzerinde, yakın zamana kadar bilimsel ve teknolojik incelemelere dayalı olmadan çok sayıda koruma ve onarım çalışmaları yapılmıştır. Günümüz yapılarında geleneksel olarak kullanılan yöntem ve malzemeler ile yapılan bu koruma ve onarım çalışmaları telafisi mümkün olmayan hasarlara yol açabilmektedir. Bu nedenle, tarihi yapıda kullanılan özgün malzemeler hakkında yapılacak deney ve analizler sonucunda doğru bilgiler elde etmek, ilgili tarihi yapının koruma ve onarım çalışmalarında uygun onarım malzemelerinin kullanılması bakımından önemlidir. Bu çalışmada, 16.yy. da İnegöl-Bursa’da inşa edilmiş Osmanlı hamam yapısının soğukluk ve sıcaklık mahallerinde kullanılan özgün örgü harçlarının özellikleri belirlenmiştir. Tarihi hamam yapısından alınan özgün örgü harç numunelerinin fiziksel, kimyasal, mekanik ve mineralojik özellikleri TS EN ve RILEM standartlarına uygun olarak incelenmiştir. Harç bileşiminde agrega olarak doğal dere kumu ve bağlayıcı olarak da sönmüş kireç kullanıldığı tespit edilmiştir. Özgün örgü harçlarının asitte çözünmeyen b/a oranlarının 1/1 ile 1/3 arasında değiştiği, basınç dayanımlarının ortalama 2.5 MPa olduğu belirlenmiştir. Ayrıca özgün harçların elastisite modülü değerleri, ultrasonik hız ve birim hacim ağırlığı verileri kullanılarak hesaplanmıştır.

Anahtar sözcükler: Tarihi yapılar, Osmanlı hamamı, özgün harçlar, örgü harcı

Giriş

Tarihi yapılar, yapı malzemeleri ve yapım teknolojileri tarihi ile tasarım tarihinin önemli belgeleridir. Tarihi yapılarımız, Türkiye’nin zaman içinde oluşturup, geliştirdiği zengin mimarlık deneyiminin somut belgeleridir. Sahip olunan bu birikimin detaylı biçimde araştırılarak “anlaşılması”, hem tarihi yapıların onarımı, hem de yeni tasarımların zenginleştirilmesi bakımından önemlidir.

400

5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sempozyumu