Karosiman'ın fiziksel ve mekanik özelliklerinin terrazo karolarla karşılaştırmalı olarak incelenmesi
Examination of the physical and mechanical properties of cement tiles in comparison with terrazzo tiles
Yazar: DUYGU KOÇARSLAN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Karşılaştırmalı değerlendirme = Comparative evaluation ; Yapı elemanları = Building elements ; Yapı yüzeyleri = Building surfaces ; Yer karosu = Floor tile

Özet:
Bu çalışmada, geleneksel döşeme kaplamalarından biri olan karosimanların, fiziksel ve mekanik özelliklerinin bir diğer geleneksel döşeme kaplaması olan terrazo karolar ile karşılaştırmalı olarak incelenmesi amaçlanmıştır.
Deneysel çalışmanın öncesinde literatür araştırması yapılmış ve elde edilen bilgiler ışığında hazırlanan program çerçevesinde deneysel çalışmalar yapılmıştır.
Literatür kısmının birinci bölümünü giriş kısmı oluşturmaktadır. Giriş kısmında günümüzün en önemli yapı malzemelerinden olan çimentonun makineleşmesi anlatılmıştır. İlk yapay çimentonun Fransa'da üretilmesinin ardından İngiltere'de Portland çimentosunun patentlenmesi, akabinde sanayi devrimi ile birlikte çimentonun presleme tekniğiyle bütünleşmesi ve yeni malzemelerin oluşmasının sağlandığı anlatılmıştır. Bu elemanların başında döşeme karoların geldiği belirtilerek karosimanların ilk üreticisi ve kullanıcıları hakkında bilgi verilmiştir. Tarihsel süreçte ülkemizde de kıyı şeridin de yaygın kullanımı görülen karosimanların ülkemize gelişi hakkında bilgi verilmiştir.
İkinci kısımda ise geçmişten günümüze gelen bir miras niteliğindeki geleneksel yer döşeme karolarının, tarihsel süreci hakkında bilgi verilmiştir. Bu kısımda yer döşeme malzemelerinin tarihi kazılarda ilk nerede bulunduğu, hangi toplumların hangi tür yer döşeme malzemesi kullandığı gibi konular incelenmiştir. Kazılarda ilk yer döşemeler malzemesi olarak Terrazo bulunmuştur. Daha sonraki yıllarda mozaik çini gibi malzemelerde kullanılmıştır. 19.yy da çimento karolar evlerde yer döşeme malzemesi olarak kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca bu bölümde ilk bulunan yer döşemesinin ardından gerek uygulanmış döşemeler de gördüğümüz, gerekse kataloglar halinde günümüze ulaşmış motif, doku ve renkler hakkında karosimanlar ilekarşılaştırmalar yapılarak, benzerliklere rastlandığı ve aslında döşeme malzemelerinin motifsel olarak benzerliklerinin bulunduğu vurgulanmıştır.
Üçüncü bölümde teze konu olan karosimanların pek çok açıdan terrazo karolar ile aynı olan üretim aşamaları anlatılmış ve resimlerle anlatım desteklenmiştir. Üretime giren malzemelerin genel özellikleri hakkında bilgiler verilmiştir. Genel anlamda karosimanların benzerlik gösterdiği ve bir standart çerçevesinde üretimi yapılabilen terrazo karolar ile ilgili benzerlik ve farklılıkları anlatmak için, terrazo karoların kısa bir açıklaması yapılmıştır. Terrazo karoların ham maddesi olan çimento, karosimanlarında ham maddesidir ve bu iki yer döşeme malzemesi preslenme tekniği ile üretilmektedir. Ancak motif detaylarından ötürü her bir tanesi el ile üretilmesi gereken karosimanların terrazo karolardan ayrılan özelliği, terrazo karoların tek tabakalı ve motifsiz olmasından ötürü baştan sona makineleşmiş bir üretim tekniği bulunmasıdır. Bu durumdan ötürü her açıdan birbirine benzeyen bu iki malzemeden terrazo karolar kendilerine ait iki adet standartta sahiptirler. Bu standartlardan bir tanesi karosimanlar ile aynı kullanım amacı taşıyan  "TS 213-1 EN 13478 -1 Terrazo karolar - İç mekânlarda kullanım için " , diğeri ise dış mekânlardaki malzemelere ait kullanılan "TS 213-2 EN 13478 -2 Terrazo karolar - Dış mekânlarda kullanım için " 'dır.
Dördüncü bölümde ise geleneksel döşeme malzemesi olan karosimanların elde üretim tekniğinden dolayı sahip olamadığı Türk Standartları hakkında kısaca bir bilgi verilmiştir. Bu bölümde aynı zamanda TSE markasının ürün pazarlamada ki önemli yeri de anlatılmış ve üretici tüketici ilişkisinde güven ve kalite tescilinin önemli olduğuna dikkat çekilmek istenmiştir.
Beşinci bölümde standartta sahip olmayan karosiman ve "TS 213-1 EN 13478 -1 Terrazo karolar - İç mekânlarda kullanım için " standardına sahip olan birbirine yapısal ve üretim teknikleri açısından çok benzeyen terrazo karoların karşılaştırmalı deneylerine yer verilmiştir. Bu kısımda terrazolar için olan deney metotlarının yanında malzemelerin özellik tayini için benzer malzemelerin standart deney metotları da uygulanmıştır.
Sertleşmiş karo numuneleri üzerinde fiziksel, mekanik deneyler ve durabilite, aşınma kaybı, aderans dayanımı deneyleri de uygulanmıştır. Amaç, standartlara uygun üretilen bir malzeme ile elde üretilen bir malzemenin deneysel olarak değerlerini karşılaştırmaktır.
Bunun yanında deneysel çalışma kapsamında karosimanların bitiş yüzeyi olan renkli harçlı tabakanın fiziksel ve mekanik özelliklerinin tayin edilip karşılaştırmalı çalışmaya dâhil edilebilmesi için, üretici firmanın ham maddeleri temin edilerek laboratuvar ortamında deney numuneleri hazırlanmıştır.
Hazırlanan örnekler üzerinde taze harç deneyleri yapılmıştır.  Daha sonra kürlenmesi sağlanıp 28 günlük sertleşmiş harçlar elde edilerek fiziksel ve mekanik deneyler yapılmış. Örneklere durabilite deneyi ve ultrases geçiş hızı deneyleri de uygulanarak performanslarına bakılmıştır. 
Altıncı bölümde deneyler sonucunda elde edilen değerler, grafikler ve tablolar yardımı ile değerlendirilmiştir. Sonuçları beklenen değerler dışında çıkan deney numuneleri, üretim tekniği ve ham madde farklılıkları göz önünde bulundurularak irdelenmiştir. Standartlara uygun üretilmiş olan terrazo karoların özellikleri standartlar ile kontrol edilmiştir. Elde edilen sonuçlar karosimaların iki farklı bitiş yüzeyine sahip numunesi ile karşılaştırılmıştır. Bu aşamada karosimanların silinmiş yüzeye sahip olması ve olmaması sonucunda malzemelerin terrazo karo ile benzerlik oranlarının nasıl değiştiğinin değerlendirilmesi sağlamıştır. Karşılaştırılan malzemelerin iç mekân kullanımı için işlevlendirilmiş olmasının yanında dış mekân kullanımda karşılaşılacak deformasyonların gözlenebilmesi için renk sabitliği ve donma çözünme deneyleri uygulanarak sonuçlar doğrultusunda çıkarımlar yapılmıştır.
Yedinci bölüm, tezin son bölümüdür. Bu kısım da incelenen tüm malzemelerin sonuçları karşılıklı değerlendirilmiştir. Benzerlikler ve farklılıklar belirlenmiştir. Bu çalışma da iki farklı deney grubu için deneyler ayrı ayrı yapılmıştır. Birinci grup olan renkli harçlarda renk pigmentlerinin, harçların fiziksel ve mekanik özelliklerine katkısı incelenmiştir. Sonuçlar birbirine yakın değerlerde çıkarken aynı zamanda değerlendirme ölçütlerin de literatür araştırmasında incelenen yüksek lisans ve doktora tezleri de kullanılmıştır. İkinci bölüm olan sertleşmiş karo deneylerinde, karosiman ve terrazo karo arasında genel olarak büyük farklılıklar görülmemiştir. Fiziksel özellikleri incelendiği zaman, boyut sapmaları ve kenarların doğrultudan sapması değerleri toleransları aşmamıştır. Bu da karosimanların el ile üretim yapılmasına rağmen terrazo karolar gibi düzgün bir imalata sahip olduğunu göstermektedir. Mekanik deneylere bakıldığı zaman ise, terrazo karo numunelerin mekanik dayanımları iki farklı karosiman numune ile karşılaştırılmıştır. Bu karosimanlar farklı bitiş yüzeylerine sahiptirler. Karosimanlar üzeri silinmemiş olarak deneye tabi tutulduğunda daha düşük mukavemetlerde davranış göstermiştir. Bunun yanında üzeri silinmiş karosimanlar terrazo gibi yüksek mukavemetli çıkmıştır. Bu sonuçlarda bize terrazo karolar ile üretim ve uygulama aşamaları tamamlanmış yani silim işlemi uygulanmış karosimanların mekanik özellikler bakımından birbirine benzer olduklarını göstermektedir. Sonuçlara bakıldığında malzemelerin yüzeylerine yapılan işlemin, malzemeye dayanım kazandırdığı görülmüştür. Bu dayanım mekanik özelliklerine katkı sağlamıştır. Bu sayede malzemeler uygulandıkları yer döşemelerinde daha uzun yıllar kullanılabilmektedir.
Yüzey silim işlemi aynı zamanda aşınmaya karşı da dayanım kazandırmıştır. Çünkü silim işlemi karosimanların renkli ve yumuşak bir yapıya sahip olan bitiş yüzeylerini, daha sert ve bütünleşik bir yapıya çevirmiştir. 
Standartlara uygun üretim yapılan terrazo ile karşılaştırılan karosimanlar genel olarak standart değerlerine yakın değerler vermiştir. El üretimi yapılmasından dolayı belirli bir standarda sahibi olamayan karosimanlar, bu sayede standart deneylerine aynı sonuçları verebileceğini göstermiştir.
Deneysel çalışmalarda yalnızca terrazo karo standart deneyleri değil aynı zamanda beton ve çimento malzemelere ait standart deneyleri de kullanılmıştır. Çünkü çimento karolar ve terrazolar aynı zaman da çimento ham madde kullanılarak renkli ya da renksiz üretilen beton malzemelerdir.
Deneysel çalışmalar da kullanılan karosiman malzemeler deney standartlarında belirtilen ölçülerde kullanılmıştır. Ancak malzemenin kendi boyutunda yani klasik üretimi yapılan 20x20 cm ebatlarında aynı deneyler uygulandığında vereceği sonuçlar araştırılmamıştır.

Abstract:
The aim of this study is to find the physical and mechanical properties of traditional flooring materials, cement tile and terrazzo, and to compare these materials to evaluate the physical and mechanical properties of the cement tiles.
Prior to the experimental study, a literature survey was conducted and experimental studies were carried out within the framework of the program prepared in light of the information obtained.
In the literature, section has been lead into the subject. Today, one of the most important building materials, cement, who was found, who has the first patent. This question has been searched. Its development is mentioned in chronological order. Cement has started to be produced mechanically with the industrial revolution. New materials have begun to be produced from the pressing properties of the machines and the combination of cement.
One of the newly produced materials is cement tile. Information about the first production place of cement tiles and the manufacturer has been given. Since the first day of production, many different nations have been used it. Among them are the French, the Spanish and the Greeks. In our country, cement tiles have been manufactured and used by Greek masters. The use of cement tiles in Istanbul, Izmir and Mersin provinces have been became widespread with the arrival of Greek masters and introduction of these materials.
In the second part, information on the historical process of traditional flooring materials from past to present has been given. In this section, the topics such as where the flooring materials were first discovered in historical excavations and which societies used which flooring materials were investigated. It has been later used in materials such as mosaic tiles. In the 19th century, cement tiles have been started to be used as flooring material in houses. In addition, in this section, we see the tiles applied, as well as catalogues of the present-day motif, texture and colors by comparing with cement tiles, similarities were encountered and in fact, in terms of motif material similarity was emphasize.
In the third chapter, the production stages of cement tiles and terrazzos, which are the subject of the thesis, have been explained. The production stages of these two materials are very similar. Cement tiles are produced by hand. Terrazos are produced entirely by machine.  The materials used in production show similarities in terms of properties. This section provides information about the general properties of materials. The terrazzo is briefly provided with the assumption that terrazzo produced according to TSE standard and handmade cement tiles are similar products. The raw material of terrazzo tiles, cement, is also the raw material in cement tiles. These two flooring materials are produced by pressing technique. However, due to its motif detail, the cement tiles, each of which must be produced by hand, are separated from the terrazzo tiles by the fact that the terrazzo tiles are monolayer and non-motif-free. Because of this situation, terrazzo tiles from these two materials, which resemble each other in all respects, have their own two standards. One of these standards is "TS 213-1 EN 13478 -1 Terrazzo tiles - Terrazzo tiles for internal use," which is intended for the same purpose as cement tiles. The other is "TS 213-2 EN 13478 -2 T Terrazzo tiles - Terrazzo tiles for external use", which is used for outdoor items.
In the fourth section, information was given about the Turkish Standards Institute. The importance of the TSE brand that cement tiles cannot have due to the hand production technique has been mentioned. The benefits of the TSE brand to the products and vendors in the sales and marketing areas have been mentioned. As well as why it carries the meaning of trust and quality for the consumer.
In the fifth section, an experimental study was carried out. Some benchmarks have been dealt with for the comparison of the work. Experiments were carried out according to these standards. The most important of these standards is TS 213-1 EN 13478-1 Terrazzo tiles - Terrazzo tiles for internal use. In addition to the test methods for terrazzos, standard test methods of similar materials have also been applied in order to characterize the properties of the materials.
The manufacturer has supplied the materials used in the experiments. The materials used in the experiment have production stages that cannot be produced under laboratory conditions. For this reason, these products were produced in production facilities and brought to İ.T.Ü Architecture Faculty building materials laboratory. In some of the experimental works, colored mortars have been produced. The materials used in these mortars have been obtained from the manufacturer.
Experiments on hardened tile samples are as follows. Physical, mechanical, durability, abrasive strength, adhesion resistance tests have been applied. 
The aim is to compare the experimental values of a material produced in accordance with the standards and a material produced by hand. The conclusions are to make inferences about the properties within both materials. With the obtained data, suggestions have been made in addition to the results.
Fresh and hardened mortar tests were applied to the prepared colored mortars. The aim is to show the effect of colored mortars on the physical and mechanical properties of hardened tiles. For this reason, most of the experiments on hardened tiles have been produced in colored mortars produced.
The mortars produced after the experiments applied to fresh mortars were subjected to physical and mechanical tests after 28 days of curing. Later, durability experiments and ultrasound transit speed experiments have been also conducted. The results are comparatively evaluated among the pigments participating in the colored mortars produced for the experiment.
In the sixth chapter, the values obtained because of the experiments are being evaluated with the help of graphics and tables. Test specimens whose results are being out of expected values are examined. Positive and negative aspects have been observed both in the construction and in the result. The specifications of the tiles produced according to the standards have been checked by standards. Test results with appropriate values were then compared with two different types of cement tiles. At this stage, the cement tiles have to be evaluate as having two different types and not having the wash surface. In addition to being used for interior use of the comparative materials, color stability, freezing, and thawing tests were applied to observe the deformations to be encountered in outdoor use, and conclusions have been evaluated in the direction of the results.
The seventh section is the last section of the thesis. This section also assessed the results of all the materials examined. Similarities and differences have been identified. This study has been conducted separately for two different experimental groups. In the first group, colored mortars, the contribution of color pigments and mortars to physical and mechanical properties has been investigated. The results are close to each other. The graduate and doctoral dissertations examined in the literature research have been also used in the evaluations. Experiments that have been characterized in colored concrete have been used in this section. In the second part, hardened tile experiments, there have been generally no significant differences between cement tile and terrazzo. 
When the physical properties are examined, the dimensional deviations and the divergent deviation of the edges do not exceed the tolerance values. This suggests that although the cement tiles are made by hand, they have a uniform production such as terrazzo tiles. When looking at mechanical experiments, the mechanical strengths of terrazzo tile specimens were compared with two different cement tile specimens. These cement tiles have different finish surfaces. Cement tiles, which has no wash surface exhibited lower strengths in experiments. Besides, the cement tiles, which have been wash surface, have been very strong and same durability's like terrazzo. These results show that terrazzo tiles and cement tiles, whose production and application stages have been completed, are similar in mechanical properties.
From the results, it can be seen that the treatment of the surfaces of the materials gave the material resistance. This strength contributes to the mechanical properties. In this respect, materials used for the material can be used for many years.
At the same time, this surface treatment is also resistant to abrasion. Because the soft mortar has turned the surface to a harder and more integrated structure.
Compared to the materials produced in accordance with the standards, cement tiles are generally close to their standard values. Cement tiles, which cannot have a certain standard due to hand production, have shown that they can give the same results to standard tests on this count.
In experimental works, not only terrazzo tile standard tests but also standard tests of concrete and cement materials were used. Because cement tiles and terrazzos are also used as cement raw materials, they are colorless/colored concrete materials.
Experimental studies have also been used for the measurements specified in the cement tile materials test standards. However, the results that were given when the same experiments were carried out in their size, i.e. 20x20 cm size, were not investigated.