İstanbul'daki tarihi yapılarda kullanılmış küfeki taşı yerine kullanılabilecek taşların seçim kriterlerinin belirlenmesi
The determination of choosing criterias of stones for the replacement of kufeki stone that were used in historical structures in İstanbul
Yazar: MEHMET OKAY ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. ATİYE TUĞRUL
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Mühendislik jeolojisi = Engineering geology

Özet:
Küfeki taşı, tarih boyunca farklı medeniyetlerin İstanbul'da inşa ettiği gerek anıt eser gerekse de farklı amaçlar için inşa edilmiş büyük ölçekli yapılarda kullanılmış olan başlıca taş türlerinden biri olmuştur. Günümüzde gerçekleştirilen restorasyonlarda, taş değişimi ya da tümleme/tamamlama gibi uygulamalar için Küfeki taşına uygun taş seçimi önemli hususlardan biri haline gelmiştir.
Bu çalışmada, Bayburt'tan gönderilmiş olan bölgeye ait Traverten taşı ile bugüne kadar restorasyonlarda Küfeki taşı yerine kullanılmış olan Sazlıbosna, Süloğlu, Pınarhisar ve Kefken taşlarının mikroskobik, mineralojik, fiziksel ve mekanik özellikleri Küfeki taşı ile kıyaslanmıştır. Ayrıca bu taşların bazı durabilite deneyleri sonrasındaki değişimleri irdelenmiştir. 
Sazlıbosna, Süloğlu, Traverten, Pınarhisar ve Kefken taşları ocaklardan, Küfeki taşı ise restorasyon sürecinde olan Sultanahmet Cami'nde yapıdan çıkarılmış ve tekrar kullanılmayacak olan taşlardan temin edilmiştir. Küfeki taşı çalışma başlangıcında iki gruba ayrılmış ve tüm analiz ve deneyler iki grup üzerinde ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. 
Taşlarda, mikro inceleme olarak ince kesit çalışması ile XRD ve SEM-EDX analizleri gerçekleştirilmiştir. İndeks, fiziksel ve mekanik testler olarak ise gerçek-görünür yoğunluk, toplam-açık gözeneklilik tayini, cıvalı porozimetre deneyi, kılcal etkiye bağlı su emme deneyi, ultrasonik hız ölçümü, renk ölçümü ve tek eksenli basınç deneyi yapılmıştır. Ocaklardan temin edilmiş olan taşlar ayrıca durabilite deneylerine tabi tutulmuşlardır. Durabilite süreçleri iklimlendirme deneyi, donma-çözünme deneyi, UV ile eskitme deneyi ve bunların belli sıra ile uygulandığı sıralı eskitme deneyinden oluşmaktadır. 
Deney yöntemleri arasında petrografik ve mineralojik analizler ile SEM-EDX analizleri değerlendirmelerin temelini oluşturması açısından çok önemlidir. Bunların yanında sahada kolay uygulanabilir olması sebebiyle de ultrasonik hız ve renk ölçümlerinin yapılması oldukça faydalı sonuçlar vermektedir. Durabilite deneylerinin taşın yapıda karşılaşacağı koşulları simule etmesine önem verilmelidir. Cıvalı porozimetre deneyi ise taşın davranışına yönelik ipuçlarını ortaya koyması açısından oldukça kıymetli sonuçlar vermektedir.
Bu çalışmadaki tüm analiz ve deneylerin sonucunda Sazlıbosna ve Traverten taşının Küfeki taşları ile birçok açıdan uyum göstermedikleri tespit edilmiştir. Kefken kireçtaşı ise makro yapısında dahi heterojenlikler içermekte olup bu durum dikkat edilmesi gereken bir husus olarak dikkat çekmiştir. Süloğlu ve Pınarhisar kireçtaşları ise Küfeki taşları ile en uyumlu sonuçları vermişlerdir.

Abstract:
Küfeki stone has been one of the most essential stone types which was used both in the monuments and the big scale structures built for different purposes, by the several civilizations throughout the history. In the recent restorations, it has become an important matter choosing the stone suitable for Küfeki stone for the implementations like stone exchange or complement/completion.
In this study, the microscopic, mineralogical, physical, mechanical features of Travertine stone from Bayburt origin and the stones of Sazlıbosna, Süloğlu, Pınarhisar and Kefken used instead of Küfeki stone in the restorations until today are compared with the ones of Küfeki stone. Moreover, the alterations observed in these stones after the durability experiments are discussed.
Sazlıbosna, Süloğlu, Travertine, Pınarhisar and Kefken Stones are procured from the quarries while Küfeki stone is provided from the stones which were removed (and would never be used again) from the Sultanahmet Mosque in restoration process. At the beginning of the study, Küfeki stone is divided into two groups and all analyses and experiments are carried out separately on the groups. 
Thin section study, XRD and SEM-EDX analyses are performed as a micro examination in stones. Real-apparent density, total-open porosity determination, mercury porosimetry test, water absorption coefficient by capillarity, ultrasonic velocity measurement and color measurement, and uniaxial compressive strength tests are executed as index, physical and mechanical analyses. The stones procured from the quarries are additionally put to the durability tests. Durability processes consist of a heating-cooling test, freeze-thaw test, UV aging test, ultimately the sequential aging test, which the former are applied in a particular order.
Among the test methods, petrographic and mineralogical analyses along with the SEM-EDX analyzes are of great importance as the basis of evaluations. Besides, color measurements and ultrasonic velocity measurements, due to its easy application in the field, provide very useful results. Special attention must be paid to the fact that durability tests simulate the conditions that the stone will encounter in the structure. The mercury porosimetry test, on the other hand, gives valuable results in terms of revealing clues about the behavior of the stone.
Sazlıbosna and Travertine stones are not compatible with Küfeki stones in many respects. Kefken limestone contains heterogeneities even in its macrostructure. This has been seen as an issue that needs more attention. On the other hand, Süloğlu and Pınarhisar limestones have given the most consistent results with Küfeki Stones.