Kimyasal koruyucuların restorasyonda kullanılan yapı taşlarının duraylılığına etkisinin incelenmesi
Effect of chemical protective treatments on durability of building stones for used in restoration
Yazar: ÖZLEM GÜVEN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA YAVUZ ÇELİK
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi 


KİMYASAL KORUYUCULARIN, RESTORASYONDA KULLANILAN DÖĞER TÜFÜNÜN DURAYLILIĞINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ


Özlem GÜVEN
Afyon Kocatepe Üniversitesi 
Fen Bilimleri Enstitüsü 
Maden Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Doç. Dr. Mustafa Yavuz ÇELİK

Döğer tüfleri Afyonkarahisar yöresinde Osmanlı dönemlerinden beri yapı taşı olarak kullanılmaktadır. Döğer tüfleri ile inşa edilen ve günümüze kadar gelen tarihi eserler zaman içerisinde atmosfer ve çevresel faktörlerin etkisiyle ayrışmaya başlamış ve zaman zaman restorasyon işlemine tabi tutulmuşlardır. Doğal yapı taşlarında ayrışmanın en önemli nedenlerinden birisi sudur. Su, değişik yollarla doğal yapı taşları içerine girmektedir. Bu yolların en önemlilerinden birisi de kılcal su emme mekanizmasıdır. Kılcal su emme yoluyla doğal yapı taşları içerisine giren su ıslanma-kuruma, donma-çözülme ve tuz kristallenme olaylarına yol açabilir. Bu çalışmada Afyonkarahisar yöresinde üretilen ve yapı taşı olarak kullanılan Döğer tüflerinde bu ayrışma mekanizmalarını incelemek amacıyla 3 aşamalı çalışma yürütülmüştür. Birinci aşamada Döğer tüflerinin malzeme karakterizasyonunu yapmak amacıyla kimyasal, petrografik-mineralojik (polarizan mikroskop, XRD), fiziko-mekanik özellikleri ve gözenek çapı dağılımı belirlenmiştir. İkinci aşamada, kılcal etkiye bağlı su emme, don tesirlerine dayanıklılık ve tuz kristallenmesine direncin tayini (sodyum klorür (NaCl) ve sodyum sülfat dekahidrat (Na2SO410H2O) çözeltisi ile) gibi yaşlandırma deneyleri, ilgili standartlara uygun olarak yapılmıştır. Söz konusu deneyler normal örneklerin yanı sıra yüzey koruyucu kimyasal madde sürülmüş örnekler üzerinde de tekrarlanmıştır. Döğer tüflerinin söz konusu deneylerin yıkıcı hasarlarına karşı kimyasal maddenin koruma etkisi belirlenmiştir. Üçüncü aşamada ise Döğer tüfü numunelerinin ayrışma miktarı ağırlık kaybı, ultrases geçiş hızı değişimi ve tek eksenli basınç dayanımı gibi bazı fiziksel ve mekanik parametrelerde meydana gelen değişimlerle belirlenmiştir. Donma-çözülme deneylerinde yüzey koruyucu uygulanmamış örneklerde %17.18 olan kütle kaybı değeri, yüzey koruyucusu uygulanmış örneklerde ise %5.73 olarak gerçekleşmiştir. Yüzey koruyucusu uygulanmamış örneklerde basınç dayanımı değerleri, %11.44 oranında azalırken, yüzey koruyucusu uygulanmamış örneklerde ise %9.55 oranında azalmıştır. NaCl çözeltisinde tuz kristallenmesi deneyleri sonrasında yüzey koruyucusu uygulanmamış örneklerde basınç dayanımı ortalama %36.75 oranında azalırken, yüzey koruyucusu uygulanmamış örneklerde ise %5.62 oranında azalmıştır. Na2SO4 10H2O çözeltisi ile yapılan deneylerde ise yüzey koruyucusu uygulanmamış örneklerde basınç dayanımı ortalama %72.58 oranında azalırken, yüzey koruyucusu uygulanmış örneklerde ise basınç dayanımı %1.79 oranında artış göstermiştir. Deneysel çalışmalara göre Döğer tüflerinin yüzey koruyucu kimyasal madde ile kaplanması durumunda söz konusu yaşlandırma etkilerine karşı daha dayanıklı olacağı söylenebilir.

2019, xv + 100 sayfa

Anahtar Kelimeler: Döğer tüfü, Duraylılık, Yüzey koruyucu kimyasal, Restorasyon, Donma-çözülme, Tuz kristallenmesi, Kılcal su emme

Abstract:
ABSTRACT
M.Sc. Thesis 


EFFECT OF CHEMICAL PROTECTIVE TREATMENTS ON DURABILITY OF DÖĞER TUFF FOR USED IN RESTORATION


Özlem GÜVEN
Afyon Kocatepe University
Graduate School of Natural and Applied Sciences
Department of Mining Engineering
Supervisor: Assoc. Prof. Mustafa Yavuz ÇELİK

The tuffs have been used as building stones since the Ottoman period in the Afyonkarahisar region. The historical buildings that were built with the Döğer tuffs and which have survived to the present day have started to decompose because of atmosphere and environmental factors and have been subjected to restoration process from time to time. Water is one of the most important reasons of deterioration of natural building stones. Water enters natural building stones in different ways. One of the most important of these ways is the capillary water absorption mechanism. Water entering in the natural building stones through capillary water absorption can lead to wetting-drying, freezing-thawing and salt crystallization. In this study, a 3-stage study was carried out in order to examine these deterioration mechanisms in the Döğer tuffs. In the first stage, chemical, petrographic-mineralogical (polarizing microscope, XRD), physico-mechanical properties and pore diameter distribution of material were determined. In the second step, aging tests such as water absorption due to capillary action, resistance to frost effects and determination of resistance to salt crystallization (with sodium chloride (NaCl) and sodium sulfate decahydrate (Na2SO410H2O) solution) were carried out in accordance with the relevant standards. The experiments were repeated on the treated samples with surface protection chemicals as well as untreated samples. The protective effect of surface protection chemicals was determined against the destructive damages of these tuffs. In the third stage, the amount of deterioration of the Döğer tuff samples was determined with the help of changes in some physical and mechanical parameters such as weight loss, ultrasound speed change and uniaxial compressive strength. In the freeze-thaw experiments, the mass loss value was 17.18% for the untreated samples and 5.73% for the treated samples. The compressive strength values were decreased by 11.44% in the untreated samples, whereas the compressive strength decreased by 9,55% in the untreated samples. In the NaCl solution, after the salt crystallization experiments, the compressive strength decreased by an average of 36.75% in the samples not applied the surface protection, whereas the compressive strength in the untreated samples decreased by 5. 61%. In the experiments conducted with Na2SO4 10H2O solution, the compressive strength decreased by 72.58% on the samples without surface protection, while the compressive strength increased by 1.79% in the samples with surface protection. According to the experimental studies, it can be said that if these tuffs are coated with a surface protective chemical, they will be more resistant to the aging effects.

2019, xv + 100 pages

Keywords: Döğer tuff, Durability, Surface protect chemical, Restoration, Freeze-thaw, Salt crystallization, Water capillarit