İnŞaat teknolojİsİ taŞ yÜzeylerde koruma...
TRANSCRIPT
T.C.
MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI
İNŞAAT TEKNOLOJİSİ
TAŞ YÜZEYLERDE KORUMA VE
SAĞLAMLAŞTIRMA
Ankara, 2013
Bu modül, mesleki ve teknik eğitim okul/kurumlarında uygulanan Çerçeve
Öğretim Programlarında yer alan yeterlikleri kazandırmaya yönelik olarak
öğrencilere rehberlik etmek amacıyla hazırlanmış bireysel öğrenme
materyalidir.
Millî Eğitim Bakanlığınca ücretsiz olarak verilmiştir.
PARA İLE SATILMAZ.
AÇIKLAMALAR
GİRİŞ
ÖĞRENME FAALİYETİ – 1
1.Yüzey Koruma ve Sağlamlaştırma
1.1.Yüzey Koruyucu ve Sağlamlaştırıcıların Tarihçesi
1.2.Yüzey Koruyucu ve Sağlamlaştırıcı Uygulama Kriterleri
1.3.Sağlamlaştırıcı ve Su İtici Çeşitleri
1.4.Yüzey Koruyucu, Sağlamlaştırıcı ve Su İticilerin Özellikleri
1.5.Yüzey Koruyucu, Sağlamlaştırıcı ve Su İticileri Uygulama Yöntemleri
DEĞERLENDİRME ÖLÇEĞİ
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
MODÜL DEĞERLENDİRME
CEVAP ANAHTARLARI
KAYNAKÇA
İÇİNDEKİLER
ii
ALAN İnşaat Teknolojisi
DAL/MESLEK Restorasyon
MODÜLÜN ADI Taş Yüzeylerde Koruma ve Sağlamlaştırma
MODÜLÜN TANIMI Tarihi kârgir yapılarda yüzey koruma ve sağlamlaştırma
uygulamalarını anlatan öğrenme materyalidir.
SÜRE 40/24
ÖN KOŞUL “Taşın Mimaride Kullanımı”, “Doğal Taşları
Sınıflandırma ve Tespit Etme”, “Taş Bozulmalarını
Teşhis Etme”, “Taş Yapılarda Temizleme” modüllerini
almış olmak.
YETERLİK Taş yüzeylerde koruma ve sağlamlaştırma yapmak
MODÜLÜN AMACI
Genel Amaç Gerekli çalışma ortamı sağlandığında tarihi yapılarda yüzey koruma ve sağlamlaştırma uygulaması yapabileceksiniz. Amaçlar
Yüzey koruma ve sağlamlaştırma uygulamalarını
öğreneceksiniz. Yüzey koruyucu ve sağlamlaştırıcı uygulama
kriterlerini öğreneceksiniz. Sağlamlaştırıcı ve su itici çeşitleri
öğreneceksiniz. Yüzey koruyucu, sağlamlaştırıcı ve su iticilerin
sağlaması gereken özellikleri öğreneceksiniz. Yüzey koruyucu, sağlamlaştırıcı ve su iticileri
uygulama yöntemlerini öğrenecek ve performans değerlendirmesi yapabileceksiniz.
EĞİTİM ÖĞRETİM
ORTAMLARI VE
DONANIMLARI
Ortam:
Derslik, Kütüphane, sağlamlaştırıcı ve su itici
uygulamaları yapılacak restorasyon şantiyeleri
Donanım:
Sunum ve görsel anlatım araçları,
Konu ile ilgili kitap, dergi, rapor, makale, vb.
dokümanlar, Fotoğraf makinelerinden aktarım yapmak
ve yansıtmak için gerekli bilgisayar ve projeksiyon
cihazı
Sağlamlaştırıcı uygulamaları için gerekli olan ekipman
ile uygulamalarda kullanılacak kıyafet, eldiven, gözlük
vd.
ÖLÇME VE
DEĞERLENDİRME
Modülün içinde yer alan her faaliyetten sonra, verilen
ölçme araçlarıyla kazandığınız bilgileri ölçerek, kendi
kendinizi değerlendirebileceksiniz.
Öğretmeniniz, modül sonunda, hazırlanan ölçme aracını
uygulayarak kazandığınız bilgi ve becerileri
değerlendirecektir.
AÇIKLAMALAR
ii
Sevgili Öğrenci,
Tarihi yapılarda özgün yapı malzemesini mümkün olan oranda yerinde
koruyabilmek esastır. Ancak, yapı elemanlarında doğal süreç gereği hava şartları, atmosferik
kirlilik ya da uygunsuz müdahaleler nedeniyle yüzey bozulmaları gözlenir. Bu bozulmayı
durdurmak veya en aza indirmek amacıyla yüzey koruma ve sağlamlaştırma eski eser
koruma ve onarım çalışmalarında karşılaşılan önemli uygulamalardandır. Son 20 yıldır bu
alanda birçok malzemenin etkileri araştırılmakta hatta her geçen gün yeni malzemelerin
deneysel çalışmaları yapılmaktadır. Ancak henüz her taş türü için uygun olan bir malzeme ve
metot bulunmamaktadır.
“Taş Restoratörü” eğitim paketinin on birinci modülü olan “Taş Yüzeylerde
Koruma ve Sağlamlaştırma” modülü ile tarihi yapılarda uygulanan yüzey koruyucu ve
sağlamlaştırıcılara ilişkin teorik bilginin yanı sıra uygulama teknikleri hakkında da bilgi
sahibi olabileceksiniz.
GİRİŞ
1
AMAÇ
Bu modül ile restorasyonda kullanılan müdahale yöntemlerinden biri olan yüzey koruma ve
sağlamlaştırmanın amaçlarını, ilkelerini ve yapılma koşullarını öğrenecek; bu bilgilerin
yardımıyla bir tarihi eserin restorasyonunda gerektiği durumlarda hem bunun neden ve nasıl
yapıldığını açıkça tanımlayabilecek, hem de uygulamayı gerçekleştirebileceksiniz.
ARAŞTIRMA
Kütüphane araştırması yaparak, bir yapıda hangi durumlarda yüzey koruma ve
sağlamlaştırma yapılmasının gerekli olduğu hakkında bilgi edininiz.
Yakın çevrenizdeki birkaç kargir yapıyı yerinde gözlemleyerek yüzey koruma ve
sağlamlaştırmaya ihtiyaç duyduğunu düşündüğünüz kısımları işaretleyiniz,
nedenlerini ve bu kısımlarda gözlediğiniz hasarları not ediniz; fotoğraflarını çekerek
sınıfta arkadaşlarınızla paylaşınız. Önerilerinizi karşılaştırınız.
Kütüphane ve internet araştırması yaparak, piyasada bulunan yüzey koruyucu ve
sağlamlaştırıcı kimyasal yapı malzemeleri hakkında bilgi alınız. Edindiğiniz broşür,
vb. tanıtıcı belgeleri inceleyerek, ürünlerin uygulanış şekillerini öğreniniz.
Yakın çevrenizdeki bir restorasyon şantiyesine giderek, yapılan yüzey koruma ve
sağlamlaştırma uygulamalarını yerinde inceleyiniz; bilgi alınız.
1. Yüzey Koruma ve Sağlamlaştırma
Koruma yapı malzemelerinin, çevreden gelebilecek zararlara karşı koyabilmesi için, yüzey
özelliklerini artırmak amacıyla kimyasal bir maddenin emdirilmesidir. Taş bozulma oranını
en aza indirmek ve doğal süreç gereği hava şartları, atmosferik kirlilik ya da uygunsuz
müdahaleler nedeniyle bozulan taşları güçlendirmek için ise sağlamlaştırıcı ve su itici
kimyasallar kullanılırlar.
Son 20 yıl içinde birçok malzeme ve birçok yöntem denenmiş olmakla beraber henüz her taş
türü için başarı sağlayan tek bir metot bulunamamıştır.
Bozulma gerçekleştiğinde amaç mümkün olan oranda taşı yerinde koruyabilmektir. Bu
amaçla son araştırmalar taşı sağlamlaştırma veya taşın su iticiliği sağlamak için uygun
malzemelerin geliştirilmesi üzerine odaklanmıştır. Sağlamlaştırıcıların amacı zayıflamış
taşları güçlendirmek ve gevşeyen molekülleri bağlayarak yüzey kayıp hızını yavaşlatmaktır.
Su iticilerin amacı suyun taşın içine nüfuz etmesini önlemek veya azaltmak yoluyla taşın
bozulma sürecini yavaşlatmaktır (Şekil1.1 ve Şekil 1.2 -1.3 ). Sağlamlaştırıcılar ve su iticiler
ÖĞRENME FAALİYETİ - 1
2
hakkındaki orta ve uzun vadeli performans bilgileri yeterli düzeyde olmadığı için uzmanlar
arasında bunların kullanımıyla ilgili kesin bir görüş birliği yoktur. Önemli yapılar üzerinde
geniş kapsamlı araştırma ve test yapılmadan sağlamlaştırıcı ve su iticiler uygulanması
tavsiye edilmez.
Şekil 1. 1.Su itici uygulaması yapılmış ve yapılmamış yüzey
Şekil 1. 2. ve Şekil 1. 3. Su itici uygulanmış yüzeylerin su geçirimsizliği
1.1. Yüzey Koruyucu ve Sağlamlaştırıcıların Tarihçesi
Taş sağlamlaştırıcıların amacı iklimsel bozulma süreçleri sonunda yüzeydeki fiziksel,
kimyasal özellikleri değişmiş ve kohezyon kaybetmiş tabakanın dekohezyonu ve taşın
sağlam çekirdeğine bağlanmasıdır. Başka bir değişle taşın yitirdiği bağlayıcı çimentosunun
yeniden kazandırılmasıdır. Taş sağlamlaştırma çalışmalarının 19. Yüzyılın ortalarına kadar
3
giden uzun bir geçmişi vardır. İlk çalışmalar inorganik maddelerin çözeltileri ile yapılmıştır.
Karbonatlı taşlarda ve kumtaşlarında silikanın ek bağlayıcı çimento oluşturması ana
fikrinden yola çıkılmıştır. Ancak bu çalışmalar; derin penetrasyon yapamama ve yüzeydeki
birkaç milimetrelik tabakanın sertleşerek su ve su buharı geçirimsiz hale getirmesi ile
sonuçlanması inorganik maddelerin sağlamlaştırma konusunda çok da başarılı
olmadıklarının bir göstergesi olmuştur. Hatta bu uygulamalar taşın bozulmalarını
hızlandırmıştır. Sonraki araştırmalar organik maddeler üzerinde yoğunlaşmıştır.
Bir sağlamlaştırıcı;
Renksiz, şeffaf olmalıdır.
Derin ve üniform penetrasyon yapmalıdır.
Boşluk yüzeylerini kaplayarak reçine köprüleri kurmalıdır.
Lekelenme ve çiçeklenme oluşturmamalıdır.
Hava kirletenlere, O₂ ve ultraviyole ışınlara dirençli olmalıdır.
1.2. Yüzey Koruyucu ve Sağlamlaştırıcı Uygulama Kriterleri
Genel olarak; koruyucu, sağlamlaştırıcı ve su itici uygulamalarının gerçekleştirilmesinde
karşılanması gereken bazı kriterler vardır. Bunlar;
Müdahale taş türü ile uyumlu olmalıdır.
Müdahalenin adezyonu (yüzeye tutunması) iyi olmalıdır.
Penetrasyon derinliği; uygulamanın taşın en az 25 mm ya da taş bozulma derinliğine
nüfuz etmesi gerekmektedir. (Özellikle su iticiler ile ilgili olarak literatürde yüzeyle
sınırlı olmaları veya taşın derinlerine nüfuz etmelerinin gerekip gerekmediği ile ilgili
bazı anlaşmazlıklar vardır.)
Uygulama; düşük viskozite, orta yüzey gerilimi, düşük ortalama molekül ağırlığı ve
uygulamayı takip eden ilk birkaç saat içinde düşük reaktiviteye sahip olmalıdır. Bu
faktörler uygulamanın taşın yüzeyine nüfuz etmesini artırmasına rağmen düşük
moleküler ağırlığına sahip malzemeler çözücünün buharlaşması esnasında taşın
yüzeyinden geriye doğru çekilebilir.
Uygulama yüzeyin karşılaşması muhtemel sıcaklık varyasyonlarına tam kapsamlı
dayanabilecek kapasitede olmalıdır.
Uygulama taşın gözenekliliğini (porozitesini) bloke etmemeli veya taşın nem taşıma
oranını önemli ölçüde azaltmamalıdır.
Uygulama taşın gözenekliliğini (porozitesini) değiştirerek donma-çözülme
döngüsünün zararlarına savunmasız kalmasına neden olmamalıdır.
Sağlamlaştırıcı ve su itici bozulmuş taşa uygulandığında, taşı mümkün olduğunca
sağlam taşın fiziksel özelliklerine eşleşecek şekilde değiştirmelidir.
Uygulama taş yüzeyinde renk veya yansıma değişikliklerine neden olmamalı ve
zaman içinde renk bozulmasına neden olmamalıdır.
Uygulama; tuzlar, asitler, yağmur suyu, atmosferik gazlar ve kirletici ya da biyolojik
organizma bozulmalarına karşı savunmasız olmamalıdır.
Uygulama hava koşullarından sağlam taşa benzer oranda etkilenmelidir.
4
Uygulama düşük çözücü (solvent) içeriğine sahip olmalıdır. (sağlık ve ekolojik
sebepler)
1.3. Sağlamlaştırıcı ve Su İtici Çeşitleri
Sağlamlaştırıcılar zayıf taşları güçlendirmek ve moleküller arasındaki boşluklarda köprü
oluşturmak suretiyle gevşek taş yüzeyinin bağlayıcılığını artırarak yüzey kaybı oranını
düşürmek amacıyla uygulanırlar. Su iticiler suyun taşa penetrasyonunu (nüfuz etmesini)
önlemeyi veya azaltmayı sağlayarak taşın bozulma oranını düşürmeyi hedeflemektedir.
Birçok uygulama sağlamlaştırıcı ve su iticilerin özelliklerinin karışımı bir niteliktedir.
Bazıları çok az sağlamlaştırma etkisi ile ağırlıklı olarak su itici, diğerleri ağırlıklı olarak
sağlamlaştırıcı ama aynı zamanda su itici etkisi içerir.
Taş sağlamlaştırıcı kimyasallar iki ana grupta toplanır;
A. Organik sağlamlaştırıcılar
1. Doğal organikler
2. Sentetik organikler
B. İnorganik sağlamlaştırıcılar
Her iki kimyasal grubun hem dezavantajları hem de avantajları vardır. Organik maddeler
çabuk bozulmalarına karşın, mekanik dayanıklılığı artırma etkileri yüksektir. İnorganik
maddeler ise uzun ömürlüdür ancak esnemezler. Aşağıda taş sağlamlaştırıcı olarak kullanılan
birtakım malzemelerden örnekler verilmiştir. Ancak bu malzemelerden hangisinin yapı
yüzeyinde kullanılacağı yapılacak detaylı laboratuvar incelemeleri sonucunda
belirlenecektir.
Silan Esaslı Malzemeler
Silan esaslı malzemeler çok geniş bir yelpazede silika jel ağları oluşturmak için polimerize
olan organosilicon bileşiklerdir. Jel kururken (dehidrasyon sırasında) silika tortusu oluşturur.
Bazı türlerinin; örneğin tetraalkoksisilanların su itici nitelikleri yoktur, diğerleri örneğin alkil
trialkoksisilanlar bir ölçüde su iticilik özelliğine sahiptirler. Polisiloksanlarda kısmen
polimerize olan silanlardır. Polisiloksanlar silanlara göre daha az uçucu ve organik
çözücülerle çözülebilir niteliktedir. Silan esaslı malzemeler genellikle sonuçları değişken
olmakla beraber, gözenekli substrat içine derinlemesine nüfuz edebilir. Silanların kullanımı
sonucunda önemli ölçüde sağlamlaşma sağlandığı belirlenmiştir. Polimerler; UV ışığı ve asit
yağmurlarına maruz kaldığında çok kararlıdır ve bozulmaz. Ancak, önceki uygulama tam
etkili olmadığı takdirde yeniden uygulama sırasında silan buharının varlığı bozulmaya neden
olabilir.
Sentetik Organikler
Akrilik Sağlamlaştırıcılar
Taş üzerinde kullanıla Akrilik reçineler methylacrylate, metil metakrilat, etil metakrilat ve
butil metakrilat içerir. Akrilik sağlamlaştırıcılar ile yüzey gücünde önemli artışlar elde
edilebilir. polimetil metakrilat (PMMA) saf olduğu takdirde; ısınma, oksijenasyon ve
5
ultraviyole radyasyon tarafından bozulmaya karşı sabittir ve zamanla sararmaz. Ancak diğer
akrilikler daha az kararlıdır.
Vinil Sağlamlaştırıcılar
Vinil sağlamlaştırıcılar polivinilklorür (PVC) ve polivinilasetat (PVA) içerir. Taş yüzeyine
parlaklık verme eğilimleri ve iyi bir penetrasyon (nüfuz etme) elde etme zorluğundan
dolayı bunlar genellikle taş sağlamlaştırıcı olarak başarısız bulunmuştur.
Epoksiler
Epoksi reçineleri, düşük molekül ağırlıklı epoksi polimerlerini çapraz bağlayarak oluşur.
Önemli ölçüde sağlamlaştırma yaptıkları tespit edilmiştir. Ancak, epoksi reçineler genellikle,
düşük penetrasyon (nüfuz etme) nedeniyle kumtaşlarının sağlamlaştırılmasında pratik
bulunmamaktadır.
Poliüretanlar
Poliüretanlar taşın içine çözücülerle girer ve çözücünün buharlaşmasıyla taşın dayanımını
arttırırlar. Ancak Poliüretanların ısı ve ışık etkisine maruz kalmaları bozulmaya neden olması
sebebiyle stabilizör içermesi söz konusudur.
Polyesterler
Polyesterlerin; UV ışınlarına, asit ve alkalilere karşı dirençleri zayıftır. Uzun vadeli
performanslarının zayıf olması sebebiyle taş koruma açısından yararlı olmadıkları
düşünülmektedir.
Perfluoropolyeterler
Çok az yapıştırıcı etkiye sahip olan Perfluoropolyeterler genellikle su itici olarak
kullanılmaktadır. Perfluoropolyeterler UV ışınlarına karşı çok kararlıdır ve teorik olarak
florlu çözücüler olmaları sebebiyle ile taş yüzeyinden çıkarılabilir (geri dönüşümlü). Taşın
içinde hareketli ve akışkan olmaları sebebiyle zaman içinde bu ürünlerin performansları
yavaş yavaş azalır. Taş koruma açısından etkinlikleri az gözenekli taşlarda daha yüksektir.
Bu ürünler, bu nedenle genellikle az gözenekli taş tiplerinde iyi sonuçlar verir.
Fluosilikatlar
Magnezyum, çinko ve alüminyum Fluosilikat taş sağlamlaştırıcı olarak test edilmiştir.
Ancak; kalkerli taşlarda asit oluşturarak, kalsiyum florid birikimi ile yüzey tabakasının
sertleşmesiyle sebep olmaktadırlar. Fluosilikat sağlamlaştırıcıların uygulama yapılan bazı
kumtaşlarında pul pul dökülmeye sebep olduğu ve bozulma sürecini hızlandırdığı yönünde
sonuçlara ulaşılmıştır.
6
İnorganikler
Baryum Hidroksit (Kireç Taşı Uygulaması)
Baryum hidroksit içeren uygulamalar bozulmuş kireçtaşının sağlamlaştırması için
kullanılmaktadır. Baryum hidroksit uygulaması Baryum karbonat oluşturmakta ve buna ek
olarak kalsiyum sülfatı göreceli olarak çözünmez olan baryum sülfata dönüştürmektedir.
Geçmişteki uygulamalar; baryum ile çözünmeyen bir çökelti oluşturmak için ikinci bir asit
çözeltisinin uygulanması şeklinde olmuştur. Silisik, fluosilisik, karbonik, sülfürik, kromik ve
fosforik asitler kullanılmıştır. Bu uygulamaların dezavantajları, renk ve doku değişiklikleri
ve sağlamlaştırıcıların etkilerinin kısa vadeli olmalarıdır.
Kireçsuyu (kireç taşı uygulaması)
Kireç, kireçtaşının sağlamlaştırılmasında kullanılmaktadır. Kireç atmosfer ile temas ettiğinde
karbonasyon sonucu kalsiyum karbonata dönüşür. Ancak uygulamaların sonuçlarında
farklılıklar bulunmakta; bir kısım başarılı bulurken diğerleri sonuçları zayıf ve yetersiz
olarak değerlendirmektedir.
SAĞLAMLAŞTIRICI POLİMER
GRUPLARI
UYGULANDIKLARI TAŞLAR
Etil silikatlar Kumtaşı, Tuğla, Kerpiç
Alkil- Alkoksi silanlar Kumtaşı, Tuğla, Kerpiç
Etil silikatlar ve alkil-alkoksi silanların
karışımı
Kumtaşı, Tuğla, Kerpiç, Mermer, Kireçtaşı
Alkil-Aril polisiloksanlar (silikon reçineler) Kumtaşı, Tuğla, Mermer, Kireçtaşı
Akrilik reçineler (monomer veya polimer) Mermer, Yoğun Kireçtaşı
Akrilik ve Silikon reçinelerin karışımı Mermer, Yoğun Kireçtaşı, Kumtaşı
Tablo 1 Sağlamlaştırıcı Polimer Grupları ve Uygulandıkları Taşlar
KORUYUCU POLİMER GRUPLARI UYGULANDIKLARI TAŞLAR
Akrilik reçineler Mermer ve çok gözenekli olmayan taşlar
Silikon reçineler Tüm taşlara
Akrilik ve Silikon reçinelerin karışımı Tüm taşlara
Tablo 2 Koruyucu Polimer Grupları ve Uygulandıkları Taşlar
Özellikle son 10 yılda dünya çapında bu alanda yapılmakta olan bilimsel araştırmalar, farklı
taş türleri üzerinde etkili olabilecek çeşitli sağlamlaştırıcı ve su iticiler üzerine çalışmaya
devam etmektedir.
1.4. Yüzey Koruyucu, Sağlamlaştırıcı ve Su İticilerin Özellikleri
1.4.1. Penetrasyon (nüfuz etme) derinliği
Farklı ölçüm teknikleri penetrasyon (nüfuz etme) derinliği açısından farklı değerler
verebilir. Örneğin, hidrofobik etki derinliği; ölçülebilir derinlikten daha büyük,
ancak saptanabilir derinlikten daha az olabilir.
7
Penetrasyon (nüfuz etme) derinliğinin en az 25 mm olması gerektiği varsayılır,
sadece birkaç silan ve poliüretan uygulaması etkili olarak sayılabilir. Akrilikler,
viniller, epoksiler, poliüretanlar, fluosilik ve perfluoropolyeterlerin penetrasyonları
(nüfuz etmesi) genellikle düşüktür. (Ancak, su itici uygulamalar derin penetrasyon
gerektirmeyebilir.)
penetrasyon (nüfuz etme) derinliği düşük olduğu zaman yüzeyde pul pul dökülme,
tuz kristalizasyonu veya don zararını gibi sorunlaı ortaya çıkabilir.
Pek çok sağlamlaştırıcı solventlerle (çözücü) çözünebilir olmaları sebebiyle düşük
vizkoziteleriyle malzemeye nüfuz ederler. solvent (çözücü) buharlaşınca
polimerlerler birikir. Eğer buharlaşma çok hızlı olursa, sağlamlaştırıcı geri çekilir ve
yüzeyde birikir.
Monomerik silanlar uçucudur ve polimerizasyon gerçekleşmeden önce yüzeyden
buharlaşabilirler.
Eğer buharlaşmış monomerler yüzey üzerinde yoğuşursa, polimerizasyon
sağlamlaştırılması amaçlanan bölgenin dışına gerçekleşebilir.
Silanların polimerizasyon reaksiyonu su varlığını gerektirir. Eğer su eksikliği olursa
hidratasyon tamamlanamayacak ve sağlamlaştırıcının büyük bölümü buharlaşma
esnasında kaybedilecektir.
Silanların polimerizasyonu için su gereklidir. Ancak reaktanın (substrat) içindeki
nemin varlığı polimerizasyona ve diğer uygulamaların penetrasyonuna (nüfuz
etmesine) engel olabilir.
1.4.2. Polimer Oluşumu
Bir taş yoğun bir şekilde tuzlarla karşılaştığı durumlarda, bu polimerizasyonu ve
silan bazlı malzemelerin yapışmasını engelleyebilir.
Taştaki kalsit varlığı silanların polimerizasyonunu geciktirir.
Silanların polimerizasyonu yüksek bağıl nemde daha hızlıdır, ancak daha hızlı
polimerizasyon polimer içindeki gerilmelerin birikimine neden olarak sonraki
safhada çatlamaya neden olabilir.
Bu ayarı bir tedavi hacminde bir azalma uğrar büzülme tamamlanmadan önce
malzeme mineral taneleri yapışır taş kurulmaktadır gerilmeler neden olabilir.
Silan esaslı malzemelerden elde edilen polimer son şekli; kullanılan solventin
(çözücü) türüne, herhangi bir katalizörün varlığı ve karıştırma yöntemine bağlı
olduğu tespit edilmiştir.
Silan bazlı uygulamaların yeniden uygulanması önceki uygulamanın şişmesine
neden olabilir.
1.4.3. Polimer Kararlılığı
Silan bazlı polimerler genellikle çok kararlıdır. Ancak, diğer bazı türler zamanla ışık,
ısı, nem, fiziksel ya da kimyasal etkenler ya da biyolojik organizmaların etkisiyle
yaşlanırlar.
Birçok organik polimer; ısı, ultraviyole ışık ya da aside maruz kaldığında bozulmaya
karşı savunmasızdır.
Organik polimerler besin kaynağı olarak organik polimer tüketen mikroorganizmalar
tarafından bozulabilir.
8
1.4.4. Renk Değişimi
Yüzeylerin görünümü ve renginin değişimi silan, akrilik, vinil, epoksi, poliüretan ve
fluosilikatlar dahil olmak üzere herhangi bir sağlamlaştırıcı veya su itici
uygulamasıyla ortaya çıkabilir. Renk değişimi derecesi, reaktana (substrat),
uygulama yöntemine göre değişiklik gösterir. Bazı durumlarda uygulamanın renk
değişikliği yaratmaması söz konusu olabilir.
Renk farklılıkları hem ıslak hem kuru ortam koşullarında görülebilir. Su iticiler
özellikle taşın yağışa maruz kaldığında normal taş görünümünü değiştirebilir.
Vinil polimerler ıslatıldıklarında beyaza dönerek opaklaşırlar, ancak kuruma
sonrasında geri dönerler.
Parlaklık taş yüzeyinde polimerlerin birikimine bağlı olarak ortaya çıkabilir.
Renk değişimi zamanla polimerin özelliklerinin değişmesi nedeniyle oluşabilir.
Polimer malzemelerin bozulma dayanımları değişkendir ancak bazıları; akrilik,
epoksi ve polyesterler gibi ultraviyole ışınına maruz kaldığında hızla bozulur.
Nispeten yumuşak olan Polimerler (bazı vinil polimerler gibi) lekelenmeye
eğilimlidir.
1.4.5. Fiziksel Değişim
Uygulamalar nem emilimini ve buharlaşma oranını tahmin edilemeyen biçimde
etkileyebilir.
Su iticiler taş yüzeyine suyun sıvı halde girişini engellerken veya azaltırken;
yükselen nem veya çevredeki taşlardan transfer olan gaz haldeki suyun derz
harcındaki çatlaklardan geçişini engelleyemezler. Bu nedenle su iticiler nemin
penetrasyon (nüfuz etme) miktarını azaltırken tüm nemi çıkarmayı garantileyemez
ve uygulanan pek çok malzeme nemin buharlaşma oranını azaltırken, su iticinin
taşın içindeki nemin süresini azalttığı kesin değildir.
Bu tedavi, tedavi edilen bölge arkasında nem yakalama önlemek için buharlaşma ile
nem kaybetmek gerekir substrat porozite harç ve tedavi taş gibi önemli bir azalma
neden olmadığı önemlidir.
Uygulamanın malzemenin porozitesi üzerinde önemli ölçüde azaltmaya neden
olmaması gerekir. Çünkü harç veya uygulama yapılan taş yüzey emmi buharlaşma
yöntemiyle kaybedebilsin ve nem uygulama yapılan yüzeyin arkasında hapsolmasın.
Porozitenin değişimi taşın tuz kristallenmesi ve donma çözünme bozulmasına karşı
dayanımını değiştirir.
Yüzeyden ayrılmaları engellemek için reaktanın ısınma ve soğuma sırasındaki
genleşme ve daralma oranı sağlam taşa mümkün olduğunca yakın olmalıdır.
Bazı sağlamlaştırıcı ve su iticilerin; taşların sağlamlaştırılmasında önemli artışlar
elde etme yeteneğine sahip olduğu anlaşılmıştır. Aslında önemli olan taşın ne kadar
daha güçlü olduğu değil yüzeyindeki bozulma oranının dokuları bir arada tutarak ne
oranda engellenebildiğidir. Yüzeydeki taş yük taşıma durumunda olmadığı için
pratikte çok kuvvetli olması gerekmez. Yüzeyin aşırı sağlamlaştırılması; ısıl
genleşme farklılıklarına, gözeneklerin tıkanması ya da uygulama yapılan yüzeyin
pullanması ve dökülmesine neden olabilir.
9
1.4.6. Bozulma dayanımının arttırılması
Eğer bir sağlamlaştırıcı malzemenin gözeneklerini artırırsa bu don tahribatına maruz
kalma ihtimalini artırabilir.
Silan, akrilik ve poliüretan gibi pek çok uygulamanın kumtaşlarında tuz
kristallenmesine bağlı bozulmayı artırdığı tespit edilmiştir. Buna rağmen bazı
uygulamalarda olumlu sonuçlar alınmıştır. Bu sebeple uygulamaların tuz
bozulmalarına verdiği cevap henüz tam tahmin edilememektedir.
Fluosilikat uygulamaları çözünebilir tuz oluşumuna neden olabilir.
Taş yüzeyinde çözünebilir tuzların varlığı kapilarite kuvveti ile suyun yüzeyde veya
yüzeye yakın bir yerde birikmesine neden olur. Su itici uygulaması yapılmış taşlarda
ise su yüzeyden dışarı çıkamaz ve su itici uygulamasının nüfuz etmediği alanda taşın
içinde buharlaşır. Bu durum çözünebilir tuzların taşın içerisinde birikmesine neden
olur. Bir sonraki aşamada kristal büyümesinin yarattığı basınç ve hacim değişimi ile
bozulmaya neden olur.
Bazı silanlı uygulamalar kumtaşının bozulma sürecini oluşturduğu asit buharı ile
arttırır.
1.4.7. Çözücü (solvent) Emisyonu
Uçucu organik bileşiklerin (VOC) emisyonu (çıkışı) uygulama sonrasında birkaç hafta içinde
gerçekleşir. İlk aşamalarda bu bir yangın tehlikesi gibi oldukça büyük bir tehlike yaratır ve
sağlık açısından özel filtreli maske kullanımı gerektirir. Bazı sağlamlaştırıcı unpolymerised
bileşiklerin (örneğin silanlar) polimerizasyonu normalden oldukça hızlıdır. Ancak, çözücü
konsantrasyonu birkaç hafta boyunca, sağlık için tehlikeli olmaya devamedebilir.
1.5. Yüzey Koruyucu, Sağlamlaştırıcı ve Su İticileri Uygulama
Yöntemleri
Sağlamlaştırıcı ve su itici uygulamalarında penetrasyon (nüfuz etme) derinliği açısından
uygulamam yöntemi çok önemlidir (Şekil 1.4. ve Şekil 1.5). Uygulama yöntemleri; (sahada
ve laboratuarda) fırçalama, püskürtme, dripwise (damlama), kapiler emme, vakum
emprenye, basınçlı emprenye ve daldırma şeklinde sayılabilir. laboratuvarda yapılan
uygulamaların sahada birebir aynı sonuçları vermesi her zaman mümkün değildir. Yapının
içinde bulunduğu sahanın koşullarının laboratuar ortamında tam olarak sağlanması
laboratuar verilerinin başarılı olmasını sağlayacaktır.
Uygulamanın emilim oranı/miktarı uygulama yapılan yüzeyin gözenekliliği ve
geçirgenliliğine bağlıdır. Ayrıca taşın bozulmuşluk durumu da uygulamanın başarısını
etkileyen diğer bir faktördür çünkü bozulmuş taş sağlam taşa oranla uygulamayı daha fazla
emer. Kullanılan çözücünün cinsi ve vizkoziteside emilim oranını etkileyen parametrelerdir.
Eğer koruyucu madde çok çabuk polimerize olursa derin emilim gerçekleşemez. Bu nedenle
bazı uygulamalarda katalizör eklenerek çabuk ama geciktirilmiş bir jelleşme oluşması
sağlanır.
Sağlamlaştırıcının ve su iticinin emilim miktarı penetrasyon (nüfuz etme) derinliği
hakkında fikir verebilir ve bu kullanılan malzemenin hacmi ve ağırlığı ile yaklaşık olarak
tahmin edilebilir. Bazı hatalı hesaplamalar ortaya çıkabilir; bu durum uygulama sırasında
10
malzeme kayıplarından olabildiği gibi bazı uygulama metodolojilerinde örneğin çözücünün
yıkanması gibi malzeme kayıpları olmaktadır. Çözücünün yıkanması aşamasında
sağlamlaştırıcı malzeme kayıpları penetrasyon (nüfuz etme) derinliğinin düşüklüğünde de
belirgindir.
Şekil 1. 4. Püskürtme yöntemiyle sağlamlaştırıcı ve su itici uygulanması
Şekil 1. 5. Fırçayla sürme yöntemiyle sağlamlaştırıcı ve su itici uygulanması
11
Performans Değerlendirmesi
Uygulamaların performansını etkileyen pek çok faktör bulunmaktadır, bunlar;
Penetrasyon (nüfuz etme) derinliği
Mukavemet değişimi
Gözeneklilik (porozite) değişimi
Kılcallık katsayısı değişimi
Geçirgenlik değişimi
Su tutma ve su emme yapısındaki değişim
Renk değişimi
Isıl genleşmedeki değişim
Penetrasyon (nüfuz etme) derinliği ölçmede faydalı test yöntemleri:
Damlacık su emme süresi (sadece su itici uygulamalar)
Islanma ve kuruma döngüsündeki renk değişimi (esas olarak su itici uygulamalar)
Su buharı geçirgenliği
Mukavemet testleri
TAŞ Anıtın
Konumu
Yıl Ürün Sonuçlar Yazar(lar)
Kumtaşı Lausanne
Katedrali
(İsviçre)
30 PMMA Çok etkili Furlan et al.
(2000)
Kumtaşı Bolonya(İtalya)
çeşitli anıtlar
20 ParaloidB72
Dri Film 104
Çok etkili ve
uzun ömürlü
Rossi
Manaresi et
al.
(1985) Rhodorsil XR
893
uzun ömürlü
ama uygulama
dikkatsiz
Wacker H Diğer ürünlere
göre kısa
ömürlü
Kumtaşı Clemenswerth
Kalesi
(Almanya)
20 Etil Silikat
+Wacker SL
(1975)
Wacker 190S
(1988)
Etkili;
penetrasyon< 5-
10 mm
Stadlauern
(1996)
Kireçtaşı Chartres
Katedrali
(Fransa)
20 ParaloidB72
Dri Film 104
Sağlamlaştırıcı
etkisi yok,
bozulma
gözlenmedi
Haake et al.
(2004)
Mermer Venedik San
Clemente
Kemeri (İtalya)
20 ParaloidB72
Dri Film 104
Sağlamlaştırıcı
etkisi yok,
bozulma
gözlenmedi
Killi Mısır
Kireçtaşı
London( British
Museum)
11-17 MTMOS(kataliz
örsüz)
+akrilik reçine
% 85’inde çok
başarılı
Thicket et
al.(2000)
12
İstria
Kireçtaşı
Venedik (İtalya) 40 Baryum
Hidroksit
(+üre+gliserin)
Etkisiz Favaro et
al. (2000)
Mermer Venedik (İtalya)
St. Alvise
Heykeli
35 Metil –penil-
polysiloksan
(vakumla)
Çok etkili;
yüzeyde alçı
kabuk
oluşumunda
düşüş
Fassina
(2002)
Kireçtaşı Loggia Cornaro
(İtalya)
20 Rhodorsil
11309+
Wacker 280
kil damarları
haricinde tatmin
edici.
Fassina et
al.(2004)
13 Wacker OH+
%3 Rhodorsil
11309 + Wacker
280
Kalkarenit Barok Kilise
(İtalya)
5-15 TEOS+Alkali-
alkoksi silanlar
Kararsız. Yeni
liken oluşumları
Calia et al.
(2004)
Tablo 3 Sağlamlaştırıcı uygulaması yapılmış bazı anıtsal yapılar ve elde edilen sonuçlar
13
Öğretmeniniz tarafından belirlenecek olan yapıda verilen sağlamlaştırıcı kimyasal ile yüzey
sağlamlaştırma uygulaması yapınız.
İşlem Basamakları Öneriler (İşlemin Yapılmasına
İlişkin Öneriler)
Uygulama öncesi hazırlık yapınız.
Uygulamanın yapılacağı yüzeyi
inceleyiniz. Bozulma türünü ve
problemleri tespit ediniz.
Yüzeye uygulanacak kimyasalı ve
uygulama tekniğini gözden geçiriniz.
Kullanılacak araç – gereçleri hazırlayınız.
Kullanılacak kimyasalın kulanım miktarını
ve uygulama tekniğini belirleyiniz.
Uygulama yapılacak yüzeyin kuru, temiz
ve tozdan arınmış olmasına dikkat ediniz.
Yüzeye fırça ile kimyasalı belirlenen
miktarda uygulayınız.
Uygulama sonrası takvimde belirlediğiniz
aralılarda sağlamlaştırıcının etkilerini
gözlemleyiniz.
Varsa gözlemlediğiniz değişimleri (renk,
doku vb.) not ediniz.
Uygulama başlamadan önce çalışma
tulumunuzu giyiniz.
Uygulama esnasında eldiven, gözlük, maske
vb. çalışma ekipmanlarını kullanınız.
Şantiyedeki güvenlik kurallarına uyunuz.
Uygulamada kullanılacak ekipmanların
temizlik ve bakımlarını yapınız.
Temiz, düzenli ve dikkatli çalışınız.
Zamanı ve malzemeyi iyi kullanınız.
Öğretmeninize danışarak bir izleme takvimi
oluşturunuz.
UYGULAMA FAALİYETİ
14
KONTROL LİSTESİ
Bu faaliyet kapsamında aşağıda listelenen davranışlardan kazandığınız becerileri Evet,
kazanamadığınız becerileri Hayır kutucuğuna (X) işareti koyarak kendinizi değerlendiriniz.
Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır
1. Taş yüzeydeki bozulmayı teşhis ettiniz mi?
2. Yüzey Koruyucu ve Sağlamlaştırıcı Uygulama Kriterlerini
belirlediniz mi?
3. Sağlamlaştırıcı ve Su İtici Çeşitleri hakkında bilgi edindiniz mi?
4. Sağlamlaştırıcı ve Su İticilerin sağlaması gereken özellikleri
öğrendiniz mi?
5. Yüzeye uygun olduğu belirlenen kimyasalı uygulama prosedürünü
öğrendiniz mi?
6. Belirlenen kimyasalı prosedüre uygun olarak tatbik ettiniz mi?
DEĞERLENDİRME
Değerlendirme sonunda “Hayır” şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz.
Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız
“Evet” ise “Ölçme ve Değerlendirme”ye geçiniz.
15
Aşağıdaki cümlelerin sonunda boş bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler
doğru ise D, yanlış ise Y yazınız.
1. (…..)Sağlamlaştırıcılar taşın gözenekliliğini (porozitesini) bloke etmelidir.
2. (…..)Sağlamlaştırıcılar zayıf taşları güçlendirmek ve moleküller arasındaki boşluklarda
köprü oluşturmak suretiyle gevşek taş yüzeyinin bağlayıcılığını artırarak yüzey kaybı
oranını düşürmek amacıyla uygulanırlar.
3. (…..)Tüm sağlamlaştırıcı çeşitleri her türlü taşa uygulanabilir.
4. (…..)Sağlamlaştırıcı uygulamalarının başarısında penetrasyon derinliği önemsizdir.
5. (…..)Yüzey koruyucular, sağlamlaştırıcılar her türlü taş bozulması için mutlaka
kullanılmalıdır.
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayısını belirleyerek kendinizi
değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız sorularla
ilgili konuları ilgili faaliyete dönerek tekrar inceleyiniz.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
16
Aşağıda verilen değerlendirme ölçeğine göre, kazandığınız yeterliği ölçebilirsiniz.
Değerlendirme Ölçütleri EVET HAYIR
1.
Kütüphane araştırması yaparak, bir yapıda hangi
durumlarda yüzey koruma ve sağlamlaştırma yapılmasının
gerekli olduğu hakkında bilgi edininiz mi?
2.
Yakın çevrenizdeki birkaç kargir yapıyı yerinde
gözlemleyerek yüzey koruma ve sağlamlaştırmaya ihtiyaç
duyduğunu düşündüğünüz kısımları işaretlediniz mi?
3. İncelediğiniz kargir yapılarda gözlediğiniz hasarları not
ettiniz mi?
4. İncelediğiniz kargir yapılarda gözlediğiniz hasarları
fotoğraflarını çektiniz mi?
5.
Kütüphane ve internet araştırması yaparak, piyasada
bulunan yüzey koruyucu ve sağlamlaştırıcı kimyasal yapı
malzemeleri hakkında bilgi aldınız mı?
6. Piyasadaki ürünlerin broşür, vb. tanıtıcı belgeleri
inceleyerek, ürünlerin uygulanış şekillerini öğrendiniz mi?
7.
Yakın çevrenizdeki bir restorasyon şantiyesine giderek,
yapılan yüzey koruma ve sağlamlaştırma uygulamalarını
yerinde inceleyerek, bilgi aldınız mı?
DEĞERLENDİRME
Yaptığınız değerlendirme sonunda, “hayır” şeklindeki cevaplarınızı bir kez daha
gözden geçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetlerini tekrar ediniz.
Eksikliklerinizi farklı kaynaklardan araştırma yaparak ya da öğretmeninizden yardım alarak
tamamlayabilirsiniz.
MODÜL DEĞERLENDİRME
17
ÖĞRENME FAALİYETİNİN CEVAP ANAHTARI
1. Y
2. D
3. Y
4. Y
5. Y
CEVAP ANAHTARLARI
18
ACUN ÖZGÜNLER, Seden. “Ahi Çelebi Camii'nde kullanılan od taşının
konservasyon çalışmaları”, İTÜ Dergisi, Cit 7, Sayı 2, 2008.
BATURAYOĞLU YÖNEY, Nilüfer; ERSEN, Ahmet; GÜLEÇ, Ahmet. �Bakırköy
ve Malta Taşlarının Bozulma ve Korunma Sorunları�, 1. Ulusal Yapı Malzemesi
Kongresi ve Sergisi Bildiriler Kitabı,İstanbul, 9-13 Ekim 2002, s. 689-700
ERSEN, Ahmet. İTÜ Mimarlık Bölümü Geleneksel Yapı Malzemelerinin Bozulma ve
Korunmaları Ders Notları (yayınlanmamış).
ERSEN, Ahmet. Taş korumada son 20 yıldaki gelişmeler ve yenilikler, Restorasyon
ve Konservasyon Dergisi, Sayı 10, İBB KUDEB, İstanbul, 2011 (basımda).
GÜLEÇ, Ahmet. Tarihi Yapılarda Koruma: Kimyasal Sağlamlaştırıcılar ve
Koruyucular, Yapı, 185, Özel Ek 1, Nisan 1997, s. 17-22.
TABASSO, Marisa Laurenzi. Products and Methods for the conservation of Stone:
Problmes and Trends, s. 269 -281.
TEUTONICO, Jeanne Marie. A Laboratory Manual for Architectural Conservators,
ICCROM, Roma, 1988.
TORRACA, Giorgio. Porous Building Materials, ICCROM, Roma, 1982.
YOUNG, Maureen; MURRAY, M. ve CORDİNER, P. Stone consolidants and
chemical treatments in Scotland. Report to Historic Scotland, 1999.
Illustrated Glossary on Stone Deterioration Patterns, ICOMOS- ISCS, 2008.
http://www.spab.org.uk/advice/statements/spab-statement-2-proprietary-colourless-
water-repellent-suface-treatments-on-historic-masonry/
http://www.iccrom.org
KAYNAKÇA