Deney Yöntemleri

Çalışmanın ana amacı Kuzey Kıbrıs’ta yapı malzemesi olarak kullanılan 3 farklı ocaktan gelen kireçtaşlarının yapıda kullanılabilirliğinin, dayanıklılığının ve hizmet ömrünün arttırılmasının araştırılmasıdır. Bu amaçla taşların durabilitesi saptanmaya çalışılmıştır. Taşlarda durabilite, hızlandırılmış deneylerle özelliklerdeki değişimin gözlenmesi yoluyla saptanırken, olası bu değişimin farklı kimyasalların taşa uygulanması yoluyla önleneceği varsayılmaktadır. Sonuçta çalışmada:

• Üç ayrı tip taşın özellikleri,

• Bu özellikler üzerinde eskitme ajanlarının etkisi,

• Taşların üzerine uygulanan koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2) kimyasalların taşların eskime ve dürabilitesi üzerindeki etkisi

araştırılmıştır. Eskitme ajanlarının ve kimyasal uygulamalarının etkisinin anlaşılması için izlenen yöntem Şekil 3.10’da akış şeması şeklinde gösterilmiştir.

Kireçtaşlarının özelliklerini belirlemek için laboratuar ortamında yapılan deneyler başlıca 4 farklı grupta toplanmıştır: 1. Kimyasal analizler; 2. Minerolojik ve Petrografik analizler; 3. Fiziksel özellik deneyleri; 4. Mekanik özellik deneyleri. Deney grupları içinde yapılan alt deneyler ve izlenen yöntem Şekil 3.10’da, eskitme ajanlarının ve kimyasal uygulamaların etkisinin anlaşılması için yapılan deneyler ve izlenen yöntem Şekil 3.12’de akış şeması şeklinde gösterilmiştir. Şekil 3.10’da yer alan, deneysel çalışmanın akış şemasına göre deneysel yöntem genel olarak 8 ana aşamadan oluşmaktadır. Bu aşamalarda yapılacak deneyler ve çalışmalar aşağıda

anlatılmıştır:

1. Aşama - Ocaktan alınan kireçtaşlarının özelliklerinin belirlenmesi: Ocaktan alınan kireçtaşı örneklerinin özellikleri belirlenmiştir. Kireçtaşlarının özelliklerini belirlemek için laboratuar ortamında yapılan deneyler başlıca 4 farklı grupta toplanmıştır. Bu gruplardan ilki kimyasal analizlerdir. Mineralojik ve petrografik analizler ile fiziksel ve mekanik özellik deneyleri ise diğer grupları oluşturmaktadır. Deney grupları içinde yapılan alt deneyler ve izlenen yöntem Şekil 3.11’de akış

şeması şeklinde gösterilmiştir.

2. Aşama - Özellikleri belirlenen taşlara hızlandırılmış eskitme deneylerinin yapılması: Binaların veya yapı elemanlarının performanslarını, dayanıklılığını ve hizmet ömürlerini önceden tahmin etmek amacıyla yapı malzeme ve bileşenleri hızlandırılmış eskitme deneylerine tabi tutulur. Deney kapsamında uygulanan hızlandırılmış eskitme deneyleri ve yararlanılan standartlar;

• Islanma - kuruma etkilerine dayanıklılık (ASTM D 5313-92),

• Donma - çözülme etkilerine dayanıklılık ( TS 699 ve TS EN 12371), • Tuz kristallenmesi etkilerine karşı dayanıklılık (TS 699 ve TS EN 12370) • Asit etkilerine dayanıklılık (SO2 buharına dayanıklık) ( TS EN 13919) • UV ışınına dayanıklılık deneyleridir.

3. Aşama – Eskitilmiş taşların ikinci kez eskitilmesi: Halihazırda Kıbrıs’ta bazı tarihi yapılarda mevcut olan, çalışma kapsamında ele alınan bu taşların korunmasında, çalışmada seçilen kimyasalların etkinlik düzeylerini belirleyebilmek amacıyla taşlar, laboratuvar ortamında ikinci kez eskitme deneylerine tabi tutulmuştur. Bu aşamadaki taşlar, ( koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2) ) kimyasal uygulanıp ikinci kez eskitilen 5 ve 8. aşamadaki taşalr ile kıyaslanıp kimyasalların durabilite üzerindeki etkisi belirlenmiştir. İkinci eskitme deneyleri mimari mirasın korunmasına yönelik olarak en uygun restorasyon işlemlerinin seçimi için veri sağlamak amacıyla yapılmıştır.

4. Aşama – Eskitilmiş taşlara ( koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2) ) kimyasalların uygulanması: Koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2) kimyasalların eskitilmiş taşların özellikleri üzerindeki etkisinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır.

5. Aşama – Koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2) kimyasal uygulanan eskitilmiş taşların eskitilmesi: Her bir eskitme ajanının (koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2)) kimyasal uygulanmış ve eskitilmiş taş malzeme özellikleri üzerindeki etkisinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır.

6. Aşama – Ocaktan alınan yeni taşlara ( koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2) ) kimyasalların uygulanması: (koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2)) kimyasalların ocaktan alınan yeni taşların özellikleri üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla yapılmıştır.

7. Aşama – ( koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2) ) kimyasal uygulanan yeni taşların eskitilmesi: Her bir eskitme ajanının (koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2)) kimyasal uygulanmış yeni malzeme özellikleri üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla yapılmıştır.

8. Aşama – ( koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2) ) kimyasal uygulanan taşların 2. kez eskitilmesi: Her bir eskitme ajanının ( koruyucu (K1) ve sağlamlaştırıcı + koruyucu (K2) ) kimyasal uygulanmış yeni malzeme özelikleri üzerindeki etkisini belirlemek için yapılmıştır.

Deneysel çalışmada yapılan eskitme deneylerinde, 1. aşamadan 2. aşamaya olan 1. eskitme ile 6. aşamadan 7. aşamaya olan 1. eskitme aynı zamanda (1. zamandan 2. zamana) ve aynı koşullarda yapılmıştır. Böylece eskitmenin yeni malzeme (1. Aşama) ve yeni korunmuş malzemenin (6. Aşama) özellikleri üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Aynı şekilde 2. aşamadan 3. aşamaya olan 2. eskitme, 4. aşamadan 5. aşamaya olan 2. eskitme ve 7. aşamadan 8. aşamaya olan 2. eskitme de aynı zaman (2. zamandan 3. zamana) ve koşullarda yapılmıştır. Böylece eskitmenin eskitilmiş (2. Aşama), eskitilip korunmuş (4. Aşama) ve korunduktan sonra eskitilmiş (7. Aşama) üç ayrı malzemenin özellikleri üzerindeki etkisi belirlenmiştir.

Deneysel çalışma sonucunda;

• 1 ile 2. aşama kıyaslanarak her bir eskitme ajanının yeni malzeme (ocaktan alınan) özellikleri üzerindeki etkisi,

• 1 ile 6. aşama kıyaslanarak kimyasal uygulamaların yeni malzeme (ocaktan alınan) özellikleri üzerindeki etkisi,

• 2 ile 7. aşama kıyaslanarak kimyasal uygulamaların yeni taşın durabilitesi üzerindeki etkisi,

• 2 ile 4. aşama kıyaslanarak kimyasal uygulamaların eski taşın özellikleri üzerindeki etkisi,

• 3 ile 5. aşama kıyaslanarak kimyasal uygulamaların eski taşın durabilitesi üzerindeki etkisi,

• Sağlamlaştırma işlemleri birbirleriyle karşılaştırılarak malzeme özellikleri üzerindeki etkileri,

• Eskitme ajanları birbirleriyle karşılaştırılarak malzeme özellikleri üzerindeki etkileri,

Şekil 3.10 :Eskitme ajanları ve kimyasal uygulamaların yeni ve eski malzeme özellikleri ve dürabilitesi üzerindeki etkinliklerinin anlaşılması için izlenen yöntemin akış şeması.

YENİ TAŞ ESKİ TAŞ

1. Eskitme 2. Eskitme

+ Koruyucu Malzeme (K1) + Koruyucu Malzeme (K1)

+ Sağlamlaştırıcı + Koruyucu Malzeme (K2) + Sağlamlaştırıcı + Koruyucu Malzeme (K2)

1. Eskitme 2. Eskitme 2. Eskitme 1.AŞAMA Referans Numune (Ocaktan Alınan Taş)

6.AŞAMA Referans Numune + Sağlamlaştırma 7.AŞAMA Referans Numune + Sağlamlaştırma + Eskitme Ajanları 2.AŞAMA Referans Numune + Eskitme Ajanları 3.AŞAMA Referans Numune + Eskitme Ajanları + Eskitme Ajanları 4.AŞAMA Referans Numune + Eskitme Ajanları + Sağlamlaştırma 5.AŞAMA Referans Numune + Eskitme Ajanları + Sağlamlaştırma + Eskitme Ajanları 2.AŞAMA Referans Numune + Eskitme Ajanları 8.AŞAMA Referans Numune + Sağlamlaştırma + Eskitme Ajanları + Eskitme Ajanları

Şekil 3.11 :Taşların özelliklerini belirlemek için yapılan deneylerin akış şeması (1.aşama).

Şekil 3.12 :Taşların durabilitesi ve taşlara uygulanan kimyasalların etkisini belirlemek için yapılan deneylerin akış şeması (2.3.4.5.6.7.8. aşama).

Kireçtaşı Numunelerinin Mevcut Taş Ocağından Alınması

Kimyasalların Uygulanması (K1 ve K2)

Mekanik Özellik Deneyleri

* Islanma – Kuruma Etkilerine Dayanıklılık * Donma – Çözülme Etkilerine Dayanıklılık * Tuz Kristallenmesi Etkilerine Dayanıklılık * Asit Çözeltisine Dayanıklılık

* Ultraviolet Etkilerine Dayanıklılık * Birim Hacim Kütle

* Kılcallık Katsayısı * Su emme (m/m) * Su Buharı Dif.Dir.Fak. * Basınç Dayanımı * Eğilme Dayanımı * Ultrases Hızı Eskitme Deneyleri Fiziksel Özellik Deneyleri

Kireçtaşı Numunelerinin Mevcut Taş Ocağından Alınması

Laboratuar Çalışmaları (Taşların Özelliklerinin Belirlenmesi)

Mineralojik- Petrografik Analizler Kimyasal Analizler Fiziksel Özellik Deneyleri Mekanik Özellik Deneyleri * XRF (X Işını Floresan Spektometre) * Karbonat analizi * XRD yöntemi ile (X Işınları Difraktometresi)

* Birim Hacim Kütle * Özgül Kütle * Kılcallık Katsayısı * Su emme (v/v,m/m) * Su Buharı Dif. Dir. Fak. * Gözeneklilik derecesi * Doyma derecesi * Basınç Dayanımı * Eğilme Dayanımı * Ultrases Hızı * Dinamik E-Modülü

3.3 Deneysel Çalışmada Kullanılan Numune Boyutları, Adetleri ve Kodları