Taşın yapısından kaynaklanan ayrışmalar (iç nedenler) ve

Taşın litolojisi

Yerinde ve laboratuarda yapılan gözlemlerde elde edilen sonuçlara göre tortul taşlarda bozulma-ayrışma, metamorfik ve magmatik taşlara oranla çok daha hızlı olmaktadır. Özellikle kalker, konglomera ve kumtaşlarında çözünme, çiçeklenme, ayrılma ve kabuk oluşumu şeklindeki bozulmalar daha çok görülür. Metamorfik ve magmatik kökenli taşlar, yapı ve dokuları gereği, tortul taşlara göre daha dayanıklıdır (Erguvanlı, 1955).

Taşın mineralojik ve petrografik özellikleri

Taşlar bir veya birkaç mineralin birleşmesiyle oluşur. Taşların kırılmaya ve basınca karşı gösterdikleri direnç, kristallenme derecesine ve içlerinde bulunan minerallerin suya karşı olan hassasiyetine bağlıdır. Buna göre kil, marn, jips ve kalker çimentolu gre ve konglomeralar, özellikle sulu ortamlarda basınca karşı az direnç gösterirken, silis çimentolu kuvarsitler dayanıklı olup granit ve bazalt kadar sağlamdır (Erguvanlı, 1967).

Kalkerler ve mermerler kalsit ve aragonit minerallerinden oluşmuşlardır ve içlerinde silisyum dioksit (SiO2) bulunduran magmatik taşlara nazaran daha az dayanıklı

taşlardır. Kalsit mineralli yapı taşları belirli süre oldukça sağlam kalmalarına karşılık bozulma başlayınca hastalığın seyri hızlanmaktadır. Killi yapı taşları ise içlerindeki kil minerallerinin cinsine göre, az veya çok miktarda, su emdiğinden gevşer ve ayrışırlar; dirençleri, taşıma güçleri ve kuru iken sahip oldukları sağlamlık azalır. Metamorfik taşlar ise başkalaşım geçirmeleri nedeniyle düzlemsel ve çizgisel yapı gösterirler bu yapıda taşların direnci azalabilir (Erguvanlı, 1982). Taşın yapısı ve mineral bileşimine bağlı yüzey değişimleri, temizleme çalışmaları sırasında esaslı incelenmesi gereken parametreleri teşkil eder. Minerallerin yapısı, büyüklüğü ve değişik bileşenlere göre; taş, çözünmesine neden olan etmenlere karşı değişik reaksiyonlar verir (Verges and Belmin, 1996).

Taşın dokusal özellikleri A- Tane ve Kristal Büyüklüğü

Taşın sağlamlığı kristal yapısına bağlıdır. İnce kristallerin iri kristallere nazaran birbirine kenetlenmesi fazladır. İri agregalardan oluşmuş bir taşta kompakt yapı

oluşmadığından, kopmalar daha kolaydır. İri kristalli bir taş kolay çözülebilir. Bu durum tortul taşlarda agrega büyüklüğüne bağlıdır (Küçükkaya, 2004).

B- Bağlayıcı madde

Tortul taşların sedimantasyonu sırasında çökelen maddelerin bağlanmasını sağlayan çimentonun (bağlayıcı madde) yapısı agreganın (bağlanmış elemanların) sağlamlığı kadar önemlidir.

Deniz hayvanlarının iskelet ve kabukları eridikten sonra sağlam kalabilmiş kalkerli bağlayıcı madde genellikle boşluklu bir yapı oluşturur. Bağlayıcı madde ve tortul taşı oluşturan organik malzemenin sertlik değerinin aynı olduğu durumlarda ise aşınma homojen bir yapı gösterir.

Taşın kimyasal özellikleri

Taşların kimyasal özellikleri, bunların bileşimleri, çözünme, ayrışma noktaları ve suya karşı davranışları v.d. ile ilgili bilgilerdir. Taşın bünyesinde bulunan kalsiyum klorür (CaCl2), sodyum klorür (NaCl), potasyum klorür (KCl) gibi çeşitli kimyasal

maddelerin su ile reaksiyonları farklıdır. Bunlar ya zamanla eriyip ortamdan ayrılabilir ve boşluklar meydana getirirler ya da kalsiyum sülfat (CaSO4) gibi su ile

reaksiyonda hacimleri genişleyerek dahili basınçlara neden olabilir ve taşı patlatabilirler (Küçükkaya, 2004).

Örneğin; Dolomitik [CaMg(CO3)2] yapılı kireç taşlarında karbonik asitli su ile

kimyasal reaksiyon sonucu oluşan kalsiyum bikarbonatın [Ca(HCO3)2] neden olduğu

çözünme genişlemeleri taşların deformasyonuna yol açar (Küçükkaya, 2004). Dolomitik kireçtaşının çözünme reaksiyonu şöyledir;

CaMg(CO3)2 + 2CO3 + 2H2O
Ca(HCO3)2 + Mg(HCO3)2 _(2.2)

Taşın fiziksel özellikleri

Taşların birim hacim ağırlığı, su emme, porozite (boşluk oranı) şeklinde bilinen fiziksel özellikler dış etkenler karşısında taşın davranışını belirlemektedir. Birçok taş oluşlarında homojen değildir, taş içinde dikey ve yatay değişmeler veya yer yer boşluklar görülür. Bu değişmeler taşta farklı sertlikte kısımları meydana getirir. Bu çeşit taşlar atmosfer olaylarının çok olduğu yerlerde kullanılacak olursa yumuşak kısımların çözünerek oyuklar oluşur. Rüzgar ve yağmurun etkisi ile veya kristalize tuzların reaksiyonları taşların kolayca bozulmasına neden olurlar. Bazen de farklı

nem ve güneş, farklı ayrışmalara sebep olabilmektedir (Küçükkaya, 2004). A- Yoğunluk

Yapı taşlarında aranılan normal yoğunluk 2,4–2,8 gr/cm3 tür. Daha büyük

yoğunlukta taşlar daha çabuk yoruldukları için taşıyıcı eleman olarak

kullanılamazlar. Bu taşlar ancak temellerde dolgu malzemesi olarak ya da sürtünmeye karşı dirençli oldukları için döşeme kaplaması olarak kullanılırlar. Saf kalkerin yoğunluğu 2,7 gr/cm3 olup yapı taşı olarak kullanılmaya elverişlidir (Küçükkaya, 2004).

B- Gözeneklilik derecesi (% p)

Bir taşın gözeneklilik derecesi, içinde bulunan boşlukların hacminin (Vb), tüm

hacmine (Vt) oranıdır. Gözeneklilik derecesi yüksek olan taşlar atmosferik etkilere

karşı dayanıksız olduklarından tercih edilmezler (Erguvanlı, 1982).

% p = ( Vb / Vt ) x 100 _(2.3)

Taş bünyesindeki boşluklar ve çatlaklar oluşumu sırasında çeşitli gazların çıkışıyla meydana gelebileceği gibi oluşum sonrası çeşitli faaliyetler (depremler, kimyasal erimeler, v.b) nedeniyle de meydana gelebilir. Boşluklar; gözenekler ve çizgisel boşluklar (kristal dilinim şeklinde) olmak üzere iki şekilde ele alınabilir. Fazla boşluklu taşlar yapı taşı olarak kullanılamazlar. Bunların en tehlikeli olanları birbirleri ile ilişkili çatlak ve çizgisel boşluklardır.

C- Geçirimlilik (Permeabilite)

Taşların bileşim ve yapısı bozulmadan, belli zamanlar içinde bir sıvıyı ve gazı (su buharı) geçirmesi özelliğine o taşın geçirimliliği denir. Boşluk oranı (porozitesi) yüksek olan taşlar fazla geçirimli olurlar. Yapı taşı olarak seçilen taşlarda genellikle geçirimlilik oranının düşük olması aranır. Fakat bunun yanında, restorasyonda, taşlara yüzeysel koruyucu solüsyonların uygulanması sırasında yüksek geçirimlilik (kolay nüfus etme) kabiliyeti olması aranılan bir özelliktir (Küçükkaya, 2004).

2.4.2.2 Çevre koşullarının neden olduğu ayrışmalar (dış nedenler) ve