Tarihi yapıların onarımına yönelik doğal taş tozu ile polimer bağlayıcılı harçların üretimi ve karakterizasyonu; Sille taşı örneği

Yapının deprem ve rüzgâr gibi dış etkilere karşı dayanıklılığında, binada kullanılan malzemelerin özellikleri etkili olmaktadır. Günümüzde teknolojinin ilerlemesiyle, yapılarda kullanılan malzemelerin özellikleri geliştirilebilmektedir. Teknoloji alanındaki gelişmelerden biri olan, kompozit malzemelerin içeriğinde kullanılan katkı malzemeleriyle geliştirilen yeni malzemelerin, geleneksel malzemelere göre dayanıklılık, termal, optik ve yalıtım özellikleri açısından üstünlükleri bulunmaktadır. Kompozit malzemelerin sağladığı bu özelliklerin kültür varlıklarının restorasyonunda kullanılması, yapıların korunmasında yardımcı olmaktadır. Ancak kültür varlıklarının restorasyonunda kullanılacak yeni malzemelerin, tarihi eserlerdeki malzemelerin özellikleri ile uyumlu olması için; fiziksel, kimyasal, mekanik ve mikroyapı özelliklerine yönelik çalışmaların yapılması gerekmektedir. Bu bağlamda, kültür varlıklarının restorasyonunun kullanımına yönelik onarım harçları geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, Konya'daki kültür varlıklarının restorasyonuna yönelik hazırlanan kompozit harçlarının karakterizasyonu gerçekleştirilmektedir. Bu amaçla, kompozit harcın geliştirilmesinde, Konya'daki kültür varlıklarının restorasyonlarında sıklıkla kullanılan Sille taşı tercih edilmiştir. Ancak Sille taşının farklı çevresel etmenlerle bozulmaya uğraması, kültür varlıklarında hasarların oluşmasına neden olmaktadır. Bu hasarların yapılarda artması, kültür varlıklarının yıkılma tehlikesine yol açmaktadır. Malzeme biliminin ilerlemesiyle, polimer katkılı harçlar geliştirilmekte ve bu harçların onarım performansının yüksek olması nedeniyle, kültür varlıklarının restorasyon çalışmalarında tercih edilmektedir. Bu polimer katkılı harçlar, hem kültür varlıklarının malzemesiyle uyumlu, hem de suya ve neme karşı dayanıklıdır. Bu tez çalışmasında, Sille taş tozu (STT) polimer bağlayıcı (fenolik, poliüretan, epoksi ve polyester) ile karıştırılarak kompozit harçlar üretilerek bu kompozit harçların fiziksel, kimyasal, mekanik ve mikroyapı özellikleri incelenmiştir. Literatür araştırmasına göre, Sille taşının mekanik ve fiziksel özellikleri araştırılmakla beraber Konya'daki kültür varlıklarının restorasyon çalışmalarında kullanılmak üzere onarım harçlarının geliştirilmesi ile ilgili çalışmalara rastlanılmamıştır. Bu tez, Konya'daki kültür varlıklarının restorasyon çalışmalarında kullanılmak üzere, onarım harçlarının geliştirilmesi ve bu kompozit harçlarının kültür varlıklarına uyumu; fiziksel, kimyasal, mikroyapı ve mekanik özellikleri açısından değerlendirilmesi nedeniyle özgünlük taşımaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde, STT'nin elek analizi yapılmış, fenolik, poliüretan, epoksi ve polyester reçinelerin STT'ye uyumu araştırılmıştır. STT'ye eklenen poliüretan ve fenolik reçinelerle yapılan ön deneylerde, dayanım ve bağlayıcılık yönünden düşük sonuçların elde edilmesi nedeniyle, bu reçinelerin restorasyon çalışmalarında kullanımlarının uygun olmadığı belirlenmiştir. Daha sonra çalışmada, STT'nin içine % 25, % 30, % 35 ve % 40 oranında ağırlıkça epoksi reçine (ER) ve polyester reçine (PR) ilave edilerek onarım harçları hazırlanarak mekanik, fiziksel, kimyasal ve mikroyapı özellikleri araştırılmıştır. Bu harçların özelliklerinin incelenmesinde kullanılan numune boyutları ASTM standartlarına göre hazırlanmıştır. Çalışmanın mekanik özelliklerinde; üç nokta eğme testi (ASTM D790), basma testi (ASTM D695), çekme testi (ASTM D638), sertlik tayini (ASTM 2240) ve darbe testi (ASTM D256) yapılmıştır. Çalışmanın fiziksel ve kimyasal özelliklerinde; kimyasal bileşim (XRF), yoğunluk tayini (ASTM D792), boşluk tayini (ASTM 2734) ve su emme testi (ASTM D570) uygulanmıştır. Ayrıca hazırlanan numunelerin SEM-EDS, XRD ve FTIR analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, üretilen onarım harçlarının boyuna ultrases dalgası ve enine ultrases dalgası hızları ultrasonik darbe-yankı yöntemi ile belirlenmiştir. Harçlara ait yoğunluk değerleri ise Arşimed prensibi kullanılarak belirlenmiştir. Belirlenen bu hız ve yoğunluk değerleri yardımıyla üretilen onarım harçlarının elastik sabitleri, Boyuna modül, Enine modül, Young modülü, Bulk modülü, Poisson oranı, ultrasonik mikrosertlik ve akustik empedans değerleri hesaplanmıştır. Çalışmada ultrasonik yöntemle elde edilen verilere göre PR/STT kompozit harçlarının mukavemet değerlerinin ER/STT kompozit harçlarından daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada elde edilen ultrasonik test sonuçları, bu testlerin, üretilen yeni kompozit harçlarının mekanik özelliklerinin karakterizasyonunda tahribatlı yöntemlere alternatif bir yöntem olarak kullanılabileceğini göstermiştir.