-
Kufeki Ta~lnln Dayanlkllilk Analizi5ehzade Camisi Ornegi - 2
•
Dr. Nihal ARIOGLUDo~.
iTO Mimarlik FakOltesiOgretim Oyesi
Dr. Atiye TUGRULYrd. Do~.iO Jeoloji MOhendisligi BolOmOOgretim
Oyesi
Dr. i. Halil ZARiFYrd. Do~.iO Jeoloji MOhendisligi BolOmOOgretim
Oyesi
Dr. Z. Canan GiRGiNYapl Merkezi in?aat A.~., Ar-Ge MOhendisi
Dr. Ergin ARIOGLUProf.iTO Maden MOhendisligi BolOmOOgretim
Oyesi
~EHZADE CAMisi'NDEN ALiNAN ORNEKLER OZERiNDEYAPILAN DENEYLER VE
KOFEKi TA~ININ DAYANIKLlLlKA
-
12 13 14
(A) ve (B) tipi
~. Bozulmamlj
Bozulmuj
10 119
ort. P = % 9.33
Bozulmamlj ornekler
Bozulmamlj ornekler
O. II. derecedebozulma
ort. )1< = 2.27 tim'
o II. derecedebozulma
8
@.lIl.dereCedebozulma
I. derecedebozulma
III. derecede~bozulma {-.--/'
su emme, wc (%)
Bozulmamljornekler
ort. w= % 5.02
4
1.7
o
1.8
2.4
Donma-~6zulme ve kimyasal tuz (endustriyel gazlar, deniz tuzu
vb.)etkilerine kar~1 olu~an maksimum basln~ gerilmesi (PmakJ,
bo~luk~apmm (R) tersi ile orantlildlr (Ashurst, Dimes, 1990).
Pmaks.= f( --t) R ~ Pmaks. IDiger bir anlatlmla, i~ yaplda
6zellikle "0.1 IJm'den daha ku~uk" ~aphbo~luklar saylca arttlk~a i~
yaplda 6zellikle donma-~6zelme vekimyasal etkiler nedeniyle
olu~acak basm~ gerilmeleri dramatik ~ekildeartar. (A) ve (8) turu
kufeki ta~lanna bu a~ldan baklidlgmda (8) turunun
2.5
2.3E:;:,~ 2.2
-!!~ 2.1'"E
'C:0 2.0;:"'" 1.9
~10
c.
i lS'Ne0c.E 20
'"C.0.... 2S
30
3S
k=kavklb=bofluk
Makroskopikgorunum
KOFEKI TA~I
BozulmufdlfyOzey
,~ ince kesit:~'. gorumJmleri
I~erdigi Kavkl Tipleri:Madra, Melanopsis, Helix kavkllan ve
Krinoid par~alan
Olu~tugu Donem: Ost Miyosen (Sarmasian)
~ ,• J..
..
qzelge3.5ehzade Camisi'nde kullamlan Baklrkoy kOfeki ta;InIn
kimligi.
5ekil2. 5ehzadeba;1 Camisi'nin bozulmaml; ve bozulmu; (A) ve (B)
tOrOorneklerinin kuru birim aglrlik-su emme-toplam porozite
degi;imleri.
YAPI 215/EKiM 1999
~'£
-
zaman i~indeki dayanlkhhgmm (A) turune klyasla daha du~uk
olacaglifade edilebilir.
• Bozulma duzeyleri Ornek OzgOI yOzey birim hacim hacim aglrllk
ago (%) porozite bo~luk ~api bo~luk alan! intrOzyon:;Cl No Aglrhk
aglrhk (tim') (tim') % (/lm) (m'/gr) (ml/gr)
A, 2.59 2.42 I 2.31 5.80 6.38i
0.2446 0.431 0.0263I
II
A2 2.63 2.35 2.18 4.50 6.59 I 0.1083 0.989 0.0268A/ 2.64 2.18
1.93 13.20 17.69 0.1887 1.726 0.0814
!!?' A4 2.64 2.36 2.22 6.60 I 9.33 0.3207 0.486 0.0390Eto
Xmin. 2.59 2.35 2.18 4.50 6.38 0.1083 0.431 0.0263E"3 Xmaks.
2.64 2.42 2.31 6.60 9.33 0.3207 0.989 0.0390N0 X 2.62 2.38 2.24
5.63 6.77 0.2245 0.635 0.0307l:Cl
B, 2.63 2.34 2.24 4.10 14.83 0.0937 1.771 0.0415
B2 2.63 2.48 2.38 4.10 9.51 0.0454 1.922 0.0218
X 2.63 2.41 2.31 4.10 12.17 0.069 1.846 0.0316A, 2.60 2.41 2.29
5.00 11.92 0.0468 1.451 0.0170
A2 2.62 2.46 2.34 5.00 10.69 0.1650 1.001 0.0413
A3 2.62 2.08 1.76 8.40 32.82 0.0787 3.064 0.0602
A4 2.59 2.09 1.79 8.90 30.89 0.2957 0.666 0.0492V>o:>
Xmin. 2.59 2.08 1.76 5.00 10.69 0.0468 0.666 0.0170E"3 Xmaks.
2.62 2.46 2.34 8.90 32.82 0.2957 3.064 0.0602N0 X 2.61 2.26 2.04
6.82 21.58 0.1465 1.545 0.0419l:Cl
B, 2.62 2.33 2.14 8.90 18.32 0.0590 3.798 0.0560
B2 2.62 2.49 2.28 4.50 12.98 0.2410 1.657 0.0420
X 2.62 2.41 2.21 6.70 15.65 0.1500 2.727 0.049VA %0 - % 5
I
- % 9 + % 21 + % 218 - % 35
I+ % 143 + % 36
VB %0 %0 -%4 + % 63 + % 28 + % 117 + % 48 + % 55
A,.....4 =(A) tOrO kOfeki ta~1 ornekler. dorder adet. 8'.2 =(8)
tOrO kOfeki ta~1 ornekler, iki~er adet. X=Deneysel verilerin
ortalamasl. Xmin.• X malts. =Deneysel verilerin maSiile minimum ve
maksimum degeri. VA. VB =(A) ve (8) tOrO bozulmu~ orneklerdeki
fiziksel bOyOklOklerin bozulmaml~ olanlara gore artl~i (%)• A3
6rneglne ait (bozulmaml~) fiziksel buyukiukler anomonl g6sterdigi
1,ln degerlendirme dl?1 blfakilml?tlr.
r;ize/ge 4. $ehzade Mehmet Camisi'nden a/man (A) ve (8) tOrO
kOfeki ta$1 ornek/erinin fizikse/ bOyOklOk/eri.
YAPI215/EKiM 1999
-
502 + H20 -> Hz503
Hz503 + 1/2 Oz -> Hz504
H2S04 + CaC03 -> Ca504 + H20 + C02 ICa504 + 2H20 ~ ~a50~H20
)
Jips
(Ashurst, Dimes, 1990), (Sarkar, Bhadra, Mandai, 1994),
(Moriconi,
Castellano, Collepardi, 1994), (Ersen, 1998). Burada "jips"
olu?umunun
yalnlz "yuzeyde" kalml~ olmasl i~ yaplya nufuz edememi? olmasl
~ok
dikkate deger bir noktadlr. Bu bulgu zaman boyutu i~inde
kufeki
ta?lnln dl? yuzeyinden itibaren i~eriye dogru - 2-5 em
kallnliglnda
olu?an yogun karbonatla?manln bir sonucudur. "Jips"in
meydana
geldigi yerlerde kimyasal bile?imlerde ciddi degi?imler soz
konusudur.
En buyuk degi?iklik CaO'da meydana gelmi?tir, CaO i~erigi
ortalama
yuzde 35 azalml?tlr. Ayrlea ba?ta 5i02 olmak uzere (- 5.3 kat)
diger
Fe, AI, Na ve K oksitlerinde de artl? gaze ~arpmaktadlr.
is) bozulmaml~-saglam, (8) bozulmu~ 6rnekleri, (K) yuzeyde siyah
kabuk GlpS)olu~umunu i~aret etmektedir.
r;izelge 6. ~ehzade Mehmet Camisi'nden altnml; (A) ve (B) tUru
kufekita;lanntn kimyasal analizi.
Oks!t Bozulmaml? ('Yo) Bozulmu? ('Yo) 5iyah kabuk
Bile?enler (AS) (B5) (AB) (BB) (AK)
CaO 55.25 52.31 53.96 51.40 35.04
5iOz 1.10 3.00 1.83 4.02 5.80
Alz03 0.34 1.00 0.67 1.38 1.55
MgO 0.33 0.81 0.47 0.76 0.70
Fez03 0.15 0.42
I
0.31 0.59 0.90
NazO 0.11 0.17 0.11 0.13 0.48
KzO 0.06 0.17 0.09 0.23 0.30
Diger 0.07 0.20 0.06 0.17 0.29
Erimeyenmadde 0.04 0.02 0.04 0.02 8.93
..
Bozulma Bozulma Karakteristik ozellikleriderecesi dOzeyi
Renk degi~imi yoktur, dayanrmda bir azalmaI Bozulmaml~ veya
diger bozulma etkileri soz konusu
degildir.
Kayacin sOreksizliklere yakln olankesimlerinde ~ok az renk
degi~imi var,
II Az bozulmu~ sOreksizlik yOzeyleri a~lk ve renkleri ~ok
azdegi~mi~, bozulmaml~ kayaca oranla farkedilebilir bir zaylflik
sergilemiyor.
KayaCin rengi degi~mi~, sOreksizlikler a~lk
III Orta derecedeolabilir ve renkleri degi~mi~tir. Bozulma
bozulmu~ kayacin i~ine nOfuz etmeye ba~laml~tlr.Kaya~ belirgin
ol~Ode zaYlflaml~ "ana kaya~ Ibozulmaml~ kaya~" oranrnln kestirimi
olasldlr.
KayaCin rengi degi~mi~, sOreksizlikler a~lkolabilir ve
yOzeylerinin rengi degi~mi~,
IV ~ok bozulmu~sOreksizliklere yakln kesimlerde orijinal
dokudegi~mi~, bozulma kayacin i~ kesimlerini dahafazla
etkilemi~tir. Ancak var olan "ana kaya~ Ibozulmaml? kaya~" oranrnln
kesitirimiolasldlr.
Kayacin rengi degi?mi~ ve zeminedonO?mO?tOr. Ancak orijinal
dokusu genel
Tamamen olarak korunmu~tur. Az miktarda kO~Ok anaV bozulmu?
kaya~ par~alarl bulunabilir. Bozulma OrOnO
zeminin ozellikleri, klsmen ana kayacin6zelliklerini
yansltlr.
c;:izelge 5. Kaya~/arda bozulma derecelerinin
tanlmlanmasl(Dearman et.al., 1978; Anon, 1995).
Kimyasal Yapisl ve X-I~lm Klnmm Analizi
DegerlendirmeleriBozulmu? ve bozulmaml? ornekler Cizerinde yapllan
kimyasal analiz
sonu~larina gore A grubu kCifeki ta?1 yuzde 96-100, B grubu
kufeki
ta?1 yuzde 93-95 CaC03 i~ermektedir (
-
•
(AS)
(AK)
(BS)
(BB)
i65
I j
55I •
45• I '
35
8
""~~
~ f::' ~g:~ ~
I25 1
iS ~ 28
Cu Ko. 1x103
I60
I j ,
50i i
40, I 128
30 20
Cu Ka 1x10 3
;ekiI3. (AS) Bozulmamlf (A), (AK) Kabuklafmlf Dlf Yuzeyli (A),
(BS) Bozulmam1f (B), (BB) Bozulmuf (B) tUru kufeki taftntn X-Iftn/
kmnJm analizi sonu~la(/.
SiNAN'IN KUFEKI TA~ININ ZAMAN BOYUTU ic;:INDEDAYANIKLlLlGININ
BETON MALZEMESI iLEKAR~ILA~TIRILMASI
KOfeki ta?1n1n yOzeysel bozulma, donma-~ozOlme vb. etkllere
kar?1dayanlklillglnln belirlenmesi i~in oncelikle beton i~in
geli?tirilmi?baglntilar incelenmelidir.
• Sicakilk degi?imleri ve Islanma-kuruma nedeni lie yOzeysel
bozulmaderinliginin tayininde (Pihlajavaara, 1994) baglntlslna
gore(
-
~izelge 7. Betonun yOzeysel bozulmaya dayamkliligmm
belirlenmesi.
• Proje dayamml fp = 30 MPa - kOp dayamml alimrsa yOzeysel
bozulma derinligir = SOOOOx1 x 30'" =0.66 mm / yll olarak
bulunur.Buradan hareketle ornegin t= 60 yll soma toplam bozulma
derinligi,b= r.t = 0.66 mmlyll x 60 yll = 39.6 mm = 4 cm
Donma-~ozOlme etklsinin dl?lndaki lSI de~ji?imleri,
Islanma-kuruma ~evrimlerininbeton Ozerlndeki etkisinin bellrlenmesi
i~ln (Pihlajavaara, 1994) modeline gore,
r = K,.Kk.fp·'·', mm / yJl
•
-
YAPI 215/EKiM 1999
•
KAYNAKLAR• Anon; "The Description and Classification of
Weathered Rock for
Engineering Purposes': Geological Society Engineering Group
Working PartyReport, QJ Eng.Geol. 28, pp.207-242, 1995.
• Anoglu, E., Odbay, 0., Alper, H.; "istanbul-Sazhbosna Kufeki
Ta~!'nmM.uhendislik BiJyuklUklerinin Ara~tmlmas!': 15. Yil
Sempozyumu, (ukurovaUniversitesi, MiJhendislik ve Mimarhk
Fakultesi, 4-7 Nisan 1994.
• Anoglu, N., Anoglu E.; "Mimar Sinan'm Se,tigi Ta~: Kufeki ve
(ekmeDayamm!", 14. Turkiye in~aat Muhendisligi Teknik Kongresi,
izmir,Ekim 1997.
• Anoglu, E., Anoglu, N.; "Mimar Sinan'm Ta~'YICI Olarak
Kullandlgl KufekiTa~mm MiJhendislik Gizemi': Mimar Sinan D6nemi
Yapl EtkinlikleriSempozyumu, Yapl Merkezi, (amhca, Mayls 1999.
• Ashurst, J., Dimes, F.G.; "Conservation of Bui/ding and
Decorative Stone':Butterworth-Heinemann Series, 1990.
• (amhbel, N.; "Sinan Mimarhgmda Yapl StruktiJrunun Analitik
incelenmesi"Ytld,z Teknik Universitesi Yayml, Y. T. U.M.F. G.B-98.
0363, istanbul, 1998. '
• Erguvanh, K., Ahunbay, z.; "Mimar Sinan'm istanbul'daki
EserlerindeKullandlgl Ta~/ann Muhendislik Jeoloj/si ve Mimarllk
6zellikleri': MiJhendislikJeoloj/si Bulteni, SaYI. 11, istanbul,
1989.
• Erzen, J.N.; "Mimar Sinan, Estetik Bir Analiz'; ~evki Vanlt
Mimarllk VakftYayml, Turk,e Telif Eserler:l , istanbul, 1996.
• Ersen, A; "Dogal Yapl Ta~/anndaki Bozulmalar ve Bozulma
SiJre,leri'~YAPI Ayhk KultiJr, Sanat ve Mimarllk Dergisi, SaYI 195,
s.94-97., ~ubat 1998.
• Irfan TY, Dearman WR; "Engineering Classification and Index
Properties ofWeathered Granite': Bull. Int. Assoc. Eng. Geo/.,
17,79-90., 1978.
• Kuban, D.; "Sinan'm Sanatl ve Selimiye': Tarih Vakfl, Yurt
Yaymlan, 65,ikinci baslm, istanbul, 1998.
• Moriconi, G., Castellano, M.G., Collepardi, M.; "Mortar
Deterioration of theMasonry Walls in Historic Buildings. A Case
History: Vanvitelli's Mole inAncona'; RILEM Materials and
Structures, Vol.27, pp. 408-414., 1994.
• Sarkar, S.L., Bhadra, AX, Mandai, P. K.; "Investigation of
Mortar and StoneDeterioration in the Victoria Memorial, Calcutta",
RILEM Materials andStructures, Vol.27, pp. 548-556., 1994,
• Sayar, An" c.; "Geological Study of the Region Between the
Golden Horn(Hali,) and the Lake Ku,uk,ekmece, Near Istanbul,
Turkey': Bulletin of I. TU,Vol. 10, No.2, 1957.
Tugrul, A, Zarif, i.H, Gurpmar, 0.; "Deterioration of Limestones
at~ehzade Mehmet Mosque and Other Monuments Due to Action ofAir
Pollutants in istanbul, Turkey': 8th Int. IAEG Congress, Ed. by
Mooreand Hungr, 21-25 September, Vancouver, Canada, 1998.
• Tugrul, A, zarif, i.H.; "Research on Limestone Decay in a
PollutingEnvironment, Istanbul, Turkey': Environmental Geology,
Springer Int.,(yaYlmlanacak).
Tuncel, z., Anoglu, E.; "AI,I Malzemesinin Basm, ve (ekme
DayammlanndaYukleme Hlzmm Etkisi': 4. Ulusal Kaya Mekanigi
SempozyumuBi/diri/er Kitabl, Zonguldak, Ekim 1998.
Durability of Shell Limestonein the $ehzade Mehmed MosqueAs the
master architect of the Ottoman Empire, Sinan realisedmore than
four hundred projects all over the Empire. Most of hisworks were
located in and near Istanbul.
Shell limestone from the Baklrk6y-Safrak6y stone pits was
themain material used in Sinan's remarkable monumentalarchitecture
in Istanbul. In the study summarised here, theresistance of shell
limestone used in the $ehzade MehmetMosque against the action of
air pollutants has been examinedon samples through petrographical,
mineralogical, chemicalanalyses and with X-ray diffraction method.
The physicalproperties of the shell limestone studied: dry and
saturated drysurface density, specific gravity, water absorption,
porosity andcumulative mercury intrusion have been also discussed
in detail.The structure under consideration was constructed in the
16thcentury and the stone of the Mosque subjected to 450 years
ofatmospheric weathering. Experimental studies, macroscopic
andmicroscopic observations performed have shown that
especiallycoarse-grained pure shell limestone blocks performed
wellagainst deterioration due to Istanbul's atmospheric
weathering.This outcome clearly demonstrates Sinan's outstanding
talent inmaterial selection.