Anahtar Kelimeler: Ankara Kalesi, Andezit, Mermer Bozulmaları, Fiziksel, Kimyasal, Biyolojik Bozulma, Anıt Bozulma Haritalanması

Transkript

1 Andezit ve Mermer Taşlarında Gözlemlenen Bozulmalar Dr.Musa Tokmak Özet Ankara Kalesi Ankara şehrinin bir sembolüdür. Yapıldığı dönem tam olarak bilinmemektedir. Çeşitli dönemlerde yıkılıp tekrar onarım görmüştür. Roma döneminde ilk onarımlar yapılmıştır. Ankara Kalesi İç ve Dış kaleden oluşmaktadır. Gençkapı bölgesi iç kule arasındaki iki ana girişten birisidir. Bu çalışmada; ait olduğu çevrede önemli bir yere sahip olan Ankara Kalesinin Genç kapı bölgesi incelenmiştir. Bu kapsamda yapının tarihi, mimari özellikleri ve yapıda süreç içerisinde meydana gelen bozulma ve değişimler, yapıya ilişkin kayıtlar ve yerinde yapılan tespitlere dayalı olarak irdelenmiş ve bazı öneriler sunulmaya çalışılmıştır. Ankara nın iklim koşulları ve hava kirliliği yapı malzemesi olan taşlar üzerinde bozulmalar sebep olmuştur. Görsel incelemeler sonuncunda andezit ve mermer taşlar üzerinde tuz birikimi, kabuk kopmalar, madde kaybı gibi bozulmalar olduğu gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Ankara Kalesi, Andezit, Mermer Bozulmaları, Fiziksel, Kimyasal, Biyolojik Bozulma, Anıt Bozulma Haritalanması GİRİŞ Yapı taşı malzeme bozulmaları kimyasal, fiziksel, mekaniksel ve biyolojik sebeplerden olabilmektedir. Taşın dış yüzeyinden başlayıp iç yüzeye doğru ilerleyen bozulma kimi zaman iç yüzeyden dış yüzeye doğruda olabilmektedir. Taşın kendi yapısından kaynaklanan gözeneklilik yapısı, gözeneklilik ağlarının bir birleri ile ilişkisi, ortamın sıcaklığı, atmosferik kirlenmeler gibi bir çok faktör taşın bozulmasında etkilidir (Croci, 1998). Nemli ve sıcak havalarda kimyasal bozulma ön planda olup soğuk bozulma hızlıdır ve kurak havalarda fiziksel bozulma daha etkili olup taşlardaki bozulma hızı daha yavaştır. Kayaçları oluşturan öğelerin eriyerek kimyasal bileşimlerinin değişmesi sonucu taşlarda gözlemlenen parçalanma, ufalanma ve ayrışmadır. Kimyasal bozulmanın en önemli faktörü atmosferik kirlilik, nem ve ısıdır. Kimyasal bozulma taşların mineral yapısında bozulmalardan olmaktadır. Kimyasal ayrışmada hidratasyon ve hidroliz, redüksiyon, çözünme (indirgeme) ve biyolojik-kimyasal değişimler söz konusudur. Taşın kendi yapısından veya çevredeki malzemelerin etkisi ile taş yüzeylerde suyunda etkisi ile taşlarda tuzlanma meydana gelebilmekte ve bu tuzlar özellikle nemli bölgelerde kimyasal bozulmalara sebep olmakta. En önemli tuzlar alkali ve toprak alkali sülfat, karbonat, nitrat ve klorürlerdir. Taş yüzeyde ve yüzeyin altında biriken tuzlar kimi zaman taşlarda kabuklanma ve tabakalaşma meydana getirebilmektedir (Torraca,1988). Gece ve gündüz farkının çok olduğu özellikle çöl, karasal, step, tundra iklimlerde fiziksel bozulma görülmektedir. Taş gözeneklerinin içersine yerleşmiş olan tuz ve suların fiziksel olarak hacimlerinin genişlemesi taşlarda çatlaklara sebep olmakta ve bu çatlaklar zamanla taşlarda mekaniksel bozulmalar meydana getirebilmektedir. Taşları meydana getiren minerallerin hacimleri ısı farkından dolayı genleşir ve büzüşür. Buna bağlı olarak taş yüzeylerde soğan kabuğu gibi soyulmalar meydana gelir. Minerallerin yapılarında değişme olmadan özellikle gece gündüz sıcaklık farklarından dolayı mineral bağlarınının zayıflaması ve taşın parçalara ayrılarak ufalanmasıda fiziksel bozulmanın bir diğer şeklidir. Biyolojik bozulma taş yüzeylerde ve içerilerinde canlıların meydana getirdiği fiziksel,kimyasal ve mekaniksel kimi zaman geri dönüşümsüz bozulmalardır (Kumar ve Kumar 1999; Özkan, 2009).Biyolojik bozulmanın esas kaynağı taşın üzerindeki biyolojik organizmaların meydana getirdiği kimyasal bozulmalardır (Cutler ve Viles, 2010; Caneva ve dig, 1991). Biyolojik bozulmalar bitkiler, hayvanlar, fungi, algler, liken veya bakteriler tarafından meydana getirilmektedir. Bozulma tek bir faktörden meydana gelebildiği gibi bir çok faktörün ortak bir çalışması ile de meydana

2 gelebilmektedir. Biyolojik birikimler için gerekli olan besin maddesi (mikroorganizamalar taşın içersindeki minerallerden beslenebilir), suyun varlığı, PH değeri, taşın gözenekliliği, taşın geçirgenliği, iklim koşulları gibi birçok faktör gereklidir (Warscheid ve Braams, 2000). Biyolojik bozulma biyolojik kirlenme ve biyolojik ayrışma şeklinde olabilir. Biyolojik kirlenme kimi mikroorganizmaların ve alglerin taş yüzeyde biyolojik tabaka meydan getirmesidir (biyofilm). Biyolojik ayrışma ise taşın üzerindeki biyolojik kolonizasyonların taş üzerinde meydana getirdiği ayrışma ve tahribattır (De Graef ve dig., 2005). Biyolojik bozulmadaki en büyük faktör suyun varlığıdır. Atmosferik kirlenmeden oluşan gazların, rüzgarın, yağmur ve atık suların taşıdığı toz,is, kül gibi maddelerin taş yüzeyde birikmesi biyolojik yaşamlar için besin kaynağı olabilmektedir. Özelikle hava kirliliğinin yoğun olduğu alanlarda algler, likenler, mantarlar taş yüzeylerde oluşmazlar. Hava kirliliği bu gibi organizmaların büyümesine negatif etki eder. Tarihi eserlerin üzerinde özellikle yüksek bitkiler gurubuna giren, ağaçlar, otlar ve sarmaşıklar fiziksel, kimyasal ve mekaniksel zarar verebilmektedir. Bu gibi bitkiler su bulabilmek için köklerini taşların derz arasına sokmakta ve kökleri su bulana kadar ilerleyebilmekte ve bunun sonucu olarak bozulmalara ve ayrışmalara sebep olabilmektedir (Caneva ve Salvadori, 1988). Bundan dolayı yapı malzemesi olarak kullanılan taşların korunması bir çok bilim dalını kapsayan bir çalışma gerektirmektedir. Ankara Paleotik dönemden beri yerleşim alanı olarak kullanılmıştır. Özellikle Hititliler döneminde askeri bir üst olarak kullanılan Ankara, Frig döneminde de yerleşim yeri olarak ta kullanılmıştır. Osmanlı dönemi öncesi Türk beylikleri döneminde de yerleşim alanı olarak seçilen Ankara İç Anadolu bölgesinin ortasında bir yerleşim alanı olması her zaman farklı medeniyetlerin ilgisini çekmiştir (Foss, C., 1997). Ankara kalesi Ankara nın Ulus semtinde yüksek bir tepe üstüne inşa edilmiştir (Resim 1). Ankara bölgesindeki bir çok tarihi binadaki taşlarda bozulma sorunları gözlemlenmiştir. Ankara kalesi andezit, bazalt, mermer taş bloklardan savunma amacıyla oluşturulmuş bir tarihi yapıdır (Resim2). Ankara kalesindeki yapı taşlarının bazı bölümlerinde ciddi bir şekilde kimyasal, fiziksel ve biyolojik bozulmalar gözlemlenmiştir. Ankara kalesi yapı taşlarında gözlemlenen bozulmaların en büyük sebebi nem, hava kirliliği ve yapı taşların üzerinde ve alt tabakalarda gözlemlenen tuz birikimidir. Ankara nın karasal bir iklimde olması, gece gündüz sıcaklık değeri farklarının büyük olması fiziksel bozulmayı tetiklemiştir. Buna bağlı olarak taşlarda ufalanmalar, kopmalar meydana gelmiştir. Aynı şekilde özellikle 1990 lı yıllara kadar Ankara da yoğun bir şekilde kullanılan fosil yakıtların varlığı da kimyasal ayrışmayı, taşlarda çiçeklenmeyi meydana getirmiştir. Ankara da yıllardır yakıt olarak kullanılan kömür atmosferde ciddi derecede sülfür dioxide ve nitrojen oksit birikimine neden olmuştur. Aynı zamanda trafikteki araçlardan da çevreye sülfür ve nitrojen gazı da kaledeki yapı taşların bozulmasında etkili olmuşlardır. Özellikle kış günlerinin ve gecelerin nemli olması sülfürü ve nitrojenin mermer, bazalt ve andezit taşların içerisine geçmesinde etkili olmuştur (Tokmak,2005).

3 Dış Kale Duvarları Gençkapı bölgesi İç Kale Duvarları Resim 1: Ankara kalesi duvarları ve Gençkap bölgesi (Tokmak, 2005) Resim 2: Gençkapı bölgesinin genel bir görünümü METODOLOJİ Fitzner et al. (Fitzner et al., 1992, Fitzner, 2002) taş yüzeylerindeki bozulmaları haritalamak için sistematik bir yöntem geliştirmiştir. Anıt haritalanması arkeolojik eserler ve tarihsel yapı korumacılığında esere zarar vermeden yapılan bir metod olmasından dolayı yapının korunmasına yönelik yapılacak çalışmalar öncesinde değerli bilgiler sağlamaktadır. Ayrışma

4 biçimlerinin sınıflandırılması, değişik türdeki taşların incelenmesi sonucunda bir liste şeklinde yayınlanmış ve günümüzde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Anıt haritalandırılmasında dört ana gurup halinde verilmektedir (Fitzner, Heinrichs, Kowantzki 1992; Fitzner & Heinrichs 2005). -Gurup I Kayaçtan Materyal Kaybı -Gurup II Renk Değişimi/Birikme -Gurup III Kayaçtan Materyal Çözülmesi Gurup IV Çatlaklar/Deformasyon Aşağıda, ayrışma türü, biçimi ve çeşitliliği ölçütleri kullanılmak yoluyla, ayrışma formlarının sınıflandırılması yapılacaktır. Her ayrışma biçimi, ortak bir terminoloji kapsamında sembol olarak bir harf kullanılmak yoluyla, ayrışma yoğunluğu ise 1 den 5 kadar değişen sayısal sistemle gösterilecektir. Ayrışmanın genel bir sınıflandırılması aşağıda bir özet olarak verilmektedir (Fitzner & Heinrichs 1998; Kownatzki & Fitzner 1999; Fitzner & Heinrichs 2004): 1. Grup I: Materyal kaybı 1.1. Aşınma (W) Kabuklanma / kavlama (sw) Ufalanma (uw) Kayaç yapısına bağlı tabakalanma (xw) Tabakalanarak aşınma (cw) Nedeni anlaşılamayan aşınma (zw) 1.2. Rölyef / Kabarma (R) Yuvarlaklanma / çukurlaşma (Ro) Alveolar ayrışma (Ra) Kayaç textürüne bağlı bozunma (tr) Kayaç içeriğine bağlı bozunma (Rk) Kayaç içeriğinin çözünmesi/ayrışması (Rh) Yuvarlaklaşma (Rr) Mikrokarst oluşumu (Rm) Delinme (Rt) Antropojenik etmen (ar) 1.3. Kırılma (O)

5 Antropojenik etkiye bağlı kırılma ao) Yapım aşamasındaki etkilere bağlı kırılma (bo) Doğal nedenlere bağlı kırılma (no) Anlaşılamayan nedenlere bağlı kırılma (oo) 2. Grup II: Renk değişimi / yığışım birikme 2.1. Renk değişimi (D) Renklenme / renk değişimi (Dc) Beyazlaşma (Db) 2.2. Kirlenme (I) Atmosfer parçacıklarına bağlı kirlenme (pi) Yüzey ve taban su kaynaklı parçacıklarından kaynaklanan kirlenme (wi) Damlamaya bağlı kirlenme (gi) Antropojenik etkiye bağlı kirlenme (ai) 2.3. Tuzlanma (E) Tuz kristallenmesi (Ee) Yarı/parçalı?? tuz kristallenmesi (Ef) 2.4. Tabakalaşma (C) Yüzeyde koyu renkli tabakalaşma (dkc) Yüzeyi değiştiren koyu renkli tabakalaşma (dic) Yüzeyde açık renkli tabakalaşma (hkc) Yüzeyi değiştiren açık renkli tabakalaşma hic) Yüzeyde renkli tabakalaşma (fkc) Yüzeyi değiştiren renkli tabakalaşma fic) 2.5. Biyolojik birikim (B) Mikrobiyolojik yerleşme (Bi) Bitki yerleşimi (Bh) Gurup III: Ayrılma 3.1. Granüler/fiziksel çözünme (G)

6 Ufalanma (Gp) Kumlanma (Gs) Tanelenme (Gg) 3.2. Dağılma (P) Dağılma (küçük parçalar halinde) (Pu) Parçalanma (büyük parçalar halinde) (Pn) 3.3. İnce tabaka (F) Tek ince tabaka (ef) Çoklu ince tabaka (mf) 3.4. Kabuklanma (S) Kayaç yüzeyinde kabuklanma (qs) Tek katlı kabuk (es) Çok katlı kabuk (ms) 3.5. Textüre bağlı çözünme (X) Pullanma (Xl) Yarılma (Xv) 3.6. Tabakalaşarak çözülme (K) Koyu renkli kabuklanarak ayrılma (dkk) Koyu renkli kabuklanarak yüzey rengini değiştirme (dik) Açık renkli kabuklanarak ayrılma (hk) Açık renkli kabuklanarak yüzey rengini değiştirme hik) Çözülme (fkk) Çözülme (fik) 4. Grup IV: Çatlaklar / deformasyon 4.1. Çatlaklar (L) Tekstüre bağlı olmayan çatlak (vl) Tekstüre bağlı çatlak (tl) 4.2. Deformasyon (V)

7 Konveks bükülme (lv) Konkav bükülme (rv) Gençkapı bölgesindeki cephe taşlarının bozunma türleri ve yoğunluğu anıt haritalama sistemi ile anlaşılmaya çalışılmıştır. Yapıdaki en büyük sorunlardan biri nemdir. Sokağın drenaj sisteminin olmayışı, yağmur sularının sızıntı yapması andezit ve mermer yapıtaşlarında önemli bozulmaları meydana getirmiştir (Resim3). Duvar yüzeyindeki taşlar üzerinde yüzey kayıpları meydana gelmiştir. Nemin ana sebep olduğu bu durum aynı zamanda dış etkenler (rüzgar, güneş, hava kirliliği, v.b.) ile aşınma ve bozulma hızlanmıştır. Ankara kalesinde kullanılan andezit ve mermer taşlarda meydana gelen bozulmaların tespit edilmesi için bölgede yerinde inceleme yapılmış ve bozulma tespit edilen taşların resimleri çekilmiş ve daha sonra bu resimler Fitzner et al. Metoduna göre sınıflandırılmıştır. Genel olarak tüm andezit ve mermer taşlarda ısı değişimleri, yağmur ve don olaylarından kaynaklanan derin ve kılcal çatlaklar, yüzeysel dökülmeler ve kabuk atma şeklinde yapraklaşma görülmektedir. Kimi andezit ve mermer taş yüzeylerinin üzerinde kısmi kırılmalar ve parça kayıpları da gözlemlenmiştir. Biyolojik bozulma türleri olarak kimi taş yüzeylerinde bitkilerin varlığı bu tür bozulmalar sebep olmuştur. Taş yüzeylerinde meydana gelen bozulmanın en büyük faktörü Ankara nın ikliminden meydana gelen fiziksel bozulma ve hava kirliliğinden meydana gelen kimyasal bozulmaların beraber meydana getirdiği ortak etkilerdir. Taşlarda meydana gelen ayrışma, çeşitli fiziksel faktörler altında geliştiği gibi, kayaç yapısında ana dokuyu oluşturan mineraller arasındaki bağlayıcının, kimyasal süreçlerle de bozularak ortadan kalkmasının yanında da neden olduğu görülmüştür. Esas fiziksel ayrışma, Ankara iklimindeki gündüz gece ısı değişiminden dolayı suyun taş yüzeyinde meydana getirdiği etkidir. Bazı aylarda gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkı oldukça yüksek olmakta. Kış aylarında ısı -10 C kadar yaz aylarında sıcaklık kimi zaman 40 C ye çıkmaktadır. Sabahın erken saatlerinde havada ki su buharı taşlar üzerinde yoğunlaşarak küçük su damlacıkları meydana getirmektedir. Özellikle kış aylarında hava sıcaklığının 0 0 C nin altına düşmesi sonucunda taş yüzeyinde ve taşın içindeki kılcal boşluklar da biriken su damlacıklarının hacimce genişlemesi sonucu taş yüzeyinde ve içerisinde ayrışmalara, parçalanmalara, ufalanmalara ve erimelere sebep olmaktadır. Taşın yapısına bağlı olarak parçalanma, ufalanma birkaç mm den cm e kadar değişmektedir. Yapı taşların üzerinde yerleşik bitkiler daha nemli ve kimyasal bir mikro çevre yarattıklarından taşların bozulmasına katkı sağlamaktadır. Bazı taşların yüzeyine yerleşik bitkiler kökleri taşlar üzerinde fiziksel basınç yaparak taş içerisinde ilerleyerek su ve kimyasal çözeltilerin taş içerisine daha fazla nüfus etmesini sağlamaktadır. Tuz taşlarda ciddi derecede bozulmalara sebep olmaktadır. Taşların içersindeki mikro çatlaklarda çözünen tuzların kristalleşmesi sonucunda ayrışmalar meydana gelmektedir. Eriyen tuzlar kapilarite ile taşın yüzeyine çıkar ve dış kristallenme sonucunda efloresans oluşur. Kimi zaman taşın içerisindeki gözeneklerde oluşan kristallenmeye kriptofloresans meydana gelmektedir. Gerek dış ve gerekse gizli kristallenme olsun taşlarda görülen kristallenmelere floresans (çiçiklenme) ismi verilmektedir. Çiçeklenmeye sebep olan tuzlar alkali ve toprak alkali tuzlarıdır. Bunlar asit çözeltiler ve gazların etkisiyle sülfatlara dönüşür.

8 Atmosferik sebeplerden dolayı yüzeyde biriken kirlenmeler ve tozların taş yüzeyde toplanması özellikle taşın nemli bir yüzey olması taşın bozulmasına hızlı bir etki etmektedir. Kirlenme sebebiyle oluşan kimyasal reaksiyonların taşın çatlakların daha genişlemesine ve taş üzerinde ve alt tabakalarda oluşan (gözenekli) poroslu yapıların çoğalmasına etki etmektedir. Ankara kalesi gibi Açık alanlarda olan yapı taşlarının bozulmasında antropojenik faktörlerde etkili olmaktadır. İnsanların bilinçli veya bilinçsiz bir şekilde anıtsal eserlere zarar verebilmekteler. Taş yüzeylerin sert cisimlerle tahrip edilmesi, grafiti gibi şekillerin kimyasal madde ile oluşturulması taş yüzeylerde yıkıma ve tahribata zamanla sebep olabilmektedir. Taş yüzeylerde gözlemlenen belli başlı bozulma türleri şu şekilde guruplanmıştır: GURUP I: Materyal Kaybı: Bozulma formunun ilk gurubunu teşkil eden bu gurup bozulma türünde yapı taşlarında aşınma (W), rölyef/kabarma (R), kırılma (O) ana gurup ve gurupların alt guruplarından oluşmaktadır. Ankara kalesi Genç Kapı bölgesini meydana getiren yapı taşları olan andezit ve mermer taşlarda materyal kaybının çeşitli formları gözlenebilmektedir. Resim 3 de gösterildiği gibi andezit ve mermer taş blokların da yüzeylerinde materyal kayıpları vardır. Andesit yüzeylerde ufalanma, dağılma şeklinde olan aşınma türü bozulma mermer taşlarda daha çok büyük parçalar halinde kopma şeklinde olmaktadır. Rüzgara ve yağmur sularının yarattığı erozyon taşların yüzeylerinde farklı formlarda taş kayıplarına yol açmıştır. Resim 3: Andezit taşlarda gözlemlenen aşınma türü bozulma (sol resim) ve mermer blokta gözlemlenen kırılma türü bozulma (sağ resim) Materyal kaybının diğer bir şekli olan rölyef türü bozulma aşağıdaki resimde gözükmektedir. Taş yüzeylerde bölgesel ve genel olarak morfolojik bozulmalar ve değişimler için kullanılan rölyef türü bozulmanın andezit yüzeyde yuvarlaklaşma, pürüzleşme, oyuklaşma ve çukurlaşma şekli Resim 4 de gösterilmiştir.

9 Resim 4: Andesit taş yüzeylerde gözlemlenen yuvarlaklaşma, pürüzleşme, oyuklaşma ve çukurlaşma Alveolar ayrışma arı peteği şeklinde değişik yoğunlukta andezit taş yüzeylerde saptanmıştır. Bu tür bozulmadaki iklimin faktörleri, taşın yüzeyine etki eden rüzgarlar ve tuz kristallenmeleri etki etmektedir. Resim 5 de alveolar bozulmalar andezit yüzeyde taş yüzeyde kirlenme ile beraber gözükmektedir. Yeterli derece sağlıklı drenaj sisteminin olmaması, suların yüzeye akmasına sebep olmuştur. Suların içersindeki kirletici maddeler rüzgarın da etkisi ile taşların içersine girmiş ve taş yüzeyde gözenekli yapı meydana gelmiştir. Aynı zamanda yüzeyde çiçeklenme ve buna bağlı olarak ta kabuklanma vardır. Resim 5: Andesit yüzeyde gözlemlenen alvolar türü bozulma Taş yüzeylerde ya da aralarında görülebilinen boşluk ya da delikler çeşitli boyutlarda olabilirler. Yapısal sebeplerden dolayı bir elemanın monte edilmesi amacıyla taş yüzeyinde açılarak daha sonra kapatılmamış olan delikler zamanla taş yüzeyinde bozulmaları hızlandırmakta ve taş yüzeyinde kopmalar meydana gelebilmektedir. Resim 6 de gösterildiği gibi kale duvarlarındaki andezit ve mermer taş bloklardaki yapısal sebeplerden dolayı açılmış delikler gözlenebilmektedir. Andezit taş blokta aynı zamanda rölyef bozulmanın bir değişik şekli olan antropojenik form kendini taşın üzerinde çizgiler halinde göstermektedir. Bu boşluklara zamanla su dolabilir ve bitkilerin yetişebileceği alanları

10 da oluşturabilirler. Resim 6 (sol resim) da gösterilen mermer taş blok üzerinde aynı zamanda yapım aşamasında açılan delikten dolayı çatlaklar meydana gelmiş ve taş yüzeyinde ve açılan delik içersinde atmosferik sebeplerden dolayı madde birikiminin etkisi ile kirlenmeler söz konusudur. Resim 6: Andezit taş blokta ( sol resim) ve mermer blokta (sağ resim) görülen yapısal sebeplerden dolayı açılmış delikler Diğer bir materyal kaybı da andezit taş bloklar arasındaki derz boşalmasıdır. Duvar örgüsünde kullanılan taşlar, çeşitli kalınlıklarda derz oluşturacak şekilde yerleştirilirler ve harçlarla birleştirilir. Derz harçları özellikle yağmur sularının yıkaması sonucu (yağmur erozyonu) yada uygun olmayan drenaj sisteminden kaynaklanan problemlerden dolayı atık suların taş yüzeylerden derz aralarına girmesi sebebiyle derz harçları taşlardan ayrılabilir. Resim 7 de gösterildiği gibi andezit bloklar arasındaki derz boşalması görülmektedir. Bu boşalma sonucu oluşan boşlukların arasında bitkileşme veya biyolojik kolonisazyonlar meydana gelebilmektedir. Resim 7: Andezit taş bloklar arasında gözlemlenen derz boşalması

11 Doğal nedenlere bağlı kırılma ve parça kopması Ankara kalesindeki andezit taş bloklarda mevcuttur. Çeşitli sebeplerden taşın içyapısında bir basınç meydana gelir. Daha sonra oluşan basınç çatlakları meydana getirir zamanla çatlaklar ana kütleden materyal kopmasına sebep olabilir. Demirin taş içersinde paslanması ve genişlemesi taşı patlatabilir. Bunun dışında depremler de taş yüzeylerde kopmalara sebep olabilir (Resim 8) Resim 8: Andezit taş bloklarda görülen parça kopması GURUP II: Renk Değişimi/Birikme İkinci gurup bozulma türü olan renk değişimi ve taş yüzeylerde kimyasal maddelerin, toz ve değişik türden organik ve inorganik madde birikmesi olarak ele alınan bu tür bozulmanın değişik formlarda alt gurupları vardır. Renk değişimi taşın ana renginin kayaç minarelerinin su ile buluşması sonucunda yüzeyde oluşan daha çok demir oksitlerin neden olduğu bir bozulmadır. Resim 9 da andezit yüzeyde kayaç mineralindeki bozulmadan dolayı meydana gelen renk değişimi kırmızı bant olarak gözlenmektedir.

12 Resim 9: Andezit yüzeyde gözlenen kırmızı renk bandı Andezit taş yüzeylerin üzerinde ve alt tabakalarda tuzların kristallendiği görülmüştür. Eriyen tuzların mikro çatlar yolu ile taşın içerine taşınmakta ve suyun tekrar dışarı çıkması sonucunda taş içerinde kalmaktadır. Resim 10 da eriyen tuzların taş yüzeyinde ve alt tabakadaki birikimini göstermektedir. Resim 10 (sol) da uygun olmayan drenaj sisteminden dolayı yağmur ve atık suların kale duvarından taş yüzeye akmasından dolayı önce taş yüzeyde nemlenme daha sonra kirlenme ve devamında da alvolar türü bozulma meydana gelmekte. Suların getirdiği maddeler ve taş yüzeyde oluşan tuzların yüzeyde birikmesi sonucunda hem kirlenme hem de tabakalaşma meydan gelmiştir. Yüzeyi değiştiren açık renkli tabaklaşma andezit blok üzerinde açıkça gözükmektedir. Resim 10 (sağ) da andezit blok üzerinin altında tuz birikmesi (çiçeklenme) sonucunda bir kabarma meydana gelmiş ve bu kabarma tuz basıncından dolayı patlamıştır. Bunun sonucunda yüzeyde madde kaybı söz konusudur. Resim 10: Andezit taş yüzeyde (sol resim) ve alt tabakada gözlemlenen tuz birikmesi (sağ resim)

13 Ankara da özellikle fosil kaynaklı yakıtların yıllardır kullanılması sonucunda anıtsal binalarda hava kirliliğinden dolayı taş yüzeylerinde kirlenmeler uzun zamandır etkili olmuşlardır. Hava kirliliğinin yanında Ankara kalesinin yüksekte bir yerde olması, taş bloklarının önünde rüzgârı engelleyici etmenlerin olmamasından dolayı rüzgârın getirdiği toz, is, külünde taş yüzeyde birikmesi kirlenmelere sebep olabilmektedir. Özelikle taş yüzeylerin doğrudan yağmur suyu ile yıkanmayan bölümlerinde hava kirliliği ve yukarda bahsettiğimiz toz, is ve külün sonucunda ortaya çıkan kirlenme kabuk oluşumu şeklinde kalın ve genellikle koyu gri-siyah renkli halindedir. Kabuklanma türü olarak ortaya çıkan andezit ve mermer bloklardaki kirlenmeler Ankara kalesinin hemen hemen tüm andezit ve mermer bloklarında görülmektedir. Yoğun olarak gözlemlenen bu kabuklanma taşın rengini kirletmiş ve taş yüzeyinde siyah bir kabuklanmaya kadar gitmiştir. Resim 11 mermer kapı bloğu ve andezit taş yüzeydeki atmosferik kirlenmeden dolayı yüzeyde kirlenmeyi göstermektedir. Kapı bloğunun yan tarafları yağmur sularının etkisi ile yıkanmış ve kirlenme oluşumu yok olmuştur ama iç kısımlarda koyu siyah kirlenme daha net bir şekilde gözükmektedir. Resim 11: Gençkapı bölgesinde kapı girişindeki mermer blok ve kale yüzeyindeki andezit taş yüzeyindeki hava kirliliği, toz, is ve külden dolayı meydana gelen kirlenmeye bağlı bozulma Ankara kalesi Ankara nın yüksekçe bir tepesinde bulunması karşın özellikle yoğun yağış dönemlerinde yüzey ve taban su kaynaklı parçacıklarından kaynaklanan kirlenmeler meydana gelebilmektedir. Ankara kalesinin iç kısımlarında yerleşim alanlarının olması ve sağlıklı kanalizasyon sisteminin yeterli olmamasıyla kimi Ankara kalesinin kimi bölgelerinde sağlıklı olmayan drenaj sisteminden dolayı yüzey suları yapı taşlarının yüzeyine akmakta ve bunun sonucunda taş yüzeyde kirlenmeler gözlenmektedir (Resim 5). Zemin sularının da aynı şekilde taş blokların içerisine nüfus etmesi sonucunda taş yüzeyinde ve alt tabakalarda bozulmalar sebep olmaktadır. Resim 12 de açıkça görüldüğü zemin suları andezit taş blok içerisine girmiştir.

14 Resim 12: Zemin suyun andezit taş içersine girmesi sonucunda taş yüzeyinde gözlemlenen kirlenme İnsan faktörü anıtsal binalar için en büyük bozulmaları meydana getirebilmektedir. Antropojenik etkiye bağlı kirlenme Gençkapı bölgesinde de yoğun bir şekilde vardır. Grafiti türü çalışmalar, taş yüzeyine asılan ilanlar, taşların çeşitli sebeplerden dolayı boyanması, harç sürülmesi ve bilinçsizce koruma amaçlı maddelerin taş yüzeye sürülmesi, taş yüzeyde kirlenmelere sebep olmaktır (Resim 13) Resim 13: Antropojenik sebeplerden dolayı andezit ve mermer bloklarda gözlemlenen kirlenme Taş yüzeylerin boyanması sonucu yüzey ince bir tabaka ile kaplanır ve bu tabaka kimyasallar içerdiğinden kimyasal bir ayrışmaya sebep olabilmektedir. Zamanla bu tabaka yüzeyden ayrılır ve taş yüzeyde ayrışma ve kopmalar meydana gelir. Resim 14 de görüldüğü gibi mermer yüzey boya ile kaplanmış ve kirlenme meydana gelmiştir. Daha sonra bu boya tabakası yüzeyde kopmalara sebep olmuştur.

15 Resim 14: Mermer blok üzerindeki ince boya tabakası Andezit taş yüzeylerinde makro biyolojik birikimlerde (bitki üremesi) gözlenmektedir. Sağlıklı drenaj sisteminin olmayışı bitkilerin ihtiyacı olan suyu sağlamaktadır. Taş aralarında biriken bitki kökleri taş yüzeyine girerek yüzeyde ve taşın alt tabakalarında fiziksel/kimyasal/mekaniksel bozulmalara sebep olmaktadır (Resim 15). Ankara kalesi andezit taş bloklar üzerinde (Gençkapı bölgeside dahil) alg, liken, yosun ve mantar türü biyolojik kolonizasyonlar görülmemiştir. Bu tür biyolojik yaşamlar daha çok %70 bağıl nem ve 10 C den büyük sıcaklık ortamları isteğinden ve en önemlisi atmosferik kirliliği sevmediğinden dolayı Ankara kalesindeki taş yüzeylerde görülmemişlerdir. Ancak kimi mermer yüzeylerde bakterilerin oluşturduğu siyah patinalar (lekelenmeler) vardır (Resim 16) Resim 15: Andesit taşlar üzerinde gözlemlenen biyolojik kirlenme (bitki oluşumu)

16 Resim 16: Mermer blok üzerinde görülen bakterilerin oluşturduğu siyah patinalar GURUP III: Taşta Çözünme Taş üzerinde granüler/fiziksel çözünme (tozlanma, ufalanma, kumlanma), dağılma, ince tabaka oluşumu, kabuklanma, tabakalaşma ve taşın tekstürüne bağlı çözünme bu guruba giren alt ana guruplardır. Ankara Kalesi Gençkapı bölgesinde Rölyef türünden sonra en çok gözlemlenen bozulma türüdür. Granüler çözünme taşlardan küçük parçaların kopması ile olmaktadır. Taş yüzeyine hafif bir temasın olması ile andezit taş yüzeyinde ufalanma ve kumlanma olmaktadır. Özellikle tuzlanma sebebiyle olan granüler çözünme rüzgarın, yağmurun varlığı yani erozyonu ile taş yüzeyindeki kopmalar hızlanmaktadır (Resim 17).

17 Resim 17: Andezit taş bloklarda gözlemlenen granüler çözülme Ankara kalesindeki kimi mermer taş yüzeylerinde şekerleme türü bozulmalarda vardır. Taş yüzeyinin kesme şeker dokusu halinde gelmesi şeklinde görülen bir bozulma türüdür (Resim 18). Atmosferin etkisiyle mermer yüzey yavaş yavaş prürüzlü hale gelir ve yağmur sularının etkisiyle yavaş yavaş pürüzlü hale gelen yüzey zamanla taş yüzeyden ayrılabilir. Resim 18: Mermer bloğun yüzeyinde oluşan şekerleme türü bozulma Sıcaklık değişimleri ve kimyasal ayrışma olayları sonucunda taş kütlelerinin ince katlar halinde taşın yüzeyinde paralel ayrışmalarda özellikle Ankara kalesindeki mermer ve andezit blokların yüzeylerinde gözlenebilmektedir. Kabuk yüzeyden bir balon gibi şişer ve zaman içerisinde kabuk yüzeyden ayrılır (Resim 19)

18 Resim 19: Mermer (sol) ve andezit (sağ) bloklardaki ince tabaka halinde dağılma Kimi zaman mermer taş blokların yapısında düzensiz kompakt parçacıklar halinde parçalanmalarda vardır ( Resim 20) Resim 20: Mermer bloklarda düzensiz kompakt parçalanma Andezit taş yüzeylerde yüzeye paralel birkaç milimetreden santimetreye kadar değişen boyutlarda yaprak şeklinde ayrışma türleri özellikle suda çözünen tuzların varlığı sebebiyle olabilmektedir (Resim 21)

19 Resim 21: Andezit (sol) ve mermer (sağ) blok taş yüzeyinde tuzlanma sebebiyle yüzeyde görülen yaprak şeklinde yüzeyin ayrışması. Alt tabakada tuzlanmalar gözükmektedir. GURUP IV:Çatlaklar/Deformasyon Bu tür ayrışma gurubunda taşın kendi yapısında oluşan değişmeler sonucunda bozulmaları ifade etmektedir. Taşlarda meydana gelen çatlaklar, deformasyonlar bu gurubun karakteristik özellikleridir. Özellikle mermer bloklarda çatlaklar gözlenmektedir (Resim 22). Çatların sebebi sıcaklık, kılcal çatların genişlemesi, taşın üzerine ağır baskıların olması gibi çeşitli faktörler etki etmektedir. Resim 22: Mermer blok üzerinde gözlemlenen çatlaklar

20 SONUÇ ve ÖNERİLER Ankara iç Anadolu bölgesinde kurak iklimin hüküm sürdüğü bir coğrafyada bulunmaktadır. Yaz ve kış aylarındaki sıcaklık farkının büyük olması sebebiyle anıt taşların yapı malzemesi olan taşların sıcak mevsimde genleşir ve soğuk aylarda ise tersi olup büzüşür. Bu sirkülasyonun süreklilik teşkil etmesi taş anıtlara fiziksel ve mekaniksel bir etki etmekte ve anıtı oluşturan taşların bozulmasına sebep olmaktadır. Ankara kalesindeki andezit ve mermer taş bloklarda bu tür fiziksel bozulmaların esas faktör olduğu görülmektedir. Özellikle yerden gelen nemin varlığı da fiziksel bozulmayı tetiklemektedir. Ayrışma veya kopma miktarı ve oranı mevsimsel koşulları göre değişmektedir. Taşların porosite (gözeneklilik) yapısı da fiziksel kopmalarda esas ana unsur olmaktadır. Andezit taşı ve mermer taşı bir biri ile kıyaslandığı zaman andezit taşlarının daha yoğun bir poroziteye sahip olması fiziksel bozulmanın bu taş üzerinde daha fazla etkili olacağının bir göstergesidir. Bundan dolayı Ankara kalesi andezit taşlarının mermer taşlara göre daha fazla bozulmaya maruz kalmıştır. Fiziksel bozulma kimyasal bozulma ile aynı zamanda ilerlerler. Ankara kalesindeki andezit ve mermer taşlardaki fiziksel bozulmanın kimyasal bozulmadan daha hızlı olmasını taş yüzeni küçük parçalara ayırarak yapmaktadır. Yüzey alanı fiziksel bozulma ile artan taşlar kimyasal bozulmanın etkisi ile daha da küçülerek ayrışmanın ilerlemesine sebep olmaktadır. Kimyasal bozulmanın ana faktörünü tuzlar oluşturmaktadır. Ankara kalesi anıtlarındaki andezit taş bloklarının özellikle zemine yakın yerlerindeki andezit taş bloklarının yüzeyinde kimi zamanda taş blokların bir balon gibi şişmiş kabuk kısımlarının alt kısımlarında tuzların varlığını gözle görmek mümkündür. Zamanla bu kabuklar patlamakta ve gizli tuz varlığı beyaz bir tortu olarak ortaya çıkmaktadır. Ankara kalesindeki andezit taş yüzeylerinde andezit taşlarının yoğun ve büyük bir porositeye sahip olmasından dolayı bu tuzların varlığı açıkça belli olmaktadır. Biyolojik bir birikim olan alg, mantar ve yosun oluşumu andezit ve mermer taş bloklar üzerinde gözlemlenmemiştir. Ancak Ankara kalesindeki taş blokların arasında makro ölçekte bitki kolonizasyonu vardır. Bunlar taşlara mekaniksel olarak zarar vermekte ve taşların kopmasına sebep olmaktadır. In-situ bir inceleme ile yukarıda bahsedilen anıtlar görsel olarak incelenmiştir. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik bozulma türleri Fitzner metodu ile sınıflandırılmıştır. Her bozulmanın etkisi ve derecesi farklıdır. İleriki aşamalarda yapılacak bir restorasyon çalışması için çalışma faydalı olacaktır.

21 KAYNAKLAR Caneva, G. ve Salvadori, O. (1988), Biodeterioration of Stone, L. Lazzarini and R. Pieper (Ed.), The Deterioration and Conservation of Stone (s ), Venice: Unesco Croci, G. (1998), The Conservation and Structural Restoration of Architectural Heritage, Southampton, UK: Computational Mechanics Publications. Cutler, N., ve Viles, H. (2010), Eukaryotic Microorganisms and Stone Biodeterioration, Geomicrobiology Journal, 27, De Graef,B., Cnuddeb, V., Dickc, J., De Beliea, N., Jacobsb, P., Verstraete, W. (2005), A sensitivity study for the visualisation of bacterial weathering of concrete and stone with computerised X-ray microtomography, Science of the Total Environment, 341, Fitzner, B., Heinrichs, K. & Kownatzi, R, 1992, weathering Forms-Classification and Mapping of weathering Forms, 7 th Int. Cong. On Deterioration and Conservation of Stone, Proceedings, Lisbon, pp Fitzner, B.,1994, Porosity Properties and Weathering Behaviour of Natural Stones- Methodology and Examples. Proceedings of the C.U.M. 2 nd Course Stone Material in Monuments: Diagnosis and Conservation, Heraklion-Crete May 993, pp , C.U.M. University School of Monument Conservation. Fitzner, B., Heinrichs, K. & Kownatzi, R, 1995, Weathering Forms-Classification and Mapping; Verwitterungsforum-Klassifizierung und Kartierung, pp , Berlin, Ernst and Sohn. Fitzner, B., H. Kownatzki, R., 1997, Weathering Forms at Natural Stone Manuments- Classification, Mapping and evaluation, Int. Journal for Restoration of Building and Monuments,Vol. 1, Foss, C., 1997, Late Antique and Byzantine Ankara, Dumbarton Oaks Papers, Vol.31, pp , Washington ICOMOS International Scientific Committee for Stone (ISCS), Illustrated glossary on Stone deterioration patterns. Kumar, R. ve Kumar, A.V. (1999), Biodeterioration of stone in tropical environments, Research in Conservation, USA: Getty Conservation Institute. Özkan, H. (2009). Erzurum Çevresinde Bazı Tarihi Eserlerde Biyolojik Bozulmaya Neden Olan Bakterilerin izolasyonu, Karakterizasyonu ve Tanısı, 167Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayınlanmamıs Doktora Tezi, Erzurum. Tokmak, M., 2005, Documentation and Examination of Historic Building Materials fort he purpose of Conservation:Case Study, Part of the Walls at the Citadel of Ankara

22 Torraca, G., (1988), Porous Building Materials, Science For Architectural Conservation, Rome: ICCROM. Warschid, TH. ve Braamsb, J., (2000), Biodeterioration of stone: A review, International Biodeterioration & Biodegradation, 46 : s