Taş Konservasyonu

Taş Konservasyonu

. TAŞ KONSERVASYONU

Taşa İlişkin Genel Bilgiler

Magmatik (Volkanik) Taşlar
2.. Sediment Taşlar
3. Metamorfik Taşlar

Taş Ocakları
Taşların Bozulma Nedenleri

Fiziksel Bozulmalar
Kimyasal Maddelerin Etkisi
Biyolojik Bozulmalar
Diğer Etkenler

Temizleme Yöntemleri

Taşın teşhisi
Temizleme yönteminin seçimi ve uygulanması
Suyun Temizleme Maddesi Olarak Kullanılması
Kimyasal Temizleme Yöntemleri
Mekanik Temizlik

Sağlamlaştırma ve Koruma
Yapıştırma ve Dolgu
Bakım

I. TAŞ KONSERVASYONU

Taşa İlişkin Genel Bilgiler

Magmatik (Volkanik) Taşlar

Magmanın yer kabuğunun çeşitli derinliklerinde, bazende yüzeye çıkmaya çalıştığı çatlaklar boyunca veya yüzeye çıktığı alanlarda soğuması ve katılaşmasıyla oluşan taşlardır.

Donma olayının nerede gerçekleştiğine yani yer kabuğunun hangi kesiminde bulunduklarına göre; derinlik taşları, damar taşları ve yüzey taşları olmak üzere gruplanabilirler. Soğuma hızına göre kristal büyüklükleri değişir. Derinlik taşları magmanın yavaş soğuması nedeniyle iri kristalli, damar taşları ise orta derecede soğuma nedeniyle camsı bir hamur içinde dağınık ince kristalli bir yapıya sahiptirler.

Magmatik taşlar; değişik renklerde irili ufaklı kristal ve levhacıkları bir bağlayıcı çimento içinde yayıldığı ve parladığı homojen izotop ve sert taşlardır. Bir başka deyişle ayırıcı özellikleri kristallerinin parlaması, damarsız kırıksız bir kütle içinde değişik renk tabakaları olmayan homojen görünümdedir.

Mermerler parlak kristalli yapılarıyla bazen magmatik taşlarla karıştırılır. Ancak mermerlerin homojen olmayan damarlı, çok renkli ve desenli görünümleriyle metomorfizmaya uğradıkları, tortul kökenli oldukları açıkça bellidir.

Magmatik taşlar, sert olduklarından işlenmeleri ve aşınmaları zor olan taşlardır. Her ne kadar sağlamlık, direnç ve dış etkenlere dayanıklılık bakımından çok elverişli iseler de yontulma güçlükleri ve her yerde bulunmayışları yüzünden tortul taşlara oranla daha az kullanılırlar.

Başlıca magmatik taş türleri şunlardır; Granit, Trakit, Gabro, Diyabaz, Obsidyen, Siyenit, Andezit, Bazalt, Porfir ve Volkanik türler.

Sediment Taşlar

Osmanlıca’da Rusübi denilen sediment taşlar; Püskürük ve metamorfik kültelerin çeşitli atmosferik ve tektonik olaylarla parçalanarak tabakalar halinde tortullaşması sonucu meydana gelmiş heterojen yapıdaki taşlardır. Bazı maddelerin su içinde erimesi ve suyun buhar haline gelmesi sonucu bu birikintiler tabakalar halinde çökerir. Su içinde çok çeşitli maddelerin bulunması halinde kum tanecikleri, çakıllar ve fosiller içerirler. Genellikle kalsiyum karbonat bileşikli bir doğal çimento bu maddeleri bağlar.

Birikim tabakalarının yönü ve bağlayıcının yönü dirence ve su geçirimsizliğine etki eden faktörlerdir. Bağlayıcının silis esaslı olması direnci arttırır. Oluşum nedenlerine göre; fiziksel (ayrık), kimyasal ve organik tortul külteler olarak 3 ana gruba ayrılırlar. Fiziksel tortul külteler (kum, çakıl, konglomera,gre) dağınık veya kil, kalker, silis ile birleşmiş halde; Kimyasal tortul külteler (traverten, yoğun kalker, alçı taşı) karbonat silis ve sülfat ile birleşmiş halde; Organik tortul külteler (diyatome, küfeki) ise kalker silis ve fosil çökeltilerinden oluşmuş halde bulunur.

Sediment taşlar, çok zaman tabakalı yapıları ve fosilli olmalarıyla kolayca tanınırlar. Bu taşların özelliklerinden biri, değişik renk, doku ve karakterdeki tabakaların üst üste gelmesidir. Böyle bir taşı işlerken özelliklerine göre yani; suyuna ve damarına göre çalışmak gerekir. Tabakalaşmaya dik işlenen taş, çatlayabilir veya kırılabilir. Yapıda kullanılırken taşların tabaka yüzlerinin paralel oturtulmasına dikkat edilmelidir. Taş tabakalaşma durumuna göre dik veya eğik bir şekilde kullanıldığında tahrip olması daha çabuk olur.


Metamorfik Taşlar

Magmatik ve tortul kültelerin metamorfizmaya (şekil değiştirme) uğramasıyla oluşurlar. Yer kabuğu hareketleri nedeniyle alçalan veya derin sularda çökelerek oluşan tortul kültelerin yüksek basınç ve yüksek ısı altında kalmalarından veya püskürük kültelerin basınç etkisi altında kalıp şistli bir yapı kazanarak yeniden kristalleşmelerinden metamorfik taşlar meydana gelir.

Basınç, ısı ve kesme kuvvetleri sonucunda oluşan metamorfizma sırasında taşların karakteri bozulur. Yapısı, dokusu ve kristal şekli başka olan yeni tip mineraller yani yeni tip külteler meydana gelir. Fakat kültelerin kimyasal bileşimi değişmez. Kalkerler ısı ve basınç altında mermere, greler kuvarsite, alçı taşı ısı ve basınç altında albatrlara, kil taşı ise ısı ve basınç altında fillat ve arduvaza dönüşürler.

Metamorfik taşların sınıflandırılması çeşitli kişiler tarafından değişik şekillerde yapılmaktadır. Bugün herkes tarafından benimsenen bir sınıflandırma yoktur.


Taş Ocakları

Yapılarda kullanılacak taşların mutlaka ocak taşı olmaları şarttır. Yoğun olduğu damarlarda açılan taş ocaklarında, taşın türüne göre seçilecek kara barut, dinamit gibi maddeler veya çarpacak, manivelâ, madırga, külünk gibi el aletleri kullanılarak çıkartılır. Tomruk veya kütük halinde çıkartılan bloklar daha sonra, murç, çarpacak gibi çeşitli taşçı aletleriyle işlenerek kullanılır. Taşları 6ay ila 1 yıl arasında bekleterek kullanmak gerekir. Çünkü taş ocaktan çıktıktan sonra bünyesinde su taşır. Bu suyu dışarı vermesi beklenir ve bundan sonra kullanılır.


Taşların Bozulma Nedenleri

Taşlarda bozulmanın iki nedeni vardır; taşın kendisinden kaynaklanan bozulmalar ve dışarıdan gelen etkiler. Kendisinden gelen bozulmalar, taşın mineral içeriğinden, minerallerin yerleşim düzeninden, makro ve mikro çatlaklardan vb. durumlardan kaynaklanır. Dışarıdan gelen etkiler ise; hava ve çevre kirliliği, biyolojik etkenler, nem, işçilik, donma – erime döngüsü, komşu maddenin yarattığı basınç, bağlayıcı malzemeler vb. oluşumlardır.

Temizleme Yöntemleri

Taşın teşhisi

Teşhis, eserin yapım malzemesinin mevcut durumunun anlaşılmasıdır. Uygun temizleme, sağlamlaştırma ve koruma yöntemini seçmek için bu basamak ihmal edilemez önemdedir. Doğru seçim ancak malzemenin tanınması (mineralojik, petrografik, kimyasal ve fiziksel özellikleriyle) ve çevre mekanizmasının (CO2, SO, NH, NO2,is toz gibi hava kirliliği, çözünebilir tuzlar, nem – ısı değişikliği, biyolojik etkenler, taşın işlenme şekli ve kullanılan bağlayıcılar vs.) malzeme üzerinde neden olduğu değişim veya bozulmaları belirledikten sonra mümkün olabilir.

Malzemenin özelliklerinin, sorunlarının ve bu sorunların nedenlerinin araştırılması ve belirlenmesi, tamamlandıktan sonra malzemenin özelliklerine bu sorunların uygun biçimde giderilmesine, yani temizlik çalışmalarına başlanabilir.

Temizleme yönteminin seçimi

Anıt (veya taşınmaz kültür varlıklarının ) eserlerin hava kirliliği, malzemenin bozulma ürünleri ve mikroflora ile siyah bir kabukla kaplanmış olduğu sıkça görülür. Bu gibi kabukların özellikle mikro çatlaklar olduğu zaman koruyucu özellik yerine taşın bozulmasını hızlandırıcı etkileri vardır. Temizlemenin amacı yani çözünmeyen veya az çözünen kabuk oluşumlarının, çözünebilir tuzların, çeşitli restorasyon tabakalarının, is, toz, mikro organizma, parazit bitkilerin ve kuş veya hayvan pisliklerinin uzaklaştırılmasıdır. Var olan orijinal patinanın korunabilmesi için, temizleme estetik sorun olduğu kadar, çeşitli uygulamalarda olduğu gibi teknik bir sorundur.

Sonuç olarak kullanılacak uygulamanın seçimi , uzaklaştırılacak kirliliğin çeşidine, taş yüzeyinin sağlamlığına ve temizlenecek yüzeyin tipine ve genişliğine bağlıdır. Prensip olarak nasıl uygulandığına bakılmaksızın zararsız ve kesin sonuç verecek bir temizleme yönteminin olmadığı her zaman bilinmelidir. Bu nedenle uygun yöntemin seçiminde mümkün olduğu kadar çok ve çeşitli deney yapılmalıdır. Özellikle kimyasal yöntemlerin kullanılması gerektiğinde, uygulama süresinin ölçülmesi oldukça önemlidir. Bazı durumlarda da iki veya daha fazla temizleme yöntemini birleştirerek uygulama yapılabilir.

Suyun Temizleme Maddesi Olarak Kullanılması

Yüzeydeki çözünebilir veya az çözünebilir kabukları uzaklaştırmak için basit fakat en çok kullanılan yöntemdir. Bu yöntemde su yüzeye atomize (zerrecikler halinde) püskürtülür. Su zerreleri yüzeye direkt olarak püskürtülmemeli ve çok yıpranmış taşlara uygulanmamalıdır. Çünkü suyun çözücü hareketi, yüzeyden kopmalara ve patinanın kaybolmasına neden olabilir. Uygulamanın çok uzun sürmesi (en az 12 saat) nedeniyle, kullanılan su miktarının çok az olmasına rağmen harçları, azda olsa suda çözünen duvarlarda, stukko veya çok gözenekli tuğlalarda tuz ve donma sorunları olduğu zamanlarda bu temizleme yönteminin kullanılması tavsiye edilmez.

Kimyasal Temizleme Yöntemleri

Kimyasal temizleme yöntemleri genel olarak kontrol edilmesi zor uygulamalar olduklarından çok fazla önerilmeyen yöntemlerdir. Burada anlatabileceğimiz iki tür kimyasal yöntem vardır bunlar; Absordlayıcı Jeller ile Kil ve Kağıt Hamurları ile yapılan uygulamalardır.

Jeller, dik yüzeylere uygulanmak için kalınlaştırıcı (thickemer) eklenmiş çok zayıf bazik karışımlardır. Böylece çözelti halindeki aktif madde temizlenecek yüzeyle devamlı temas halinde ama taşın iç kısımlarına nüfus etmesi azaltılmış şekilde olur. Ph’nın 7-8 (nötr veya çok az bazik) civarında tutulması, yıpratıcı etkiyi azaltmak ve zararlı yan ürünlerin oluşmasını önlemek için gereklidir. Jelin etkinliğini arttırmak için, uygulama esnasında, üzerinin ince plastik örtü veya alüminyum folyo ile kapatılarak çözücünün buharlaşmasına engel olunması gerekir. Jel taş üzerinden alınıp, yüzey su ve gerekirse plastik fırça ile temizlendikten sonra taş deiyonize suyla yıkanarak bazik kimyasal maddeler tamamiyle uzaklaştırılmalıdır. Bu yöntemi kimyasal maddelerin yıkanarak uzaklaştırmanın çok güç olduğu gözenekli taşlarda uygulamak sakıncalıdır.

Bir diğer yöntem de absordlayıcı kil ve kağıt hamurları ile yapılan temizliktir. Killer arasında sepiolite ve attapulgite, en iyi sonuç verenlerdir. Bunların bileşimi ve yapısı birbirine benzer özelliktedir. Uygun çözücü ile haline getirilen killer temizlenecek yüzeye yerleştirildiğinde, yapılarından dolayı etkili olarak istenmeyen kirlilikleri alırlar. Bu yöntemi tuz, yağ, mum, benzeri sorunları olan yüzeylerin temizlenmesinde kullanmak oldukça faydalıdır. Fazlaca kullanılan kağıt hamuru özellikle çözünebilir tuzlar gibi inorganik kirliliklerin temizlenmesinde kullanılır.

Mekanik Temizlik

Mekanik temizleme yöntemlerinin geniş yüzeylerde en fazla kullanılan biçimi kontrollü kumlamadır. Bu tip mekanik temizleme ancak küçük bir ağızdan mikro cam kürekler, kum veya alimina gibi aşındırıcılar düşük basınçla (1,5 – 3atm.) püskürtülerek yapılırsa etkili ve güvenli olurlar. Ağzın çapı ve püskürtme basıncı (hızı) ayarlanabilir olmasına rağmen mekanik temizleme yöntemi olduğu için kontrolün önemli kısmı uygulamayı yapan operatörün elindedir. Bu nedenle bu kişilerin temizlik konusunda oldukça iyi eğitim görmüş olmaları ve neyi niçin yaptıklarını bilmeleri gereklidir. Çok özel durumlarda ultrasonik temizleyici, spatül, bistürü, gibi kazıyıcı aletler de dikkatli biçimde kullanılabilir. Ama ülkemizde taş temizliğinde genel olan ve sıkça kullanılan yöntemler aslında önerilmeyen yöntemler sınıfına girerler. Örnek vermek gerekirse;

Asit- baz kullanılarak yapılan temizleme,
Kontrolsüz kuru – yaş kumlama ile temizleme,
Tarak, tel fırça, spiral veya zımpara gibi mekanik temizlemeler,
Yüksek basınçlı su veya buharla temizleme,
Yakarak (pürülümüz lambası ile) temizlemeler gibi.

Bu yöntemler önerilmemekle birlikte bazı zor durumlarda, örneğin taş üzerinde çok kalın bir kalker tabakası oluşmuşsa, taş tabakasına yaklaşıncaya kadar, çok dikkatli olarak bu yöntemlerden uygun olanı kullanılabilir. Ama taş tabakasına yaklaşınca önerilen yöntemlerden uygun lanı seçilmeli ve bu yöntemle temizlenmeye devam edilmelidir. Bu işlemi de yine bu konuda uzman olan bir elemanın yapması gereklidir.


Sağlamlaştırma ve Koruma

Sağlamlaştırıcı maddelerin, taşların yüzeyinden derinlerine emdirilerek, bozulmuş tabakanın kendi içinde kohezyonunun arttırılması ve taşın sağlam tabakasına yapışmasının sağlanmasıdır. Bu uygulamanın sonucunda, genel olarak, sağlamlaştırılacak malzemenin mekanik özellikleri ve kimyasal bozulmalara karşı dayanıklılığı arttırılmış, gözenekliliği ve su emme kapasiteleri azaltılmış olacaktır.

Sağlamlaştırıcı maddeler;

Geri alınabilir olmalıdır. Uygulama esnasında veya daha sonra sorun yaratacak sağlamlaştırıcı maddeler uygulandıkları taştan geri alınabilmelidir.
Uygulandıkları taşlarla veya taşların içeriklerinde bulunabilecek bir takım mineral ve tuzlarla tepkimeye girerek zarar verici yan ürün oluşturmamalıdır.
Taş tarafından düzenli bir dağılımla emilmeli ve taşın sağlam kısmına ulaşıncaya kadar nüfuz etmelidir. Bu koşul sağlanmadığı taktirde taşın içerisinde oluşabilecek herhangi bir mekanik gerilim (çiçeklenme veya donma – erime döngüleri), uygun sağlamlaştırılmamış bölgelerin erozyonuna neden olurlar. Bu tür sağlamlaştırma sonucunda olacak erozyon, taşın kendi haline bırakıldığı, yani sağlamlaştırıcı uygulanmadığı halinden çok daha fazla ve hızlı olacaktır. Sağlamlaştırıcının emdirilme derinliği taştan taşa değişmektedir. Bu derinlik, gözeneksiz taşlarda birkaç milimetre iken, gözenekli taşlarda birkaç santimetre olabilmektedir.
İyi sünme (elastiklik) özelliği olmayan sağlamlaştırıcının ısıl genleşme katsayısı taşla benzer olmalıdır. Böylece sıcaklık değişmelerinde çatlama ve erozyon söz konusu olmayacaktır.
Sağlamlaştırıcıda su itici özellik bulunuyorsa, taşı tamamen geçirimsiz yapmamalı, buhar geçirgenlik özelliği olmalıdır.
Taşın yüzeyinde film tabakası oluşturmamalı, taşta renk, doku değişikliği ve lekelenme yapmamalıdır. Eğer sağlamlaştırıcı film tabakası oluşturursa, tam olarak emdirilmemiş sağlamlaştırıcı konusunda sözü edilen sorunlara neden olacaktır.

Burada sözü edilen özelliklerin yerine getirilmesi, kullanılacak sağlamlaştırıcı kadar, uygulama tekniği ile de ilgilidir. Şimdiye kadar bildiğimiz ve kullandığımız sağlamlaştırıcılardan, taşa emdirildikten sonra tamamen geriye alınabileni yoktur. Ancak büyük çoğunluğu veya kısmen geri alınabilen sağlamlaştırıcılar varken, çözünürlük özelliği olmayan veya bu özelliğini zamanla yitiren polimerlerin sağlamlaştırıcı olarak kullanılması da söz konusu değildir. Bu nedenle sağlamlaştırıcılar ancak çok gerekli olduğu zamanlarda, uygulanmadığında kayıpların ve hasarların daha fazla olacağı durumlarda kullanılmalıdır.

İstenilen özellikleri bir araya getiren sağlamlaştırıcı polimerlerin, birinin diğerinden üstün olduğunu söylemek doğru değildir. Sağlamlaştırıcıların uygunluğu taştan taşa ve sorundan soruna değiştiği gibi, konsantrasyonu, çözücüsü ve uygulama tekniğine göre, hatta mevsime ve çevre koşullarına da göre değişmektedir. Bu nedenlerle doğru olan, her uygulama için en uygun sağlamlaştırıcı, çözücü ve konsantrasyonun, yapılacak testlerle belirlenmesi gerekmektedir. Kesin olarak tavsiye edilebilecek sağlamlaştırıcıların isimlerini vermek mümkün olmamakla beraber, yıllardır, testler yapılarak uygulanan ve oldukça iyi sonuç veren polimer grupları ve uygulandıkları taşların listesi Tablo 1’de açıklanmıştır.




Sağlamlaştırıcı Polimer Grupları Uygulandıkları Taşlar

Etil Silikatlar
Alkil – Alkoksi Silanlar
Etil Silikatlar ve Alkil–Alkoksi Silanların Karışımı
Alkil –Aril Polisiloksanlar (Silikon Reçineler)
Akrilik Reçineler (Monomer veya Polimer)
Akrilik ve Silikon Reçinelerin Karışımı
Kumtaşı ,Tuğla, Kerpiç
Kumtaşı ,Tuğla, Kerpiç
Kumtaşı ,Tuğla, Ker**** Mermer, Kireçtaşı
Kumtaşı ,Tuğla, Mermer, Kireçtaşı
Mermer, Yoğun Kireçtaşı
Mermer, Yoğun Kireçtaşı,Kumtaşı

Tablo 1. Kullanılmakta olan sağlamlaştırıcı polimer grupları ve uygulandıkları taşlar





Koruyucu Polimer Grupları Uygulandıkları Taşlar

Akrilik Reçineler
Silikon Reçineler
Akrilik ve Silikon Reçinelerin Karışımı
Mermer ve çok Gözenekli olmayan Taşlara
Tüm Taşlara
Tüm Taşlara

Tablo 2. Kullanılmakta olan koruyucu polimer grupları ve uygulandıkları taşlar


Koruyucu maddelerin amacı taşların bozulmasını mümkün olduğu kadar azaltmak, hatta durdurmaktır. Taşların korunması, kimyasal koruyucu maddelerle olduğu kadar, çevre koşullarının iyileştirilmesi ve zarar verici etkenlerin uzaklaştırılmasıyla da mümkündür.

Kimyasal maddelerle koruma uygulaması, zarar verici etkenlerin, özellikle taşın yüzeyinde oluşabilecek veya yüzeyden içeriye nüfuz edebilecek zararlılardan (hava kirliliği, nem ve toz gibi) oluştuğunun anlaşılmasıyla ve bunların başka yollarla önlenemediği durumlarda kullanılmaktadır. Ancak yüzey dışından gelebilecek bir sorun (yükselen nem gibi) olduğu takdir de kimyasal koruyucuların kullanılması tehlikeli olup, çok kötü sonuçlar verebilir.

Sağlamlaştırıcı maddeler için geçerli olan tüm özellikler, koruyucular içinde geçerlidir. Koruyucu olarak yıllardır kullanılmakta olan polimer gruplarının ve kullanıldığı taşların listesi tablo 2’de verilmiştir.

Sağlamlaştırıcı maddelerin bir kısmı koruyucu olarak kullanıldığı gibi, koruyucu maddelerin bazıları da aynı zamanda sağlamlaştırıcı olarak görev yapmaktadır.


Yapıştırma ve Dolgu

Kopmuş olan malzemeleri orijinal yerlerine donatılı veya donatısız olarak tutturmak için yapıştırıcı, büyük çatlak ve boşlukları doldurmak için de dolgu malzemeleri kullanmak gerekir. Yapıştırıcı olarak sadece bağlayıcı özelliği olan maddeler kullanılırken; dolgu maddeleri olarak genellikle, bağlayıcı ile inert (tepkimeye girmeyen son madde) bir malzemenin (kum, cam tozu, onarılan taşın pirinci ve kumu vb.) karıştırılmasıyla her defasında ayrıca hazırlanırlar.

Dolgu maddeleri, orijinal malzemenin özelliklerine yakın özellikler (genleşme katsayısı, ışığa karşı dayanıklılık ve doğal görünüş olarak benzerlik) taşımalıdır.

Bakım

Koruma ve onarım uygulamaları tamamlanan yapılarda bakım yapılmadığı sürece sorunların tekrarı kaçınılmazdır. Periyodik olarak bakımı yapılan eserlerde bir sorun çıktığı anda, küçük müdahalelerle bu sorunlar büyümeden giderilerek çözümlenmiş olacağı gibi, ekonomik kazanımda söz konusu olacaktır.