Tarihi yapıların restorasyonu için yeni nesil harçların geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, tarihi yapıların özgün malzeme özellikleriyle uyumlu, mekanik performansı artırılmış ve sürdürülebilir kireç esaslı bir tamir harcı geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında, Anadolu'da yaygın olarak kullanılan Horasan harcının bileşenleri, fiziksel ve mekanik özellikleri, hasar mekanizmaları ve tamir malzemesi seçim kriterleri detaylı bir araştırma sonucunda incelenerek oluşturulmuştur. Elde edilen teorik veriler doğrultusunda beş aşamadan oluşan sistematik bir deney programı tasarlanmıştır. Birinci aşamada, harçların kuruma ve büzülmeye bağlı çatlak oluşumuna karşı performansını iyileştirmek amacıyla katkı maddeleri ile kuruma büzülmesinin kontrolü araştırılmıştır. İkinci aşamada, farklı puzolan tipleri ve inceliklerinin taze ve sertleşmiş harç özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Üçüncü aşamada, agrega tipi ve tane dağılımının mekanik performans üzerindeki rolü değerlendirilmiştir. Dördüncü aşamada, su/toplam kuru malzeme ve bağlayıcı/agrega oranlarının optimizasyonuna yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Son olarak, beşinci aşamada geliştirilen optimum Horasan harcının performansı, geleneksel pişmiş kil tuğlalarla oluşturulmuş duvar prizması ve duvar örnekleri üzerinde basınç, kesme ve çapraz basınç deneyleriyle test edilmiş ve harç-tuğla arayüzü ve sistem davranışı analiz edilmiştir. Deneysel bulgular, geliştirilen harcın hem estetik hem de yapısal açıdan ideal özelliklere sahip olduğunu, tarihi dokuyu koruduğunu, endüstriyel üretim ve sürdürülebilir restorasyon uygulamaları için uygun olduğunu göstermiştir. Bu çalışma, tarihi yapıların korunmasında bilimsel temelli, uzun ömürlü ve orijinal malzeme uyumlu çözümler sunmak açısından önemli bir katkı sağlamaktadır.

This thesis study aims to develop a lime-based repair mortar that is compatible with the original material properties of historical structures, has increased mechanical performance and is sustainable. Within the scope of the study, the components, physical and mechanical properties, damage mechanisms and repair material selection criteria of the Khorasan mortar, which is widely used in Anatolia, were examined and created as a result of detailed research. A five-stage systematic experimental program was designed in line with the obtained theoretical data. In the first stage, the control of drying shrinkage with additives was investigated to improve the performance of mortars against crack formation due to drying and shrinkage. In the second stage, the effects of different pozzolan types and finenesses on fresh and hardened mortar properties were investigated. In the third stage, the role of aggregate type and grain distribution on mechanical performance was evaluated. In the fourth stage, studies were carried out for the optimization of water/total dry material and binder/aggregate ratios. Finally, in the fifth stage, the performance of the optimum Khorasan mortar developed was tested with pressure, shear and diagonal compression tests on wall prisms and wall samples formed with traditional baked clay bricks, and the mortar-brick interface and system behavior were analyzed. Experimental findings have shown that the developed mortar has ideal properties in terms of both aesthetics and structure, protects the historical texture, and is suitable for industrial production and sustainable restoration applications. This study makes an important contribution in terms of providing scientifically based, long-lasting and original material-compatible solutions in the protection of historical structures.