Afyon yöresindeki yüksek gözenekli yapı taşlarında su itici kimyasal kullanılmasının tuz kristalleşmesine etkisinin araştırılması

Year 2019, Volume: 34 Issue: 1, 535 - 552, 26.03.2019

Mustafa Yavuz Çelik , Ramazan Tığlı

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416513

Cited By: 4

Abstract

Doğal taşlarda meydana gelen tahribatların en önemli sebeplerinden birisi de sudur. Suyun tahribat etkisinden sonra en fazla ayrışma, tuz kristalleşmesi yoluyla gerçekleşmektedir. Çözünebilir tuzlar, sularla beraber kılcal boşluklara taşınır ve kristalleşmektedir. Tuz kristalleşmesinin önlenemediği durumlarda kimyasal maddelerle yüzey koruma uygulaması yapılmaktadır. Doğal yapı taşlarına, çevresel etkilere karşı dayanımlarının belirlenmesi amacıyla laboratuvar ortamında değişik hızlandırılmış yaşlandırma deneyleri yapılmaktadır. Bu çalışmada sodyum sülfat ve sodyum klorür çözeltileriyle tuz kristalleştirmesi deneyleri yapılarak, test edilen tüf ve andezit örneklerinin tuzlara karşı gösterdikleri direnç incelenmiştir. 15 periyot tuz kristalleştirme deneyleri sonrasında, su itici kimyasal madde sürülen ve sürülmeyen örneklerin ultrases dalga hızı, tek eksenli basınç dayanımları ve ağırlık değişimleri incelenmiştir. Su itici kimyasalların uygulanması ile ultrases dalga hızlarının yaklaşık %60’ın üzerinde arttığı bulunmuştur. Su itici kimyasal sürülen örneklerin, kimyasal sürülmeyen örneklere göre tuz kristalleşmesinin yıkıcı etkisinden daha az etkilendikleri tespit edilmiştir.

Keywords

Yapı taşları, tuz kristalizasyonu, su itici kimyasal, gözeneklilik, andezit, ağırlık kaybı

References

• Torraca G., Lectures on Materials Science for Architectural Conservation. Getty Conservation Institute, Los Angeles. 193 p, 2009.
• Sperling C.H.B., Cooke R.U., Laboratory simulation of rock weathering by salt crystallisation and hydration processes in hot, arid environments, Earth Surf. Processes Landforms, 10, 541-555, 1985.
• Ruiz-Agudo E., Mees F., Jacobs P., Rodriguez Navarro C., The role of saline solution properties on porous limestone salt weathering by magnesium and sodium sulfates, Environ. Geol, 52, 269–281, 2007.
• Angeli M., Benavente D., Bigas J.P., Menendez B., Hebert R., David C., Modification of the porous network by salt crystallization in experimentally weathered sedimentary stones, Mater. Struct., 41, 1091–1108, 2008.
• Angeli M., Hébert R., Menéndez B., David C., Bigas J.P., Influence of temperature and salt concentration on the salt weathering of a sedimentary stone with sodium sulphate, Eng. Geol, 115, 193–199, 2010.
• Beck K., Al-Mukhtar M., Evaluation of the compatibility of building limestones from salt crystallization experiments, Geological Society, London, Special Publications, 333, 111-118, 2010.
• Shahidzadeh-Bonn N., Desarnaud J., Bertrand F., Chateau X., Bonn D., Damage in porous media due to salt crystallization, Physical Review E, 81, 066110, 2010.
• Dal M., Pınarhisar kalkerleri ve Marmara beyazı mermerinde tuzların yıkıcı etkileri, Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 12 (1), 47-56, 2011.
• Vázquez M.A., Galán E., Ortiz P., Ortiz R., Digital image analysis and EDX SEM as combined techniques to evaluate salt damp on walls, Constr. Build. Mater, 45, 95–105, 2013.
• Ca´rdenes V., Mateos F.J., Ferna´ndez-Lorenzo S., Analysis of the correlations between freeze–thaw and salt crystallization tests, Environ. Earth. Sci, 71, 1123–1134, 2014.
• Benavente D., Cueto N., Martínez-Martínez J., Garcı´a del Cura, M.A., The influence of petrophysical properties on the salt weathering of porous building rocks, Environ. Geol, 52, 215–224, 2007.
• Alves C., Figueiredo C., Maurίcio A., Braga M.A.S., Aires-Barros L., Limestones under salt decay tests:
• assessment of pore network-dependent durability predictors, Environ. Earth. Sci, 63, 1511–1527, 2011.
• Barbera G., Barone G., Mazzoleni P., Scandurra A., Laboratory measurement of ultrasound velocity during accelerated aging tests: Implication for the determination of limestone durability, Constr. Build. Mater, 36, 977-983, 2012.
• Ghobadi M.H., Babazadeh R., Experimental studies on the effects of cyclic freezing–thawing, salt crystallization, and thermal shock on the physical and mechanical characteristics of selected sandstones, Rock. Mech. Rock. Eng, 48, 1001–1016, 2015.
• Ünal M., Özkan İ., Kekeç B., Yapıtaşlarında tuz kristalleşmesine bağlı bozunmanın ultrasonik hız ölçümleri ile kestirimi, Mersem 2006, Türkiye V. Mermer ve Doğaltaş Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 431-437, 2006.
• Zedef V., Kocak K., Doyen A., Ozsen H., Kekec B., Effect of salt crystallization on stones of historical buildings and monuments, Konya, Central Turkey, Build. Environ, 42, 1453-1457, 2007.
• Ünal M., Gündoğdu N., The effect of salt crystallization on tuff used as building material, e-Journal of New World Sciences Academy Engineering Sciences, 6, (1), 41-49, 2011.
• López-Doncel R., Wedekind W., Leiser T., et al. Salt bursting tests on volcanic tuff rocks from Mexico, Environ. Earth. Sci, 75, 212, 2016.
• Ioannou I., Hoff W.D., Water repellent influence on salt crystallisation in masonry, Proceedings of the Institution of Civil Engineers Construction Materials, 161, CM1, 17–23, 2008.
• Ziyaettin N., Tanaçan L., Kimyasal uygulamalarının Kuzey Kıbrıs yapı taşlarının dürabilitesi üzerine etkisi. ITU Journal Series A: Architecture, Planning, Design, Vol. 10 Issue 2, p39-50. 12p, 2011.
• Licchelli M., Malagodi M., Weththimuni M.L., Zanchi C., Water-repellent properties of fluoroelastomers on a very porous stone: Effect of the application procedure, Progress in Organic Coatings, 76, 495–503, 2013.
• Karapanagiotis I., Pavlou A., Manoudis P.N., Aifantis K.E., Water repellent ORMOSIL films for the protection of stone and other materials, Mater. Lett, 131, 276–279, 2014.
• Salazar-Hernández C., Cervantes J., Puy-Alquiza M.J., Miranda R., Conservation of building materials of historic monuments using a hybrid formulation, J. Cult. Heritage, 16, 185–191, 2015.
• TS EN 12370, Türk Standartları, Doğal Taşlar-Deney Metotları-Tuz Kristallenmesine Direncin Tayini, TSE, Ankara, 8 s, 2001.
• TS EN 1936, Doğal taşlar-Deney Yöntemleri-Gerçek Yoğunluk, Görünür Yoğunluk, Toplam ve Açık Porozite Tayini, TSE, Ankara, 10 s, 2010.
• TS EN 13755, Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri-Atmosfer Basıncında Su Emme Tayini, TSE, Ankara, 10 s, 2014.
• TS EN 14579, Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri-Ses Hızı İlerlemesinin Tayini, TSE, Ankara, 14 s, 2006.
• TS EN 1926, Doğal Taşlar-Deney Yöntemleri-Tek Eksenli Basınç Dayanımı Tayini, TSE, Ankara, 19 s, 2013.
• Le Bas M.J., Le Maitre R.W. and Woolley A.R., The Construction of the total alkali-silica chemical classification of volcanic rocks, Miner. Petrol, 46:1-22, 1992.
• Çelik M.Y., Kaçmaz A.U., The investigation of static and dynamic capillary by water absorption in porous building stones under normal and salty water conditions, Environ. Earth. Sci, 75, 307, 2016.
• Klopfer H., Feuchte. In: Lutz P et al (eds) Lehrbuch der Bauphysik. Teubner, Stuttgart, 329–472, 1985.
• Siegesmund S., Dürrast H., Physical and Mechanical Properties of Rocks. In: Stone in Architecture, 4th edition, Siegesmund S., Snethlage R. eds., Berlin: Springer, 97–225, 2011.
• Flatt R.J., Salt damage in porous materials: How high supersaturations are generated, J. Cryst. Growth, 242, 435–454, 2002.
• Benavente D., Garcìa del Cura M.A., Fort R., Ordonez S., Thermodynamic modelling of changes induced by salt pressure crystallization in porous media of stone, J. Cryst. Growth, 204, 168-178, 1999.
• Doehne E., In situ dynamics of sodium sulfate hydration and dehydration in stone pores: observations at high magnification using the environmental scanning electron microscope. Fassina, O.A.Z., editor, The Conservation of Monuments in the Mediterranean Basin. (Venice, Italy), 143-150, 1994.