Archaeometric Analyses of the Building Materials for the Karabük Ovacik Çukur Mosque

Abstract

This study aims to determine the conservation status of Karabük Ovacık Çukur Mosque building materials using analytical methods. Çukur Mosque is connected to the Ovacık district of Karabük and is 12 km away from the district center. The distance between Karabük and Ovacık is 48 km. Originally, the wooden roofed building consisted of a harim. Stone, mortar, rendering, and paint samples of the mosque were examined due to their architectural properties, dated to the end of the 19th and beginning of the 20th century. Analytical methods were used to determine the physical, chemical, and petrographic properties of building materials, including raw material samples. The following techniques were used for performing the analysis: Silicate aggregate/binder analysis, granulometric sieve analysis-particle size distribution, X-Ray Fluorescence analysis, Confocal Raman Spectroscopy analysis, Fourier Transform Infrared Spectroscopy analysis, and petrographic examinations. Material samples were photographed, documented, and coded for laboratory studies within the scope of the study. The results showed the identification of aggregate-binder properties in mortars and renderings and cement in some samples. Conversely, various pigments of mineral origin and organic properties were identified in paints.

Keywords

• Çukur Mosque
• Historical Construction Materials
• Archeometry
• Pigment
• Binders
• Petrography
• XRF
• CRS
• FT-IR

Karabük Ovacık Çukur Camisi Yapı Malzemelerinin Arkeometrik Analizleri

Abstract

Bu çalışmada, Karabük Ovacık Çukur Camisi yapı malzemelerinin korunmasına yönelik özelliklerinin analitik yöntemlerle tespiti amaçlanmıştır. Karabük Ovacık Çukur Camisi, Karabük’ün Ovacık ilçesine bağlı Çukur köyünde bulunmaktadır. Köy, ilçe merkezine 12 km mesafededir. Ovacık ilçesi de Karabük iline 48 km mesafededir. Ahşap çatılı olan yapı yalnızca harim kısmından oluşmaktadır. Mimari özelliklerinden dolayı 19. yüzyıl sonu, 20. yüzyıl başlarına tarihlendirilen caminin taş, harç, sıva ve boya örnekleri incelenmiştir. Örneklenen yapı malzemeleri ve hammadde örneklerinin fiziksel, kimyasal ve petrografik analizlerle özellikleri belirlenmiştir. Bu kapsamda silikatlı agrega/bağlayıcı analizi, granülometrik elek analizi-agregada tane boyutu dağılımı, X-Işını Floresans (XRF) analizi, Konfikal Raman Spektroskopisi (KRS) analizi, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) analizi ve petrografik incelemeler yapılmıştır. Çalışma kapsamında, Karabük Ovacık Çukur Camisi’ne ait malzeme numuneleri fotoğraflanarak belgelenmiş ve laboratuvar çalışmaları için kodlanmıştır. Çalışmanın sonucunda harç ve sıvaların agrega-bağlayıcı özellikleri belirlenmiş, bazı örneklerin çimento bağlayıcısı içerdiği, boyalarda ise çeşitli mineral kaynaklı pigmentler ile birlikte organik katkıların kullanıldığı tespit edilmiştir.

Keywords

• Çukur Camisi
• Yapı malzemeleri
• Arkeometri
• Pigment
• Bağlayıcı
• Petrografi
• XRF
• KRS
• FT-IR

Supporting Institution

Yazarlar bu çalışma için finansal destek almadığını beyan etmiştir.

Thanks

Çalışmada yapılan analizler ile ilgili destekleri için “Kastamonu Üniversitesi Merkezi Araştırma Laboratuvarı Uygulama ve Araştırma Merkezi (MERLAB)” ve “Ankara Üniversitesi Yer Bilimleri Uygulama ve Araştırma Merkezi (YEBİM)”ne teşekkürlerimizi sunarız.

References

1. Akyol, Ali Akın ve Murat Eroğlu. 21. Yüzyılda Türk Sanatı: Meseleler ve Çözüm Önerileri. Kastamonu: Kastamonu Üniversitesi Yayınları, 2018. Erişim 25 Mayıs 2021. https://gstf.kastamonu.edu.tr/index.php/tr/bilgi-sistemleri/haberler-tr/3198-21
2. Alkan, Nimet, Ergün Çağıran, Hazal Özlem Ersan ve Mustafa Eruş. Restorasyon ve Konservasyon Laboratuvarları. İstanbul: İstanbul Büyükşehir Belediyesi İmar ve Şehircilik Daire Başkanlığı Koruma Uygulama ve Denetim Müdürlüğü (KUDEB) Restorasyon ve Konservasyon Laboratuvarları Yayınları, 2011.
3. Avan Mimarlık Restorasyon. Çukur Camii Plan Çizimleri, 2016.
4. Aydın, Murat. “Kalsiyum Alüminat Çimentosu İle Portland Çimentosunun Karşılaştırılması”. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, 2019.
5. Boynton, Robert, S. Chemistry and Technology of Lime and Limestone. New York: John Wiley & Sons Inc, 1980.
6. Büyüksırt, Tuba, Hakan Kuleaşan. "Fourier Dönüşümlü Kizilötesi (FTIR) Spektroskopisi ve Gıda Analizlerinde Kullanımı". Gıda 39 (2014 ): 235-241.
7. Corso, Gaetano, M. Gelzo, C. Sangers, A. Chambery, A. Di Maro, V. Severino, A. D. Russo, C. Piccioli, P. Arcari. “Polar and Non-polar Organic Binder Characterization in Pompeian Wall Paintings: Comparison to a Simulated Painting Mimicking An “a secco” Technique”. Anal Bioanal Chem 402, (2012): 3011-3016.
8. Database of ATR-FT-IR spectra of various materials. Erişim 11 Eylül 2020. http://lisa.chem.ut.ee/IR_spectra/

9. Deniz, Kıymet. “Buzlukdağı (Kırşehir) Alkali Magmatik Kayaçların Jeolojisi, Petrolojisi ve Konfikal Raman Spektrometresi ile İncelenmesi”. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, 2010.
10. Derrick, Michele R., Dusan Stulik and James M. Landry. Infrared Spectroscopy in Conservation Science Scientific Tools for Conservation. Los Angeles: The Getty Conservation Institute, 1999.
11. Güleç, Ahmet. “Süleymaniye Camii Kalemişi Boyalarının Analizleri”. Vakıf Restorasyon Yıllığı 3, (2011):113-122.
12. Inal, Ali, Aydın Gunes, David J. Pilbeam, Yusuf K. Kadioglu ve Figen Eraslan. “Concentrations of Essential and Nonessential Elements in Shoots and Storage Roots of
13. Carrot Grown in Nacl and Na2SO4 Salinity”. X-Ray Spectrometry 38(1), (2009): 45-51.
14. Kastamonu Vakıflar Bölge Müdürlüğü Arşivi, Çukur Camii Belgeleri.
15. Kaya, Lütfiye Göktaş ve Şeref Kaya. “Çukur Village Mosque With Its Architectural Properties And Hand Drawn Ornaments”, Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi 49 (10), (2017): 200-211.
16. Kerr, Paul F. Optical Mineralogy. New York: McGraw-Hill, 1977.
17. Küçükkaya, Ayşe Gülçin. Taşların Bozulma Nedenleri Koruma Yöntemleri. İstanbul: Bi̇rsen Yayınevi̇, 2004.
18. Mayer, Ralph. The Artist’s Handbook of Materials and Techniques. New York: The Viking Press, 1991.
19. Mora, Paolo, Laura Mora ve Paul Philippot. Conservation of Wall Paintings. London: Butterworths, 1984.
20. Ndiaye, M., M. Diop ve P. M. Ngom. “Pozzolanic Activity of Acidic and Intermediate Volkanic Tuffs of Mako Areas (Senegal)”. Ed. E Yüzer, H. Ergin ve A. Tuğrul. International Symposium on Industrial Minerals and Building Stones (IMBS’2003), İstanbul: Kelebek ve Grafika Grup, 2003, 517-525.
21. Pigments Through the Ages. Erişim 01 Ekim 2020. http://www.webexhibits.org/pigments/
22. Rapp, George. Archaeomineralogy. Berlin: Springer-Verlag, 2002.
23. Rosi, Francesca, Alessia Daveri, Costanza Miliani, Giovanni Verri, Paolo Benedetti, Francesca Pique, Bruno Brunetti, A Sgamellotti. "Non-invasive Identification of Organic Materials in Wall Paintings by Fiber Optic Reflectance Infrared Spectroscopy: A Statistical Multivariate Approach". Analytical and bioanalytical chemistry 395. (2009): 2097-2106.
24. Sarmiento, A., M. Pérez Alonso, M. Olivares, K.Castro, I. Martínez-Arkarazo, L. Fernández, ve J. Madariaga. “Classification and Identification of Organic Binding Media in Artworks by Means of Fourier Transform İnfrared Spectroscopy and Principal Component Analysis”. Analytical and Bioanalytical Chemistry 399, (2011): 3601-3611.
25. Vahur, Signe, Anu Teearu, Pilleriin Peets, Lauri Joosu ve Ivo Leito. “ATR-FT-IR Spectral Collection of Conservation Materials in the Extended Region of 4000-80 cm–1”. Anal Bioanal Chem 408, (2016): 3373–3379.
26. Yazıcıoğlu, Hulusi. Safranbolu-Karabük-Ulus-Eflani, Karabük: Özer Matbaası, 1982.
27. Yetiş, Ezgin. “Tarihi Duvar Resimlerinde Kullanılan Boya ve Bağlayıcılar”. Ed. C. Ünal ve C. Gürbıyık. Uluslararası XIX. Ortaçağ ve Türk Dönemi Kazıları ve Sanat Tarihi Araştırmaları Sempozyumu C.2. Ankara: Türk Tarih Kurumu Yayınları, 2019, 507-530.
28. Yerbilimleri Harita ve Görüntüleyici ve Çizim Editörü. Erişim 25 Mayıs 2018. http://yerbilimleri.mta.gov.tr
29. Zadrożna, Irmina, Kasia Połeć‐Pawlak, Iwona Głuch, Mohamed A. Ackacha, Mirosław Mojski, Janina Witowska‐Jarosz ve Maciej Jarosz. “Old Master Paintings- A Fruitful Field of Activity for Analysts: Targets, Methods, Outlook”. Journal of Separation Science 26, (2003): 996–1004.
30. Zhan, Xiuchun. “Application of Polarized EDXRF in Geochemical Sample Analysis and Comparison with WDXRF”. X-Ray Spectrometry 34(3), (2005): 207-212.