Conservation and Restoration of Cultural Heritage / Kültür Varlıklarını Koruma ve Onarım

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/23

Browse

Filters

2002 - 2009132010 - 2019112020 - 20224

Settings

Access type: Open accessAuthor: search.filters.author.Böke, Hasan

Search Results

Now showing 1 - 10 of 28
  • Research Project
    Tarihi yapılarda malzeme bozulmasının sınıflandırılması ve sorunların saptanmasına yönelik bir yöntem araştırılması
    (TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2003) İpekoğlu, Başak; Böke, Hasan; Hamamcıoğlu Turan, Mine; Akkurt, Sedat; Çizer, Özlem
    Tarihi yapıların özgün malzemelerinin olabildiğince korunması ve onların onarımlarında kullanılacak yeni malzemelerin özgün malzeme özellikleri dikkate alınarak belirlenmesi koruma çalışmalarının temel ilkelerindendir. Bu doğrultuda bu araştırmanın amacı, tarihi yapılardaki özgün malzemelerin korunabilmesi için gerekli olan çalışma etaplarını sistematik olarak örneklemektir. Çalışma kapsamında, seçilen tarihi bir yapıda malzeme çeşitlilikleri, bozulma çeşitlilikleri, malzemelerin fiziksel, mineralojik, yapısal ve kimyasal özellikleri belirlenmiş, meteorolojik verilerle bozulmaların ilişkisi araştırılmış ve koruma müdahaleleri için temel bilgiler oluşturulmuştur. Yapıda kullanılan malzemeler, malzeme bozulmaları ve yoğunluktan yapıya ait çizimler üzerinde belirtilmiştir. Yapıdan toplanan özgün malzeme örneklerinin fiziksel özellikleri (yoğunluk ve gözeneklilik); içerdikleri çözünen tuz oranlan, harç ve sıvalarda ham madde oranları tespit edilmiştir. Örneklerin mineralojik, yapısal ve kimyasal özellikleri, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM Scanning Electron Microscope) ve X ışınlan kırınım (X-Ray Diffraction) cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Her tarihi yapı, kendine özgü malzemeler ve sorunlar içermekle beraber özgün malzemelerin korunmasına yönelik çalışmalann belli etaplan izlemesi gerekir. Bu araştırma kapsamında ele alınan ve her tarihi yapıda uygulanabilecek çalışma etaplan; arazide yapı üzerinde gerçekleştirilecek çalışmalar, laboratuvar çalışmalan ve meteorolojik verilerin incelenmesi olarak üç başlık halinde önerilmiştir. Araştırma özelinde ele alınan tarihi yapının inşasında kayrak taşı, tuğla ve kireç harcı kullanılmıştır. Duvar yüzeylerinde kireç sıva, üst yapıda ise horasan sıva kaplama malzemesidir. Çalışma kapsamında yapılan incelemeler sonucunda, malzemelerde gözlenen bozulmalanmn ana kaynağının nem olduğu belirlenmiştir. Bozulmaların fazla olduğu bölgelerdeki malzemelerin, bozulmaların daha az olduğu bölgelerdeki malzemelere göre yoğunluklan düşük, gözeneklilikleri daha yüksek, içerdikleri çözünen tuz miktarlan fazladır. Yerden yükselen nem ve üst yapının tahrip olması nedeniyle yapının zeminden ortalama l m. yükseklikte ve üst bölümlerinde bulunan malzemelerde gözlenen bozulmalar daha yoğundur. Bu nedenle çevre drenajının yapılması ve üst yapıda gerekli onarını müdahalelerinin gerçekleştirilmesi birinci dereceden önem taşımaktadır. Bu temel müdahaleler yanı sıra onarım malzemeleri olarak seçilecek yeni kayrak taşlan ve tuğlaların nem ve sıcaklık değişimlerinde özgün malzemelerle benzer davranışı gösterecek temel fiziksel özelliklere sahip olması gerekmektedir. Özgün kireç harç ve sıvalann onanmında bunlann kompozisyonuna benzer kireç harç ve sıvalar kullanılmalıdır. Türkiye'de tarihi yapıların korunması konusunda yapılan çalışmalar, onların mimari özelliklerinin korunmasını içermektedir. Ancak, yapılarda kullanılan malzemelerin özellikleri, bozulma sorunlarının belirlenmesi ve bunlann değerlendirilmesi sonucu yapılacak müdahaleler ve müdahalelerde kullanılacak malzemelerin özellikleri konusunda çalışmalar gerçekleştirilmemektedir. Bu nedenle tarihi yapılara bilinçsizce müdahaleler yapılmaktadır. Bu çalışma, tarihi yapılarda Özgün malzemelerin korunmasının önemini vurgulaması ve konuyla ilgili çalışma etaplannı göstermesi açısından önem taşımaktadır.
  • Research Project
    Tarihi yapılarda mermer yüzeylerinin bio-bozunur polimer ile korunması
    (2007) Böke, Hasan; Ocak, Yılmaz; Sofuoğlu, Aysun; Tıhmınlıoğlu, Funda; İpekoğlu, Başak
    Hava kirliliği, tüm dünyada ve ülkemizde kültür varlıklarımızın hızlı ve buna bağlı olarak artan bir şekilde bozulmasına yol açan önemli bir çevre faktörünü oluşturmaktadır. Bu bozulma, en fazla kalkerli taşlardan yapılmış (mermer, traverten, v.b) anıtlarda ve eserlerde gözlenmektedir. Kirli havada bulunan kükürt dioksit gazı (SO2) kalkerli taşları oluşturan kalsiyum karbonat (CaCO3) ile suyun varlığında reaksiyona girerek ara reaksiyon ürünü olan kalsiyum sülfit hemihidrat (CaSO3 . 0.5 H2O) ve bu ürünün oksitlenmesi sonucunda alçı taşını oluşturmaktadır (CaSO4 . 2 H2O) (ELFVING 1994; BÖKE 1999; GAURI 1999) . Oluşan alçı taşının sudaki çözünürlüğünün kalsit’den daha fazla olması yağmura açık bölgelerde bulunan mermer yüzeylerin erozyonunu hızlandırmaktadır (Şekil 1a). Eğer mermer yüzeyleri yağmurdan korunan bir bölgede ise bu oluşum, yüzeylerin bir süre sonra kabuklanmasına ve giderek dökülmesine yol açmaktadır (Şekil 1b). Tarihi anıtların ve arkeolojik alanlarda bulunan eserlerin büyük çoğunluğu kalsit kristallerinden oluşan kireç taşlarından oluşmaktadır.
  • Research Project
    Mermer anıt yüzeylerinin polimer nanokompozit flimler ile korunması
    (2010) Tıhmınlıoğlu, Funda; Böke, Hasan; Sofuoğlu, Aysun; Ocak, Yılmaz; Oğuzlu, Hale; Akın, Okan
    Mermer gibi kalsit içeren doğal taşlarla inşa edilmiş tarihi binalar ve anıtlarda artan hava kirliliğinin yarattığı problemler sonucu ortaya çıkan yüzey bozulmaları geçtiğimiz yüzyılda ivme kazanmıştır. Kükürt dioksit gazı mermerin yapısını oluşturan kalsit kristalleri ile reaksiyona girerek alçı taşını (CaSO4.2H2O) oluşturarak yüzeyi erozyona uğratmaktadır. Bu çalışmada hem geri dönüşebilen hem de koruyuculuk özelliği olan biyobozunur polimer nano kompozit kaplama geliştirilerek, koruyuculuk özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla silika ve kil nano partikülleri içeren biyobozunur polimerle hazırlanmış yüzey koruyucu kaplamalarının koruma potansiyelleri belirlenmiştir. Polilaktid bazlı nanokompozitlerin filmlerin kil dağılımı ve yapı XRD analizlenmiş, polilaktid-10A nanokompozitlerinde %7, polilaktid-93A nanokompozitlerinde ise %5 kil derişimine kadar eksfoliye ve interkale yapılar elde edilmiştir. Bununla birlikte nanoparçacıkların polimer matriksindeki dağılımına paralel olarak biyo-nanokompozitlerin geçirgenlik değerlerinde düşüş gözlenmiştir. Biyo-nanokompozitlerin bariyer özelliklerindeki değişim göz önüne alınarak mermer yüzey kaplamalarındaki nanoparçacık derişim aralıklarına karar verilmiştir.
  • Article
    Characterization of Yellow Patina on Stone Surfaces by Instrumental Analysis Including Libs
    (Taylor & Francis, 2022) Badur, Fulya; Aras, Nadir; Yalçın, Şerife; Böke, Hasan
    Yellow patina formed on the stone surfaces of historical buildings, monuments, and archaeological structures due to weathering is considered a value of the building in the conservation of cultural heritage studies. Although yellow patina layers can be easily distinguished on white marble surfaces, it is not possible to distinguish them on the yellow travertine surfaces with the naked eye. It should be taken into account in yellow travertines as well as marble surfaces before conservation treatments of the stone. In this study, mineralogical and chemical compositions and the thicknesses of yellow patina layers formed on yellow travertine and marble surfaces in Aizanoi, Aphrodisias, and Hierapolis archaeological sites in Turkey were analyzed in order to constitute a conservation approach in the archaeological sites. In this respect, XRD, FT-IR, SEM-EDX, and LIBS were used in the determination of compositions and thicknesses of yellow patina. Although LIBS analysis is a more convenient method to investigate patina layers on stone surfaces, this technique is not as well known as the others. Yellow patina layers contained calcium oxalate in the form of whewellite (CaC2O4.H2O). Their thicknesses were between 15 and 100 μm and should be protective against weathering on travertine and marble surfaces. Highlights LIBS analysis seems to be the most convenient micro-destructive method to estimate the thickness of the yellow patina layers on the marble and yellow travertine surfaces. The determination of the thickness of the yellow patina is critical to keep irreversible cleaning interventions, especially for the yellow travertines due to their similar colors. Yellow patina is mainly composed of calcium oxalate with clay minerals and organic compounds.
  • Article
    Citation - WoS: 1
    Citation - Scopus: 1
    Plaster Characteristics of Byzantine Wall Paintings in Western Anatolia
    (Institute of Metals Technology, 2022) Şerifaki, Kerem; Böke, Hasan
    In this study, the execution technique and material characteristics of the plaster layers of Byzantine wall paintings from three archaeological sites (Anaia, Olympos and Aigai) from western Anatolia were examined for the purpose of their conservation. Throughout the study, mineralogical and chemical composition of the plaster layers were determined with a scanning electron microscope coupled with an X-ray energy dispersive system (SEM-EDS) and X-ray diffraction analyses (XRD). Reflected light microscopy (RLM) and SEM studies conducted on polished cross-sections of samples revealed the stratigraphy and microstructural properties of the plaster layers of the Anaia Church (4th–12th centuries), Baºpýnar Church (13th century) in Olympos and a Byzantine settling and the Chapel (13th century) in Aigai. Throughout the research, pure lime and aggregates in the plasters of Aigai, as well as magnesium-rich lime and straw in the plasters of Anaia and Baºpýnar were determined. The plasters from the Anaia and Baºpýnar Churches exhibit characteristics similar to the samples from the post-iconoclastic period due to a similar raw-material use. In the samples from Aigai, plastering techniques such as marmorino, intonachino and cocciopesto, indicating earlier periods, were observed. As a result of this study, it was concluded that the number and characteristics of the plaster layers from the paintings had been applied intentionally in accordance with the technique of the painting. Plaster characteristics of the wall paintings in western Anatolia from the Byzantine period were found to be similar to the ones in Ýstanbul, the Balkans, Crete and Cyprus. The results of this study will guide the conservation efforts of the wall paintings.
  • Article
    Citation - WoS: 3
    Citation - Scopus: 3
    Microstructural Characteristics of Mortars Prepared by Hot Lime Mix
    (Union of Croatian Civil Engineers and Technicians, 2020) Şerifaki, Kerem; Uğurlu Sağın, Elif; Böke, Hasan
    The effect of lime characteristics and hot lime mix method on hydraulic, microstructural and mechanical properties of mortars is determined by producing mortars from quicklimes of two different marbles and two limestones. Results of SEM-EDS, XRD and TGA analyses reveal that the porous microstructure of mortars and spongy texture of calcite crystals are the indicators of the hot lime mix method. This study shows that characteristics of limestones used for the production of limes, as well as the preparation method, directly affect hydraulic, mechanical and microstructural properties of mortars.
  • Article
    Citation - WoS: 27
    Citation - Scopus: 28
    Lime Mortar Technology in Ancient Eastern Roman Provinces
    (Elsevier, 2021) Uğurlu Sağın, Elif; Duran, Hasan Engin; Böke, Hasan
    Natural pozzolanic aggregates were discovered during the Roman era and have been widely used in hydraulic mortar production. Despite the claims of ancient treatises, the properties of pozzolans and the technology of hydraulic lime mortars were well known and applied in the eastern provinces of the Roman Empire. In this study, the characteristics of lime mortar at the ancient sites of Aigai and Nysa located in Western Anatolia were investigated to elicit the technology applied. The raw material compositions of the mortars, the hydraulic properties of the binders, and the mineralogical and chemical compositions of the natural pozzolans used were determined via X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy, scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy, and thermogravimetric analysis. The major and trace element compositions of the natural pozzolans were evaluated via multivariate statistical analysis to determine whether the same local raw material resources were used in their manufacture. The analytical results indicated that the Roman mortars were hydraulic, stiff, and durable materials due to the use of natural pozzolanic aggregates mostly comprising dacite. Although the aggregates had similar mineralogical compositions, multivariate statistical analysis revealed that their chemical compositions were clearly distinguishable, indicating the use of different sources of raw materials. Thus, it was inferred that similar pozzolan resources were known and deliberately used to produce hydraulic mortars in the eastern ancient Roman provinces.
  • Article
    Citation - WoS: 20
    Citation - Scopus: 21
    Long Term Stability of Biodegradable Polymers on Building Limestone
    (Elsevier Ltd., 2019) Kaplan, Zişan; Böke, Hasan; Sofuoğlu, Aysun; İpekoğlu, Başak
    Synthetic polymers can be replaced by biodegradable ones as adhesives, water repellents and consolidants on the stone surfaces and facades of the historic buildings in their conservation to minimize future deterioration. In this study, the long-term stability of two biodegradable polymers, polyhydroxybutyrate (PHB) and poly-L-lactide (PLA), and an acrylic polymer (Paraloid B72) which is commonly used in conservation works of artefacts, were evaluated on limestone using a UV lamp-weathering chamber (up to 104 days) for future protection studies. Chemical and morphological changes induced by an accelerated weathering test were examined by Fourier Transform Infrared spectroscopy (FT-IR) and Scanning Electron Microscopy (SEM) analyses. Protection efficiency of the polymers was determined by the changes in color, capillary water absorption, static contact angle on limestone. Paraloid B72, PHB, and PLA coatings significantly increased hydrophobicity while decreasing capillarity water absorption and caused negligible change in the color of the limestone. Protection efficiencies of PLA and PHB polymers were almost the same as that of Paraloid B72, a widely used acrylic polymer. However, PLA and PHB seemed to be favorable polymers as protective agents due to their reversibility and biodegradability, low chromatic changes, good hydrophobic behavior and good stability to weathering in reducing the effects of outdoor exposure on limestone surfaces.
  • Conference Object
    Citation - WoS: 3
    Citation - Scopus: 4
    Properties of Roman Lime Mortars in Ancient Lycia Region
    (American Institute of Physics, 2018) Taşcı, Burcu; Böke, Hasan
    In this study, the characteristics of mortars used in some ancient Roman buildings located Xanthos (Antalya), Patara (Antalya) and Tlos (Mugla) in Southern Turkey were determined in order to define the properties of the new mortars to be used in the conservation works of the buildings. For this purpose, their basic physical properties, raw material compositions, mineralogical and microstructural properties were determined by X-Ray Diffraction, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy coupled with X-Ray Energy Dispersive Spectroscopy. Analysis results indicated that the binder of the mortars composed of lime and fine aggregates have compact and uniform structure. The mortars are of low density and high porosity were produced from high calcium lime containing magnesium and natural aggregates. The lime and aggregate ratios were between 3/4 - 5/2 by weight and the aggregates with particle sizes greater than 1mm. composed the largest fraction of the aggregates. Lime composed of small size of micritic crystals due to use of aged lime puny. Aggregates were natural and mainly composed of quartz, albite, diopside and amorphous silica that may derived from the use of volcanic ash as pozzolans.
  • Article
    Citation - WoS: 8
    Citation - Scopus: 10
    Interior Plastering of Ottoman Bath Buildings
    (Elsevier Ltd., 2019) İpekci, Emre; Uğurlu Sağın, Elif; Böke, Hasan
    Ottoman baths were peculiar buildings with their function in community life, architectural characteristics and material use. Their interior spaces were exposed to high humidity and temperatures that made the building structure vulnerable to physical, chemical, physicochemical and biological degradations. Plasters used on the interior wall surfaces were the most important agents to protect the structure from deterioration and provide durability. This study aims to exhibit the plaster characteristics of Çinili Bath in İstanbul which was an outstanding example of Ottoman baths and built by Great Architect Sinan. Basic physical properties, raw material compositions, mineralogical, microstructural and hydraulic properties of original brick-lime plasters called as horasan (khorasan) plasters used on the walls were determined by XRF, XRD, SEM-EDS and TGA. Multilayered plaster application together with the use of glazed tiles were observed on the wall surfaces of all interior spaces. The plasters were produced from pure lime and pozzolanic crushed brick or tile aggregates and hydraulic because of the pozzolanic properties of aggregates. They are stiff, compact and durable in hot and humid conditions of bath buildings due to their self-healing properties and the formation of calcium silicate hydrates and calcium aluminate hydrates at the lime-brick interfaces and in the pores of the pozzolanic brick aggregates by the reaction of lime. Characteristics of brick aggregates were compared with the construction bricks used in the building. Their chemical and mineralogical compositions revealed that the aggregates had not been produced from construction bricks. All the results indicated that brick-lime plasters were the most suitable materials for bath buildings to protect the structure from the effect of water. © 2019 The Authors