Toprak-ları ana başlıklar altında çok kısa şöyle özetleyebiliriz. define konusu.
1-Taşlı topraklar
2-Kumlu topraklar
3-Tınlı topraklar
4-Killi opraklar
5-Marnlı topraklar
6-Humuslu toprakalr
7- Kireçli topraklar
1- Taşlı topraklar: İçeriği % 80 taş ve az miktarda topraktan oluşur. Kolay havalanırlar, fakat su tutma kapasiteleri ve besin ihtimali azdır.
2- Kumlu topraklar: % 80 kum ihtiva ederler. İşlenmeleri kolaydır. Su tutmadıklarından bol sulama gerektirirler buda toprktaki besinin yıkanıp gitmesine neden olur. Besince fakir ve genelliklede asit topraklarıdır.
3- Tınlı topraklar: yarıdan fazlası kum ve % 30-50 arasıda kilden meydana gelirler. Tava gelmeleri ve işlenmeleri kolay olduğundan tarım için elverişli topraklardır.
4- Kili topraklar: İçeriğinin yarıdan fazlasını kil oluşturur. Su tutma kapasiteleri yüksektir. Bu nedenle geç tava gelirler. Tava gelmeden işlenmesi halinde toprak tekstürü zarar görür. Ağır topraklar olup işlenmeleri zordur.Kurak zamanlarda toprak katı bir hal alır.
5- Marnlı topraklar: İçinde kum, kil,çakıl ve humus bulunur. Bağcılık bakımından uygun topraklardır.
6- Humuslu topraklariyah enkte bir topraktır. koyu renk olduğu için çabuk ısınıp kolay tava gelirler. Su tutma kapasiteleri iyidir. Besin maddelerince zengindirler. Tava gelince kolay işlenirler.
7- Kireçli topraklar: kil, kum humus ve kireç ihtiva ederler. Balın bir kaymak tabakası bağlarlar. Suyu geçirmezler. Zor işlenen bir toprak çeşididir.
1-) ZONAL TOPRAKLAR ( YERLİ TOPRAKLAR )
Ülkemizde düz ve hafif eğimli alanlarda iklim şartlarının etkisi altında oluşan fiziksel ve kimyasal özellikleri açısından farklı horizonlar ve katlar gösteren topraklardır.
1.1 KIRMIZI RENKLİ AKDENİZ TOPRAKLARI
( TERRA – ROSSA )
Bu topraklar, Marmara Bölgesi’nin güney kesimi ile Ege Bölümü ile Akdeniz Bölgesi’nin tamamında görülmektedir. Kireçtaşı marn kil ve konglomera ve gnayslar üzerine oluşmuş topraklardır. Toprağın rengi kırmızı acık kırmızı ve sarı renktedir. Toprak iri taneli ve killidir. Toprak kireç taşı üzerinde oluşsa bile kireçli bir yapıda değildir bunun sebebi yeterince yıkanmış olmasıdır.
Toros dağlarında 1000 m den yüksek sahalarda toprağın rengi organik madde birikiminden dolayı koyulaşarak kırmızımsı kahve ve kahverengine dönüşmektedir.
1.2 KAHVERENGİ ORMAN TOPRAKLARI
Bu topraklar, Karadeniz Bölgesinde, İç Anadolu’da 1200 m’den
Yüksek alanlarda Trakya’nın kuzeyinde Yıldız Dağlarında İç Batı Anadolu’da ve Güney Doğu Toroslar’da yaygındır. Orman örtüsünün altında geliştiği için toprak organik madde bakımından zengindir ve koyu renklidir. Yağışın fazla olduğu eğimli alanlarda toprak asitli reaksiyon göstermektedir.
1.3 PODSOLÜMSÜ ve PODZOL TOPRAKLAR
Yıllık ortalama sıcaklığın 8°C’nin altında ve yıllık yağış miktarının 1000 mm üzerinde olduğu nemli çok nemli – soğuk ortamlarda kayın, sarıçam ve ladin ormanlarının altında gelişme göstermektedir. Bolu Aladağlar’da, Yıldız ve Doğu Karadeniz Dağlarında ve Uludağ’ın yüksek kesimlerinde bu topraklara sıkça rastlanır. Bu topraklar fazla yağıştan dolayı fazlaca yıkanmışlardır. Fazla yıkanmadan dolayı toprak asit reaksiyonludur ve besin maddeleri bakımından oldukça fakirdir.
1.4 SİEROZEMLER
Yıllık ortalama yağışın 300 mm’nin altında Konya ovasının doğu kesiminde görülen toprak çeşididir. Toprak organik madde bakımından oldukça fakirdir bu topraklar yıkanmanın azlığından dolayı açık renklidir. Karbonat birikiminden ve yıkanmanın azlığında dolayı toprak alkelen reaksiyon gösterir.
1.5 KAHVERENGİ STEP TOPRAKLARI
Yıllık ortalama yağışın 400 mm altında ve yıllık ortalama sıcaklığın 8 – 12 °C arasında değiştiği İç Anadolu Bölgesi’nde, Doğu Anadolu ovalarında step ve uzun boylu step örtüsü altında gelişme gösteren topraklardır.
Yağış azlığından dolayı yıkanma miktarı azdır ve buna bağlı olarak karbonatlar topraktan uzaklaşmamıştır. Bu topraklar alkalen reaksiyon gösteririler. Bu toprakların rengi kahve koyu kahve sarımsı kahve olup üzerinde genel olarak kuru tarım yapılmaktadır
1.6 KETANE ve KIRMIZIMSI KESTANE RENKLİ TOPRAKLAR
Yıllık ortalama yağışın 400 mm üzerinde, yıllık ortalama sıcaklığın
6 – 10 °C arsında bulunduğu İç Anadolu’nun platolarında, İç Batı Anadolu ve Doğu Anadolu’da uzun boylu ot vejetasyonunun altında gelişmişlerdir. Bu topraklar organik madde bakımından oldukça zengindir ve taneli yapıdadır. Üzerlerinde tahıl tarımı yapılmaktadır. Bu topraklar nispeten yıkanmış olduklarından dolayı karbonat bakımından fakir sayılırlar ve hafif asit reaksiyon gösterirler.
1.7 KİREÇSİZ KAHVERENGİ TOPRAKLAR
Bu topraklar, ana materyalin granit, silisli şist, andezit gibi silisli olan ve İç Anadolu’nun kuzey ve doğusu ile İç Batı Anadolu’da 1000 m’nin üzerinde step ormanı veya kuru ormanlar altında gelişme göstermiştir. Besin maddeleri bakımından fakir olan bu topraklar yıkanmanın fazlalığından dolayı hafif asitli reaksiyon gösterirler.
1.8 KIRMIZIMSI KAHVERENGİ TOPRAKLAR
Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nin tipik toprakları olan kırmızımsı kahverengi topraklar yarı kurak karasal iklim şartlarının etkili olduğu step vejetasyonu altında oluşmuşlardır. Sıcaklığın fazla olması ve demirin iyi oksitlenmesini sağaldığı için toprak kırmızı renk almıştır. Bu toprak üzerinde genellikle tahıl tarımı yapılmaktadır.
1.9 ÇERNEZYOMLAR
Yıllık ortalama sıcaklığın 3 – 6 °C, yıllık ortalama yağışın 500 – 700 mm arasında değiştiği Erzurum – Kars dolaylarında 1600 – 2000 m yükseklikteki plato alanlarında bazalt ve neojen karasal depoları üzerinde gelişmiştir. Bu topraklar üzerinde 1 m yi bulan çayır örtüsünden oluşan organik madde sıcaklığın azlığından dolayı yeterince ayrışamamaktadır. Topragın üst kısmı organik madde bakımından zengin alt kısmı ise (1 m altı) kireç bakımından zengindir.
Bu topraklar dünyanın en verimli toprakları olarak kabul edilir ama sıcaklığın yetersiz oluşundan dolayı üzerinde sadece sıcaklığın yererli olduğu alanlarda tahıl tarımı yapılır.
2-) İNTREZONAL TOPRAKLAR
Bu topraklar, ülkemizde aşınmanın devamlı olduğu dağlık alanlarda ve birikmenin hüküm sürdüğü alüvyal ovalarımızda ve dağların eteklerinde yaygın olarak bulunmaktadır. Bu topraklar ana kayanın etkisi altındaki topraklardır. Şöyle ki ana kaya kulu ise toprak kumlu ana kaya tuzlu ise toprakta tuzludur.
2.1 ANA METERYALİN ETKİLİ OLDUĞU TOPRAKLAR
2.1.1 Kumlu – Çakıllı Topraklar
Aşanımın aktif olarak devam ettiği eğimli yamaçlar boyunca aşağıda yayılışları ve özellikleri belirtilen ana kaya üzerindeki kumlu – çakıllı topraklar görülmektedir.
2.1.2 Filişler Üzerindeki Kumlu – Çakıllı Topraklar
Kuzey Anadolu ve Toros Dağları boyunca yer yer şeritler halinde uzanan kum taşı kiltaşı kireçtaşı çakıltaşı tabakalarının üzerinde oluşan topraklardır.
2.1.3 Volkanik Arazilerdeki Kumlu Topraklar
Kum ve mil boyutunda olan volkanik tüf ve kum gibi depoların çözünmesi ile oluşan topraklardır. Doğu Anadolu’da Sarıkamış dolaylarında, İç Anadolu’da Karapınar, Erciyes Karacadağ, Ürgüp – Nevşehir dolaylarında Afyon çevresinde Isparta Gölcük, İzmir Foça civarında ve Kızılcahamam dolaylarında görülür.
2.1.4 Aglomeralar Üzerindeki Çakıllı Topraklar
Yukarıda belirtilen alanlarda ayrıca aglomeralarda ince volkanik malzeme ile karışık çakıl ve blok boyutunda kayalar bulunmaktadır. Bu yerlerdeki topraklarda Aglomeralar üzerindeki çakıllı topraklar denilmektedir. Tarımsal değeri yok denecek kadar azdır.
2.1.5 Kristalen Şist ve Asit İntrüzifler Üzerindeki Kumlu Topraklar
Gnays mikaşist kuvarst, kuvarsit ve kuvarsit şist gibi °°°°morfik kayaçlar üzerinde oluşmuş topraklardır. Bu topraklara Yıldız Bozdağ, Aydın dağları, Güneydoğu Toroslar’da Kahramanmaraş Güney Marmara Bölümünde Kapıdağ yarım adası Doğu Karadeniz de Kaçkar dağlarında Bursa Uludağ’da sıkça rastlanır.
2.2 KALSİMORFİK TOPRAKLAR
Kireçtaşı marn gibi kireçli ana kayanın etkisine bağlı olarak oluşmuş olan topraklardır. Bu guruba vertisol’ler rendzina toprakları dâhil edilebilir.
2.2.1 Vertisol’ler ( Dönen Topraklar )
Killi kireçli depoların yaygın olduğu Muş Ovası, Ergene Ovası, Van Gölü’nün güney doğusunda Bursa – Karacabey arasında Menemen ve Bornova ovası ile Konya havzasının muhtelif yerlerinde Bafra Ovasının güneyinde kil miktarının fazla olduğu kireçli topraklara rastlanır.
Bu topraklarda kil fazla olduğu için yaz aylarında kurudukları zaman 1 m deriliğe kadar çatlaklar oluşur. Bu toprakların üst kısımları organik madde bakımından zengin olduğu için koyu renkli topraklardır. Bu topraklar tarım için elverişli değildirler.
2 2.2 Rendzinalar
Bu topraklar killi – kireçli göl depolarının veya yumuşak kireçtaşının yaygın olduğu İç Anadolu’da, Ege ve Doğu Anadolu’nun çöküntü sahlarında çok yaygındır. Bu topraklar kireçli ve koyu renklidir. Besin maddeleri bakımından zengin olan bu topraklar tahıl tarımı için elverişlidir.
2.3 HALOMORFİK TOPRAKLAR
Bu topraklar delta alanlarımızda toprakların deniz suyuna temas etmesiyle oluşurlar. Toprak oluşumu tersine dönmüştür yani torak toprak olmaktan uzaklaşır. Bu topraklar tarıma elverişli değildir. Ülkemizde delta ovalarının deniz kenarında görülürler.
2.3.1 Solançaklar ( Tuzlu Topraklar )
Bu topraklar Konya Ovası’nın alçak kesimlerinde delta ovarlımızın deniz kenarında Erzurum Ovası’nın merkezi kesiminde görülürler. Yaz aylarında toprakta birikmiş olan tuz buharlaşmanın etkisiyle toprağın üst kısmında birikir. Bu topraklar üzerinde tuzlu topraklarda yetişen otlar yetişir ve tarım yapılmaz
2.3.2 Alkali Topraklar
İç Anadolu’da Ereğli’nin kuzeyi Karapına’ın doğusu ve kuzeyinde görülürler. Bu topraklar kuvvetli alkalen özellik gösteririler. Ana kayada buluna karbonatlar toprağın yüzeyinde birikmişlerdir bu yüzden kuvvetli alkalen reaksiyon gösteririler. Bu topraklar üzerinde tarım yapılmaz ve üzerlerinde nadirde olsa cılız otsu bitkiler yaşar.
2.3.3 Tuzlu Alkali ( Çorak Topraklar )
Bu topraklar iki şekilde oluşmaktadır ya ana kayanın tuzlu ve alkali olmasından yada tuzlu alkali maddeler bakımından zengin olan yer altı ve taban suyunun yüzeye buharlaşmanın ( kapileritenin ) etkisiyle çıkmasının ve birikmenin etkisiyle oluşurlar. Bu topraklara Oltu Narman havzası, Kağızman – Iğdır – Kötek üçgeninde, Şebinkarahisar civarında. Kıyı bölgelerimizde ise Antalya – Serik arasında Burdur Acı göl civarında görülür. Bu topraklar hiçbir işe yaramayan en verimsiz topraklar arasında yer alırlar.
2.4 HİDROMORFİK ve ORGANİK TOPRAKLAR
Bu guruba giren topraklar yılın belli bir bölümünde veya tamamında su altında klan sahalarda, ayrıca yüksek dağlardaki çukur alanlarda ve çayırlar altında oluşmaktadırlar.
2.4.1 Hidromorfik ve Gly Topraklar
Bu topraklar taban suyu seviyesinin yüksek olduğu Muş Ovası, Erzurum Ovalarının doğu kesimlerinde Çukurova’da eski akarsu yataklarında Menderes, Gediz, Yeşilırmak, Çarşamba ve Adapazarı ovalarında toprağın uzun süre su altında kalması ile oluşmuşlardır. Bu topraklar sürekli su altında kaldıklarından dolayı asitli reaksiyon gösteririler ve bu topraklar üzerinde suyu çok seven sazlıklar ve kamışlıklar yetişir buna bağlı olarak ta bu topraklarda organik madde birikimi oldukça fazladır. Bu topraklar oksijensiz bir ortamda oluştuklarından dolayı genelde renkleri boz, yeşil, mavimsi renktedirler.
2.4.2 Yüksek Dağ – Çayır, ve Turba veya Organik Topraklar
Orman sınırının üstünde kalan dağlık alanlarda, özellikle Kuzey Anadolu dağlarındaki alpin çayırlar altında bu topraklara rastlanır. Bu alanlarda toprak oluşum süresi 2 – 4 aylık dönemi geçmez bu durumun bir sonucu olarak toprak kalınlığı 15 – 20 cm geçemez ve toprak asit reaksiyonludur. Bu topalaklar üzerinde alpin çayırlar yetiştiği için organik madde bakımından zengindirler.
2.4.2 Turba ve Organik Topraklar
Bu topraklar göl kenarlarında suyu seven bitkilerin atıkları altında gelişmişlerdir. Bu topraklara Maraş grabeninde Köyceğiz Gölü çevresinde Sultan sazlığında, Simav, Erdek, Abant ve Yeniçağ gölleri kenarlarında Uludağ, Nurdağ ve Aladağlar’daki çukur alanlarda rastlanır
3-) ZONAL TOPRAKLAR TAŞINMIŞ TOPRAKLAR
Devamlı olarak taşkına uğrayan alanlarda oluşan millenme ve aşınmaya uğrayan alanlarda çözülmüş ana materyalin taşınması, toprak oluşumunu engellemektedir. Bu sahalarda hem aşınmaya uğrayan kısımlarda hem de birikmenin olduğu alanlarda toprakta horizonlaşma gerçekleşememektedir. Bu topraklarda sadece A horizonu ( A katı ) oluşur
3.1 ALÜVYAL TOPRAKLAR
Devamlı olarak taşkın ve millenmeye uğrayan delta sahlarında ve taşkın ovarlarımızda bu topraklara sıkça rastlanır. Buralar Çukurova, Asi, Göksu, Köyceğiz, Büyük ve Küçük Menderes, Gediz, Bakırçay, Sakarya, Bafra, Çarşamba, delta ovaları ile Konya ovasının kenarları Muş, Erzurum, Erba ve Niksar ovalarının merkezi kesimlerinde. Alüvyal topraklar akarsular tarafından taşındıkları için ince ve mil boyutundadır. Bu topraklar dikey yönde çok fazla değişiklik gösterirken yatay yönde pek değişiklik göstermezler. Alüvyal topraklar işlemeye uygun ve tarım için elverişli topraklardır.
3.2 REGOSOL’ LER
Kumlu depolar üzerinde bulunan topraklardır. Çoğunluğu kum boyutunda olan asitik karakter gösteren volkanik arazilerde oluşmuşlardır. İç ve Doğu Anadolu bölgesindeki volkanik arazilarde bu topraklara rastlanır. Bu topraklar kumlu oldukarı için bünyelerinde su barındıramazlar suyu hemen alt tabakaya geçirirler. Bu sebepten dolayı toprakta humuslaşma meydana gelemez ve bununda sonucu olarak toprak verimsizdir. Bu toprakların kumlu olması yumrulu bitkilerin yetişmesi için elverişlidir sulama yapılmak şartı ile.
3.3 KOLÜVYAL TOPRAKLAR
Dağların eteklerinde ve yamaçlarında taşınan toprakların birikmesiyle oluşurlar. Bu topraklar iri taneli bir görünüme sahiptir. Bu topraklar bağ bahçe tarımına uygundur. Üzerlerinde ormanlar yetişebilir.
3.4 LİTOSOL’LER ( TAŞLI TOPRAKLAR )
Dağlık alanların eğimli yamaçlarında aşınmanın sürekli devam etmesi nedeniyle ana materyalin çözünmesinden oluşmuş topraklardır. Bu topraklar her dağlık alanın eğimli yamaçlarında oluşamaz ancak anakayanın kalker mermer gibi taşarlın olması gerekir. Bu topraklar tarım için elverişli değildir ve üzerlerinde bitki örtüsü yoktur. Ülkemizde bu topraklara Akdeniz bölgesinde Taşeli platosunda Boz dağlarda Bitlis dağlarında İç ve Doğu Anadolu’daki volkanik konilerde rastlanır.
Antik dönemde ustalar harç ve sıvaların dayanırlıklarını arttırmak için harcın içine kan, yumurta, albümin, peynir, reçine gibi organik veya pişmiş toprak gibi (Kırılmış ve öğütülmüş olarak ) inorganik maddeler eklerlerdi. Bu maddelerden bazıları sertleşmeyi sağlamak, bazıları sertleşmeyi geciktirmek, bazıları ise sertleşmeden sonra dayanımı arttırmak için kullanılmıştır. Bazı yerlerde ise saman, bitki lifleri, hayvan kılları hatta insan saçı kireç ve alçı sıvalarda bağlayıcı olarak kullanılarak dayanıklılıkları arttırılmıştır. Dolgu maddeleri olarak ise kum, puzzolana, kırılmış taş, mermer ve tuğla parçacıkları kullanılmıştır. Harç ve sıvaların dayanımları dolgu maddelerinin ebatları ve kalitesiyle yakından ilgilidir.
a. Horasan Harcı
Kullanılan malzemelerin direncini arttırmak için malzemenin içine yumurta akı, kan, peynir, reçine, pişmiş toprak gibi katkı maddeleri katarak meydana getirdikleri harçtır. Bazı uygulamalarda saman, bitkisel lifler, insan kılları vb. bağlayıcı maddelere karıştırılmış, dayanıklılığın artması amaçlanmıştır. Horasan harcı olarak bilinen harç, içinde pişirilmiş ve öğütülmüş toprak ürünleri katılan bir malzemedir. Bazı uygulamalarda kireç, kum ve çakıl karışımı da görülür.
b. Alçı harçlar
Harçların hazırlanmasında kullanılan diğer bir bağlayıcı malzeme alçıdır. Günümüzden 4.500 yıl önce Mısırlılar, piramitleri, yaklaşık 2 ile 45 ton arasında değişen taş bloklar ve alçı harcı kullanarak inşa etmişlerdir. Alçı harcının bu inşadaki fonksiyonu bağlayıcılık olmayıp taş blokların düzgün yerleşmesinde sürtünmeyi azaltmak olmuştur.
c. Kireç harçlar
Antik dönemlerde çimentonun bulunmasına kadar geçen sürede, kireç yapıların inşalarında kullanılan en temel bağlayıcı malzeme olmuştur. Kirecin elde edilmesinde kullanılan ham madde kireç taşlarıdır
d. Roma betonu
Roma betonu (opus caementicium) modern betona benzer ve agrega (kum, çakıl, kırmataş), bağlayıcı malzeme ve suyun karışımından meydana gelen yapay bir yapı malzemesidir. Agrega aslında çakıl, iri taş-moloz ve tuğla parçaları gibi bir dolgu malzemesidir. Bağlayıcı ise, ıslak agrega (sulandırılmış) ile karıştırılıp, kuruduğunda sağlam bir malzeme meydana getirir. Birçok malzeme, hatta çamur (kil) dahi bağlayıcı madde ve harç olarak kullanılabilir. Tarihsel olarak kireç veya alçıtaşı bağlayıcı madde olarak kullanılmış, moloz taşlarla karıştırılıp kuvvetli bir harç (kireç harcı) meydana getirilmiştir. Roma’nın bu temel yapı karışımına katkısı, birincil bağlayıcı olarak, İtalya merkezinde Baiae yakınlarında ve Vesuvius Dağı’nın eteklerindeki kentlerin çevresinde bulunan özel bir volkanik toz olan Pozzolona’yı (puzolan) ilave etmesidir.
e. Pozzolona
M.Ö.150′ lerde keşfedilen özel bir volkanik toz olan Pozzolona sayesinde Romalılar su altında da uygulama yapmıştır. Genellikle kireç ile karıştırılan puzzolanın su altındaki uygulamalarda saf hali kullanılmıştır. Puzzolona, agrega ile birlikte çok kuvvetli bir harç oluşturur. Roma İmparatorluğunun büyük bir bölümünde benzer volkanik tozlar bulunmamasından dolayı bu yerlerde yerel malzemeler (alçıtaşı veya kireç) bağlayıcı madde olarak kullanılmıştır.
f. Agrega
Kum ve çakıl (veya kırma taş) karışımı olarak bilinir. Genellikle büyüklüğü 1-4 mm arasında olan agrega kum olarak, 8-31,5 mm arasında olan agrega ise çakıl olarak adlandırılır. Agrega aslında bir dolgu malzemesidir ve doğal veya yapay olabilir. Doğal agrega, kum ocaklarından, dere yataklarından ya da deniz kıyısından elde edilir. Yapay agrega ise taşların, bu iş için üretilmiş araçlar (konkasör) ile kırılmasıyla mekanik olarak üretilir. İnşaat mühendisliğinde beton harcından yol kaplamasına kadar çok geniş bir kullanım alanı vardır.
Tabii etkenlerin etkisiyle ufalanma ürünü olup tabiatta hazır rastlanan tanelere iriliklerine göre kum veya çakıl adı verilir. Ufalanma, insan eliyle veya makineler yardımıyla yapılacak olursa kırmızı taş veya sadece kırma denilen agrega elde edilir. Doğal taş yerine tuğla, kiremit gibi yeteri kadar sert ve sağlam bazı sanayi ürünleri veya atıkları da kırma olarak kullanılır. Demek ki, agregalar kırma taş, dışık, çakıl, kum ve benzerleri gibi taneler olup bir bağlayıcı yardımı ile bağlandıkları vakit beton, harç, asfalt veya benzerleri gibi sağlam kütleler meydana getiren cisimlerdir.
‘Horasan harcıolarak bilinen harç, antik dönem insanları tarafından bulunan, içinde pişirilmiş ve öğütülmüş toprak ürünleri katılan bir malzemedir eski dönemlerde yapı ustalarının, kullandıkları malzemelerin mukavemetini arttırmak için; malzemenin içine yumurta akı, peynir, reçine, pişmiş toprak gibi katkı maddeleri katarak meydana getirdikleri harçtır. Çok kuvvetli ve Suya dayanıklı bileşimdir.
Horasan harçlarının özellikleri birçok tarihi yapıdan alınan örneklerde incelenmiştir. Bunlardan, Rodos, Venedik, Girit, bazı Bizans ve daha geç dönem yapıları ile Ayasofya’da, kullanılan horasan harçlarının, kireç/tuğla tozu oranlarının 1/4 ile 1/2 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Bu harçların XRD analizlerinden; bağlayıcı malzemenin, kirecin karbonatlaşması sonucu oluşan kalsit kristalleri ile tuğla tozu ve kirecin reaksiyonu sonucu oluşan kalsiyum, silikat ve alüminat hidratlardan oluştuğu gözlenmiştir.
Bu örneklerin 200–600ºC’da kalsiyum silikat ve alüminat hidratlarda bulunan suyun kaybından ve 700–900ºC’da kalsitte bulunan CO2 kaybından meydana gelen ağırlık azalmalarının değerlerinden, harçların hidrolik özellikleri hakkında bilgi edinilmektedir.
Horasan harçlarında agrega olarak kullanılan tuğlalarının yoğunlukları kireç taşı, granit, bazalt vb. agregalardan daha düşüktür. Bu nedenle, horasan harçları daha hafif ve daha büyük çekme dayanımına sahiptir. Ayasofya’nın kubbesinde kullanılan horasan harçlarının bu özelliklere sahip olması, kubbenin depreme daha dayanıklı olmasını sağlamaktadır.
– Horasan harç ve sıvaları kireç, tuğla kırıkları ve bazen de ince kum karışımı ile elde edilmektedir.
– Bu harç ve sıvalar, çimento harç ve sıvalardan çok daha gözenekli bir yapıya ve daha düşük yoğunluklara sahiptir.
– Horasan harç ve sıvalar kireç ve etkisiz agrega kullanılarak hazırlanan kireç harçlarından (hidrolik olmayan) daha büyük basınç dayanımlarına sahiptir. Bu durum, onların hidrolik özelliğe sahip olduklarını göstermektedir.
– Horasan harçları ağırlıkça yaklaşık 1 kireç, 3 tuğla kırığı karıştırılarak hazırlanmıştır.
– Horasan sıvaların hazırlanmasında kireç daha fazla kullanılmıştır. Bunların hazırlanmasında ağırlıkça %50’nin üzerinde kireç kullanılarak hazırlandığı söylenebilir.
– Özellikle sıcaklık, halvet gibi mekanlarda zeminden yaklaşık 1,5 metreye kadar olan kısımlarda koyu kırmızı renkli ve alt tabakadan daha geçirimsiz üst sıva tabakası kullanılmıştır. Bu tabakalar yapının suyla daha fazla temas eden bölgeleridir. Sıvaların koyu kırmızı rengi hematit kullanılarak sağlanmıştır.
– Horasan sıvaların hazırlanmasında, harçlardan farklı olarak ince taneli tuğla agregalar kullanılmıştır.
– İncelenen bütün horasan harç ve sıvalarda bulunan karbon dioksit/yapısal su oranları 10’un altındadır. Bu nedenle bu harç ve sıvaların hidrolik özellik gösterdiği gözlenmiştir.
– Horasan sıvaların yüzeyinde, iç kısımlarında ve tuğla agregaların içlerinde karbonatlaşan kirecin su ile çözünerek tekrar çökelmesi gözlenmiştir. Bu çökelmelere rağmen, sıvaların bozulmadan günümüze kadar geldiği göz önüne alınırsa bu sıvaların hamam yapıları için kullanılabilecek dayanıklı ideal malzemeler olduğu söylenebilir.
– Hamam yapılarında kullanılan sıvalarda kireç ile doğal puzolan kullanılmayıp suni puzolan olan tuğla kırıklarının kullanılmasının nedeni bu çökelmeler ile açıklanabilir. Agrega olarak kullanılan tuğlaların bu çökelmelere olanak sağlayacak gözenekli yapıya sahip olmalarının, sıvaları daha dayanıklı kıldığı ileri sürülebilir.
– Harç ve sıvalarda agrega olarak kullanılan tuğlaların, kireç ile ara yüzeylerinde ve gözeneklerinde kalsiyum silikat hidrat ve kalsiyum alüminat hidrat oluşumlarının gözlenmesi, bu harç ve sıvaların hidrolik özelliğe sahip olduğunu göstermektedir.
– Horasan harç ve sıvaların hazırlanmasında, tuğla agregalar ile kirecin çok iyi karıştırılarak hazırlandığı tespit edilmiştir.
– Horasan harç sıvaların yapımında kireç ile birlikte az miktarlarda da olsa alçı kullanımı, etringit oluşumundan dolayı onların bozulmalarını hızlandırmaktadır.
– Harç ve sıvalar içinde agrega olarak kullanılan tuğlalar genelde açık veya koyu kırmızı renktedir.
– Horasan harç ve sıvalarda agrega olarak kullanılan tuğlalar, hamam yapı tuğlaları ve günümüz tuğlalarından daha gözeneklidir.
– Harç ve sıva içinde bulunan gözenekli tuğla agregaların, karbonatlaşmış kirecin su ile çözünüp, çökelme süreçlerinde oluşacak bozulmaların önüne geçerek onları daha dayanıklı hale getirdiği söylenebilir.
– Horasan harç ve sıvalarda agrega olarak kullanılan tuğlalar, hamam yapı tuğlaları ve günümüz tuğlaların temel ham maddesini kuvars, albit ve potasyum feldispatlar oluşturmaktadır. Horasan harç ve sıvalarda agrega olarak kullanılan tuğlaları yapı tuğlalarından farklılaştıran en önemli özellik içerdikleri amorf malzemelerin daha fazla olmasıdır. Bunun kaynağı üretimde kil minerallerince zengin doğal ham madde kaynaklarının kullanılmasıdır.
– Amorf malzemelerin, varlığı tuğlalara puzolan özelliğini vermektedir. Günümüz tuğlaları yüksek sıcaklıklarda pişirilmekte (900ºC ve üstü) ve bunun sonucunda amorf yapılar bozulmaktadır. Bu oluşumlar tuğlaların puzolanik özelliklerini azaltmaktadır.
– Tarihi yapılarda kullanılan tüm yapı tuğlaların puzolanik olduğu ve horasan harç ve sıva hazırlanmasında kullanılabileceği görüşü doğru değildir.
– Kullanılmadan önce su ile temas etmemiş haldedirler.
– Suda çözünen tuzları içermemektedirler.
üzerine su dök horasan gerçek kayadan daha geç kurur baya bi süre nemli kalır eğer devamlı suyla temas halindeyse cila yemiş gibi ıslak ve parlak olur bir de zamanında yapan ustası maharetli değilse anakayada emanet gibi durur görmek için iyi bakmak gerek.
Horasan bir sıvadır ve çeşitlidir. Tarihte birçok kavim ve uygarlık horasan sıva kullanmışlardır.
Şunuda belirteyim bazı kaya kütleleri toprak altında nemli kaldığı sürece horasan tarzı duruma gelmektedirler.
Dikkat isteyen bir iştir horasan çok güçlü olmasına rağmen ateş yakılıp sirke döküldügünde dagılır ikincisi dometes salçası hayatta dayanamaz tabi sirkeyle sogukken dökersen sıvı nitrojen bulaşık deterjanından (elde kullanılan) elde edilebilir patlayıcı bir maddedir bir takım kimyasal işlemle deterjandan elde edilebilir.
Horasan da önce küçük bir çatlak yarık yada delik gibi bir yer aranır bu 5 cm kadar olmalıdır. İhityacımız olan 1 adet piknik tüpü, tüpe bağlamak için bir fortum ve 1 adet içi delik kalem gibi bir çubuk bu tükenmez kalemde olabilir içi çıkarılır. Horasandaki çatlak yarık veya deliğe bu hortumun ucunda bağlı olan kalem sokulur ve tüp açılır gaz horasanın soğumasına ve kuvvetini kaybetmesine yol açar böylelikle gücünü kaybeder. Horasanı iyice soğutuncaya kadar tüp açık tutulur tabiki dikkatli olmanız gerekir havasız bir yerde yada gazı sıkıştıracak bri yer olmamalı daha sonra soğuduğuna emin olduğunuz bölgeye bayozla çalışılır ve buz gibi dağıldığını göreceksiniz. TEHLİKELİ MADDE ama dediklerimi uygularken horasanı kırmak yerine kendinizi uçurmayın dikkatli olunuz..
1- limon suyu sirke eşit oranda karıştırılıp , içine bir miktar bunların toplamının 4/1 i yeterli olacaktır saf alkol, alkolle aynı oranda tuz ruhu karıştırılır bunların karıştığı yerde durulmaz maske takmaktada fayda var horasanın üzerine dökülüp yerden uzaklaşılır 2-3 saat için bu horasanı belli bir derinliğe kadar çözer murçla kırılacak hale getirir kazıma neticesinde sertleştiği yerde tekrara dökülmelidir çok derin horasan dökümünde işlem bayağı uzun sürer tahmini her uygulamamda 10-15 santim çözülme yapacaktır.
2- Horasanlı bölge dar bir alan ise saf alkol dökülür ve bir kaç saat bekledikten sonra hürmüz ile ısıtılır çekiçle kırılır.
Tuğla kırığı ve kireç kullanılarak hazırlanan horasan harcı ve sıvaları tarihi yapıların inşasında kullanılan en önemli bağlayıcı malzemelerdendir. Tarihi yapıların korunmasına yönelik yapılacak müdahalelerden önce bunların özelliklerinin bilinmesi ve bu özelliklere sahip harç ve sıva üretilerek koruma çalışmalarının yürütülmesi gerekmektedir. Çimento gibi bilinçsizce seçilen malzemelerle yapılan müdahaleler, tarihi yapıların bozulma sorunlarını artırmaktadır. Bu nedenle, çok sayıda araştırmacı tarihi yapılarda kullanılan harç ve sıvaların özellikleri üzerine çalışmıştır. Bu çalışmalar Eric Hansen ve arkadaşları (2003) tarafından toplanmış ve sınıflandırılmıştır. Bu bibliyografya, konu ile ilgili araştırma yapanlar için önemli bir kaynaktır.
Burada sunacağımız çalışma, tarihi horasan harcı ve sıvalarının en temel özelliklerini tanımlamaya yöneliktir. Bilindiği gibi, horasan harcı ve sıvaları, kireç harçları içinde tanımlan maktadır. Bu nedenle, bu yazıda öncelikle kireç harcı ve sıvalarının hammadde kompozisyonları ve elde edilmeleri konularında özet bilgi verilecek daha sonra horasan harcı ve sıvalarının özellikleri tanımlanacaktır.
Kireç kullanılarak elde edilen harç ve sıvalar, Eski Yunan, Roma ve onu izleyen dönemlerden, çimentonun bulunmasına kadar geçen sürede yapıların inşalarında kullanılmıştır. Kireç harcı ve sıvaları, bağlayıcı olarak kireç ve dolgu malzemesi olarak agregaların karıştırılması ile elde edilir. Kireç harçlarının hazırlanmasında kirecin veya harcın özelliklerini geliştirmek amacı ile kirece veya harca organik ve inorganik maddelerin katıldığı da bilinmektedir. Aşağıda kireç harç ve sıvaları oluşturan bu ham maddeler tanımlanmaktadır.
Kireç: Kirecin hammaddesi, kalsiyum karbonat (CaC03) minerallerinden oluşan kireç taşlarıdır. Bu taşlar ısı ile kalsine olup karbondioksit gazının (C02) yapıdan ayrılması sonucunda kalsiyum oksite (CaO) dönüşürler. Elde edilen bu ürün sönmemiş kireç olarak adlandırılır. Kalsiyum karbonatın kalsinasyon sıcaklığı, 100 % C02 ortamında ve 760 mm civa basıncında 900 °C dır. Bu sıcaklık, C02 derişiminin azalması ile birlikte düşmektedir.
Kalsinasyon sonucunda elde edilen sönmemiş kireç (CaO), su veya havada bulunan nem ile reaksiyona girerek kalsiyum hidroksite dönüşmektedir (Ca(0H)2). Bu ürün, sönmüş kireç olarak adlandırılmaktadır. Kirecin sönmesi için havada % 15 oranında nisbi nemin olması yeterlidir.
Kirecin kalitesini etkileyen birçok etken bulunmaktadır. Kireç taşlarının, yumru büyüklüğü, gözenekliliği, gözeneklilik dağılımı gibi fiziksel özellikleri ve kalsiyum karbonat kristallerinin büyüklüğü sönmemiş kirecin reaktifliğine etki eden en temel etkenlerdir. Bu etkenlerin yanısıra su/kireç oranları, sönmemiş kirecin saflığı, parçacık büyüklüğü, sıcaklık, karıştırma, söndürmede kullanılan suyun saflığı da kirecin özellliklerini etkilemektedir.
Gözenekli, saf ve çok yüksek sıcaklıklarda kalsine edilmemiş kireç taşından elde edilen sönmemiş kireç, suyla daha çabuk reaksiyona girmektedir. Öğütülmüş sönmemiş kireç de su ile daha hızlı bir şekilde sönmektedir. Söndürülme işleminde kullanılan suyun saflığı da söndürülme işlemine etki etmektedir. Eğer su içinde 500 mg/L sülfat veya sülfit iyonları varsa, bu su söndürülme işlemi için uygun değildir .
Sülfit veya sülfat iyonları kirecin yüzeyini kaplayarak söndürülme işlemini geciktirmektedir. Su içinde bulunan şeker ve klorür iyonları ise kirecin söndürülme işlemini hızlandırmaktadır. Deniz suyu, içerdiği klorür iyonlarından dolayı kirecin daha çabuk sönmesini sağlamakla birlikte tuzlanmaya yol açtığı için kullanılmazlar. Söndürülme işlemi sırasında yapılan karıştırma, söndürülme hızını artırarak daha yüksek oranlarda sönmüş kireç elde edilmesini sağlamaktadır.
Söndürme işleminde kullanılan suyun sıcaklığı da elde edilen kirecin kalitesine etki etmektedir. Bu işlem, sıcaklık arttıkça hızlanmakta, ancak yüksek sıcaklık kirecin topaklanmasına neden olmaktadır. Bu ise kirecin plastik olmasını engellemektedir. Bundan kaçınmak için soğutma işlemini hızlı bir şekilde gerçekleştirmek gerekmektedir.
Söndürülmüş kirecin uzun yıllar hava ile temas etmeden bekletildikten sonra kullanılması, Roma ve onu izleyen dönemlerden bu yana bilinmektedir. Roma döneminde kirecin en az üç yıl bekletildikten sonra kullanılması gerektiği ileri sürülmüştür. Kirecin bekletilme süreci uzadıkça, plastik özelliği ve su tutma kapasitesi artmaktadır. Bu süreçte, kireç kristallerinin (portlandit) boyutları küçülmekte ve havanın karbondioksiti ile reaksiyona girecek yüzey alanı artarak karbonatlaşma daha hızlı gerçekleşmektedir.
Agregalar: Kireç harcı ve sıvalarının yapımında dolgu malzemesi olarak agregalar kullanılmaktadır. Agregalar, kireç ile reaksiyona girmeyen (etkisiz) ve reaksiyona giren (puzolan) agregalar olarak sınıflandırılabilir. Etkisiz agregalar; taş ocağı, dere ve denizlerden elde edilen agregalardır. Puzolanik agregalar kireç ile reaksiyona girerek harç ve sıvaların nemli ortamlarda hattâ su altında da sertleşmesini sağlayan amorf silikatlar ve alüminatlardan oluşan agregalardır. Puzolanlar doğal ve yapay olarak iki grupta incelenebilir .
Doğal puzolanlar (tüf, tras, opal vb.) genelde volkanik küllerden oluşmaktadır. Tuğla, kiremit vb. pişirilmiş malzemeler ise yapay puzolan olarak birçok tarihi yapının harç ve sıvalarında kullanılmıştır (Buna ilişkin örnekler, “Horasan Harcı ve Sıvaları” başlığı altında verilecektir). Yapay puzolana bir başka örnek de, pirinç kabuğunun yakılması ile elde edilen küllerdir.
Katkı Malzemeleri: Kireç harçlarının hazırlanmasında kirecin veya harcın fiziksel özelliklerini geliştirmek, karbonatlaşmayı hızlandırmak amacıyla kirece veya harca organik ve inorganik maddelerin katıldığı bilinmektedir. Bunlardan bazıları; kan, yumurta, peynir, gübre, arap zamkı, hayvan tutkalı, bitki suları, kazein gibi malzemelerdir.
Katkı malzemelerinden arap zamkı, hayvan tutkalı ve incirin sütlü suyu yapışkan olarak kullanılmıştır. Çavdar hamuru, domuz yağı, kesik süt, kan ve yumurta beyazı kirecin daha çabuk sertleşmesini sağlamaktadır. Arpa, idrar ve hayvan tüyleri dayanıklılığı artırmaktadır. Şeker, suyun donma erime periyodlarında meydana getirdiği bozulmaları yavaşlatmaktadır. Balmumu, harçtaki büzülmeyi önlemektedir. Yumurta akı, hayvan tutkalı, şeker, süt, mineral ve keten tohumu gibi yağlar ise kirecin plastik özelliğini artırıp kırılganlığı azaltarak, harcın çalışılabilirliğini artırmaktadırlar. Günümüz malzemelerinden polyaminophenoller de kirecin karbonatlaşmasını hızlandırarak daha çabuk sertleşmesini sağlamaktadır.
Kireç Harç ve Sıvaların Sertleşmesi: Harç ve sıvaların sertleşmesi, kirecin havada bulunan karbondioksit gazı ile karbonatlaşması sonucu gerçekleşmektedir. Karbonatlaşma, gaz-sıvı-katı reaksiyonu ile açıklanabilir (Moorehead, 1986). Gaz halindeki karbondioksit (C02) kirecin yüzeyindeki veya gözeneklerindeki yoğuşmuş su (H20) içinde çözünür. Bu çözünmede, hidrojen iyonu (H+), bikarbonat (HC03) ve karbonat (CGy2) iyonları oluşarak su asidik hale gelir. Oluşan asidik suda kireç (Ca(0H)2) çözünürek kalsiyum (Ca+2) iyonları oluşur. Ca+2 iyonları ile C03 = iyonları ile birleşerek kalsiyum karbonatı (CaC03) oluşturur.
Kirecin karbonatlaşmasına etki eden birçok etken bulunmaktadır. Bunlardan en önemlileri su miktarı, karbondioksit gazının derişimi ve kirecin gaz geçirgenliğidir.
Karbondioksit derişiminin artması ile karbonatlaşma artmaktadır. Suyun yokluğunda veya aşırı miktarda varlığında karbonatlaşma çok yavaş olmaktadır. Ortam bağıl nemi de karbonatlaşmaya etki eden başka bir etkendir. Bağıl nem arttıkça karbonatlaşma artmaktadır.
Karbonatlaşma kirecin dış yüzeyinden iç yüzeyine doğru olmaktadır. Bu nedenle, kireç harçlarının ve sıvalarının kalınlığı, kireç/agrega oranları, agrega dağılımları, karıştırma ve bunların sonucunda oluşan gözenekli yapı karbonatlaşmaya etki etmektedir.
Kireç harçları hidrolik ve hidrolik olmayanlar olarak iki grupta tanımlanmaktadır. Hidrolik olmayanlar, kireç ile etkisiz agregaların karışımıyla elde edilmektedir. Bu harçlar; kirecin, havanın karbondioksiti ile kalsiyum karbonata dönüşmesi sonucu sertleşmektedir. Hidrolik harçlar ise hidrolik kireç kullanılarak veya saf kireç ile puzolanların karıştırılmasıyla elde edilmektedir (Lea, 1940). Hidrolik kireç kullanılarak elde edilen harçlar, kirecin kalsiyum karbonata dönüşmesi ve içinde bulundurduğu kalsiyum alüminat silikatların su ile kalsiyum silikat hidrat ve kalsiyum alüminat hidratları oluşturması sonucu sertleşmektedirler. Puzolan kullanılarak elde edilen hidrolik harçlarda ise kireç, puzolanlar ile reaksiyona girerek kalsiyum silikat hidrat, kalsiyum alüminat hidrat, vb. ürünleri oluşturur. Hidrolik harçların mukavemetleri, oluşan bu ürünlerden dolayı hidrolik olmayanlardan daha büyüktür.
Kirecin puzolanlarla olan reaksiyonu için ortamda suyun bulunması gerekmektedir. Bu nedenle, hidrolik harçlar su altında da mukavemet kazanabilmektedir. Yüzey alanı büyük puzolan kullanımı, ortam sıcaklığının yüksek olması, karışıma alçı eklenmesi, bu harçların sertleşme sürecini hızlandırarak daha büyük basma dayanımınlarına sahip olmalarını sağlamaktadır.
Tuğla, kiremit ve benzeri malzemeler, kireç ile karıştırılarak birçok tarihi yapının harç ve sıva malzemesinin hazırlanmasında kullanılmıştır. Bu harç ve sıvalar hidrolik olup ülkemizde, horasan harcı ve sıvaları olarak bilinmektedir. Bu harçlar Roma döneminde “Cocciopesto” (Massazza ve Pezzuoli, 1981), Hindistan’da “Surkhi”, Arap ülkelerinde “Homra” olarak adlandırılmıştır.
Hidrolik özelliklerinden dolayı bu harç ve sıvalar Bizans, Roma, Selçuklu ve Osmanlı dönemi sarnıç, su kuyusu, su kemerleri ve hamam yapılarında kullanılmıştır (Akman ve diğerleri, 1986; Güleç ve Tulun, 1996; Böke ve diğerleri, 1999; Moropoulou ve diğerleri, 2000a; Moropoulou ve diğerleri, 2002a).
Tuğla, kiremit ve benzeri malzemelerin hammaddesi kil (kaolin, illit vb.), kuvars ve feldspat minerallerinin karışımından oluşmaktadır. Bu karışım 600-900 °C larda ısıtılırsa killer sıcaklık derecelerine ve sahip oldukları mineralojik yapıya bağlı olarak farklı puzolanlık derecelerine sahip olmaktadır (He ve diğerleri, 1995; Baronio ve Binda, 1997). Bu sıcaklıklarda kil minerallerinin yapıları bozulmakta ve amorf alümina silikatlar oluşmaktadır.
Bu yapıdan dolayı kalsine edilen killer puzolan özelliğine sahip olmaktadırlar. Eğer kalsinasyon sıcaklıkları 900 °C in üzerinde olursa mullit, kristobalit vb. kararlı minerallerin oluşması sonucunda bu özellik kaybolmaktadır. Tuğlaların hammaddelerinden olan kaolinin ısıtılması ile elde edilen puzolanik aktivite, montmorillonit ve illitden daha fazladır (Ambroise ve diğerleri, 1985). Feldspatlar ise mineralojik yapılarına bağlı olarak farklı puzolanik özellik göstermektedir. Bunlar, kireç ile reaksiyona girerek tetrakalsiyum alümina hidratları oluşturmaktadır. Kuvars mineralleri ise puzolanik aktiviteye sahip değildir.
Horasan harçlarının özellikleri birçok tarihi yapıdan alınan örneklerde incelenmiştir. Bunlardan Rodos, Venedik ve Girit’teki bazı Bizans ve daha geç dönem yapıları ile İstanbul’da Ayasofya’da kullanılan horasan harçlarının, kireç/tuğla tozu oranlarının 1:4 ile 1:2 arasında değiştiği saptanmıştır.
Bu harçların XRD analizlerinden bağlayıcı malzeji menin, kirecin karbonatlaşması sonucu oluşan kalsit kristalleri ve tuğla tozu ile kirecini reaksiyonu sonucu oluşan kalsiyum, silikat ve alüminat hidratlardan oluştuğu gözlenmiştir. Bu 92 örneklerin 200-600 °C da kalsiyum silika ve alümina hidratlarda bulunan su kaybından ve 700-900 °C da kalsitte bulunan karbondioksit kaybından meydana gelen ağırlık azalmalarının oranlarından, harçların hidrolik özellikleri hakkında bilgi edinilmektedir (Bakolas ve diğerleri, 1998; Moropoulou ve diğerleri, 2000b; Biscontin ve diğerleri, 2002).
Agrega olarak kullanılan tuğlaların yoğunlukları; kireç taşı, granit, bazalt vb. agregalardan daha düşüktür. Bu nedenle, horasan harçları daha hafif ve daha yüksek çekme dayanımına sahiptir. Ayasofya’nın kubbesinde kullanılan horasan harçları bu durumu örneklemektedir (Livingston, 1993; Moropoulou ve diğerleri, 2002a). Horasan harçlarının yanısıra kubbede kullanılan yapı tuğlaların da çok gözenekli ve düşük yoğunlukta olması (Moropoulou ve diğerleri, 2002b) kubbenin depreme daha dayanıklı olmasını sağlamaktadır.
Konu ile ilgili ilk çalışma, Süheyl Akman ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilmiştir (Akman ve diğerleri, 1986). Bu çalışmada, Bizans devrinden kalma bir sarnıçta kullanılan horasan harçlarının basma dayanım değerleri belirlenmiş ve onarım amaçlı horasan harçları üretilerek bunların basma dayanım özellikleri incelenmiştir. Bu çalışma, aynı zamanda horasan harçlarıyla ilgili eski yazılı kaynakları içermesi açısından da önemli bir çalışmadır. Horasan harcı ve sıvaları üzerine daha sonra yapılan çalışmalarda, bazı tarihi yapılardan toplanan örneklerin fiziksel özellikleri, kullanılan ham madde oranları belirlenmiş ve laboratuvar koşullarında horasan harcı üretilmiştir. Onarım amaçlı horasan harcı hazırlamaya yönelik olan çalışmaların kısa süreli olması ve kireç ile karıştırılan tuğlaların doğru seçilememesinden dolayı amacına ulaştığını söylemek güçtür.
Osmanlı döneminde horasan harcı hazırlamada kullanılacak tuğlaların yeni ve iyi pişirilmiş olması koşulu şartnamelerde belirtilmiştir. Bize göre, buradaki iyi pişirilme, tuğlanın hammaddesi olan killerin tamamının amorf hale dönüşümün sağlanmasının gerekliliği ile açıklanabilir. En fazla amorf malzemenin elde edildiği sıcaklığın 550-600 °C da gerçekleştiği bilinmektedir.
Yeni pişirilmiş olması ise tuğlanın su ile temas etmeden kullanılarak reaktifliğini yitirmemesinin gerekliliği ile açıklanabilir. Çünkü, su ile aktif hale gelen amorf silikalar, silisik asit üreterek tuğlada olması muhtemel karbonatlarla reaksiyona girerek reaktifliklerini yitirmektedir. Bu koşulların eski şartnamelerde yer alması, horasan harcı ve sıvası hazırlanması ile ilgili oluşan yılların deneyimini ve birikimini ifade etmektedir. Bu birikim, çimentonun yapı malzemesi olarak kullanılmaya başlanması ile birlikte yok olmuştur.
Ülkemizde yapılan çalışmalarda, horasan harcı ve sıvalarında kullanılan tuğla, kiremit vb. malzemelerin puzolanik özellikleri araştırılmamıştır. Yurtdışında ise konu ile ilgili çok az çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalar, tarihi ve günümüz yapılarında kullanılan tuğlaların puzolanik özelliklerini belirlemeye yöneliktir.
Bu çalışmalardan Baronio ve Binda’nın yaptıkları çalışmada (Baronio ve Binda, 1997), tarihi St. Lorenzo Kilisesi’nden (Milano) 600-900 °C aralarında pişirilmiş farklı tuğlalar toplanmış ve bunların puzolanik aktiviteleri incelenmiştir. Bu örneklerde puzolanik etki gözlenmemiştir. Bu sonuç, geçmişte tarihi yapılarda kullanılan ve düşük sıcaklıklarda pişirilen bütün tuğlaların puzolanik özelliğe sahip oldukları görüşünü doğrulamamaktadır. Yine bu çalışmada kaolinitik kil ile yeni tuğla yapımında kullanılan karışımlar 650-750 °C aralarında ısıtıldıktan sonra puzolanik özellikleri incelenmiştir.
Yeni tuğla yapımında kullanılan örneklerde puzolanik özellik görülmezken, kaolinitik kilde bu özellik gözlenmiştir. Bu gözlemlerin sonucunda, tuğlaların puzolanik özelliğe sahip olması için pişirilme sıcaklıklarının 900 °C altında olması gerektiği ve içinde puzolanik özelliği sağlayacak miktarlarda kil minerallerinin olması gerektiği sonucuna varılmıştır. Bu çalışmadan çıkan sonuçların tersine Avrupa’nın çeşitli ülkelerinden alınan ve pişirilme sıcaklıkları 900 °C in üstünde olan tuğlalarda puzolanik özellik saptanmıştır.
Bu sonuçlar, horasan harcı ve sıvası hazırlamada kullanılacak modern veya geleneksel yöntemlerle üretilen tuğlaların puzolanik olup olmadıklarının kontrol edilmesi gerektiğini göstermektedir. Harç ve sıva hazırlamada kullanılacak tuğlaların puzolanik özelliğe sahip olması gerekmektedir. Bu özellik, harç ve sıvaların hidrolik olmasını sağlayan en temel özelliktir. Ülkemizde yürütülen koruma çalışmalarında bu konu göz ardı edilmekte, günümüzde üretilen modern tuğla veya harman tuğlalarının horasan harcı ve sıvası yapımı için uygun olduğu sanılmaktadır.
Konuyla ilgili, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü’nde TÜBİTAK tarafından desteklenen bir çalışma başlatılmıştır (Böke ve diğerleri, 2002). Bu çalışmada tarihi horasan harcı ve sıvalarında kullanılan tuğlaların puzolanik özellikleri araştırılarak, onarımlar için hazırlanacak yeni horasan harcı ve sıvalarında kullanılacak tuğla malzemelerin özellikleri belirlenecektir. Çalışma kapsamında, daha önce temel fiziksel özellikleri belirlenmiş (Böke ve diğerleri, 1999) üç tarihi hamam yapısından toplanan harç ve sıvalarda kullanılan tuğlalar incelenmektedir. Bu yapılar; 14. yüzyıl yapılarından Bursa’da bulunan Ördekli Hamamı ile 15. yüzyıl yapılarından Edirne’de bulunan Saray ve Beylerbeyi Hamamlarıdır.
İncelenen horasan harcı ve sıvalarında kullanılan kireç ve tuğla kırıkları oranları 1/1 ve 1/2 arasında değişmektedir. Harçlarda kullanılan tuğla kırıklarının boyutlarının sıva katmanlarında kullanılandan daha büyük olduğu görülmüştür. Örneklerin dokuları incelendiğinde, kireç ile tuğla kırıklarının birbirine iyi bağlandıkları gözlenmektedir (Şekil 1). Bu, kireç ile tuğla kırıklarının çok iyi karıştırıldıklarını göstermektedir. Aynı şekilde horasan harçları ile yapıda kullanılan tuğlalar da birbirlerine iyi bir şekilde bağlanmıştır.
Horasan harcı ve sıvaları hidrolik özelliklerinden dolayı suya karşı dayanıklıdır. Hamam yapılarındaki sıvalar, su ile doğrudan veya yüksek nemin duvarlarda yoğunlaşması sonucunda sürekli temas halindedir. Sıvanın yapısında bulunan kalkerleşmiş kireç (CaC03), gözenek suyunun içinde çözülmekte ve yeniden çökelmektedir. Bu süreçte, sıva tabakası bozulmaya uğrayarak tabakalara ayrışmasına karşın, çöken kalsiyum karbonat sayesinde kopmamaktadır. Şekil 3’te sıva yüzeylerinde tabakalara ayrışan ancak, çöken kalsiyum karbonatın tutmasıyla sıvanın yapısında kalan katmanlar görülmektedir.
Bu durum sıvaların iç kısımlarında da gözlenmektedir. Yer yer, çözünen kalsiyum karbonat, harç içindeki tuğlaların gözeneklerinde yeniden çökelip, sıvaların dağılmasını önleyerek onları dayanıklı hale getirmektedir (Şekil 4). Bu gözlemler, horasan harcı ve sıvalarının ıslak mekânlar için kullanılabilecek en uygun malzemeler olduğunu göstermektedir.
Harç ve sıvaların XRD ile yapılan mineralojik analizlerinden, kalsit ve kuvars mineralleri gözlenmiştir (Şekil 5). Kalsit, kirecin karbonatlaşması sonucu oluşan, kuvars ise kullanılan tuğlalarda var olan minerallerdir. Harç ve sıva içinde kullanılan tuğlaların XRD analizlerinde ise, kuvars, feldspatlar ve amorf fazlar gözlenmiştir.
Tuğla kırıkları içinde bulunan amorf yapılar kireç ile reaksiyona girerek kalsiyum silikat hidratları ve kalsiyum alüminat hidratları oluşturmaktadır. İncelenen örneklerde bu oluşumların saptanması (Şekil 7) kullanılan tuğla kırıklarının puzolanik özelliğe sahip olduğunu göstermektedir. Bu ürünler harcın basma dayanımını artırmaktadırlar.
Horasan harcı ve sıvaları içinde kullanılan tuğla kırıklarının ve tozlarının EDX ile yapılan kimyasal kompozisyon analizlerinden yüksek oranlarda silikat, alüminat ve daha az oranlarda demir ve alkaliler saptanmıştır. Bu kompozisyonların temel olarak alınması ve Sİ02-Al203-Na20 faz diagramlarının kullanımıyla (Levvin ve diğerleri, 1956) tuğlaların camsı olma sıcaklığının 800-1000 °C arasında olduğunu söylemek mümkündür. Tuğla örneklerinin taramalı elektron mikroskop görüntülerinden ise camsı yapının oluşmadığı saptanmıştır (Şekil . Bu durum, tuğlaların düşük sıcaklıklarda pişirildiklerini göstermektedir. XRD analizlerinde yüksek sıcaklıkta oluşan mullit piklerinin görünmemesi sıcaklığın 900 °C yi geçmediğini göstermektedir.
Çalışma sürecinde Saray Hamamı’ndan alınan bazı geç dönem horasan sıva örneklerinin daha fazla bozulmaya uğradıkları gözlenmiştir. Bu bozulmanın sıvalarda oluşan etringit kristallerinden (Şekil 9) kaynaklandığı saptanmıştır (Böke ve Akkurt, 2003). Etringit kristalleri, alçının varlığında yüksek sıcaklıklarda ve nemde tuğla içinde bulunan metakaolin ile kirecin reaksiyonu sonucu oluşmaktadır. Bu gözlem, alçı katılan horasan sıvaların, hamam sıvası olarak kullanılmasının uygun olmadığını göstermektedir.
Horasan harcı olarak bilinen harç; içinde pişirilmiş ve öğütülmüş toprak ürünleri katılan bir malzemedir eski dönemlerde yapı ustalarının, kullandıkları malzemelerin mukavemetini arttırmak için; malzemenin içine yumurta akı, peynir, reçine, pişmiş toprak gibi katkı maddeleri katarak meydana getirdikleri söylenirdi ama bunun bilimsel bir değeri yoktur.
Modern betona benzer olup, agrega (kum, çakıl, kırma taş), bağlayıcı malzeme ve suyun karışımından meydana gelen yapay bir yapı malzemesidir. Agrega aslında çakıl, iri taş-moloz ve tuğla parçaları gibi bir dolgu malzemesidir. Bağlayıcı ise, ıslak agrega (sulandırılmış) ile karıştırılıp, kuruduğunda sağlam bir malzeme meydana getirir. Bir çok malzeme, hatta çamur (kil) bile bağlayıcı madde olabilir, ve harç olarak kullanılabilir. Tarihsel olarak kireç veya alçıtaşı bağlayıcı olarak kullanılmış, moloz taşlarla karıştırılıp kuvvetli bir harç (kireç harcı) imal edilmiştir.
Roma’nın bu temel yapı karışımına katkısı, birincil bağlayıcı olarak, İtalya merkezinde bulunan (Baiae yakınlarında ve Vesuvius Dağı’nın eteklerindeki kentlerin çevresi) özel bir volkanik toz olan Pozzolona’yı (puzolan)ilave etmesidir. M.Ö.150′ lerde keşfedilen bu malzeme sayesinde Romalılar su altına da harç uygulaması yapabilmişlerdir. Genellikle kireç ile karıştırılan puzolanın, su altındaki uygulamalarda saf hali kullanılmıştır.
Puzolan, agrega ile birlikte olağanüstü kuvvetli bir bağ oluşturmuştur. Roma İmp.’nun büyük bir bölümünde, benzer volkanik tozlar bulunmadığından, bu yerlerde yerel malzemeler (alçıtaşı veya kireç) bağlayıcı olarak kullanılmıştır.Vitruvius harcı oluşturan bağlayıcı, agrega ve su oranlarını ayrıntılı biçimde, kumlar arasındaki kalite çeşitliliğini de göz önüne alarak anlatmıştır. Önerdiği kum/kireç oranları şu şekildedir:
Nehir, kumul ve ocak kumu için : 2/1; 2/1 ve 3/1. Çakıl parçaları ve kırık tuğlalar harca eklenirse, kum/parça/kireç oranı 2/1/1 olur ve bilinen beton elde edilir. Harçtaki su oranı ise %15-20, puzolan eklenmesi halinde puzolan/kireç oranı 2/1 olmalıdır. Bu metodun avantajını temel yapımında ,teras ve özellikle de su yapılarında görmüşlerdir. Rıhtım duvarları, dalgakıranlar, rıhtım tesisleri, köprü ayakları gibi çok büyük yapılar inşa edilmiştir. Mozaik tabanlar için dayanıklı yataklama harcı için de puzolandan yararlanılmıştır.
1. Eğer taşlarla örülmüş bir duvarla karşılaşılırsa ve örülü taşları birbirine horasan harcı ile tutturulmuşsa yapılması gerekenler sırasıyla şunlardır. Hürmüzle iyice ısınması gerekiyor, bir tüp ve Hürmüz işi görür, ısıtıldıktan sonra ilk önce soğuk su dökülür ve soğutulur ardıdan tekrar ısıtılır, yüksek derece de ısıtıldıktan sonra ikinciye sirkeyi iyice yedirerek dökeceksin, ve yarım saat bekleyeceksin, sonra bolyozla duvar aşağıya indirilir, bu kayadan yapılmış ve horasanla kayaların birbirine tutturulmuş hali için geçerlidir.
2. Eğer horasan harçına çok dar bir alanda rastlanmışsa rutubete karşı dayanıklı bir formülle yapılmıştır, yoksa dar alanlarda uzun süreli kalmazdı, onun çözümü için ise horasanlı bölgeye saf alkol dökülecek ve bir iki saat beklenecek, sonra hürmüzle ısıtılacak ve çekiçle kırılacak dar alanlar için çok etkilidir.
3. Yerde kapak veya kaplama horasan harçını geçmek en zorlarındandır , bunun birkaç yolu var, öncelikle saf limon suyu hazırlanacak, hazır konsantre kesinlikle olmayacak ve önceden de sıkılmış olmayacak, limonlar yerinde kesilecek ve suyu orda sıkılacak, sıkılıp üretilen oran kadar eşit düzeyde sirke hazırlanacak, ve ikisini karıştıracaksın, bu karışımın dötte biri kadar oranda da saf alkol ve aynı oranda iyotsuz tuz bu na eklenecek, bu toplam karışımı horasanın üzerine döktüğünde oradan uzaklaşman gerekiyor, ortalama 3 saat sonra 56-60 cm içeriye girilebilir duruma gelir, daha da kalınsa tekrar aynı uygulama yapılacak.
İkinci seçenek, bir plastik kovanın içine 4 litre içilebilir su koyulacak ve içine 1 kg toz şeker 1 kg tuz 1 litre elma sirkesi koyup 10 dakika karıştırılacak, horasanlı bölgeye dökülüp ortalama 7-8 saat beklenmesi gerekiyor, sonra kum gibi dökülür, Sonuç kesin.
Üçüncü seçenek, horasanlı bölgeye ortalama 15 kg toz şekeri eşit bir şekilde yüzeye yayacaksın, sonra üstüne sirke yavaş bir şekilde dökülecek, bunun üzerine de 3-4 cm toprak dökülecek, 1 gün bekletilecek, açıldığında yumuşacık bir örgü ile karşılaşacaksın,
