Environmental interaction properties of marble used in the restoration of historical monuments (Dalyan-Kaunos)

Tarihi anıtların restorasyonunda (Dalyan-Kaunos) kullanılan mermerlerin çevre etkileşim özellikleri

Özet

Bu çalışma Afyonkarahisar-İscehisar yöresinde çıkartılan ince ve orta kristalli mermerlerin Muğla çevresindeki antik Kaunus kenti Liman Agorası Çeşme Binasının restorasyonunda kullanımı öncesi, laboratuar ortamında çevre etkileşim özellikleri belirlendi. Araştırma, mermerlerin restorasyonda kullanılabilirliğinin belirlenmesine ilişkin elde edilen sonuçları içermektedir. Bu kapsamda önce mermer numunesi üzerinde bir dizi karakterizasyon (mineralojik ve petrografik inceleme, fiziko-mekanik ve kimyasal testler) çalışması yapılmıştır. Daha sonra hidroklorik asit, asetik asit ve nitrit asit çözeltisi %2,0, %1,2, %0,9, %0,6 konsantre kullanılarak, mermerlerin asit ortam etkileşimi analizleri yapılmıştır. Test sonuçlara göre mermer örnekler >%95 ince ve orta kalsit kristallerinden oluşmaktadır. Porozite oranları % 0,37-1,24, permeabilite 0,58-1,52 x $10^ {-2}$ mD, özgül kütle 2740-2760 kg/m3, su emme % 0,21-0,84, basınç dayanımı 68,16-65,41 Mpa'dır. Farklı asit çözeltisinde yapılan analizlerde mermer numunelerinde konsantre yüzdesi artışı ($psi$ ) zamana bağlı olarak (24-168 saat) ağırlık kaybı yüzdesinde ($Delta$ w) bir yükselme olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca farklı çözeltilerde pH değeri düştükçe ağırlık kaybı yüzdesinin alt ve üst limit değerleri yükselmektedir. Araştırma sonucunda ince kristalli mermerin restorasyonda kullanıma uygunluğu belirlenmiştir.

Abstract

The results of this study were to determine the suitability of fine and large crystalline marble from the Afyonkarahisar-Iscehisar region of Turkey, for use in the restoration of the Harbor Agora Foundation, located in Kaunos, one of the antic cities surrounding Mugla Province. The study presents the results obtained in relation to the usability of the marble for restoration. Marble samples were exposed to environmental interactions under laboratory conditions and then a series of characterization tests (mineralogical and petrographic examination, physic-mechanical and chemical tests) were accomplished an acidic environmental interaction of the samples was analyzed, using hydrochloric acid, acetic acid, and nitric acid solutions at 2.0%, 1.2%, 0.9%, and 0.6% concentrations. The test results indicated that the marble was composed of (> 95%) a fine and large calcite crystalline structure, had a porosity ratios of 0.37%-1.24%, a permeability of 0.58-1.52 x $10^ {-2}$ mD, a density of 2740-2760 kg/m3, a water absorption capacity of 0.21%-0.84%, and a compressive strength of 68.16-65.41Mpa. The analyses made with different acid solutions showed an increase in the weight loss percentage ($Delta$ w) depending on the concentration percentage ($psi$ ) and length of exposure (24-168 h). In addition, the upper and lower limit of the weight loss percentage was observed to increase as the pH value decreased i n the different solutions. The results suggest that fine-crystalline marble is suitable for use in the architectural restoration.