Dilek EKŞİ AKBULUT, Enise Yasemin GÖKYİGİT ARPACI, Didem OKTAY, Nabi YÜZER

Tarihi Yığma Yapıların Onarımında Kullanılan Enjeksiyon Yönteminin (Grouting) ve Kireç Esaslı Enjeksiyon Malzemesinin Zaman İçerisinde Gelişimi

Kültürlerin varlığının belgesi olmanın yanı sıra yaşanan çevrenin önemli bir parçası niteliğindeki tarihi yapıların korunması ve sonraki nesillere aktarılması büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle, zaman içerisinde farklı sebeplerle hasar gören eserler; çeşitli yöntemlerle onarılmakta; yapılan uygulamalarla mimari mirasın sürdürülebilirliğinin sağlanması hedeflenmektedir. Ancak onarım yöntemleri ve malzemeleri hakkında yeterli bilimsel çalışma yapılmadan gerçekleştirilen uygulamalar, kültürel mirasın korunmasının aksine yapıya daha büyük zararlar vermekte, yeni hasarların oluşmasına neden olmaktadır. Tarihi yığma yapı onarımı sırasında sıklıkla kullanılan enjeksiyon yöntemi ve kireç esaslı enjeksiyon malzemeleri hakkında yapılan bilimsel çalışmalar ise uzun bir geçmişe sahip değildir. Özellikle ticari olarak üretilen hazır enjeksiyon malzemeleri hakkında yapılan araştırmalar çok kısıtlı düzeydedir. Uygulama sırasında üretici firmanın bilgi reçetesine güvenilmekte, uygulama öncesi ön test yapılmamakta, tek bir malzeme her yapıya uygulanmakta, özgün yapı özelinde incelenmemektedir. Oysa ki enjeksiyon yöntemi geri dönüşü olmayan bir yöntemdir ve beklenmeyen hasarlardan kaçınmak için yapılan bilimsel araştırmalar büyük önem taşımaktadır. Malzemenin yaygın kullanımına rağmen, halen kireç esaslı enjeksiyon malzemesi hakkında oluşturulmuş ulusal veya uluslararası nitelikte bir standard da yoktur. Bilimsel araştırmalar sırasında literatür verileri göz önünde bulundurulmakta; bu bağlamda konu ile ilgili literatür çalışmalarının önemi daha da artmaktadır. Bu çalışmanın amacı, tarihi yığma yapıların onarımında kullanılan kireç esaslı enjeksiyon malzemesi ve yönteminin literatür taraması ile zaman içerisinde gelişimini incelemek; ivedilikle oluşturulması gereken standartlar ve bundan sonra yapılacak bilimsel araştırmalara katkıda bulunmaktır. Çalışma kapsamında ulaşılabilen kaynaklar doğrultusunda, konu başlıkları kronolojik olarak sıralanmış, öncelikle tarihi yığma yapıların onarımı sırasında uygulanan enjeksiyon yöntemi tanımlanmış; kireç esaslı enjeksiyon malzemesinin gelişimine katkıda bulunan diğer şerbetler ve harçlarla ilgili çalışmalara değinilmiş; kireç esaslı enjeksiyon malzemelerinin ve deney yöntemlerinin gelişimi ele alınmış; son olarak ticari (hazır) enjeksiyon malzemeleri ile Türkiye’de enjeksiyon malzemesinin kullanımı ve yapılan çalışmalara yer verilmiştir.

The Evolution of Grouting and Hydraulic Lime-Based Grout Used in the Restoration of Historical Masonry Buildings

In addition to serving as documentation of cultural existence, historical structures are important part of the living environment. Thus, it is important to transfer them to future generations. Historical buildings that have been damaged over time due to various reasons are in need of conservation and restoration. However, methods applied with lack of scientific research can have harmful effects on the structure and create new damages. The scientific research on hydraulic, lime-based grout that is frequently used in the restoration of historical buildings is insufficient. In particular, the research on commercially sold lime-based grout needs more interest. The injection of grout is an irreversible technique and more scientific research can prevent unpredictable damages. Furthermore, although it is widely used, there are no national or international standards regarding the use of hydraulic lime-based grout. The aim of this study is to analyse the development of the grouting technique and the lime based grouts used in the restoration of buildings with historical masonry structure within the literature review context and to offer a contribution to the required standards and further scientific research. This research is an examination of the available resources in related topics in a chronologic order. First, the technique used to inject the grout during the restoration of buildings with historical masonry is described. Studies performed related to other grouts and mortars that contributed to the development of the use of hydraulic, lime-based grouts are discussed. Then, the development of the hydraulic, lime-based grout material and the test methods for this material are examined. There is also an analysis on the research performed with regard to the commercially available, hydraulic, lime-based grouts. Finally, the previous and ongoing research considering the use of this grout in Turkey is mentioned in the scope of this study,

PDF

___

Adami, C.E., Vintzileou, E., Mouzakis, C., Badogiannis, E. and Kalagri, A. (2012) ’’The Effect of Hydraulic Lime Pozzolanic Grouts on the Mechanical Properties of Three-Leaf Stone Masonry in Compression’’, 8th International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions, October 15-17 2012, p.751-759, Poland.
Aköz, F., Yüzer, N., Çakır, Ö. Ve Kabay, N. (2001) ‘’Investigation of Material Properies of Dolmabahce Palace Reception (Muayede) Hall’s Dome and Vaults’’, 2nd International Congress on Studies in Ancient Structures, July 9-13 2001, V.2, p.659-668, Istanbul.
Alioğlu, E.F., Aydemir, O. ve Sünnetçi, E. (2012) ’’Haseki Hürrem Sultan Külliyesi 2010-2012 Yılları Restorasyonu’’, Vakıf Restorasyon Yıllığı, Sayı:4, s:17-29.
ASTM C 1196-92 (Reapproved 1997) ‘’Standard Test Method for In Situ Compressive Stress Within Solid Unit Masonry Estimated Using Flatjack Measurements, USA.
Baltazar, L., Henriques, F.M.A. and Jorne, F. (2012) ’’Optimisation of Flow Behaviour and Stability of Superplasticized Fresh Hydraulic Lime Grouts Through Design of Experiments’’, Construction and Building Materials, V.35, p.838–845.
Baltazar, L.G., Henriques, F.M.A., Jorne, F. and Cidade, M.T. (2014) “Combined Effect of Superplasticizer, Silica Fume and Temperature in the Performance of Natural Hydraulic Lime Grouts’’, Construction and Building Materials, V.50, p.584-597.
Banfill, P.F.G. and Shimizu,L.E.H. (2016) ‘’Rheology for Natural Hydraulic Limes for Masonry Repair’’, 4th Historic Mortars Conference, 10-12 October 2016, Santorini, p.606-613.
Binda, L., Baronio, G., Tiraboschi, C. and Tedeschi, C. (2003)’’Experimental Research for the Choice of Adequate Materials for the Reconstruction of the Cathedral of Noto’’, Construction and Building Materials, V.17, p.629-639.
Binda, L., Modena, C., Baronio, G. and Abbaneo, S. (1997)’’Repair and Investigation Techniques for Stone Masonry Walls’’, Construction and Building Materials, V.11-3, p.133-142
Binda, L., Moderna, C., Baroni, G. and Gelmi, A. (1994) ’’Experimental Qualification of Injection Admixtures Use for Repair and Strengthening of Stone Masonry Walls’’, 10th International Brick & Block Masonry Conference, July 5-7 1994, Calgary, p.539-548.
Bras, A. and Henriques, F.M.A. (2008) ’’The Influence of the Mixing Procedures on the Optimization of Fresh Grout Properties’’, Materials and Structures, V.42, p.1423-1432.
Bras, A., Henriques, F.M.A. and Cidade,M.T.(2012)’’Rheological Behaviour of Hydraulic Lime-based Grouts. Shear-time and Temperature Dependence’’, Materials and Structures, V.17, p.223-242.
Ceylan, O. ve Ocakcan, T.K. (2013) ’’Fatih Camii 2007-2012 Restorasyonu Uygulamaları’’, Vakıf Restorasyon Yıllığı, Sayı:7, s:43-63.
Çebi, M.Y. (2010) ’’Bir Restorasyon Öyküsü Pertevniyal Valide Sultan Camii’’, Vakıf Restorasyon Yıllığı, Sayı:1, s:67-82.
Çılı, F. (2012)’’Nuruosmaniye Camii Bodrum Kat Ahşap Hatıl/ Gergi Boşluklarının Onarımı’’, Vakıf Restorasyon Yıllığı, Sayı:5, s:99-102.
Çılı, F., Çelik, O.C., Sesigür, H. (2011)’’Süleymaniye Camii Taşıyıcı Sisteminin Onarımı ve Güçlendirme Çalışmaları’’, Vakıf Restorasyon Yıllığı, Sayı:3, p:37-48.
Ekşi-Akbulut, D., Aköz, F. (2014) ’’A System Approach for Examination and Determination in Historical Buildings’’, International Seminar on Structural Analysis of Historical Construction Possibilities of Numerical and Experimental Techniques, V:1, p: 95-103, Italy, November, 10-13 2004.
Eriş, İ., Yüzereroğlu, U. ve Demir, N. (2013) ’’Atik Valide Külliyesi 2011-2013 Yılları Restorasyonu ve Uygulamaları’’, Vakıf Restorasyon Yıllığı, Sayı:6, s:99-114.
Gökyiğit-Arpacı, E.Y. (2016) ’’Tarihi Yığma Yapıların Onarımında Kullanılan Enjeksiyon Malzemesinin (Grout) Performans Değerlendirmesi ve 19. Yüzyıl Tuğla Yığma Yapılarda Örneklenmesi’’, Yüksek Lisans Tezi, Mimarlık Yapı Programı, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
Güleç, A., (1992)’’Bazı Tarihi Anıt Harç ve Sıvalarının İncelenmesi’’, Doktora Tezi, İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Hasol, D. (2009) Mimarlık Cep Sözlüğü, Yapı-Endüstri Merkezi Yayınları, İstanbul, s.169.
Jorne, F., Henriques, F.M.A. and Baltazar, L.G. (2014)’’Injection Capacity of Hydraulic Lime Grouts in Different Porous Media’’, Materials and Structures, V:48, p.2211–2233.
Kalagri, A., Miltiadou-Fezans, A. and Vintzileou, E. (2010) ’’Design and Evaluation of Hydraulic Lime Grouts for the Strengthening of Stone Masonry Historic Structures’’, Materials and Structures, V.43, p.1135-1146.
Luso, E. and Lourenço, P.B., (2016). ’’Experimental Characterization of Commercial Lime Based Grouts for Stone Masonry Consolidation’’, Construction and Building Materials, V.102, p.216-225.
Miltiadou-Fezans, A. and Tassios, T.P. (2012a) ’’Fluidity of Hydraulic Grouts for Masonry Strengthening’’, Materials and Structures, V.45, p.1817-1828.
Miltiadou-Fezans, A. and Tassios, T.P. (2012b) ’’Stability of Hydraulic Grouts for Masonry Strengthening’’, Materials and Structures, V.46, p.1631–1652.
Miltiadou-Fezans, A. and Tassios, T.P. (2013) ’’Penetrability of Hydraulic Grouts’’, Materials and Structures, V.46, p.1653–1671.
Miltiadou-Fezans, A., Kalagri,A. and Delinikolas, N.,(2007) ’’Design of Hydraulic Grout and Application Methodology for Stone Masonry Structures Bearing Mosaics and Mural Paintings: The Case of the Katholikon of Dafni Monastery’’, International Symposium Studies on Historical Heritage, p.649-656, Antalya.
Mora, L., Mora, P., Torraca,G. and Bonito, V.A. (1986) ’’A Coordinated Methodology for the Treatment and Study of the Peristyle Garden Wall of the House of Menander, Pompeii: An Interim Report’’, Case Studies in the Conservation of Stone and Wall Paintings, IIC Conference, September 21-26 1986, Bologna, p.39.
Oktay, D. ve Yüzer, N. (2016)’’Rheological Properties of Lime -based Grouts Utilized for Masonry Consolidation’’, 12th International Congress on Advances in Civil Engineering, 21-25 September 2016, Bogazici University, Istanbul.
Oliveira, D.V., Silva, R.A., Garbin, E. and Lourenço, P.B., (2012)’’Strengthening of Three-Leaf Stone Masonry Walls: An Experimental Research, Materials and Structures, V.45, p.1259-1276.
Papayianni,I. and Pachta,V.(2014)’’Experimental Study on the Performance of Lime-Based Grouts Used in Consolidating Historic Masonries’’, Materials and Structures, V.48, p.2111– 2121.
Papayianni, I., Stefanidou,M.and Pachta, V. (2010)’’Grouts for Injection of Historical Masonries: Influence of the Binding System and Other Additions on the Properties of the Matrix’’, 2nd Historic Mortars Conference HMC2010 and RILEM TC 203-RHM Final Workshop, 22-24 September 2010, Praque, p. 1123-1133.
Peroni, S., Tersigni, C., Torraca, G., Cerea, M., Forti, M., Guidobaldi, F., Rossi-Doria, P., De Rege, A., Picchi, D., Pietrafitta, F.J. and Benedetti, G. (1981) ’’Lime-based Mortars for the Repair of Ancient Masonry and Possible Substitutes’’ Mortars, Cements and Grouts Used in the Conservation of Historic Buildings, November 3-6 1981, Rome, p.63-99.
Sesigür, H. ve Çılı, F. (2014).’’Edirnekapı Mihrimah Sultan Camisinde Yapılan Onarım ve Güçlendirme Çalışmaları’’, Vakıf Restorasyon Yıllığı, Sayı:9,s:72-79.
Silva, B., Benetta, M.D., Porto, F. and Modena, C. (2014)’’Experimental Assessment of In-plane Behaviour of Three-leaf Stone Masonry Walls’’, Construction and Building Materials, V.53, p.149-161.
Teutonico, J.M., McCaig, I., Burns, C., Ashurst, J. (1994) ’’The Smeaton Project: Factors Affecting the Properties of LimeBased Mortars’’, APT Bulletin, V.3-4, p.34-49.
Toumbakari,E.E.,VanGemert,D.and Tassios, T.P. (2000)’’Methodology for the Design of Injection Grouts for Consolidation of Ancient Masonry’’, International RILEM Workshop on Historic Mortars: Characteristics and Tests, May 12-14 2000, Paisely, Scotland, p.395-405.
Türk Dil Kurumu (2007) BSTS/Kimya Terimleri Sözlüğü (II).
Türk Dil Kurumu (2010) BSTS/İnşaat Terimleri Sözlüğü.
Uranjek, M., Zarnic, R., Bokan-Bosiljkov, V. and Bosiljkov, V. (2010) ‘’Problems Related to Grout Injection of Heritage Buildings Walls’’, 8th International Masonry Conference, July 4-7 2010, Dresden, p.124.
Uranjek, M., Bosiljkov, V., Zarnic, R. and Bokan-Bosiljkov, V. (2011) ’’In Situ Tests and Seismic Assessment of A Stone-Masonry Building’’, Materials and Structures, V.45, p.861–879.
Uranjek, M., Zarnic, R., Bokan-Bosilijkov, V. and Bosilijkov,V. (2012a) ’’Performance of NDT, MDT and DT Techniques in Assessing the Effectiveness of Grouting’’, 8th International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions, October 15-17 2012, 3, p.2544-2551, Poland.
Uranjek, M., Zarnic, R., Bokan-Bosilijkov, V. and Bosilijkov,V. (2012b) ’’Lime-based Grouts for Strengthening of Historical Masonry Buildings in Slovenia’’, RILEM Book Series, V.7, p.393-409.
Valuzzi,M.R.(2005) ‘’Requirements for the Choice of Mortar and Grouts for Consolidation of Three-Leaf Stone Masonry Walls’’, RILEM Workshop on Repair Mortars for Historic Masonry, 26-28 January 2005, Delft, p.382-397.
Van Rickstal, F., Leuven, K.U., Toumbakari, E.E., Ignoul, S. and Van Gemert, D. (2003) ‘’Development of Mineral Grouts for Consolidation Injection’’, Katholieke Universiteit Leuven Publications, Belgium.
Vintzileou,E.and Miltiadou-Fezans,A.(2007)’’Mechanical Properties of Three-Leaf Stone Masonry Grouted with Ternary of Hydraulic Lime-Based Grouts’’, Science Direct, Engineering Structures,V.30,p.2265-2276.
Vintzileou, E. (2011)’’Three-Leaf Masonry in Compression, Before and After Grouting: A Review of Literature’’, International Journal of Architectural Heritage: Conservation, Analysis, and Restoration, V.5:4-5, p.513-538.
Wong, K.H. (2006) Assessment of the Grout Used for the Structural Stabilization of the Early Phrygian Citadel Gate at Gordion Turkey, Master of Science Thesis, University of Pennsylvania, Graduate Program in Historic Preservation, USA.
Yüzer, N. ve diğ. (2014-Devam etmekte). ‘’Enjeksiyon Yöntemi (Grouting) ile Onarılmış Tarihi Tuğla Duvarların Yük Altında Davranışlarının İncelenmesi’’ TÜBİTAK 114M256 nolu devam eden Araştırma Projesi.
Yüzer, N., Oktay, D., Ulukaya, S. and Gökyiğit-Arpacı, E.Y., (2015). ‘’Mechanical Behavior of Two-Wythe Brick Masonry Walls Injected with Hydraulic Lime Grout’’, REHAB 2nd International Conference on Preservation, Maintenance and Rehabilitation of Historical Buildings and Structures, p.2:879-889, 22-24 July 2015, Porto.
http://www.icomos.org.tr/Dosyalar/ICO - MOSTR_0623153001387886624.pdf [Erişim tarihi 28 Ocak 2016]