Protection of the marble monument surfaces by using biodegradable polymers
Mermer anıt yüzeylerinin bio-bozunur polimerlerle korunması
- Tez No: 202150
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FUNDA TIHMINLIOĞLU, PROF. DR. HASAN BÖKE, YRD. DOÇ. DR. AYSUN SOFUOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Mimarlık, Çevre Mühendisliği, Chemical Engineering, Architecture, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Hava kirlilii son yüzyılda endüstriyel gelimelere paralel olarak giderek artmıtır. Bu artı günümüzde sadece insan salıını etkilememekte, aynı zamanda tarihi anıtlarda kullanılan mermerler malzemenin bozulmasının artmasına da neden olmaktadır. En önemli hava kirlilii etmenlerinden sayılan kükürt dioksit gazı (SO2), mermer yapısını oluturan kalsit kristalleri (CaCO3) ile reaksiyona girerek alçı taını (CaSO4. 2 H2O) oluturmaktadır. Alçı taı kristalleri kalsit kristallerine göre suda daha kolay çözündüü için yamura açık bölgelerde mermer yüzeylerinde aınmalar görülmektedir. Yamurdan korunan bölgelerde ise mermer yüzeylerinde kabuklanmalar olumakta ve bu kabuklar dökülerek mermer yüzeyinde bozulmalara neden olmaktadır. Geçmite mermerlerin korunmasına yönelik olarak gerek anıtlardan alınan mermerler üzerinde gerekse laboratuar ortamlarında kirli havaya tabi tutulan mermerler üzerinde birçok çalıma yapılmıtır. Mermerlerin polimerlerle kaplanarak yapılan aratırmalarda polimerlerin SO2-kalsit reaksiyonunu azaltmak yerine daha da artırdıı tespit edilmitir. Bio-bozunur polimerler geri dönüebilir ve baka müdahalelere olanak tanımayabilmektedirler aynı zamanda düük gaz ve su buharı geçirgenlikleri vardır. Bu özellikleri göz önüne alarak, projede ta yüzeylerinin bio-bozunur polimerler ile kaplanarak hava kirliinden korunması aratırılmıtır. Çalıma laboratuar koullarında kurulan gaz odasında yürütülmütür. Çalımada mermer yüzeylerinde polylactide (PLA), polyhydroxybutyrate (PHB), zein ve chitosan gibi bio polimerler kullanılmıtır. Polimer kaplanmı ve kaplanmamı olarak düzgün kesilmi mermer plakalar ve yüzey koruyucu olarak mermer yüzeylerinde kükürt dioksitin etkisi ile oluan ürünlerin mineralojik yapıları FTIR kullanarak belirlenmitir. Mermer yüzeylerinde oluan ürünlerin miktarları FTIR ve iyon kromotografisi kullanılarak belirlenmitir. Yüzey morfolojilerindeki deiimler ve oluan ürünler ise taramalı elektron mikroskop (SEM) kullanılarak belirlenmitir. Çalımanın sonucunda, PLA ve PHB polimerlerinin mermer yüzeylerinde alçı taı oluumunu azalttıkları ve bu özellikleri ile korumada kullanılabilecekleri görülmütür.
Özet (Çeviri)
The deterioration of historic buildings and monuments constructed by marble has been accelerated in the past century due to the effects of air pollution. The main pollutant Sulphur dioxide (SO2) reacts with marble composed primarily of calcite (CaCO3), the firs step of decay which called gypsum (CaSO4.2H2O) crust is formed and this process can be accelerated when the surfaces exposed to the rain. In this study, the possibilities of slowing down the SO2-marble reactions were investigated by coating the surface of marble with some bio-degradable polymers: zein, chitosan, polyhydroxybutyrate (PHB) and polylactic acid (PLA) as protective agents. Uncoated control marbles and biodegradable polymer coated marbles were exposed at nearly 8 ppm SO2 concentration at 100 % relative humidity conditions in a reaction chamber for several days. The extent of reaction was determined by leaching sulphate from the marble surface into deionized water and measuring the total concentration of sulphate with ion chromatography (IC). Then, gypsum crust thickness, polymers % protection factor and average deposition velocity were calculated. Concurrently, the ratio and amount of calcium sulfite hemihydrate (CaSO3.½H2O) and gypsum (CaSO4.2H2O) were determined by FT-IR analysis. The surface morphology of SO2 exposed marble to distinguished calcium sulfite hemihydrate and gypsum crystals were determined by Scanning Electron Microscope (SEM). The results of the study showed that SO2-calcite reaction increased in the use of zein, glycerol added zein and chitosan polymers on the surface of marble. While, PHB treated marble surfaces had 5 % increases in the protection factor. The low molecular weight PLA protection factor was 45 % after 85 days exposure. Similar results were observed when the high molecular weight of PLA used. The protection was extended to more than 90 days having 60 % protection factor.
Benzer Tezler
- Doğal taşlara yüzey koruyucu olarak sol-jel yöntemiyle nano katkılı kaplama geliştirilmesi
The development of nano additive coatings by the sol-gel method for the surface protection of natural stones
GÖZDE TEKİN EROĞUL
Doktora
Türkçe
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Perge antik kentinde bulunan Anıtsal çeşme (F3)'nin belgelenmesi ve koruma önerileri
Documentation and conservation proposals for the Monumental fountain (F3) of Perge
FEVZİYE DUYGU AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLSÜM TANYELİ
- Stoudios Manastır Kompleksi – Ioannes Prodromos Kilisesi (İmrahor İlyas Bey Camii – İmrahor Anıtı) koruma projesi ve önerileri
Conservation proposals for the ioannes prodromos church of the stoudios monastery (İmrahor İlyas Bey Mosque – İmrahor Monument)
ESRA KUDDE
Doktora
Türkçe
2015
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ZEYNEP AHUNBAY
- Eyüp Sokollu Mehmet Paşa Medresesi restorasyon projesi
The Restoration project of Sokollu Mehmet Paşa Madrasa
GÖKÇEN TUBA TEMELCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ERSEN
- Anadolu'da M. Ö. 6.-5. yüzyıllarda inşa edilen tümülüslerden örnekler ve mimari içerikleri
Architectural qualities of tumuli built in Anatolia in 6th-5th centuries BC
DUYGU ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Arkeolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEJAT TURGUT SANER