Genel

Binlerce Yıldır Tarihi Yapılarda Kullanılan En Dayanıklı Çimento; Horasan Harcı

Horasan harcı olarak bilinen harç, Türkler 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.

Tarihi horasan harç ve sıvaları agrega olarak tuğla, kiremit ve benzeri malzemelerin bağlayıcı olarak ise kireç ile karıştırılması ile elde edilir. Bu harç ve sıvalar tuğla kırıklarının puzolonik özelliğe sahip olmasından dolayı hidrolik olup ülkemizde, horasan harç ve sıvaları olarak bilinmektedir. Bu harçlar Roma döneminde “Cocciopesto” (Massazza ve Pezzuoli, 1981), Hindistan’da “Surkhi” (Spence, 1974), Arap ülkelerinde “Homra” (Lea, 1940) olarak adlandırılmıştır. Yüzlerce yıllık yapılarla kıyaslanınca 50-60 yıllık betonarme yapıların beli bükülmüş gibi durması aklımıza eski eserlerin nasıl olup da asırlardır sapasağlam kaldığı sorusunu getiriyor. Geleneksel üretim modellerine savaş açıldığı modern zamanlarda pratikliğinden ötürü bir nevi kutsallık atfedilen çimento yokken, binalarda yapı malzemeleri nasıl bir arada tutuluyordu? Çimentonun yerine ne kullanılıyordu yani? Asırları aşıp gelen o yapılarla ilgili bu soruya verilecek cevaplar arasında yapı malzemelerini bir arada tutan harç ‘Horasan’ da yer alıyor.

Horasan Harcı Nasıl Yapılır

Horasan harcı, pişirilmiş ve öğütülmüş toprak yapısı katılarak oluşturulan bir harç çeşididir. Tuğla, kiremit ve benzeri malzemelerin hammaddesi kil (kaolin, illit v.b), 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). Bu sıcaklıklarda kil minerallerinin yapıları bozulmakta ve amorf alümina silikatlar oluşmaktadır. Bu yapıdan dolayı kalsine edilen killer puzolan özelliğine sahip olmaktadırlar.

Çok eski dönemlerde ortaya çıksa da hâlâ kullanılmakta olan bu harç çeşidi, diğer yapı malzemelerine göre oldukça dayanıklı ve yapı için büyük bir sağlamlık deneyimini sunuyor. Aynı zamanda horasan harcının dayanıklılığını artırmak için farklı malzemelerde bu harç içerisine katılarak farklı bir karışım elde ediliyor. Horasan harç ve sıvaları kireç ile puzolanik özellikteki tuğla agregaların yapısında bulunan amorf silikat ve aluminatların suyun varlığında reaksiyona girmesi ve kirecin havanın karbondioksit ile karbonatlaşması ile sertleşirler. Hidrolik reaksiyonlar sonucunda oluşan kalsiyum silikat hidrat ve kalsiyum aluminat hidratlar harç ve sıvanın dayanımını arttırmakta ve suyun altında da sertleşebilmesini sağlamaktadır. 

Horasan harcı ile birbirine bağlanmış olan taşlar, betonlar ayrılması zor bir işleme girmektedirler. Horasan harcı ile yapılan bu işlemde ilk olarak hürmüzle ısıtma işlemi yapılması gerekmektedir. Isıtıldıktan sonra ilk soğuk su dökülür ve ardından tekrar soğutulur. Soğutulduktan sonra tekrar ısıtılan hürmüz üzerine sirke dökülür ve yarım saat beklendikten sonra balyoz ile vurularak duvar yıkılır. Ancak bu işlem zorlu ve bir hayli uğraştırıcı bir işlemdir. Bu nedenle horasan harcı kullanılan bir yerde ekstra dikkat edilmesi gerekmektedir. Horasan harcı tarihin en dayanıklı harç yapısını sunmakta ve binalarda daha sağlam bir ortam oluşturmak için eski dönemlerden beri kullanılmaktadır. Günümüzde çoğu eski bina yapılarında horasan harcı kullanılmıştır

Horasan Harcının Tarihçesi

Horasan harcı kullanılmadan önce çamur kullanılmıştır. Çamur inşaat alanının ilk kullanılan malzemeleri arasında sayılmaktadır. Ardından gelişen Roma, dünyaya kireç harcını sunmuştur. Ancak bu harç dışında, horasan harcı bulunmuş ve içerisine yumurta akı, peynir, reçine, pişmiş toprak gibi malzemeler koyularak daha sağlam bir hale getirilmiştir. Roma betonu ile tarihte karıştırılmasının nedeni ilk olarak harç kapsamında aynı şekilde yapıma sahiptirler. Ancak roma kireci için kil kullanımı yapılmıştır. Dayanıklı bir malzeme olsa dahi horasan harcı kadar etkili bir dayanıklılığa sahip olmamakla birlikte yapılarda horasan harcı daha sık kullanılmıştır.

Hidrolik özelliklerinden dolayı bu harç ve sıvalar, Bizans, Roma, Selçuklu ve Osmanlı dönemi sarnıç, su kuyusu, su kemerleri ve hamam yapılarında kullanılmıştır 

Harçlar çeşitlilik arz ederken, horasan harç ve sıvaları kireç harç ve sıvaları içinde tanımlanıyor. Kırıldıktan sonra öğütülüp toz haline getirilen kiremit, tuğla, çömlek vb. pişmiş killere ‘Horasan’ deniyor. Horasan harcı ise Horasanın belli oranlarda kireç, su ve bazı katkı maddelerinin eklenmesiyle üretilen bağlayıcı ve taşıyıcı özelliğe sahip bir malzeme. Bazı uygulamalarda harcın içerisine kum katılırken, bazılarında ise nohut büyüklüğünde, parçalar halinde tuğla, kiremit kırıklarına rastlanır. Bu ikinci grup harçlar, yapıda kullanılan yontulmuş taşları birleştiren, bağlayan klasik harçlardan farklı. Fonksiyonları bakımından günümüz betonuna eşdeğer olan bu harçlara da “horasan” denilse bile bunların “Horasan betonu” diye adlandırılmaları gerekiyor.

Harcın Mısır’daki Gizeh piramitlerinde ve Asur şehirlerinde kullanıldığına dair bulgulara ulaşılmış. Horasan harç ve sıvaları Roma, Bizans, Selçuklu ve Osmanlı dönemi yapılarında, İstanbul’da Ayasofya, Süleymaniye camileri, Rumeli Hisarı, Sultanahmet külliyesi gibi tarihi yapılar dışında sarnıç, su kemerleri ve hamam gibi yapılarda da kullanılmış.

Osmanlı döneminde inşaat ustaları sınıflandırması yapılırken, “horasancı” denilen bir usta grubu da bulunurmuş. Horasan harcının “keyl” adıyla, hazır olarak satın alındığı da olurmuş. Horasan harcı mukavemet açısından, kireç harçlarından üstün. Ayrıca, renginden dolayı tuğla yapılarda bir ahenk oluşturması Horasanı estetik açıdan diğer harçlara kıyasla daha tercih edilir yapmış. Eski yapılarda taşları birbirine rabt eden Horasan harcı yine o yapıların restorasyonunda da vazgeçilmez yapı malzemesi olarak kullanılıyor. Çünkü Horasan harcının taşla ortaya koyduğu uyumu çimento gösteremiyor.

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 (Sickels, 1981). 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, İdrar 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 karbonatlaş-masını hızlandırarak daha çabuk sertleşmesini sağlamaktadır (Medicİ ve diğerleri, 2000).

Kireç Harç ve Sıvaların Sertleşmesi

Harç ve sıvaların sertleşmesi, kirecin havada bulunan karbondioksit gazı ile karbonatlaşması sonucu gerçekleşmektedir. Karbonatlaşma, gaz-sıvı-katı reaksiyonu İle açıklanabilir (Mo-orehead, 1986). Gaz halindeki karbondioksit (C02) kirecin yüzeyindeki veya gözeneklerin-deki yoğuşmuş su (H20) İçinde çözünür. Bu Çözünmede, hidrojen iyonu (H+), bikarbonat (HCO,) ve karbonat (CO,2) iyonları oluşarak su asidik hale gelir. Oluşan asidik suda kireç (Ca(OH)j) çözünürek kalsiyum (Ca+2) iyonları oluşur. Ca+2 iyonları ile COj= 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 (Van Balen ve Van Gemert, 1994). Karbondioksit derişiminin artması ile karbonatlaşma artmaktadır. Suyun yokluğunda veya aşırı miktarda varlığında karbonatlaşma çok yavaş olmaktadır. Ortam bağıl nemi de karbonatlaş-maya etki eden başka bir etkendir. Bağıl nem arttıkça karbonatlaşma artmaktadır (Swen-son ve Sereda, 1968).

Karbonatlaşma kirecin dış yüzeyinden İç yüzeyine doğru olmaktadır. Bu nedenle, kireç harçlarının ve sıvalarının kalınlığı, kireç/agre-ga oranları, agrega dağılımları, karıştırma ve bunların sonucunda oluşan gözenekli yapı karbonatlaşmaya etki etmektedir.

Bağlayıcı Malzeme Kireç, Agrega İse Tuğla ve Kiremit Kırıkları

Horasan harç ve sıvalarında bağlayıcı olarak kireç, agrega olarak ise tuğla veya kiremit kırıkları gibi pişirilmiş toprak malzemeler kullanılmış. Kırma taş, tuğla kırıkları, çakıl, kum gibi dolgu maddelerini birbirine bağlayarak, bir mânâda yapıştırarak, yapay taş oluşumuna imkan tanıyan malzemelere ‘bağlayıcı’ deniyor. Horasan harcı yapımında kullanılan bağlayıcı malzeme ise kireç. Harçta ‘agregalar’ var ayrıca. Agregalar harç ve sıva üretiminde bağlayıcı maddelerle birlikte kullanılıyor. Mineral kökenli, farklı boyutlardaki bu malzemeler doğal veya yapay özellikteler. Kum ve çakıllar doğal agrega iken kırma taşlar, yüksek fırın cürufları, pişmiş killer ve bunların geliştirilmesiyle elde edilmiş olan maddeler ise yapay agrega oluyor. Başta kum olmak üzere, tuğla ve kiremit kırıkları, kırılmış taş, mermer, yüksek fırın cürufları ve küller eski yapılarda kullanılmış agregalar olarak biliniyor.

Tarihi Horasan Harcı ve Sıvaları

Kireç harçları hidrolik ve hidrolik olmayanlar olarak iki grupta tanımlanmaktadır (Lea 1940). 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 İle kalsiyum silikat hidrat ve kalsiyum alüminat hidratları oluşturması sonucu sertleşmektedirler (Lea, 1940). Puzolan kullanılarak elde edilen hidrolik harçlarda ise kireç, puzolanlar ile reaksiyona girerek kalsiyum silikat hidrat, kalsiyum alüminat hidrat, vb. ürünleri oluşturur (Lea, 1940). Hidrolik harçların mukavemetleri, oluşan bu ürünlerden dolayı hidrolik olmayanlardan daha büyüktür (Lea 1940; Akman ve diğerleri, 1986; Tunçoku, 2001)

Kirecin puzolanlarla olan reaksiyonu İçin ortamda suyun bulunması gerekmektedir. Bu nedenle, hidrolik harçlar su altında da mukavemet kazanabilmektedir. Yüzey alanı büyük puzolan kullanımı (Shi ve Day, 2001), ortam sıcaklığının yüksek olması (Shi ve Day, 1993), karışıma alçı eklenmesi, bu harçların sertleşme sürecini hızlandırarak daha büyük basma dayanımınlarına sahip olmalarını sağlamaktadır (Lea, 1940).

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 “Coc-ciopesto” (Massazza ve Pezzuoli, 1981), Hindistan’da “Surkhi” (Spence, 1974), Arap ülklerinde “Homra” (Lea, 1940) olarak adlandırılmıştır.

Islak mekânlar için en uygun yapı malzemesi

Hamamlardaki sıvalar su ile doğrudan veya yüksek orandaki nemin duvarlarda yoğunlaşması sonucu sürekli temas halinde olur mâlûm. Hidrolik özelliklerinden dolayı horasan harcı ve sıvaları da suya karşı dayanıklı bir mahiyet arz ediyor. Hidrolik harçlarda kullanılan malzeme, su ile kimyasal reaksiyona girerek katılaşır. Sıvanın ihtiva ettiği kalkerleşmiş kireç, gözenek suyunun içinde çözülüp yeniden çökelir. Bu süreçte sıva tabakası bozulup tabakalara ayrışır ancak çöken kalsiyum karbonat sayesinde kopmaz. Bu durum sıvaların iç kısımlarında da gözlenir. Sıvada yer yer çözünen kalsiyum karbonat harcın içerdiği tuğlaların gözeneklerinde tekrar çökelip sıvanın dağılmasını önler ve daha dayanıklı olmasını sağlar. Bu açıdan bakıldığında suyla iç içe olan mekânlar için horasan harcının en uygun yapı malzemesi olduğu anlaşılıyor.

Deniz suyuna karşı direnci çok yüksek

Bu tür harçların suya, özellikle deniz suyuna karşı dirençleri oldukça yüksek. Bu nedenle nem oranının yüksek olduğu deniz kıyısı şehirlerinde Horasan harcı ve sıvası oldukça yaygın olarak kullanılmış.

Kireç, tuğla kırıkları ve kimi zaman da ince kumun çok iyi karıştırılmasıyla elde edilen Horasan harcı ağırlıkça yaklaşık “1 kireç-3 tuğla kırığı” karıştırılarak, sıva ise ağırlıkça yüzde 50’nin üzerinde kireç kullanılarak hazırlanıyor. Sıvada harçtan farklı olarak ince taneli agregalar kullanılıyor. Kimi tarihi yapıların harcında yumurta akı kullanıldığı ifade edilir günlük sohbetlerde. O yapıların inşâsında kullanılan harç nedir bilmiyoruz ancak horasan harç ve sıvalarında yumurta akı tesbit edilmiş değil. Horasan harcı ve sıvaları çimentoyla imal edilen harç ve sıvalara göre daha gözenekli bir yapıya ve daha düşük yoğunluğa sahip.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.