Evaluation of stone weathering of Aigai bouleuterion after its excavation

Abstract

Arkeolojik alanlar geçmişimize dair daha fazla bilgi sahibi olmak için incelenmeli ve bir bütün olarak korunmalıdır. Bu çalışmada, kazı sonrası ortaya çıkan arkeolojik yapılardaki taş bozulmalarının ve koruma sorunlarının değerlendirilmesi amacıyla, kazı çalışmaları bitmiş olan Manisa'daki Aigai antik kenti meclis binası incelenmiştir. Çalışmanın bir diğer amacı, kazı öncesi olası taş bozulmalarının kazı sonrasına olan etkilerinin ve kazı sonrası oluşan taş bozulmalarının incelenmesidir. Bu amaçla yapı, fotoğraf ve çizimlerle belgelenmiş ve birçok laboratuvar çalışmaları, yapının kazılan bölümlerinden alınan toprak ve taş örnekleri üzerinde gerçekleştirilmiştir. Alınan örnekler XRD, SEM-EDX, TGA ve FT-IR kullanılarak ve kimyasal analizlerle incelenmiştir.Meclis binasında yapı malzemesi olarak kullanılan andezit ve toprak örneklerinde bulunan başlıca mineraller mikrolin, ortoklaz, sanidin, albit, andesine, labradorit, anortit, muskovit, kristobalit, tridimit, kuvars, kiyanit, mullit ve ortoferrosilittir. Yapının önceden gömülü olduğu ortam nötr ortamdır. Tüm örneklerde az miktarda organic madde, karbonat ve çözünen tuz bulunmuştur. Örneklerde bulunan başlıca kil mineralleri, hallosit, illit, kaolinit, montromorrilonit ve saponittir.Kil minerallerinin taş yapısındaki çatlaklara nüfuz ederek oluşturdukları bozulma zonu SEM analizleri ile belirlenmiştir. Buna göre, taşların bozulma zonları dış yüzeylerinden içe doğru 1 cm ile 2,4 cm arasında değişmektedir. Çevrenin ortalama mevsimsel değerleri incelendiğinde kil minerallerinin taşların kazılmasından sonra en fazla bozulma etkisi gösterdiği zaman düşük sıcaklık ve yüksek nem değerlerinin görüldüğü kış aylarıdır.

Archaeological sites have to be investigated and conserved as a whole to have a better knowledge of our past. In this study, Aigai Bouleuterion in Manisa was investigated to evaluate the stone weathering and conservation problems of an excavated archaeological monument. It is also aimed to analyze the weathering process of stone material while buried and the contribution of this process to the deterioration after the excavation. For this purpose, the building was documented by photographs and drawings and several laboratory studies were carried out on both the soil and stone samples collected from the excavated parts of the building. Samples were investigated with by using XRD, SEM-EDX, TGA and FT-IR and chemical analyses.Andesite, used as a building material of the bouleuterion and the soils are both composed of the minerals of microline, orthoclase, sanidine, albite, andesine, labradorite, anorthite, muscovite, cristoballite, tridymite, quartz, kyanite, mullite and orthoferrosilite. Less amounts of organic materials, carbonate and soluble salt contents were found in the samples. The clay minerals found in the samples are halloysite, illite, kaolinite, montmorrillonite and saponite.The penetration of clay minerals to the stone structure, forming a weathering zone with the presence of clay in the cracks was determined with SEM analysis. The weathering zones of the stones range between 1 cm and 2.4 cm from the exterior surface. When the average seasonal values for the environment are examined, the weathering effect of the clays after excavation of stones generally occurs in winter months due to low temperature and high humidity values.