HORASAN HARCI VE ROMA BETONU

Mısır piramitlerinin inşaasında da kullanıldığı tespit edilen ve antik çağlardan beri bilinen Horasan harcına karşın Roma eserlerinin günümüze kadar gelmesini sağlayan opus caementicium'nın sırrının hala çözülememiş olması oldukça şaşırtıcı bir durum ortaya koyar.

İnşaat Mühendisliği'nin 1828 yılında İngiliz Thomas Tredgold tarafından 'Civil Engineering' olarak adlandırılması 'Civil' kelimesinin aynı zamanda kültür anlamına da geliyor olmasından dolayı antik çağlardan bu yana ve ötesinden beri bina yapımının bir 'kültür' işi olmasından kaynaklanır. 

Demek ki bina yapmak aynı zamanda bir 'kültür' işidir. 

Anadolu'da köylerde çamur harcı içine katılan saman gibi güçlendirici malzemeler hala kullanılır. Levant bölgesine has özellikle Filistin bölgesinde ortaya çıkan Epipaleolitik çağın en önemli evresi olan köy yerleşim dönemi olan Natufian (m.ö. 12.500-9500) kültüründen bu yana yapılan ve bugün kısmen elimizde bulunan birçok arkeolojik buluntunun inşa edilmesi sırasında yarısı toprağa gömülü evlerde harçların, taş bağlayıcı olarak kullanıldığı bilinir. Batı Anadolu'da yaşamış olan Lelegler ise taş malzeme arasında hiçbir şey koymazlar duvar yapımında taşları üst üste koyarlardı. Buna bindirme tekniği denilir. Günümüz Bodrum (Halikarnas) ilçesinde bulunan dağlık arazideki şimdiki adı Gökçeler olan Pedasa antik kentindeki bina kalıntılarında bu durum görülür. Antik dönemden bu yana harcın uzun süre kalıcılığı sonucunda zaman ile güçlenen harç betonu üzerine su ile irtibat ettirildiğinde taşa nazaran daha uzun süre ıslak ve nemli kalır...

Dirençli olması için kan katıldığı bilinen Horasan harcı, Roma döneminde ' 'cocciopesto' /diğer adı opus signinum,  Hindistan'da 'surkhi' Arap ülkelerinde 'homra' diye bilinir...Yunanlar bu harca ise yine Horasan adından evrilmiş bir kelime olarak 'korassani' derler. Pişirilmiş kil olarak da bilinen Horasan harcı, hamam inşaatlarının da vazgeçilmez harcı Horasan harcı bu adını antik adı Traxiane olan Horasan kentinden almış ve Osmanlı İmparatorluğu'nda da Horasancılar diye duvar çalışanları grubu vardı.

OPUS SIGNINUM (COCIOPESTO) DAN YAPILMIŞ CANAL ITALICA (SEVILLA/İSPANYA) (Not: İlk uygulamalar m.ö. 256 da Kuzey Afrika'da başlamıştır.)

Deniz suyuna dirençli olduğu bilinen Horasan harcı, hematit içerikli kil, tuğla ve çömlek parçalarının kırılıp ezilerek su ve kireç ile karıştırılarak içine kesin olduğu bilinmemekle birlikte özellikle martı yumurtası akı (yumurtanın sarısı ise yiyecek olarak çalışanlara verilirdi) ve keçi kılı, saman gibi maddeler katılarak elde edilirken Roma betonu olarak bilinen opus caementicium'un içeriğindeki oranlar ise hala tartışılmaktadır. Günümüzde yumurta akı yerine hidrolik kireç kullanılır...

Horasan harcı da pişirilmiş kil özellikli olarak puzolanik etkiye sahiptir. Çünki kil pişirildiğinde içindeki kristalik yapı bozularak amorf yazpı kristalik yapıya geçer bu durumda su ile de birleşince hidrolik bağlayıcılık özelliği gösterir.

Romalılar m.ö. 300 den önce evlerini kerpiçten yapıyorlardı. M.Ö. 27-M.S. 14 yılları arasında hüküm süren Augustus 'Ben Roma'yı kerpiçten yapılmış evler ile buldum, mermerden yapılmış evler ile bırakıyorum' demiştir. Tiber Nehri'nden Roma'ya su getiren ünlü akedük (su kemeri) ise m.ö. 312 yılına inşa edilmişti. Roma yolu olarak bilinen ünlü Appia Yolu m.ö.310 yılından sonra yapılmıştır. İmparatorluk yolları düz olarak yapılırdı. Bunun nedeni dönemeçli yollarda düşmanın pusu kurabilecek olması nedeniyledir.

Antik Roma betonu olarak bilinen opus caementicium  Romalılar tarafından kullanılan beton harçları içinde kullanılan kireç tabanlı puzolan;

'kendi başlarına bağlayıcı özelliği bulunmayan, ancak ince öğütülmüş halde ve rutubetli ortamda kalsiyum hidroksitle reaksiyona girip bağlayıcı özelliğe sahip bileşenler meydana getiren silisli veya aluminli malzemelerdir. Puzolanik malzemelerin betonda kullanımı, esas itibariyle, çimentonun hidratasyou sonucunda önemli miktarlarda ortaya çıkan ve gerek dayanım gerekse dayanıklılık açısından betona her hangi bir olumlu etkisi söz konusu olmayan, kalsiyum hidroksitin bu malzemelerle reaksiyona girerek daha fazla miktarda bağlayıcı özelik gösteren bileşenler oluşturması temeline dayanır. Bu bileşikler hidrolik maddelerinin sertleşmesinde oluşan bileşiklerle benzerdir'

Bu tanıma karşın Romalıların eserlerini bugüne kadar getiren her türlü inşaat ve yolların yapımında kullandıkları m.ö. 100-44 yılları arasında yaşayan Vitruvius'un yazdığı 'Mimarlık Üzerine 10 Kitap' adlı eserde anlatılan puzolan içindeki oranlar günümüzde hâlâ bilinememektedir.

Burada önemli olan kireç ile puzolanın hangi oranlarda karıştırılacak olmasıdır. Bu da Roma harçlarının sırını ortaya koymaktadır. Burada amaç daha iyi ve dayanıklı bir beton elde etmek ve mukavemetin yüksek olmasıdır. İtalya'da yapılan bir denemede değişik oranlarda kireç ve puzolan karışımlarının oluşturduğu betonlara 28, 56 ve 365 gün sonra çeşitli şekilde titreşim, baskı ve darbe uygulanarak testler yapılarak aşağıdaki grafikte gösterildiği üzere içinde en fazla metakaolin olan betonun en dayanıklı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. 

Sonuçta içinde en fazla metakaolin olan puzolan maddesi ile yapılan harçların oluşturduğu betonların dayanıklı olduğu sonucu ortaya çıkmıştı. 

Bir mineral kil içinde bulunan hidroksil iyonu (OH) çözülürse diğer bir deyişle kimyasal formülü Al2Si2O5(OH)4 kaolinin, dehidroksil olmasıyla metakaolin elde edilir. 

İşte Romalıların metakaolini yukarıdaki günümüz modern kimyasında kullanılan formüllerini bilmeden kullandıkları bu metakaolinli harçların oluşturduğu betonlar antik Roma eserlerinin günümüze kadar ulaşmasını sağlamıştır.

                  PRANA NEHRİ ÜZERİNDEKİ JUPİA HİDROELEKTRİK SANTRALI (BREZİLYA)

Partikül yani parçaçık büyüklükleri 0.5-1.5 mikron olan metakaolin katkılı harçlar ilk kez Brezilya'daki Jupia santralının inşaatında 250.000 ton olarak kullanılmıştı. Nükleer atık malzeme depolandığı alanlar da olmak üzere çok dayanıklı binaların yapımında bu madde oldukça fazla kullanılmıştı. 

Horasan harcının Roma betonu ile dayanıklılık karşılaştırmasına gelince...

Bir binanın 200 yıllık yaşam ömrüne göre Horasan harcı zamana göre içinde bulunan maddeler nedeniyle dayanıklılığı artırmaktadır.

Mimar Sinan, Drina Köprüsü, Selimiye Camii gibi eserlerinin çoğunda Horasan harcı kullanmıştır. Horasan harcı kullanılan diğer eserler İstanbul'da bulunan Hürrem Sultan Hamamı, Topkapı Sarayı Müzesi, Ayasofya Müzesi, Çinili Köşk, Süleymaniye Camisi gibi yapılardır. 

Roma betonu da tıpkı Horasan harcı gibi 2000 yıllık geçmişiyle bugünkü betonlardan da daha kaliteli ve dayanıklı olarak Roma'daki Pantheon'un kubbesinin yapımında olduğu gibi Roma eserlerinde çoğunda kullanılmıştır.

ARKEOTEKNO 

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Roman_roads

[2] https://www.concrete.org/tools/frequentlyaskedquestions.aspx?faqid=689