Exposure to atmospheric conditions results of deterioration in historic monuments. and their stones. Limestone conservation presents many problems that have to be investigated in detail. In this study, limestone deterioration and development of its conservation treatments were investigated through examination of the statues carved from karstic limestones in Nemrut Dağ Monument. The decay mechanisms that had major roles in their deterioration during two thousand years of exposure to atmospheric conditions and the development of their conservation treatments involved several types of analyses that were carried out in the field and in the laboratory. Exposed surfaces of limestones having karstic veins, interior crack surfaces were examined and compared with relatively undeteriorated interior parts. Similar limestones from the geological formations nearby were artificially deteriorated by salt crystallization and were also examined for comparison. Standard physical and physicomechanical tests, petrographical analysis, XRD, SEM-EDX and FTIR were used during those examinations. Swelling nature of clays in limestones and their control were quantified by CEC measurements.The micro structure of limestone was observed to be composed of micritic calcite with karstic veins of sparitic calcite crystals. Some karstic zones were found to be preferred sites of dissolution and precipitation of calcium carbonate where swelling action of clays and widening of cracks occurred. Iron oxides that moved through those zones, as well as biological activity were also found to contribute to those phenomena. Preparation of high concentrations of nanodispersive calcium hydroxide solutions was achieved for the conservation treatments of the deteriorated limestone. Success of treatments with nanodispersive Ca(OH)2 solutions targeted to the decay zones were discussed in terms of their ability to control the swelling action of clays, carbonation of nanodispersive solution, and improvement in the physicomechanical properties of treated limestone.

Atmosferik koşullara açık anıtlarda taş bozulmaları da önemli bir sorundur. Bu anıtlarda kullanılan kireçtaşlarının korunmasında çözüm bekleyen birçok sorun bulunmaktadır. Bu çalışmada kireç taşlarının bozulma sorunlarının incelenmesi ve koruma metotlarının geliştirilmesi için Nemrut Dağı Anıtı'nın yapımında kullanılan kireçtaşları çalışılmıştır. Bu anıtta karstik kireçtaşından yapılmış olan ikibin yıllık heykellerin bugün içinde bulundukları bozulmuşluk durumlarından sorumlu olan bozulma mekanizmaları ve koruma yöntemleri arazide ve laboratuvarda çeşitli analizlerle incelenmiştir. Bu amaçlarla, karstik kireçtaşlarının dış koşullara açık yüzeyleri, iç çatlak yüzeyleri incelenmiş ve göreceli olarak bozulmamış iç kısımlarla karşılaştırılmıştır. Benzer yapı gösteren ve Nemrut dağının biraz aşağı seviyelerinden alınan taş örnekler laboratuvarda tuz kristallendirme döngüleri ile eskitilmiş ve heykellerdeki bozulmuş örneklerle karşılaştırılmıştır. Taş örneklerin fiziksel ve fizikomekanik özellikleri standart deneylerle, taşın mikroyapısındaki değişimler, minerolojik ve petrografik özellikleri ise ince kesitlerin polarize mikroskopla analizi, XRD, SEM-EDX ve FTIR analizleri ile incelenmiştir. Kireçtaşlarının çatlaklarındaki killerin şişme özellikleri ve bunların kontrol altına alınması nicel olarak CEC ölçümleri ile yapılmıştır.Kireçtaşının mikro yapısının mikritik kalsitten, ve sparitik kalsit içeren karstik damarlardan oluştuğu izlenmiştir. Bazı karstik bölgelerde özellikle kalsiyum karbonatın çözünme ve tekrar çökelme tepkimelerinin tercih edildiği, killerin bu bölgelerde şişme özellikleri ile çatlaklarının oluşup genişlemesine katkıda bulunduğu tespit edilmiştir. Bu karstik bölgelerdeki bozulmalara demiroksitler ve biyolojik aktivitenin de katıldığı izlenmiştir. Çatlakların oluşmasını ve ilerlemesini kontrol etmek amacıyla yüksek derişimde nano taneli kalsiyum hidroksit çözeltileri hazırlanmıştır. Bozulma bölgelerine özellikle çatlaklara, nano taneli kalsiyum hidroksit çözeltileri ile yapılan koruma işlemlerinin başarıları killerin şişme özelliklerini azaltmaları, nano taneli çözeltinin karbonatlaşma tepkimesinin takibi, ve taşın fizikomekanik özelliklerinin gelişmesinin izlenmesi ile değerlendirilmiştir.