15. seramikler ve pişmiş toprak Ürünlerkisi.deu.edu.tr/burak.felekoglu/15.seramik.pdf ·...

1

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

15. Seramikler ve Pi15. Seramikler ve Pişşmimişş

Toprak Toprak ÜÜrrüünlernler

YAPI MALZEMESİ

- I

2

iyonik bağ

dışında kovalent

bağa, kristal ve amorf yapılara da rastlanır.

çoğunlukla oksijendir

güçlü

iyonik bağametalmetal



esneklik

dayanım :):(

3

-Kristal seramikler

-Amorf seramikler

13. Bölümde incelenen camlar

-Cam bağlı

seramikler

kristalleri camsı

bir matriksle

bağlanmış

pişmiş

toprak ürünleri

olup,

bu bölümün esas konusunu oluşturur.

-Çimentolar

kristal veya amorf kısımlardan oluşabilen bağlayıcı

madde: Yapı

Malzemesi-II



4

Yunanca kil: keramos

İlk pişmiş

toprak malzeme: kerpiç

ve çamur

Sümerler, Akadlar

ve Babilliler:-

duvar yapımında,

-

kanalizasyon sistemlerinde -

hatta yazı

tabletlerinde

Çin seddi



Pişmiş

Toprak Ürünleri

5

M.Ö. XX. yüzyılda Romalılar ilk kiremit

M.Ö. XIII. yüzyılda Çinliler porseleni

M.Ö. IV. yüzyılda Türkler Orta Asya'da ilk sırlı seramiği üretmişlerdir.

M.S. XIII. yüzyılda Selçuklular devrinde,



Pişmiş

Toprak Ürünleri

6

Kil çoğunlukla Al2

O3

ve SiO2

oksitleri karışımı

olup, içerdiği diğer metal oksitler

nedeniyle bir çok gruba ayrılabilir. Bu metal oksitler; Fe2

O3

, MgO, Cr2

O3

, alkali ve toprak alkali oksitler...



Pişmiş

Toprak Ürünleri

Kil 2 mikrondan küçük mineral taneciklerinden oluşan sediment

kayaç

oluşur.

7

Islak halde plastik -

istenen form verilebilir.



Pişmiş

Toprak Ürünleri

levha şekilli mikro yapısı

8

Killer yüksek sıcaklıklara dayanıklılıkları

açısından üç gruba ayrılabilir.

a) Refrakter

Killer

-

Bu killer yüksek oranda Al2

O3

(% 40) içerirler. Ergime sıcaklığı

1600oC'nin üzerinde olup,

ateş

tuğlası

üretiminde kullanılırlar.

b) Yüksek Ergime Dereceli Killer

-

1350 –

1600oC

ergime sıcaklığı

olan bu killerde, düşük oranlarda kuvartz, mika ve kalker vardır. Bu tip killer, yer döşeme tuğlası, dış

cephe kaplama tuğlası

yapımında kullanılır.

c) Düşük Ergime Dereceli Killer

- Ergime sıcaklığı 1350oC'nin altında olan bu killer; kum, kalker, demir

oksitler, mika ve diğer yabancı

maddeleri içerebilirler. Bunlar normal tuğla ve kiremit

yapımında kullanılırlar.



http://www.atestugla.com/refrakter_malzemeler.html

9

Tuğla yapımı

için en uygun killerin

illit

ve kaolinit

türünden killer olduğu söylenebilir.



Montmorillinit

ve Hal- loysit

cinsi killer su

aldıklarında fazla şekil değişimi yaptıklarından tuğla yapımı

için uygun

değillerdir.

10

Alüminyum metaldir, fakat oksijenle yapmış

olduğu

Al2

O3bileşiği bir seramiktir.

Al2

O3

’in alüminyuma göre yüksek sıcaklık gibi değişik çevre şartlarında stabil bir kimyasal yapıya ve yüksek bir ergime sıcaklığına (2020C) sahip olması

gibi iki

üstünlüğü vardır

(alüminyumun ergime sıcaklığı

660C’ dir).

Al2

O3

bu özelliklerinden dolayı

yüksek sıcaklığa dayanıklı

refrakter

malzeme

olarak kullanılır.



11

1. Kum -

Doğal olarak kilin içinde bulunan çok ince kum fazla plastisiteyi

önlediğinden

yararlıdır.

Tuğla yapımında kilin içerisinde % 20 -

% 30, kiremit yapımında % 10 -

% 20 kum bulunması

arzu edilir. Gereğinde

dışarıdan kum, plastisiteyi

kontrol amacıyla katılır. Bu tip maddelere yağ

alıcı

maddeler denir.



Kilin içinde bazı

yararlı

ve zararlı

yönleri olabilecek şu yabancı

maddeler bulunabilir (5):

12

2. Demir -

Kilin kitlesi içinde demir sülfat ve demir oksit hidratları

şeklinde bulunan demir, pişmiş

toprak malzemeye

kırmızı

rengini

verir.

Demir oranı

% 8 ile % 10 mertebesini aşarsa, keramik malzemede pişirme sırasında şişme ve çatlamalar, tuğla

yüzeyinde çiçeklenme, boya akmaları

görülebilir. Demir bileşikleri ateşe dayanıklılığı

düşüren öğelerdir.

3. Kalker -

Killerde ince malzeme olarak bulunan CaO miktarı

% 8'i aştığı

takdirde, tuğlanın rengi sarıya dönüp, şekil

bozuklukları

ve çatlamalar

görülür. Az miktarlarının ise bir zararı

yoktur.



13

4. Organik maddeler -

yüzey görünümü

ve dayanım

5. Suda eriyici tuzlar -

sülfat ve klorür tuzları

< % 1.5. Fazla miktarda eriyici tuzlar malzeme yüzeyinde, çiçeklenme

ve pullanma

yapar.



14

1-

Karışımın Hazırlanması

- İlk aşamada karışım öğütülür

ve çamur haline getirilir. Bir süre bekletilerek kararlı

bir

durum alması

sağlanır. Bu sürece "çürütme" adı

verilir.



Seramik üretimi üç

aşamalıdır.

15

2. Şekillendirme ve Kurutma - Hazırlanan karışım değişik yöntemlerle

istenen forma getirilir. Şekillenen karışım uygun iklim koşullarında açık havada, gölgede kurutulur.

Daha modern kurutma yöntemi ise nemi kontrol ederek yaklaşık 80oC'de belirli sürede kontrollü

olarak

kurutmaktır.



Seramik üretimi üç

aşamalıdır.

16

Şekillendirmede kullanılan yöntemler:

Presleme -

(ateş

tuğlaları, izolatör fincanları, oto bujileri vb.)

Ekstrüzyon

-

(düşey ve yatay delikli tuğla)

Döndürme -

(testi, saksı

vb.)

Kalıplama -

(Düşük kaliteli harman tuğlası, kiremit vb.)

Dökme -

Kil süspansiyon haline getirilir ve içine dağıtıcı deflokülant

maddeler katılır. Kararlı

hale getirilen süspansiyon

yavaşça alçı

kalıplara dökülür. Alçı

suyu emer ve kil çepere yapışır. Sıhhi tesisat malzemeleri (lavabo, eviye vb.), çaydanlıklar bu yöntemle şekillendirilir.



17



18

Seramiklerin yüzeylerine geçirimsizliği sağlamak üzere sırlama yapılır.

Metallerde korozyondan koruma amaçlı emaye

denir.



Sır ve emayeyi oluşturan silikat camları

(Na2

O -

CaO - SiO2

) üçlü

sisteminden meydana gelir. Önceden ergitilmiş bu silikat camı

karışımı

daldırma, sürme veya püskürtme

yolu ile, istenen yüzeye uygulanır. Sır uygulandıktan sonra yaklaşık 650oC’de fırınlanan eleman yüzeyinde cam oluşmaktadır.

Sırdan önce veya sonra uygulanan çıkartma yöntemi ile ürün üzerinde değişik desenler elde edilebilir.

19

3-

Pişirme -

Pişirmeden yapılan tuğlalara kerpiç

denir.

Pişirmede çatlama meydana gelmemesi için sıcaklığın kontrollü

bir biçimde yavaş

yükseltilip, alçaltılması

gerekir.

Fırın sıcaklığı

ürün tipine göre farklılık gösterir. Üretimde kullanılan fırın tipleri sürekli çalışan (tünel fırınlar) ve aralıklı

işleyen olmak üzere iki tiptir.

Daha kalitesiz olan harman tuğlaları, açık havada kalıplanıp kurutulmuş

malzemenin

aralarına kömür tozu dizilmesi ve dıştan sıvanarak yakılması

ile elde edilir.



20

Pişirme işleminin üç

amacı

Malzemeyi yeteri derecede sertleştirip, sağlamlaştırmak.

Bazı

çeşitlerini su geçirmez

hale dönüştürmek.

Sır karışımının eriyerek

camsı

tabakayı

oluşturması.



Drenaj künkleri, seramik filtreler, harman tuğlaları

için 800-950oC arası

uygun pişirme sıcaklıklarıdır.

Sert tuğla ve kiremitler için 1000oC,

Fayans ve ince mutfak porselenleri (Çin porselenleri) için 1100-1250oC,

Porselen sıhhi tesisat malzemeleri, elektrik izolatörleri için 1300-1450oC

21

mor-siyah renk alır. Su emmesi az olduğundan duvar harcıyla iyi bağ

kuramaz.

camlaşma yetersiz kaldığından, toprak görünümünde, çok su emen bir yapıda olurlar. Bazıları

su emince dağılabilirler. Düşük

mekanik özelliklere sahiptirler.



aşırı

pişmişse

az pişmişse

22Kil, killi toprak ve balçığın ayrı

ayrı

veya harman edilip gerektiğinde su, kum, öğütülmüş

tuğla ve kiremit tozu ve benzerleri karıştırılarak el ile veya aletlerle şekillendirildikten sonra kurutulup genellikle harmanlarda pişirilmesi ile elde edilen ve duvar yapımında kullanılan malzemedir". Harman yerine, ocaklarda pişirilenler de harman tuğlası

sayılır.



İnşaat tuğlaları

Harman tuğlaları Fabrika tuğlaları

800-950oC

1000oC

23

sinterleşmeklinker tuğlaları

Dolu Tuğla Düşey Delikli Tuğla

8,5’luk Fabrika Tuğlası

13,5’luk Fabrika Tuğlası

Baca Tuğlası

Düşey Delikli Tuğla İle Duvar Örülmesi



25

-

Özel tip tuğlalar :

Hafif tuğlalar

Yalıtım tuğlaları

Cilalı

tuğlalar -

Yüzeyi camlaştırılmış

tuğlalar. Çok daha az su emerler. Dış

yüzey sıvasız



26

Beyaz tuğlalar

-

Kumlu killerden yapılırlar. Basınç

dayanımı

yüksek ve don olayına

dayanıklıdırlar.Döşeme Tuğlaları

-

asmolen ve reks

Kullanım amacı

döşemeyi hafifletmek, -

ısı

ve ses yalıtımı

sağlamak,

- kalıp işçiliğinden ekonomi yapmak ve - kirişleri saklayarak düz bir tavan görünümüelde etmektir.



27



28

En önemlileri yerli tip (Osmanlı

tipi)

ve Marsilya tipi kiremitlerdir.

Yerli tipler

bir ucu diğerine kıyasla dar yarım silindir şeklindedir. Bunlar üst üste bildirilerek kullanılır.



Kiremit

29

Granada (İspanya)Portekiz kiremiti



30

Marsilya tipi

ise basık ve karmaşık geçme tiplidir. Bağlantı

şekli fabrikalara göre

değişir. Şekillendirme yalnızca makinalarda yapılır.

Kullanılacakları

yerlere uygun, mahya ve dere tipi

kiremitler de vardır.



3 yollu mahya 4 yollu mahya

31

Kiremitlerde aranan teknik özellikler

Dokusu homojen olmalı, kireç

vb. parçalar içermemeli,Fazla su emmemeli (en fazla % 8),

Kırmızı

olmalı

(alacalı

olmamalı),

Sağır ve çatlak ses vermemeli,

Geçme yerleri yüksek olmayıp kalınlığın 2/3'ünü aşmamalı,

Dona dayanıklı

olmalı,

100 kg ağırlığa dayanabilmelidir.



32

Refrakter

malzeme bir kaç

grupta toplanabilir:- Ateş

tuğlaları

-

Silika tuğlaları-

Manyezi-krom tuğlaları

-

Özel refrakter

tuğlalar

1500-1800oC sıcaklıklara ve korozyona dirençli



33



34

Çini ve fayans -

Hamuru gözenekli ve pişmiş

toprak görünüşünde olup, yüzeyi sırlanmış

seramik eşyaya çini

veya fayans adı

verilir. Çini hamuru içinde kil, kum, kalker ve alkali karakterli maddeler bulunur. Dekorlu seramikler de gözenekli, yüzeyi sırlanmış

pişmiş

toprak

ürünleridir.



35

Porselen -

Porselen hamuru gözeneksiz olup, hammaddesi kaolindir. Yüksek sıcaklıklarda (1300-1480oC) pişirilir. Porselenlerin hamuru sert ve yumuşak olmak üzere iki türlüdür. Sert porselenlerde daha fazla Al2

O3

bulunur. Porselen, elektrik tesisatlarında izolatör olarak kullanılır.



15. seramikler ve pişmiş toprak Ürünlerkisi.deu.edu.tr/burak.felekoglu/15.seramik.pdf ·...

Documents