Bor katkılı pomza tuğla üretimi, fizikomekanik ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Türkiye, pomza ve bor üretiminde dünya lideridir. Türkiye’de Emet (Kolemanit) ve Kırka (Boraks) minerali üretilmektedir. Ayrıca Türkiye’nin çeşitli yörelerinde zengin pomza yatakları bulunmaktadır. Bu çalışmada, bağlayıcı olarak çimento yerine kolemanit, tinkal ve bor atığı kullanarak farklı reçetede üretilen pomza tuğlaların kimyasal, fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenerek optimize edilmiştir. Nihai tuğla için çalışma sonunda, üretilen numunelerin (5x10x20 cm) içinden en iyi karışım oranı(basınç dayanımı, birim hacim ağırlık..vb) belirlenerek nihai ürün üretilmiştir. Deney sonuçlarına göre; (A2- 2-A2-3) kodlu karışımlardan üretilen tuğlaların mukavemet değerleri en iyi sonuçları vermiştir (3,63-3,33 Mpa). Bununla birlikte ısı iletim katsayısı (0,1504-0,1739W/mK), su emme (%32) ve porozite (%37,1) değerlerine göre en iyi sonuçlar yine (A2-2-A2-3) reçeteli tuğlalardan elde edilmiştir. Elde edilen ürünlerin XRD, SEM, EDX, TGA-DTA analizleri yapılarak karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. 

Keywords

• Pomza
• Kolemanit
• Tinkal
• Bor atığı
• Tuğla
• Sinterleme
• Karakterizasyon

Boron added pumice brick production, determination of physicomechanical and chemical properties

Abstract

Turkey is the world leader in the production of pumice and boron. Emet (Colemanite) and Kırka (Borax) minerals are produced in Turkey. There are also rich deposits of pumice in various regions of Turkey. In this study, chemical, physical and mechanical properties of pumice bricks produced in different recipes using colemanite, tincal and boron waste instead of cement as binders were determined and optimized. At the end of the study, the final product was formed by determining the best mix ratio from the produced samples (5x10x20 cm). According to the test results: the strength values of the bricks produced from (A2-2-A2-3) coded mixtures yielded the best results (3,63-3,33 Mpa). However, heat conduction coefficient (0,1504-0,1739W/mK),
water absorption (32%) and porosity (37.1%) according to the best results again (A2- 2-A2-3) was obtained from prescription bricks. XRD, SEM, EDX, TGA-DTA analyzes were performed to characterize the obtained products. 

Keywords

• Pumice
• Colemanite
• Tincal
• Boron waste
• Brick
• Sintering
• Characterization

References

1. [1] Erdoğan, Y., Asidik ve Bazik Pomzadan Üretilen Yapı Malzemelerinin Mühendislik Özelliklerinin Araştırılması, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Adana, s;300.s;72-77 2007.
2. [2] Gündüz, L., Sarıışık, A., Davraz, M., Ugur., Çankıran, O., Pomza Teknolojisi Cilt I (a), SDÜ Yayını, Isparta 1998.
3. [3] Ayberk, M., Perlitin Yapı Gereci Olarak Kullanımı ve Yapı Maliyetine Etkisi, Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir, s; 203-206 1995.
4. [4] Çelik A.G., Bor Katkılı Perlit Karışımlardan Hafif Tuğla Üretimi ve Teknolojik Özelliklerinin Belirlenmesi, Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Doktora Tezi, 317 s., Adana 2010.
5. [5] Temiz, H., Hafif Ağırlıklı Bims Betonun Ateş Direnci ile Isı ve Ses Yalıtım Özelliklerinin Araştırılması, KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi,12(2), s;8-17 2009.
6. [6] Uslu T, Arol A İ. Use of waste as an additive in red bricks. Waste Manage;24:217–20 (6) 2004.
7. [7] Yamık, A., Uçar, A., Demir, U., Şahbaz, U., Bor Atığının Tuğla Sanayinde Kullanılabilirliğinin Araştırılması, 2. Uluslar Arası Bor Sempozyumu, Eskişehir, s; 419-421 2004.
8. [8] Kavas, T., Use of Boron Waste as a Fluxing Agent in Production of Red Mud Brick, Building and Environment, Vol.41, pp.1779-1783 2006.

9. [9] Çobanlı, M.R., Isı Direnci Yüksek Hafif Yapı Malzemesi Üretimi Yüksek Lisans Tezi, Osmangazi Ünv. Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Müh. s. 44 1993.
10. [10] Sönmez, E., Yorulmaz, S., Kırka Boraks İşletmesi Artık Killerinin Tuğla Yapımında Kullanılabilirliğinin Araştırılması, Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir, s:163-168 1995.
11. [11] Ayberk, M., Perlitin Yapı Gereci Olarak Kullanımı ve Yapı Maliyetine Etkisi, Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir, s; 203-206 1995.
12. [12] Ogle, D., Making Lightweight Refractory Ceramic From Perlite and Clay, Aprovecho Research Center, p;2-7 2003.
13. [13] Çelik M. H., Kanıt R., Orhan M., Isparta Bölgesi Pomzasının Tuğla Üretiminde Kullanılabilirliğinin Araştırılması Politeknik Dergisi Cilt: 6 Sayı: 3 s. 597-604, 2003.
14. [14] Topçu, B., Işıldağ, B., Effect of Expanded Perlite Aggregate on The Properties of Lightweight Concrete, Journal of Materials Processıng Tchnology 204, 34- 38 2008.
15. [15] Bideci, Ö., Bideci, A., Perlit Hammaddesinin Tuğla Üretiminde Kullanılabilirliği, 7. Uluslararası Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir-Kuşadası, s; 69-73. 2009.
16. [16] Sarıışık A., Sarıışık G., Yeni Üretim Prosesi İle Pomza Agregalı Hafif Beton ve Eps Köpüklü İzolasyon Blok Üretimi, Standartlara Uygunluğu Diğer Duvar Yapı Elemanları İle Karşılaştırılması, Madencilik, Cilt 49, Sayı 2, Sayfa 27-39, 2010.
17. [17] Çelik A.G., Çakal G.Ö., Kılıç A.M., Espey Kolemanitinin Termal ve Fiziksel Özelliklerine Sıcaklığın Etkisi, 8. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İstanbul, s;105-113. 2012.
18. [18] Celik A. G., Cakal G.Ö, Characterızatıon of Espey Colemanıte and Varıatıon of Its Physıcal Properties wıth Temperature," Physicochemical Problems of Mineral Processing, 52(1), 66−76 pp., 2016.
19. [19] Celik A.G, Depci T, Kılıç A. M, New Lightweight Colemanite-Added Perlite Brick and Comparison of Its Physicomechanical Properties with Other Commercial Lightweight Materials ", Construction and Building Materials, "62", 59-66 pp., 2014.
20. [20] Celik A. G, Investigation on Characteristic Properties of Potassium Borate and Sodium Borate Blended Perlite Bricks , Journal of Cleaner Product., "102", 88-95 pp., 2015.[21] TS 1114 EN13055-1Hafif agregalar-Bölüm 1: Beton, harç kullanım için, 2004.
21. [22] TS 825,. Binalarda ısı yalıtım kuralları, 81s,1998.
22. [23] TS 3529, Beton Agregalarında Özgül Agırlık ve Su Emme Oranı Tayini, 1980.
23. [24] TS 1477 EN ISO 266, Akustik- Tercih Edilen Frekanslar, TSE, 2000.
24. [25] TS EN 771-1, Kâgir birimler-Özellikler-Bölüm1:Kil kâgir birimler (tuğlalar), 2005.