Implementation of the Bigot Method for the Determination of Drying Sensitivity and Removal of Cracks in Roof Tile Production

Abstract

Roof tile sector in Turkey is continuing to develop every day and traditional production methods are replaced by processes evaluated via R&D studies. Accordingly, bigot and new recipe studies have been conducted at Ece Kiremit production facilities for the identification and elimination of drying cracks during natural drying following the shaping of roof tile products. Bigot Curves were drawn for all raw materials in addition to conducting studies for drawing out their characterizations as well as studies for new recipes for eliminating these faults. Based on the Bigot Curve logic, drying curves were drawn for all samples at 100 ºC to identify the moisture release characteristics of roof tile samples as well as their drying shrinkage and curves were provided for shrinkage – moisture based on Bigot. As a result of the experimental studies conducted, three different clays were used in the study including Gülücek Clay, Gülücek Kist and Kınık Kist. It was analyzed that since Gülücek Kist has a lower dry shrinkage compared to the other raw materials and since it completes its dry shrinkage upon releasing a small portion (1,04 %) of its moisture, using it in high amounts in the recipe will lead to drying cracks. In addition, as can be understood from the results of characterization analyses, it was observed to have a greater water retention capacity compared with the other raw materials since it has a structure that includes minerals such as chlorite and clinochlore. A total of 4 different recipes were developed and the ratio of Gülücek Kist was decreased in the recipe. It can be observed for all 4 recipes that drying shrinkages are at a wider interval based on time but that the moisture is released faster. Recipes 3 and 4 were considered to have priority for production trials and it was considered appropriate to conduct production trial with recipe 2 in case any adverse results are obtained.

Keywords

• Tile
• Clay
• Drying
• Bigot

Kiremit Üretiminde Kuruma Hassasiyetinin Tespiti ve Çatlakların Giderilmesinde Bigot Yönteminin Kullanımı

Abstract

Türkiye’de kiremit sektörü her geçen gün gelişmekte ve geleneksel üretimlerin yerini ar-ge çalışmalarıyla değerlendirilen süreçler almaktadır. Bu doğrultuda Ece Kiremit üretim tesislerinde kiremit ürünlerin şekillendirme sonrası doğal kurutma esnasında kuruma çatlaklarının tespiti ve giderilmesi için bigot ve yeni reçete çalışmaları yapılmıştır. Bu hataların giderilebilmesi için tüm hammaddelerin Bigot Eğrilerinin çıkarılması, karakterizasyonları ve yeni reçete çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bigot Eğrisi mantığına göre kiremit numunelerinin nem atma özellikleri ve kuruma küçülmelerinin tespiti için tüm örneklerin 100 ºC’de kuruma eğrileri çıkarılmış ve Bigot’a göre küçülme – nem eğrileri verilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda, çalışmada yer alan Gülücek kil, Gülücek kist ve Kınık kisti olmak üzere üç farklı kil çalışılmıştır. Gülücek Kistinin kuru küçülmesinin diğer hammaddelere göre daha az olduğu, neminin az bir kısmını (%1,04) attığında bütün kuru küçülmesini bitirdiğinden dolayı reçete içerisinde yüksek miktarda kullanımının kuruma çatlaklarına sebep olacağı çözümlenmiştir. Ayrıca yapılan karakterizasyon analizlerinin sonuçlarından da anlaşılabileceği gibi, klorit ve klinoklor minerallerini içeren bir yapıda olduğundan su tutma özelliğinin de diğer hammaddelerden daha fazla olduğu görülmüştür. Oluşturulan reçete çalışmalarında 4 farklı reçete yapılarak Gülücek Kistinin oranı reçete içerisinde düşürülmüştür. Yapılan 4 reçetede de kuruma küçülmelerinin zamana bağlı olarak daha geniş aralıkta olduğu, fakat içerisindeki nemi daha çabuk bıraktığı görülmektedir. Özellikle Reçete 3 ve 4’ün öncelikli olarak üretim denemelerinin yapılması, olumsuz olabilecek durumlarda reçete 2’nin üretim denemesinin yapılması uygun bulunmuştur.

Keywords

• Kiremit
• Kil
• Kurutma
• Bigot

Thanks

Ece Banyo Ar-Ge Merkezine çalışmada verdikleri desteklerden dolayı teşekkür ederiz.

References

1. Bacıoğlu. A. & Bacıoğlu. S. (2013). Tuğla ve Kiremit /Üretim-Yatırım-İşletme. Yaman Ofset.
2. İşlek. A. (2010). Bayburt ilinin bazı endüstriyel hammaddelerinin karakterizasyonu ve tuğla-kiremit üretiminde kullanılabilirliklerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı.
3. Işık. İ. (2010). Tuğla ve Kiremit Üretim Teknolojisi Ders Notları. Yayınlanmamış. Kütahya.
4. Daday. M. & Kara. A. (2017). Development of using local raw materials deposits in Eskisehir region. Turkey. J. Aust Ceram Soc 53, 591–597.
5. Demirbilek F. (2007). Kaolinitik ve illitik seramik killerinin farklı sıcaklıklarda mineralojik yapılarının. plastikliklerinin ve fiziksel özelliklerinin değişimi. Yüksek Lisans Tezi. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı.
6. Uz. V. (2004). İnorganik. Organik ve biyolojik bazlı ilavelerin killerin seramik özellikleri üzerine etkisi. Doktora Tezi. Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
7. SERSA. (2021). Seramik Sağlık Gereçlerinde Kurutma.
8. Madan. E. (2014). Seramik fırınlarında atık baca gazından enerji geri kazanımı ve bir uygulama. Yüksek Lisans Tezi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine ve İmalat Mühendisliği Anabilim Dalı. Bilecik.

9. Oummadi. S., Nait-Ali. B., Alzina. A., Paya. M.C., Gaillard. J.M., Smith. D.S., (2020). Optical method for evaluation of shrinkage in two dimensions during drying of ceramic green bodies. Open Ceramics, 2.
10. Aungatichart. P. & Wada S. (2009). Correlation between Bigot and Ratzenberger drying sensitivity indices of red clay from Ratchaburi province (Thailand). Applied Clay Science 43, 182–185.
11. Daday. M. (2015). Ekstrüzyon ile hızlı pişirim terracotta dış cephe kaplaması üretiminde süreç parametrelerinin araştırılması Doktora Tezi. Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı. Eskişehir.
12. Mancuhan. E.. Özen. S.. Sayan. P.. & Sargut. S.T. (2016). Experimental investigation of green brick shrinkage behavior with Bigot’s curves. Drying Technology. 2, 1-7.
13. Sokolar. R. & Nguyen. N. (2021). The Effect of Class C Fly Ash on the Plasticity and Ageing of Ceramic Mixtures Based on Kaolin. Materials, 14, 2761.
14. Vasic. M. R., (2022). Estimation of the drying behaviour for different clay raw materials – drying sensitivity techniques review. Journal of Silicate Based and Composite Materials 74(3), 88-93.
15. Uz. V.. Işık. İ.. Özdağ. H.. Demirbilek. F.. & Demirbilek. M.. (2006). The preliminary study on the effect of plasticity and drying behaviour of extrusion formed clay for the tile&brick manufacturing. D.P.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 12, 105-116.
16. Çoban. F. (2004). Gümeli (İvrindi-Balikesir) talk oluşumlarının mineralojik. jeokimyasal özellikleri. Osmangazi Üniversitesi Müh.Mim.Fak.Dergisi 17(1).
17. Atasanov. A. (2005). Drying Properties of a Ceramic Mass Resistible to Aggressive Environment. Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy. 40(4) 311-314.
18. Güngör. E. (2005). Seramik Sağlik Gereçlerinde Kurutma Hizini Etkileyen Parametrelerin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Odtü Fen Bilimleri Enstitüsü. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü. Ankara.
19. Uz. V., Işık. İ., Coşkun. N.D., Yener. S. & Çaşın. E., (2018). Characterization of Commercial Clays Using in Ceramic Sanitaryware Sector, SERES IV. International Ceramic, Glass, Porcelain, Enamel, Glaze and Pigment Congress, p. 191, October 10-12, Eskişehir Turkey.
20. İssi. A., Coşkun N.D., Tiryaki. V. & Uz. V., (2017). Casting and Sintering of Sanitaryware Body Containing Fine Fire Clay (FFC). J. Aust. Ceram. Soc. 53, 157-162.