Kiremit bünyelerde fosfat ve borlu su kullanılabilirliğinin araştırılması
An investigation into the utilization of phosphate and boron containing water in roof tile bodies
Yazar: SAADET ÖNCÜ
Danışman: PROF. DR. NEZAHAT EDİZ
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu çalışmada kiremit bünyelerin fiziksel, mekanik ve ısıl özelliklerinin iyileştirilmesine çalışılmıştır. Bu amaçla yapılan deneysel çalışmalar dört aşamada yürütülmüştür. 
Deneylerin ilk aşamasında kiremit bünyelere yoğrulma suyu olarak borlu su kullanımının etkileri araştırılmıştır. Bu deneylerde yoğrulma suyu olarak; şebeke suyu, %1, %2 ve %3 oranlarında borik asit içeren borlu sular ve Emet Kolemanit Tesisi Espey atık barajından alınan borlu atık su kullanılmıştır. Belirlenen oranlarda kil ve %25 oranında yoğrulma suları ile karıştırılan çamurlar şekillendirilip kurutulduktan sonra 1000ºC, 1050ºC, 1100ºC ve 1150ºC sıcaklıklarda sinterlenmiştir. Deneylerin ikinci aşamasında kiremit kiline fosfat katkısının etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla kiremit kiline %5, %10, %15 ve %20 oranlarında fosfat ilave edilerek yeni kiremit bünyeler hazırlanmıştır. Deneylerin üçüncü aşamasında ise ikinci aşamada seçilen fosfat ve kiremit kili karışımına (%95 kiremit kili+%5 fosfat) yine borlu sular ilave edilmiş ve bu bünyelerde borun etkisi araştırılmıştır. Deneylerin dördüncü ve son aşamasında ise 1., 2. ve 3. deney aşamalarından  elde edilen tüm kiremit bünyeler, fabrikada Hoffman fırında sinterlenmiştir. Böylece laboratuvar ve fabrika şartları arasındaki farklılıklar belirlenmiştir. Her aşamada elde edilen bünyelerin toplu küçülme, pişme mukavemeti, su emme, porozite ve renk ölçümleri yapılarak sonuçlar değerlendirilmiştir.
Deneyler sonucunda optimum sonuçların elde edildiği bünyeler 1100ºC'de 60 dakika sinterlenen KB2 ve B2 bünyeleri olarak saptanmıştır. KB2 bünyesinin kırılma yükü TS EN 1304 standartında belirtilen minimum değerin yaklaşık % 60'ı kadar, B2 bünyesininki ise yaklaşık %75'i kadar daha fazla elde edilmiştir. Su emme değerleri ise sınır değerlerin altında saptanmıştır. 
Anahtar Kelimeler: Kiremit, Bor, Fosfat

Abstract:
In this study, it was attempted to improve physical, mechanical and thermal properties of the tile bodies. The experiments for this purpose were conducted in four stages.
In the first stage, the effect of boron containing water as mixing water to tile bodies was investigated. In this experiments, tap water, boron containing water at various concentrations such as 1%, 2% and 3% boric acid and also boron containing waste water taken from Espey Waste Ponds of Emet Colemanite Mine was used. Tile muds comprised of known amount of clay components and mixing water at a ratio of 25% were dried and then sintered at 1000ºC, 1050ºC, 1100ºC and 1150ºC.  In the second stage of the experiments, the effect of phosphate addition to tile clay was investigated.  The new tile bodies were prepared by adding phosphate at various ratios such as %5, %10, %15 and %20 to tile clays. In the third stage, the selected body of phosphate and clay blends (95% tile clay + 5% phosphate) was mixed with boron containing water and the effects were investigated.  In the forth and the final stage of the experiments, all the tile bodies obtained from the first, second and third stages were sintered in a Hoffman type of industrial kiln. The measurement of total shrinkage, fired strength, water absorption, porosity and colour for each tile body were made and the results were evaluated
The optimum values were obtained from the bodies coded as KB2 and B2 which were sintered at 1100ºC for 60 minutes. The failure loads of KB2 and B2 coded bodies were found to be approximately 60% and 75% higher than those of given by the Turkish Standard of TS EN 1304, respectively.  On the other hand, water absorption values were found to be lower than the threshold values.
Keywords: Roof Tile, Boron, Phosphate