TR201312197A2 - Piroklastik kayaç ve kil esaslı hafif yapı malzemesi ve bunun üretim yöntemi. - Google Patents

Abstract

Yapı sektöründe kullanılan tuğla, yalıtım özelliğine sahip hafif yapı malzemesi olup kil ve piroklastik kayaçlardan genleştirilerek üretilmektedir. Kil ve piroklastik kayaç hammaddelerini her kombinasyonunda genleştirmek için gaz verici kimyasallar kullanılmaktadır. Kimyasallar ile genleştirilen ürünün birim hacim ağırlığı % 100 şekilsel doluluk oranında dahi 200-1300 kg/m^ aralığına, ısı 10 iletim katsayısı X,=0,07 W/mK değerine kadar inen özelliktedir. 600-1500 °C arasasında pişirildiğinde seramiksel özellik kazanmaktadır. Elde edilen yeni ürün; gerilmelere ve dış tesirlere karşı üstün özellikli, genelde homojen boşluklu, inşaat sektöründe taşıyıcı veya konstrüktif amaçlı hafif duvar blokları, paneller, yatay ve düşey kaplamalar, ısı ve sese karşı yalıtım malzemesi olarak kullanılabilmektedir.

Description

TARIFNAME PIROKLASTIK KAYAÇ VE KIL ESASLI HAFIF YAPI MALZEMESI VE BUNUN ÜRETIM YÖNTEMI Bulusun ilgili oldugu teknik alan Bulus, yapi sektöründe kullanilan tugla hammaddesini olusturan kil ve ignimbiritlerin, karisim sirasinda genlestirilerek pisirilmesi ile olusturulan hafif yapi malzemesi, isi izolasyon malzemesi ve üretim yöntemi ile ilgilidir.

Teknigin bilinen durumu Insaat ve yapi teknolojisinde genis bir kullanim alani bulan tugla, tarihte imalati yapilan ilk yapi malzemesidir. Tugla, kilin kaliplanip pisirilmesi ile üretilmektedir. Ucuz ve kullanisli bir yapi malzemesidir. Ancak, birim hacim agirliginin ve isi iletim katsayisinin çok yüksek olmasi, yapi teknolojisinde önemli sorun olusturmaktadir.

Kil, çogunlukla kristal suyu içeren Alüminyum Silikat minerallerinden olusan yeterince islatildiginda plastik, kütle olarak kurutuldugunda sert, yeterince yüksek isida pisirildiginde camsilasan dogal bir hammaddedir. Kil yataklari daha Önce olusan kaolin yataklarinin Killisist, Grovak ve Feldispat bakimindan zengin kayaçlarin fiziksel ve kimyasal ayrismasi sonucu biriken malzemelerin su havzalarina tasinmasi ile olusur.

Killer kristal yapilarina göre; sekilsiz (amort) veya kristalli olmak üzere iki ana grupta toplanirlar. Kristal killerde atomlarin iç dizilisleri iki tabaka halindedir.

Tabakalardan biri SiOz digeri ise A1203 tabakalar seklindedir. Genelde tugla üretimi için en uygun killer Illit grubu killerdir. Halloysit ve Montmorillonit cinsinden killer fazla su alarak asiri sisme egilimindedirler. Kurumada su kaybi ile hacimsel küçülmeler fazla olacagindan uygun görülmezler. Yeryüzündeki killer kimyasal bakimindan degisiklik gösteren maddelerden ve karmasik kimyasal yapilarda olduklarindan dolayi bir standart gelistirmek mümkün degildir. Bu 3392201 nedenle killerin fiziksel özelliklerinin belirlenmesi, kimyasal yapilarindan daha önemlidir.

Tugla üretiminde kullanilan killerin ortalama kimyasal yapisinda Si02 % 64-42, oksitler bulunmaktadir. Killerin kimyasal yapisindaki farkliliklar, kilin olusumu sirasinda meydana gelen çevresel etkilerin degisimi ve kilin bu degisikliklere maruz kaldigi süreyle dogrudan iliskilidir. Tugla üretim endüstrisinde killer yüksek sicakliklara dayanikliliklarina göre; refrakter killer, yüksek ergime dereceli killer ve düsük ergime dereceli killer olmak üzere üç gruba ayrilmaktadir.

Teknikte kullanilan tuglalarin %70 kesit alani oranina kadar bosluklu üretilmelerine ragmen, ürünün minimum birim hacim agirligi 650 kg/m3 ve isi iletim katsayisi minimum Ä=O,20 W/mK olmaktadir.

Piroklastik kayaçlar; Volkanik faaliyetler esnasinda siddetli patlamalarla genellikle kati halde disari püskürtülen degisik tane büyüklügündeki malzemenin birikimidir. Çogunlukla kirintili sedimenter kayaçlarla birlikte incelenmektedirler.

Mikron boyutlu parçalardan katilasmis büyük kütleler halinde bulunabilirler.

Volkanbloku, Lapilli ve Volkankülü gibi gruplarda incelenebilmektedirler. Insaat sektöründe, piroklastik akinti çökelleri olan ignimbiritler, yapi tasi olarak kullanilmaktadir. Ignimbiritler açik renkli kayaçlardir. Jeolojik tarihçe içinde gelismis, nispeten yasli ignimbiritler gri, kirmizimsi kahverengi veya yesilimsi renkler de göstermektedir. Özellikle toz büyüklügündeki taneciklerin birbiriyle kaynasmis olmalari, kayaçlann gevrek ile çok sert-kopmakt arasinda degisik dokusal özellik göstermektedirler. Bilesenlerin birbiri ile kaynasma derecelerine göre ignimbiritler yapi teknolojisinde tercih edilmektedirler. Birim hacim agirliklarinin ve isi iletim katsayisinin yüksek olusu karkas binalarda duvar 3392201 Bulusun çözümünü amaçladigi teknik problemler Üretim asamasinda genlestirilerek düsük isi ve ses yalitimi saglayan, gerilmelere karsi mukavemeti yüksek, dis tesirlere karsi dayanikli hafif, yeni bir yapi malzemesinin olusturulmasi ve etkin kullanimi amaçlanmistir.

Bulusun açiklamasi Bünyesinde silis (SiOZ) bulunan kil ile piroklastik malzeme olan volkan külü, ignimbirit vb., yerinden alinarak günümüz teknolojisinde 0-2 mm tane dagiliminda ögütülerek ayri yiginlar olusturulmaktadir. Hammaddeye agirlikça % 0-30 oraninda alçi ilave edilmektedir. Plastik kivama gelene kadar su ile kanstirilip kaliplama asamasina kadar getirilen hamura, agirliginin % 0-50 oraninda, kil ve piroklastik kayaç ile reaksiyona girerek gaz açiga çikartan kimyasal katki maddeler ilave edilmektedir. Karisim esnasinda gaz olusturan kimyasallar ve hava tutucular ilave edildikten sonra farkli ölçülerdeki kaliplara dökülen karisim, bu asamada genlestirilmekte ve dogal veya suni ortamda kurutulmaktadir. Kurutma ortaminda hammaddenin plastik kivama gelmesi için ilave edilen su, üründen uzaklastirildiktan sonra kaliptan alinmaktadir. Daha sonra pisirme asamasina geçilmektedir. Pisirme islemi 600-1500 °C arasinda, mevcut tugla üretim tekniginde kullanilan pisirme firinlarinda gerçeklestirilmekte ve ürün haline dönüstürülmektedir.

Bulusta karisima giren kil ve piroklastik kayaçlar kimyasal özelliklerine göre farkli isilarda ( pisirilmektedir. Pisirme asamasinda, kullanilan hammaddenin sinterlesme derecesine kadar çikilmaktadir. Bu sicakliklarda özellikle kil ve piroklastik malzemelerin bünyesinde bulunan yüksek orandaki silisyumoksit (SiOz) camsilasarak fiziko-kimyasal degisime ugramaktadir. Karisim esnasinda kullanilan gaz verici kimyasallar ile olusturulan bosluklar korunmus halde pisirme saglanabilmektedir. Üründe elde edilen bosluk miktari ve çaplari, karisimda kullanilan gaz verici katki maddesinin oranina göre farkliliklar göstermektedir. 3392201 Bulus konusu olan yapi malzemesinin üretiminde, karisima giren agirlikça veya hacimce % 0-50 oraninda gaz verici kimyasallarin ve hammaddelerin her bir farkli kombinasyonunda, genelde homojen bosluklar olusturulmustur. Pisirildikten sonra araliginda degisiklik gösteren, seramik yapida üstün özelliklere sahip ürünler elde edilmektedir. Ayrica, bünyede olusturulan bosluklar ile isi iletim katsayisi 7»=0,07 W/mK degerine kadar indirilmistir. Bu durum ürüne üstün yalitim malzemesi özelligi kazandirmaktadir.

Bulusun sanayiye uygulama biçimi Bulus konusu malzeme, isi iletim katsayisi ve birim hacim agirligi problemine basarili sekilde çözüm getirmis olup mevcut tugla fabrikalarinda üretilebilecek bir üründür. Talep edilen ölçülerde kaliplanarak veya mamul ürün kesilerek istenilen ölçülerde elde edilebilmektedir. Söz konusu malzeme yapi endüstrisinin farkli alanlarinda tasiyici veya konstrüktif amaçli hafif duvar bloklari, paneller, yatay ve düsey kaplama olarak kullanilabilmektedir.

Claims (1)

1. ISTEMLER getirmis olup, mevcut sistemlere sahip bir tugla fabrikalarinda üretilebilen kil esasli tasiyici veya konstrüktif amaçli duvar ve yapi elemani olup; Bünyesinde %30-100 silis (SiOz) içeren kilin, 0 (sifir) mikron incelige kadar ögütülmesi, Ögütülmüs malzemenin plastik kivama gelmesi için yeterli su içerisinde çözülüp karistirilmasi, Çözelti içerisine ögütülmüs malzeme kuru agirliginin % 0-20 oraninda alçi ve nihai ürünün hacmini arttirmak amaciyla dolgu maddelerinin karisima ilave edilmesi, Karisimin plastik kivamina getirilmesi, Karisima, kil ile reaksiyona girerek gaz açiga çikartarak karisim hacmini genlestiren ve ögütülmüs malzeme kuru agirligina göre agirlikça % 0-50 oraninda gaz verici kimyasallar katilmasi 600-1500 °C arasinda degisen sabit sicakliklarda pisirilmesi islem adimlari ile karakterize edilen bir kil ve kile ilave edilen her türlü dolgu madde esasli hafif yapi malzemesinin üretim yöntemi. getirmis olup, mevcut sistemlere sahip bir tugla fabrikalarinda üretilebilen piroklastikt esasli tasiyici veya konstrüktif amaçli duvar ve yapi elemani olup; Bünyesinde %30-100 silis (SiOz) içeren piroklastik orijinli kayaçlarin, 0 (sifir) mikron incelige kadar ögütülmesi, Ögütülmüs malzemenin plastik kivama gelmesi için yeterli su içerisinde çözülüp karistirilmasi, Çözelti içerisine ögütülmüs malzeme kuru agirliginin % 0-20 oraninda alçi ve nihai ürünün hacmini arttirmak amaciyla dolgu maddeleri ilave edilmesi, Karisimin plastik kivamina getirilmesi, Karisima, piroklastik kayaçlar ile reaksiyona girerek gaz açiga çikartarak karisim hacmini genlestiren ve ögütülmüs malzeme kuru agirligina göre agirlikça % 0-50 oraninda gaz verici kimyasallar katilmasi 600-1500 °C arasinda degisen sabit sicakliklarda pisirilmesi islem adimlari ile karakterize edilen bir piroklastik kayaç ve piroklastik kayaca ilave edilen her türlü dolgu maddesi esasli hafif yapi malzemesinin üretim yöntemi. 3) Isi iletim katsayisi ve birim hacim agirligi problemine basarili sekilde çözüm getirmis olup, mevcut sistemlere sahip bir tugla fabrikalarinda üretilebilen kil ve piroklastikt esasli tasiyici veya konstrüktif amaçli duvar ve yapi elemani Bünyesinde %30-100 silis (SiOz) içeren piroklastik orijinli kayaç ve kil karisiminin, 0 (sifir) mikron incelige kadar ögütülmesi, Ögütülmüs malzemenin plastik kivama gelmesi için yeterli su içerisinde çözülüp karistirilmasi, Çözelti içerisine ögütülmüs malzeme kuru agirliginin % 0-20 oraninda alçi ve nihai ürünün hacmini arttirmak amaciyla dolgu maddeleri ilave edilmesi, Karisimin plastik kivamina getirilmesi, Karisima, hammaddeler ile reaksiyona girerek gaz açiga çikartarak karisim hacmini genlestiren ve ögütülmüs malzeme kuru agirligina göre agirlikça % 0-50 oraninda gaz verici kimyasallar katilmasi 600-1500 °C arasinda degisen sabit sicakliklarda pisirilmesi islem adimlari ile karakterize edilen bir piroklastik kayaç, kil ve dolgu madde esasli hafif yapi malzemesinin üretim yöntemi. Kil ve piroklastik malzemelerin bünyesinde bulunan yüksek orandaki silisyumoksit (Si02) camsilasarak fiziko-kimyasal degisime ugramasi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir piroklastik kayaç ve kil esasli hafif yapi malzemesinin üretim yöntemi. Karisim esnasinda kullanilan gaz verici kimyasallar ile olusturulan bosluklar korunmus halde pisirme saglanmasi ile karakterize edilen yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir piroklastik kayaç ve kil esasli hafif yapi malzemesinin üretim yöntemi. Yukaridaki istemlerden herhangi birindeki gibi bir yöntem ile üretilen ve camsi, seramiksel özellikli, gerilmelere ve dis tesirlere karsi mukavim, genelde homojen bosluklu, % 100 sekilsel doluluk oraninda dahi, farkli karisim oranlarina göre birim hacim agirligi 200-1300 kg/m3 araliginda olan, isi iletim katsayisi 750,07 W/mK degerine kadar inebilen yalitim özelliklerine sahip olmasi ile karakterize edilen bir piroklastik kayaç ve kil esasli hafif yapi malzemesi.