Uçucu kül katkılı tuğla üretimi ve mühendislik özellikleri

Abstract

ÖZET UÇUCU KÜL KATKILI TUĞLA ÜRETİMİ VE MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ Bilal YILMAZ Yüksek Lisans Tezi, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışmanlar: Prof.Dr. Hülya GÜLER Prof.Dr.Raif GÜLER 2004, Bu çalışmada çevresel bir kirlilik olan uçucu külün tuğla üretiminde katkı maddesi olarak kullanılmasının tuğla özelliklerine olan etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Kangal Termik Santrali baca çıkışından alman C sınıfı uçucu kül örnekleri Hanlı Tuğla Fabrikasından alınan kille belli oranlarda birleştirilmiş, standart dolu harman tuğlası (orta ve az dayammlı tuğla TS 704) biçiminde şekillendirilmiş, farklı sıcaklıklarda ve pişirme sürelerinde pişirilmiştir. Normal tuğla yapılan kile %10, 15, 20, 30, 40 oranında uçucu kül katılarak hazırlanan tuğla çamuru kalıplanarak 850, 950 ve 1050°C sıcaklıkta 6, 7 ve 8 saat süreyle pişirilmiş ve üretilen tuğlaların fiziksel (başlıca mekanik) özelliklerine kül oram, pişme sıcaklığı ve pişme süresinin etkileri incelenmiştir. Bu amaçla kuruma ve pişme sonucunda hacim değişimi (büzülme-rötre), bağıl kütle kaybı, yoğunluk, su emme oram, basma dayanımı ve ısıl iletkenlik katsayısı değerleri saptanmıştır. Sonuçlar dolu harman tuğlaları için yayınlanmış TS standart değerleri ile karşılaştırılmıştır. Artan uçucu kül oram, pişme sıcaklığı ve pişme süresi ile tuğla örneklerinin basma dayanımları, ısıl iletkenlik katsayıları, yoğunlukları ve toplam büzülmelerinde azalma, su emme oram ve bağıl kütle değişimlerinde ise artış gözlenmiştir. %10 kül katkılı, 850°C'de 6 saat pişen tuğla örneğinin basma dayanımının 4,06 N/mm2, ısıl iletkenlik katsayısının 0,615 W/mK, yoğunluğunun 1,49 g/cm3, toplam büzülmesinin %17,12, su emme oranının %31 (kütlece) ve bağıl kütledeğişiminin %1 1,52 olduğu bulunmuştur. Üretilen bu özelliklerdeki tuğlanın yüksek basma dayanımı, düşük ısıl iletkenlik katsayısı ve yoğunluğu standartlara en uygun değerler olmasına karşın su emme oram ve toplam rötresi standartlara göre yüksektir. Bu nedenlerle bu tuğlanın ısı yalıtım için tasarlanan sandwic duvarlarda ve su emme olasılığı çok düşük iç cephe duvarlarında kullanılabileceği gibi uçucu kül kullanımına da oldukça büyük bir katkı sağlayacağı sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Uçucu Kül, Dolu Harman Tuğlası,TS, Rötre

SUMMARY BRICK MANUFACTURE WITH FLY ASH AND ENGINEERING PROPERTIES Bilal YILMAZ Master of Science Thesis, Department of Chemical Engineering Supervisors : Prof.Dr. Hülya GÜLER Prof.Dr. Raif GÜLER 2004, In this study, investigation of the effects of fly ash, which is an environmental nuisance used as an additive material in the production of clay brick, on the properties of brick was aimed. For this purpose, Kangal Thermal Power Plant's fly ash (C class) taken from chimney outlet and Hanlı Brick Factory's clay were mixed at certain proportions and formed as a standard full-threshing clay brick (TS 704 for medium and less strong brick) and burned at different temperatures and times. Brick mud mixture prepared by the addition of 10, 15, 20, 30, 40 % fly ash to clay used for the traditional brick production was molded and burned at 850, 950 and 1050°C temperatures and 6, 7 and 8 hours. The effect of fly ash ratio, burning temperatures and burning times on the physical (mainly mechanical) properties of bricks were examined. For this purpose, drying shrinkage and burning shrinkage, relative mass loss, density, water absorption ratio, compressive strength and thermal conductivity constant values of bricks were determined. A decrease in the values of compressive strength, thermal conductivity constant, density and total shrinkage and an increase in the values of water absorption ratio and relative mass change were observed as increasing fly ash proportion, burning temperature and burning time. IllThe values of the compressive strength, thermal conductivity constant, density, total shrinkage`, water absorption ratio (mass %) and relative mass change were found as 4,06 N/mm2, 0,615 W/mK, 1,49 g/cm3, 17,12%, 31%,11,52%, respectively for the brick sample produced with 10 % fly ash and burned at 850°C for 6 hours. The brick produced with these properties having high compressive strength, low thermal conductivity constant and low density values have been found suitable to the standard values, but water absorption ratio and total shrinkage values have been found higher than the standard ones. For these reasons, it was concluded that this brick would be used in the sandwich walls designed for heat isolation and in the inner side walls with a very low water absorption probability as well as it would provide a great contribution to the fly ash consumption Key: Fly Ash, Clay Brick, TS, Shrinkage IV