Kiremit Üretiminde Kuruma Hassasiyetinin Tespiti ve Çatlakların Giderilmesinde Bigot Yönteminin Kullanımı Implementation of the Bigot Method for the Determination of Drying Sensitivity and Removal of Cracks in Roof Tile Production

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.

Full text

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
Bilecik Seyh Edebali University Journal of Science
10(1), 01-17, 2023
DOİ: 10.35193/bseufbd.1086495
e-ISSN: 2458-7575 (https://dergipark.org.tr/tr/pub/bseufbd)
1
*Sorumlu yazar iletişim: nihalderincoskun@odu.edu.tr (https://orcid.org/0000-0002-3024-9443)
Seramik ve Cam Bölümü, Ordu Üniversitesi, Güzel Sanatlar Fakültesi, Ordu, Türkiye
2İletişim: eraycasin@gmail.com (https://orcid.org/0000-0003-3698-2248)
Ece Banyo Ar-Ge Merkezi, Çorum, Türkiye
1
Araştırma Makalesi - Research Article
Kiremit Üretiminde Kuruma Hassasiyetinin Tespiti ve
Çatlakların Giderilmesinde Bigot Yönteminin Kullanımı
Implementation of the Bigot Method for the Determination of
Drying Sensitivity and Removal of Cracks in Roof Tile Production
Nihal Derin Coşkun1*, Eray Çaşın2
Geliş / Received: 11/03/2022 Revize / Revised: 02/01/2023 Kabul / Accepted: 19/01/2023
ÖZ
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.
Anahtar Kelimeler- Kiremit, Kil, Kurutma, Bigot
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 –

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
2
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
I.GİRİŞ
İnsanlık tarihi boyunca barınma temel ihtiyaçlardan olmuştur ve bu sorunu gidermek için insanlar ahşap,
taş, kerpiç, tuğla ve kiremit gibi çeşitli malzemelerden faydalanmıştır. Milattan 6000 yıl öncesine dayanan bu süreç
elle şekillendirilip hazırlanan kiremit örneği olan kerpiçlerden buhar makinesinin 1786’da keşfiyle beraber
üretimin makinelerle yapıldığı bir sürece dönüşmüştür. Kiremit üretiminde özellikle kullanılan Hoffman fırınlar,
helezonlu şekillendirme makineleri Almanya’da gelişen teknolojinin tüm Dünya’ya yayılmasında öncü olmuştur
[1,2]. 1895’te kamara kurutmaların keşfi ana hammaddesi killer olan kiremit ve tuğla sektöründe üretime büyük
katkılar sağlamıştır [1]. Kiremit ve tuğla üretiminde hala geçmiş yüzyıllardaki adımlar takip edilmesine rağmen
gelişen teknoloji ve yöntemler hammadde karakterizasyonu ve hazırlama aşamaları, pişirme, fırın tasarımları ve
ileri mekanizasyonla daha kaliteli ürünler ortaya konmasını sağlamaktadır.
Kiremit üretiminde kurutma teknolojisinin yanı sıra kullanılan temel hammaddelerde büyük önem
taşımaktadır. Başlıca hammadde olan killer benzer kimyasal bileşime sahip olmalarına karşın fiziksel olarak farklı
özellikler sergilemektedir. Bunları genel olarak yüzey killeri, şeyller ve ateş killeri olarak sınıflandırmak
mümkündür [3]. Genellikle muskovitik ve lateritli killer kullanılarak üretilen kiremitler; mukavemet, termal
özellikler ve tane boyut dağılımının düzenlenmesinin sonucu olarak sızdırmazlık dayanımları gibi fiziksel
özelliklerinin de geliştirilmesi ile teknik detayların da göz önünde bulundurularak üretilen bir malzeme haline
gelmiştir. Kiremitler, doğal killerden oluşturulduğundan insan sağlığını etkileyecek herhangi bir yabancı madde
içermediği gibi dış etkenlerin etkisi altında kalmalarına rağmen (hava şartlarındaki değişiklikler gibi) uzun yıllar
dayanıklı tüketim malzemesi haline gelmişlerdir. Kiremit üretiminde kullanılan killerin diğer seramik
malzemelerin üretimlerinde kullanılan killerden farkı yüksek demir, silis ve karbonat içeriğine sahip olmalarıdır.
Bu tip killer montmorillonit, kaolinit, kuvars, klorit ve illit gibi mineralleri içerir [4,5]
Killer plastik yapıya sahip su ile şekillendirilebilen, kurutma ve pişirme işlemleriyle sertleşen
malzemelerdir. Plastikliğin oluşabilmesi için bünyenin su alması gereklidir. Bu fiziksel bir özelliktir. Ve her kilin
bünyeye aldığı su miktarı değişiklik göstermektedir [6]. Şekillendirilen ürünün bünyesindeki bu suyun sonrasında
bünyeden uzaklaştırılarak atılması gerekmektedir. Bu işlem kontrollü olmadığı veya bünye bileşiminde sorunlar
olduğunda çatlaklar ve deformasyonlar meydana gelmekte bu da nihai ürün adedi ve kalitesinde etki etmektedir
[5,6]. Mısırlılardan Babillilere, Asurlulardan 19. yy.’a kadar inşaatlarda kullanılan tuğla ve kiremitler
incelendiğinde kurutma açık havada mevsim şartlarına bağlı olarak gerçekleştirilirken 1858’de ilk olarak
kurutucuların ortaya çıktığı görülmektedir [7]. Gerek şekillendirme gerek kurutma kiremit üretiminde suyun
atılmaya başladığı aşamalardır ve bu doğrultuda yapılan her işlem son ürüne etki etmektedir. Bu süreçte; sıcaklık,
nem ve küçülme birbiriyle bağlantılı hareket etmektedir. Yalnızca ürün kalitesi değil, enerji maliyetleri, zaman ve
toplam ürün miktarı da bu faktörlerden etkilenmektedir [8]. Yapılan çalışmada Ece Kiremit A.Ş. özelinde kiremit
üretiminden elde edilen ürünlerde şekillendirme sonrası meydana gelen çatlakların nedeni ve bu sorunlara çözüm
yöntemleri laboratuvar bazlı araştırılmıştır. Seramik ham malzemede ilk olarak kurutma su kaybının ani olduğu
seramik malzemenin şekillendirmesi için gerekli olarak bünyeye almış olduğu ve küçülmeyi belirleyen suyun
atıldığı, ikinci aşamada ise porlar içerisinde yer alan nispeten azalarak çatlakların oluşumuna kadar devam eden
ve kurumada hassasiyet gerektiren aşamalar bulunmaktadır [9]. Bu hassasiyeti ölçmek malzemede meydana
gelecek sorunları gidermek açısından önem taşımaktadır. Kuruma hassasiyeti indeksi olan Bigot ve Ratzenberger
yöntemlerinden Chijsky-Bigot Metodu seçilmiştir [10].
Bigot yöntemi aşağıdaki denklem kullanılarak verilerin hesaplanmasıyla çizilen grafiklerle elde edilen
verilerin değerlendirilmesi esasına dayanmaktadır.
Wm = Şekillendirme nemi (%)
Wcr = Kritik Nem (%)

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
3
k = Kuruma Hassasiyeti Katsayısı
k = (Wm – Wcr) / Wcr [11]
Bu yöntemin tercih edilmesinde etken kurutmada uygun sıcaklık, nem ve süreyi kolayca belirleyerek
kurutmada enerji tüketiminin azaltılması, kurutma işlemi sonunda kusurlu tuğlaların azaltılmasını sağlayarak
zaman açısından da kazanım sağlamasıdır. [11,12]. Ayrıca nihai sonuçların işletme için yeterli ve işlemin kolay
uygulanabilir olması da bu etkenleri arttırmaktadır. Bigot metodu pek çok çalışmaya konu olmuş kuruma
hassasiyetinin zamanla ve hammadde içeriğiyle orantılı değişimi gözlemlenmiştir [13,14]. Ancak kiremit
sektörünün yoğun olduğu Çorum bölgesinde kullanılan ve çalışmada belirtilen hammaddeler üzerine uygulama
yapılmaması bu alanda literatür oluşturması amacıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmada killerin yanı sıra killi
toprakların alt tabakalarında bulunan ticari olarak kist olarak adlandırılan taşlaşmış kil mineralleri de
kullanılmıştır. Kiremit üretiminde kullanılan killerin bileşimlerinden farklılık arz eden kistlerin oksit değerleri
özellikle demir ve toprak alkalilerin oranlarında farklılık göstermektedir. Ayrıca killere oranla taşlı veya taşlaşmış
yapıya sahip kistler özellikle maliyet açısından avantaj sağladığı ve üretimde kullanıma uygun olduğu için
çalışmada yer almaktadır.
II. MALZEME VE YÖNTEM
Ece Kiremit bünyesinde üretimi yapılan kiremitlerin reçetesinde kullanılan hammaddeler üzerinde
kurutma, küçülme, tane boyut dağılımı ve sinterleme testleri yapılarak mevcutta kullanılan kiremit reçetesinin
kuruma çatlağı problemlerinin azaltılabilmesi için reçete önerileri hazırlanmıştır. Ece Kiremit üretim tesisinde
kiremit üretimi için kullanılan 3 farklı yapıda kil ve kiremit kırığı bulunmaktadır. Çorum Bölgesi’nde üretim yapan
fabrikada; Gülücek Kili, Gülücek Kisti ve Kınık Kisti kullanılmaktadır. Bu hammaddeler kimyasal analizlerde
belirtilen içeriklere sahip olmakla birlikte stokiyometrik olarak hesaplanan bileşimlerde reçete hazırlanarak üretim
gerçekleştirilmektedir.
Kiremit üretiminde hammadde olarak gelen kil ve kist öncelikle açıklıkları 1 mm’den başlayıp 250
mikrona kadar azaltılan sıralı valslerden geçirilmektedir. Vals açıklıkları sırasıyla 1mm-750µm-500µm-250µm
olarak sıralanmaktadır. Her bir valsin altında seperasyon elekleri bulunmakta ve bu eleklerin üzerinde kalan
malzemeler diğer valse aktarılırken kalanlar sistemden otomatik olarak banta inmektedir. Sistemde dağılımları
yapılan 3 farklı malzeme belirli yüzde oranlarında karıştırılarak reçete elde edilmektedir.
Bu killer üzerinde Bigot eğrisi çalışmaları yapılmıştır. Bigot eğrilerinin çıkarılması için hammadde
içerisindeki nem miktarının bilinmesi gerekmektedir. Hammaddedeki nem miktarları farklı numuneler üzerinden
karşılaştırılması amacıyla tüm hammaddelerin nemleri aynı orana getirilmiş ve belirli periyotlarla sabit ısı altında
ne kadar su kaybettikleri bulunmuştur. Her tartımda tartım kaybı yazılarak bir tablo oluşturulmuş ve buna göre de
hangi zaman aralığında ne kadar çok su kaybettiği belirlenmiştir. Bu değer bize killerin su bırakma kapasitesini ve
bünye içerisinde su tutma zamanını vermektedir. Bunun belirlenmesindeki amaç beraber kullanılacak olan killerin
kuruma hızlarının birbirine yakın olmadığının tespiti durumunda, kuru malzemedeki çatlak oluşumlarının
partiküllerin su bırakma oranına göre tespit edilmesidir.
Deneysel çalışmada; her bir kiremit hammaddesinin bağıl su miktarı %18’e sabitlenmiş ve sabit sıcaklık
altında (100°C) kuruma hızları ölçülmüştür. Bunun için 5 dakikalık periyotlarda numuneler üzerinden tartım
alınmış ve tablolar oluşturulmuştur.
Bigot eğrilerinin bir diğer özelliği de nem değerinin küçülmeye olan etkisini incelemektir. Kil partikülleri
bünyesi içerisine aldıkları yoğurma suyunu bırakırken kuru küçülmeye başlarlar. Bu da bünye içerisindeki su
moleküllerinin sistemden çıkarak kil partiküllerinin birbirlerine olan mesafelerinin kısalması anlamına
gelmektedir. Sabit sıcaklıkta belirli periyotlarda ölçümlenen kuru küçülmeler üzerinden bir tablo oluşturularak
eğriler oluşturulmuş böylece aynı zaman dilimi içerisinde farklı küçülme değerlerine sahip olan killer bir arada
reçetede kullanıldığında küçülme farklılıklarından dolayı çatlaklar meydana gelebilmektedir.
Deneysel çalışmalarda; her bir kiremit hammaddesinin nemleri aynı orana getirilerek sabit sıcaklık altında
5 dakikada bir kuru küçülme ölçümleri alınmış ve bu değerler karşılaştırılmıştır.
Deneysel çalışmalarda 150x50x20mm boyutlarında kiremit hammaddelerinden yapılan plakalar
kullanılmıştır. Bu plakalar eşit miktarda hammadde ve eşit miktarda su ile yoğrulmuş, şekillendirilmiş ve daha
sonra deneysel çalışmalara tabi tutulmuştur.
Ayrıca plakaların şekillendirme öncesinde bünyedeki su çıkışına etkisinin olmaması için tane boyut dağılımlarının
da eşit olması için 500 mikron altına elenmiş ve tane boyut dağılımına bakıldıktan sonra şekillendirme işlemi
yapılmıştır.
Zamansal olarak da killerin hangi zaman aralıklarında ne kadar küçüldüğü ve ne kadar su kaybettiği
deneysel olarak eğriler ile gösterilmiştir. Hammaddelerin tane boyut dağılımlarına ve reçete çalışmalarında

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
4
imalatta kullanılan mevcut reçetenin tane boyut dağılımları tespit edilmiştir. Üretimde kullanılan hammaddelerin
faz analizleri X ışını kırınım desenleri (XRD) Rigaku, Rint 2000, Japan X-Işınları Diffraktometresinde (Cu-Kα,2θ
5-70º,2º/dk), kimyasal analizleri Spectro X-Lab 2000 model XRF cihazında yapılmıştır. L*a*b* renk değerleri
Konika-Minolta Chroma Meter CR-400 colormetreyle, Tane boyut analizleri Malvern marka zetasizer ile, teorik
plastiklik değerleri pfefferkorn plastiklik ölçüm grafiklerinde elde edilen denklemlerle tablo haline getirilmiş ve
üretim reçeteleri oluşturulmasında hammaddelerin karakterizasyon sonuçları göz önünde bulundurulmuştur.
III.BULGULAR
Çalışmada kullanılan hammaddelerin içeriklerinin tespiti amacıyla gerçekleştirilen XRF kimyasal analiz
sonuçları Tablo 1’de tüm killer ve imalatta kullanılan reçetede dahil edilerek verilmektedir. Kullanılan
hammaddelerin kompozisyonu çalışmada tüm prosesi kontrol etmektedir. Bu nedenle nihai reçeteleri elde etmede
içeriğin bilinmesi üretim maliyetlerinden nihai ürün kalitesine, nihai ürün miktarından üretim sorunlarına pek çok
üretimsel süreci etkilemektedir.
Tablo 1. Ece Kiremit A.Ş. Kiremit Üretiminde Kullanılan Killerin ve İmalat Reçetesinin Kimyasal Analiz Sonuçları
Gülücek Kil (%)
Gülücek Kist (%)
Kınık Kist(%)
İmalat (%)
A.Z.
6.955
3.886
8.053
8.167
SiO2
47.9431
48.7719
52.2527
47.3669
Al2O3
15.2538
13.9181
15.556
15.0132
Fe2O3
13.3315
14.6176
8.4458
12.8124
TiO2
2.4338
2.3289
1.1189
2.1957
CaO
6.542
8.3022
5.3478
6.6579
MgO
3.6472
4.2166
4.3822
3.8699
Na2O
2.2723
2.9077
1.6998
2.3897
K2O
1.0912
0.5791
2.7043
1.0658
Cr2O3
0.046
0
0.0425
0
MnO
0.2037
0.2053
0.0938
0.1678
SO3
0.0316
0
0.1042
0.0607
P2O5
0.249
0.2666
0.199
0.2329
Killerin içerdiği minerallere göre kullanılan kilin özellikleri ve kiremit üretiminde etkileri de
değişmektedir. Bu nedenle yapılan XRD analizleri doğrultusunda çalışmada yer alan Gülücek kili Şekil 1’de
görüldüğü üzere incelenmiştir. Mineralojik olarak elde edilen sonuçlar doğrultusunda bu kil; yüksek miktarda
kuvars, albit, muskovit, maghemite ve klinoklor içeren mika tipi kil grubudur.
Potasyumlu feldspatik yapıların ayrışmasıyla meydana gelen levha şeklinde tabakalara sahip olması su
tutma özelliğine işaret etmektedir. Yapıda yer alan klinoklor Tablo 1’de verilen kimyasal analiz sonuçlarından da
görüldüğü üzere Mg ve Fe açısından zengindir. Bu yapılar 950-970ºC’lerde sinterlemeye olanak sunmakta ve
ayrıca kırmızı pişme rengine sahip ürün eldesi sağlamaktadır.

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
5
Şekil 1. Gülücek Kiline ait X ışınları desenleri
Çalışmada kullanılan Gülücek Kili. Gülücek Kisti ve Kınık Kisti’ne ait küçülme ve nem değerleri ve
bunların zamana bağlı değişimleri gözlemlenmiştir. Elde edilen değerler şekil 2’den şekil 22’ye kadar
grafiklendirilmiş ve tablo 2’den tablo 11’e kadar kategorize edilerek işletme şartlarında kullanılan farklı
hammaddelerde küçülme, zaman ve nem faktörlerinin birbiriyle bağlantıları bu veriler doğrultusunda ortaya
konmaktadır.
Şekil 2. Gülücek Kili Bigot Eğrisi
Şekil 3. Gülücek Kili Küçülme Zaman Grafiği
y = 227,19x-0,48
R² = 0,3217
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,11
0,96
4,34
5,09
5,89
8,16
8,51
8,59
8,7
8,7
8,7
8,7
8,7
8,7
8,7
8,7
8,7
8,7
8,7
8,7
8,7
Nem (%)
Küçülme(%)
Nem Kaybı-Küçülme (Gülücek Kil)

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
6
Şekil 4. Gülücek Kili Zamana Bağlı Küçülme ve Nem Kaybı Eğrisi
Şekil 5. Gülücek Kili Nem Kaybı– Zaman Grafiği
Gülücek Kili’ne ait veriler incelendiğinde kilin bigot eğrisinin ilk su kaybının olduğu nokta dışında lineer
bir şekilde ilerlediği ve %0.11’le başlayan küçülme değerlerinin azalan bölümde %4.34’ten %8.7’ye kadar
küçülmenin devam ettiği ancak bu aşamadan sonra lineer olarak kaybedilen neme rağmen küçülme değerlerinin
sabitlendiği görülmektedir. Küçülme zaman grafiklerinde ise ilk 105 dk dan sonra değerlerin stabil hale geldiği
tespit edilmektedir. Nemin lineer olarak düşüşü ve bigot eğrisinin sabitlenmeye başlaması kurutmada sorun
çıkarmayacağını ancak ilk nem kaybının olduğu aşamalarda küçülme oranı yüksek olması itibariyle de kontrollü
kurutulması gerektiğini ortaya koymaktadır. Zamana bağlı küçülme ve nem kaybı eğrisinde ilk 245 dk’da dengeye
ulaşması da bu verileri desteklemektedir [15].
Şekil 6’da Gülücek Kisti’ne ait mineralojik veriler incelendiğinde bu kil; yüksek miktarda kuvars, albit,
diopsit ve klinoklor içeren bir kil olduğu görülmektedir.
Şekil 6. Gülücek Kistine ait X ışınları desenleri
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
5
25
45
65
85
105
125
145
165
185
205
225
245
265
285
305
325
345
365
385
405
% (Nem Kaybı-Küçülme)
Zaman (Dakika)
Zamana Bağlı Küçülme-Nem Kaybı (Gülücek Kil)
Rutubet%
Küçülme %
0
5
10
15
20
25
5
25
45
65
85
105
125
145
165
185
205
225
245
265
285
305
325
345
365
385
405
Rutubet - Zaman Grafiği (Gülücek Kil)
Nem Kaybı (%)
Zaman (dk)

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
7
Gülücek kist hammaddesi Gülücek kili ile benzerlik göstermekte ancak demir oranı gülücek kilinde
~%13.3 iken Gülücek kistinde bu oran ~14.6 değerinde olduğu görülmekte bu da yapıda daha kırmızı bir pişme
rengi elde edilmesine neden olmaktadır. Ancak Fe oranında olduğu gibi CaO oranının da yüksek olması sarılık b*
değerlerini de etkilemektedir. Tablo 2’de verilen %1.8’lik küçülme değeri diğer killere oranla çok düşüktür.
Zamana bağlı küçülme değerleri incelendiğinde Gülücek kilinde 245dk olan sürenin Gülücek kistinde 105 dk
olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca nem kaybı zaman grafikleri incelendiğinde Gülücek kilinde 405 dk.’da ~%20’ye
ulaşan %nem değerinin Gülücek kistinde 425 dk.’da ~%12 nem olacak şekilde değiştiği görülmektedir. Tablo 3’te
de görüldüğü üzere teorik plastisite değerleri diğer hammaddelerin 1/3 oranındadır ve reçete içerisindeki sert
hammaddelerden olduğu görülmektedir. Şekil 6’da verilen faz içerikleri incelendiğinde klorit ve demir
yüksekliğinden kaynaklı klinoklor değerinin fazlalığı ve buna bağlı olarakta düşük su tutma kabiliyetine sahip bir
kil olduğu tespit edilmiştir. Mineralojik olarak yapıda içerdiği diopsit; Ca ve Mg silikattan oluşmakta bu da kiremit
üretiminde en büyük problemlerden biri olan kireç oluşumunu tetikleyen bir mekanizmaya sahip olduğunu ortaya
koymaktadır [16].
Şekil 7. Gülücek Kisti Bigot Eğrisi
Şekil 8. Gülücek Kisti Küçülme Zaman Grafiği
y = 190,7x-0,34
R² = 0,2182
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,29
0,71
1,45
1,74
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Nem (%)
Küçülme(%)
Nem Kaybı-Küçülme (Gülücek Kist)

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
8
Şekil 9. Gülücek Kisti Zamana Bağlı Küçülme ve Nem Kaybı Eğrisi
Şekil 10. Gülücek Kisti Nem Kaybı – Zaman Grafiği
Reçetede kullanılan bir diğer hammadde ise Kınık Kistidir. Kınık hammaddesi kiremit killerinde yaygın
olarak gözlemlenen klinoklor mineralini içermektedir. Ayrıca yapısında illitik yapıda kil barındırması kiremitin
şekillendirilmesinde önemli rol oynamaktadır. Bu yapı bünyede su tutma kabiliyeti ile alınan higroskopik suyun
uzun süre atılmamasını sağlamaktadır. Tablo 1’de verilen kimyasal analiz sonuçlarından görüldüğü üzere Fe oranı
~%8.5 değeri ile kırmızı pişme rengi diğer killere oranla daha düşüktür. Ancak CaO oranının diğer killere oranla
daha düşük olması reçete içerisinde kullanımında kireç oluşumunun azalmasını sağlamaktadır. Şekil 11’de verilen
mineralojik analizde kınık kistinin yapıda kuvars, albit, klinoklor, muskovit, illit ve kalsit minerallerini içerdiğini
göstermektedir. Bu malzemede kalsitin fazla olması ve tablo 1’de verildiği üzere ateş zaiyatı miktarının yüksek
olması yapıda demirin yüksek olmasına rağmen diğer minerallerin yapının pişme sonrası rengini etkilediğini
göstermektedir.
Şekil 11. Kınık Kistine ait X ışınları desenleri
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
535 65 95 125 155 185 215 245 275 305 335 365 395 425
% (Nem Kaybı -Küçülme)
Zaman (Dakika)
Zamana Bağlı Küçülme-Nem Kaybı (Gülücek Kist)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
5
25
45
65
85
105
125
145
165
185
205
225
245
265
285
305
325
345
365
385
405
425
Rutubet - Zaman Grafiği (Gülücek Kist)
Nem Kaybı (%)
Zaman (dk)

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
9
Bigot eğrisi incelendiğinde lineer bir akış sergilediği görülen Kınık kisti küçülme zaman grafikleri
incelendiğinde ilk 65 dk. bünyedeki küçülmenin hızlı bir şekilde gerçekleşirken 65-145 dk arasında daha yavaş bir
küçülme meydana geldiği ve bu aşamadan sonra dengeye ulaştığı gözlemlenmektedir. Zamana bağlı nem kaybı
grafikleri incelendiğinde ise kullanılan hammaddeler arasında ~295 dk.’lık uzun bir süreden sonra dengeye ulaştığı
görülmektedir. Nem kaybının ~%20’lere kadar ulaşması bünyede su tutma kabiliyeti yüksek bir kil olarak görev
yaptığını göstermektedir. Kritik noktadan sonra malzeme su kaybını tamamlayarak küçülme işleminin son bulduğu
grafiklerden gözlemlenmektedir [17].
Şekil 12. Kınık Kisti Bigot Eğrisi
Şekil 13. Kınık Kisti Küçülme Zaman Grafiği
Şekil 14. Kınık Kisti Zamana Bağlı Küçülme ve Nem Kaybı Eğrisi
y = 243,01x-0,49
R² = 0,2079
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0
3,62
4,46
6,18
6,38
6,38
6,58
6,78
6,80
6,80
6,80
6,80
6,80
6,80
6,80
6,80
6,80
6,80
6,80
6,80
6,80
Nem (%)
Küçülme (%)
Nem Kaybı-Küçülme (Kınık Kist)
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
535 65 95 125 155 185 215 245 275 305 335 365 395
% (Nem Kaybı -Küçülme)
Zaman (Dakika)
Zamana Bağlı Küçülme-Nem Kaybı(Kınık Kist)

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
10
Şekil 15. Kınık Kisti Nem Kaybı – Zaman Grafiği
Yapılan laboratuvar çaplı analizlerde kuru küçülme, pişme küçülmesi (toplam küçülme) ve ateş zayiatı
verileri analiz edilmiş ve Tablo 2’de elde edilen değerlerde gösterilmiştir. Reçete içerisinde kullanılan
hammaddelerin nem oranlarını atabilme yeteneklerinin yakın düzeylerde olması gerekmektedir. Buna bağlı olarak
küçülme oranlarının da birbirine yakın olması reçete içerisindeki kullanım oranlarının belirlenmesinde önemli rol
oynamaktadır.
Tablo 2. Kiremit Hammaddelerinin Fiziksel Özellikleri
Kuru
Küçülme (%)
Toplam
Küçülme (%)
A.Z.
(%)
Gülücek Kil
8.7
9.8
6.72
Gülücek Kist
1.8
2
4.22
Kınık Kist
6.8
7.6
6.96
İmalat
6.7
7.5
7.63
Deneysel çalışmalarda her bir hammadde şekillendirilerek küçülme ve nem kaybı değerleri incelenmiştir.
Ayrıca her ölçüm belirli bir zaman aralığında yapılmıştır. Nem Kaybı- küçülme eğrisi (Bigot Eğrisi)
karşılaştırmalarındaki verilerin yanı sıra pfefferkorn plastiklik eğrilerinin regresyon çizgisindeki formül ile teorik
plastisite değerleri hesaplanmıştır. Bu değerler Tablo 3’te verilmektedir.
Tablo 3. Teorik Plastisite Değerleri
Teorik Plastisite
Gülücek Kil
299.69
Gülücek Kist
91.86
Kınık Kist
293.56
İmalat
239.4
Hammaddelerin teorik plastisite sonuçlarına bakıldığında. Vakum pres (ekstrüzyon) yöntemi ile
şekillendirilen bu tip killerin plastiklik değerlerinin yüksek olması beklenmektedir. Ancak Gülücek Kistinin
plastikliğinin az olması diğer hammaddelere göre bünye içerisinde sert hammadde gibi davranmasına sebep
olmaktadır. Bu değişim yaş bünyenin içerisine aldığı su miktarının diğer hammaddelerle kıyaslandığında daha
düşük olmasıyla açıklanmakta ve kuruma hassasiyeti diğer hammaddelerle farklılık göstermektedir [18].
Kiremit hammaddeleri ve imalat reçetesi tane boyut dağılımları Tablo 4’te verilmiştir. Hammaddelerin
tane boyut dağılımlarına bakıldığında. 300 mikron altı tanelerin oranının %72-77 (Gülücek Kist: %74.37, Gülücek
Kil: 71.82, Kınık Kist: 76.45) oranları arasında olduğu görülmüştür. Tane boyut dağılımının 300 ile 45 mikron
aralığında hammaddelerde yakın değerlerde olduğu görülmüştür. Reçetede yüksek miktarda kullanılan Gülücek
Kilinin 32 mikron altı ince taneli partikül oranının %23.03 olduğu ve genel anlamda bu oranlarda hammaddelerin
kullanımında paketlenme sorunu yaratmayacağı düşünülmektedir.
0
5
10
15
20
25
5
25
45
65
85
105
125
145
165
185
205
225
245
265
285
305
325
345
365
385
405
Rutubet - Zaman Grafiği (Kınık Kist)
Nem Kaybı (%)
Zaman (dk)

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
11
Tablo 4. Hammaddelerin ve İmalat Reçetesinin Tane Boyut Dağılımı (Kümülatif)
ELEK
(mikron)
Gülücek Kist (%)
Gülücek Kil (%)
Kınık Kist
(%)
İmalat (%)
710
7.08
3.27
8.85
7.82
500
11.97
9.22
14.28
13.02
300
25.63
28.18
23.55
21.49
150
41.08
32.2
35.7
35.11
125
44.07
48.41
38.97
38.28
63
56.62
57
51.58
53.13
45
61.1
62.84
59.18
59.76
32
65.55
76.97
63.81
64.65
Ece Kiremit bünyesinde kullanılan imalat reçetesi yukarıda belirtilen killer ve imalattan elde edilen
kırıklarında çok düşük yüzdelerde reçeteye dahil edilmesiyle hazırlanmıştır. Mevcut reçetedeki hammadde
dağılımları Tablo 5’te verilmiştir.
Tablo 5. İmalat Reçetesi Hammadde Oranları
Hammadde
Oran (%)
Gülücek Kili
57.71
Gülücek Kisti
19.47
Kınık Kisti
19.10
Kiremit Kırığı
3.72
Şekil 16. Kiremit Üretiminde Kullanılan Hammaddelerin ve bünyenin pişmiş örnekleri
Şekil 16’da verilen görselde imalat reçetesi ve kullanılan killerin şekillendirilmiş işletme şartlarında
sinterlenmiş örnekleri yer almaktadır. Elde edilen örneklerin renk ölçümleri yapılmıştır. Renk ölçüm sonuçları
tablo 6,7 ve 8’de verilmektedir. Kiremit hammaddelerinin karışım oranları değiştirilerek yapılması planlanan yeni
reçetelerin renk değerlerinin imalat reçetesindeki renk değerlerine yakın değerlerde olması ve kiremit pişme
renginin bozulmaması sağlanmalıdır. Bu nedenle hazırlanan reçetelerde bu analiz sonuçları göz önüne alınmıştır.
Renk ölçümlerinde ΔE hesaplaması yapılabilmesi için referans olacak bir pişmiş kiremit numunesi gereklidir.
Çalışmada pişmiş kiremit numunesi referansı için imalat reçetesi kullanılmıştır. Malzemenin değerleri üzerinden
ΔE hesaplaması tabloda verilmiştir. Elde edilen verilerden a*kırmızılık değeri en yüksek olan kınık kisti
hammaddesinin ΔE değerlerinin diğer hammaddelere göre düşük olduğu ve renk değerlerinin yapıda yer alan
minerallerden kaynaklandığı ve bu minerallerin mikroyapıda meydana gelen değişimler hakkında yol gösterici
olabildiği öngörülmektedir. Yapıda demir kırmızı renge neden olurken kalsit içeriklerinin yapıda sarı rengi
arttıracağı ve diğer safsızlıklarında yapıda mavilik b* (-) yönde değişime neden olduğu tablolarda görülmektedir
[19].

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
12
Tablo 6. İmalat ve hammaddelerin renk değerleri
Gülücek Kil
Gülücek Kist
Kınık Kist
İmalat
L
37.84
51.12
48.51
45.83
a*
17.54
17.73
19.25
18.85
b*
20.29
29.81
24.86
24.06
ΔE
8.931355
7.893098
2.825314
Renk ölçümlerinde L (Lightness Brightness) Açıklık Koyuluk. a* Kırmızılık-Yeşillik ve b* değeri ise
Mavilik-Sarılık değerlerini vermektedir. Tablo aşağıdaki gibidir.
Tablo 7. Renk ölçümlerinde L a* b* sembollerinin karşılığı
-
+
L
Siyahlık artar
Beyazlık artar
a*
Yeşillik artar
Kırmızılık artar
b*
Mavilik artar
Sarılık artar
Kiremit üretiminde doğal kurutma ile kurutulan kiremitlerde kullanılan hammaddelerin farklı kuruma
zamanlarında olmasından ve farklı kuru küçülme değerleri göstermesinden dolayı çatlak oluşumları meydana
geldiği belirlenmiş ve yapılan analizler çatlağın nasıl oluşabileceğini açıklamak için yapılmıştır. Yapılan
hammadde analizlerinin sonuçlarını birlikte değerlendirmek için veriler tek bir tabloda grafiklendirilmiştir.
Sonuçta Şekil 17. 18 ve 19’de verilen grafikler elde edilmiştir. Verilerin birbiri ile kıyaslanması açısından önceki
aşamalarda elde edilen sonuçlar tek bir grafikte toplanarak tek tek incelemenin yanı sıra kümülatif değerlendirme
imkânı elde edilmiştir.
Şekil 17. Bigot Eğrisi
Hammaddelerin küçülme–nem kaybı eğrilerine bakıldığında laboratuvarda yapılan deneysel sonuçlara
göre Gülücek Kisti 105 dakikada. Gülücek Kili 245 dakikada ve Kınık Kisti 265 dakikada küçülme – nem kaybı
eğrilerinin çakıştığı görülmüştür. Bu çakışma küçülmenin bitmiş olduğunu fakat maksimum küçülme değerine
ulaştıktan sonra bünyenin su bıraktığını göstermektedir. Gülücek Kistindeki çakışmada maksimum küçülmeye
neminin yalnızca %1.04’ünü bırakarak geldiği görülmektedir. Bu aşamadan sonra nem 315 dakikada bünyeden
çıkmaktadır. Aynı şekilde hemen hemen yakın zamanlarda küçülme – nem kaybı eğrilerinin çakıştığı gözlemlenen
Kınık Kisti ve Gülücek Kilinde maksimum küçülmelerini tamamladıklarında Gülücek kilinde %13.69. Kınık
Kistinde ise %8.73 oranında nem atabilmişlerdir.

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
13
Şekil 18. Küçülme Zaman Grafiği
Kuru küçülme değerlerine bakıldığında Gülücek Kilinin % 8.7 küçüldüğü. Kınık Kistinin % 6.8
küçüldüğü ve Gülücek Kistinin % 1.8 oranında küçüldüğü görülmüştür. Yukarıdaki veriler ile karşılaştırıldığında.
yalnızca bu analiz için. yakın küçülme değerlerine sahip olan Gülücek Kili ve Kınık Kistinin imalat reçetesi
içerisinde küçülme ve nem atabilme yeteneklerinin birbirine yakın olduğu ve yalnızca iki hammaddeden
yapılabilecek reçetede çatlak riskinin mevcut imalat reçetesine göre daha az olduğu tespiti yapılmıştır. Fakat
Gülücek Kistinin su bırakmama özelliği ve küçülme değerinin de diğer hammaddelere göre az olmasından dolayı
bünye içerisinde çatlak oluşumunu tetikleyebilecek hammadde olduğu söylenebilmektedir.
Şekil 19’da verilen karşılaştırmalı Nem – zaman eğrisinde görüldüğü gibi. tüm hammaddelerin eşdeğer
zamanda nem atabilme yetenekleri farklıdır. 3 hammaddenin de nem atabilme yeteneklerinin farklı olması çatlak
oluşumuna sebep olmaktadır. Gülücek Kistinin su bırakma yeteneğinin zayıf olması uzun zaman aralıklarında
suyunu atmasından dolayı ve küçülme grafiklerinde de diğer hammaddelere göre daha az küçülmesi. bünye
içerisinde daha fazla su kalmasına sebep olmakta ve kuruma çatlaklarına sebep olmaktadır.
Şekil 19. Zamana Bağlı Nem Kaybı Eğrisi
Hammadde çalışmalarından alınan sonuçlara göre 4 farklı kiremit reçetesi yapılmıştır. Bu reçetelerde;
Gülücek Kisti’nin kuruma eğrilerine bakıldığında kuruma eğrisinin diğer hammaddelere göre daha geç olduğunun
ve reçete içerisindeki oranının da kuruma çatlaklarına sebebiyet verebileceği düşünülerek reçetelerdeki oranları
düşürülmüştür.
IV.SONUÇLAR
Hammaddeler üzerine yapılan analizlerden elde edilen verilerden yola çıkılarak Tablo 7’de verilen reçete
çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Sonrasında hammaddelere uygulandığı üzere reçetelerin bigot eğrileri ve diğer
parametreleri ölçülerek karşılaştırma yapılmıştır.
Tablo 8. Deneme Reçeteleri
Mevcut
İmalat (%)
D1
(%)
D2
(%)
D3
(%)
D4
(%)
Gülücek Kil
57.71
58
62.5
67
58
Gülücek Kist
19.47
12.5
9.5
9.5
10
Kınık Kist
19.10
26
24.5
20
28.5
Kiremit Kırığı
3.72
3.5
3.5
3.5
3.5
Toplam
100
100
100
100
100

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
14
Gülücek Kisti yapılan deneysel çalışmalardan sonra bünyesinde tuttuğu nemini diğer hammaddelere göre
daha çabuk atması, kuru küçülme değerinin diğer hammaddelere göre daha düşük olmasından kaynaklı olarak
neminin yalnızca %1.04’ünü bırakarak maksimum küçülmeye geldiği gözlemlenmiş ve reçete denemeleri bu
parametreler dikkate alınarak yapılmıştır. Yalnız Gülücek Kisti’nin Fe2O3 oranı diğer hammaddelere göre daha
fazla olduğundan kiremitlerin kırmızılık değerlerinin değişebileceği öngörülmüştür.
Tablo 9. Denemeler Sonucunda Kiremitlerin ve Hammaddelerin Renk ve Ateş Zayiatı Sonuçları
Gülücek Kist
Gülücek Kil
Kinik Kist
İmalat
D1
D2
D3
D4
LOI
4.11
6.5
6.13
6.09
6.12
6.22
6.27
6.34
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
L
51.12
37.84
48.51
45.83
47.9
48.53
45.85
47.54
a*
17.73
17.54
19.25
18.85
15.98
16.69
16.6
17.25
b*
29.81
20.29
24.86
24.06
19.47
20.8
21.44
23.19
ΔE
7.893098
8.931355
2.825314
Referans
5.795679
4.752178
3.453592
2.498199
Deneysel çalışmalar bilgi, tasarım ve ayrıca üretim yöntemlerinin de gizliliği açısından herhangi bir kalıp
veya kiremit numunesinin pişmiş veya şekillendirilmiş halleri kullanılamadan laboratuvar ortamında
gerçekleştirilmiş olup referans örneğe en yakın değerler elde edilmeye çalışılmıştır. Yapıda yer alan demir
yoğunluğu yüksek olduğu için yapıda su tutma kabiliyetini etkilediğini ve aynı zamanda a* (kırmızılık )
değerlerinin ise en iyi sonuç alınan D2 ve D3 reçetelerinde birbirine yakın olduğu diğer çalışmalarda farklı
sonuçlar oluşturduğu görülmektedir.
Şekil 20. Reçetelerin Küçülme – Zaman Grafiği
Hammadde denemelerinde kuru küçülmenin en düşük olduğu Gülücek Kistinin %1.8 kuru küçülmesinin
olduğu görülmüştür. Yapılan denemelerde Gülücek Kistinin kuru küçülmesinin az olmasının reçete içerisindeki
hammaddelerin küçülmelerinde dengesizlik yarattığı, kuru küçülme devam ederken malzemenin homojen olarak
nemi atamadığından da kritik bölgelerde kuruma çatlakları olabileceği tespit edilmiştir. Reçetedeki oranları
düşürülerek denemeler yapılmıştır. Gülücek Kistinin reçetedeki oranının düşürülmesi kuru küçülmeyi arttırması
beklenmiştir. Deneme 2 ve 3’te bu oranın yüksek olduğu görülmüştür.

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
15
Şekil 21. Reçetelerin Nem Kaybı – Zaman Karşılaştırma Grafiği
Nem kaybı – Zaman grafiklerine bakıldığında. 100 ºC’de yapılan kurutma çalışmalarında Gülücek
Kistinin reçetelerdeki oranının azaldığında kiremitlerin daha çabuk kuruduğu. Gülücek Kistinin içerisinde su
tuttuğunu göstermektedir. Killlere göre kistlerin şekillendirme zorluğu ve içerisine aldığı nemi yapısında bulunan
klorit ve klinoklordan ötürü bırakamaması kurutma süresinin de uzamasına etkendir. Özellikle klorit gibi ClO2-
gibi bir yapıda olmasından ötürü sistemde su ile girdiği reaksiyonda kireç oluşumunu tetiklediği ve şişerek suyu
bırakmadığı teorik olarak açıklanabilmektedir [6]. Reçetelerde Fe2O3 oranının fazla olduğu Gülücek Kistinin
tamamen çıktığında a* değerinin düşeceği bilindiği için reçetedeki oranı %50 azaltılmıştır. Hammaddelerin nem
atabilme yetenekleri birbirinden farklı olduğu tespit edilmiştir. Bu hammaddelerin iki tipi kist biri de kildir.
Killerin nemini atarken plastiklikleri yüksek olduğundan homojen nem atabilme ve tabakaları arasından suyu rahat
bırakabilme özelliklerinden dolayı reçete denemelerinde kil oranı arttırılarak yapılan Deneme 2 ve 3 reçetelerinde
daha iyi ve üretimde kuruma çatlaklarının daha az olacağı görülmüştür.
İmalat reçetesinin zamana bağlı küçülme grafiğinde kısa zaman içerisinde küçülmesinin bittiği, nem
kaybı grafiği ile karşılaştırıldığında ise küçülme maksimuma geldiğinde nemini atmaya devam ettiği görülmüştür.
Bu sonuçlar göz önünde bulundurularak Gülücek Kistinin mineralojik özelliklerinden kaynaklı olarak bu duruma
sebebiyet verdiği düşünülmüş ve reçetedeki kullanım oranı azaltıldığında kuru küçülmenin daha uzun zaman
diliminde olmasının üretimde de kuruma çatlaklarını kesilebileceğini göstermektedir.
Şekil 22’de tüm reçeteler için kuru küçülme ve nem kaybının birlikte verildiği grafik incelendiğinde
üretimde Deneme 3 ve 4’ün denenebileceği. Mevcut reçetelerden verim alınmadığı takdirde Deneme 2’nin de
üretimde uygulanabileceği öngörülmektedir.
Şekil 22. Reçetelerin Kuru küçülme –Nem Kaybı Grafiği
Tablo 10’da yer alan teorik plastisite değerlerinin de pfefferkorn plastiklik testi eğrilerden hesaplanması
yapılmıştır. Bu kapsamda teorik plastisitenin reçetedeki Gülücek Kisti oranının azalması ile arttığı görülmüştür.
Plastiklik oranın artmasının üretimde şekillendirme ve kurutma aşamalarında kolaylık sağlayacağı
düşünülmektedir.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
535 65 95 125 155 185 215 245 275 305 335 365 395 425
Nem Kaybı (%)
Zaman (Dk)
D1
D2
D3
D4
İmalat

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
16
Tablo 10. Reçetelerin Teorik Plastisite Değeri
Teorik Plastisite
D1
319.52
D2
325.94
D3
319.26
D4
317.93
İmalat
239.4
Tablo 11. Yapılan Deneme Reçetelerinin Elek Analizleri
D1
D2
D3
D4
İmalat
710
9.88
9.26
9.62
10
7.82
500
15.91
14.87
15.71
17.18
13.02
300
24.77
24.23
23.6
26.04
21.49
150
37.39
37.68
35.01
38.16
35.11
125
40.48
41.06
37.56
40.91
38.28
63
55.08
55.51
51.4
54.79
53.13
45
60.86
60.98
57.62
59.8
59.76
32
65.53
65.92
62.94
65.28
64.65
Tablo 11’de tane boyut analizleri incelendiğinde imalat reçetesinde 300 mikron altı tanelerin %73-78
arasında olduğu (D1: %75.23- D2: %75.77- D3: %76.4- D4: %73.96 ve imalat: %78.51) tespit edilmiştir. Tane
boyu malzemenin bünyesindeki suyu sıcaklıkla dışarı verebilme kabiliyetini ve aynı zamanda küçülme
değerlerinde etkili olduğu üzere incelemeler tablo 10’da verilmiştir. D3 ve D4 reçetelerinde değerlerin imalata
yakın olduğu 300 ile 45 mikron aralığında tane partikül oranı açısından D2 -D3 ve D4 reçetelerinin ince tane boyut
dağılımına sahip olduğu ve kurumaya neden olan kireç oluşumunun öğütme ile yapı içinde dağılmasına ve daha
az sorun oluşturmasına neden olduğu öngörülerek bu açıdan avantaj oluşturacağı düşünülmektedir.
Kiremit üretiminde temel hammadde killer olduğu ve her geçen gün artan yeni hammadde arayışları
doğrultusunda içerik olarak daha kompleks ancak maliyeti düşük kil ve türevi malzemelerin araştırılmasının önem
kazandığı görülmektedir. Elde edilen veriler doğrultusunda malzemelerin kimyasal mineralojik ve fiziksel
değişimlerinin birlikte değerlendirildiğinde çalışmada gözlemlendiği üzere rengin oluşumundan küçülmeye, nem
miktarından kurumaya pek çok faktörün nihai ürün eldesini etkilediği sonucu elde edilmektedir [20]. Bu sonuçların
literatürde bölge hammaddeleri için yol gösterici olacağı ve bu alanda pek çok işletmenin olduğu bölge kiremit
sektörüne verileri ve sorunları değerlendirmede yardımcı olacağı öngörülmektedir.
TEŞEKKÜR
Ece Banyo Ar-Ge Merkezine çalışmada verdikleri desteklerden dolayı teşekkür ederiz.
KAYNAKLAR
[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

BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi / BSEU Journal of Science, 2023, 10(1): 01-17
N.Derin Coşkun, E. Çaşın
17
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.