RESEARCH FOR THE EFFECTS OF WOLLASTONITE ADDITIONS ON WALL-TILE MASSE

Year 2011, Issue: 026, 117 - 128, 15.12.2011

Serhan Haner

Abstract

This study aims to develop physical properties of a fast single-firing porous wall tile by adding determined
proportion of wollastonite. For this purpose, first of all, wall tile spray dried granules is obtained from Altın Seramik Tile
Company. After the wollastonite (-0,5 mm) used in this study is grounded, powder
blend is prepared conforming to formulation. Granules, which are ready to be
shaped, are shaped in 200×200 mm steel mold
under 165 bar pressure with unique axial hydraulic press. After the shaped
granule samples are firstly dried at room temperature for three hours and then
they are dried in drying oven at 85°C
for 21 hours, the dried granule samples in accordance with the working
conditions are fired at 1130°C
for 34 minutes.  In this study, X-Ray
fluorescence, granule dimension and humidity analysis on wall tile spray dried granules and wollastonite, thermo gravimetric
and differential thermal analysis on prepared powder according to formulation,
firing shrinkage, water absorption, firing strength, density with He pycnometer
of sintered samples were implemented. Subsequently, in order to determine
crystallographic phase structure, X-Ray diffraction analysis and to determine
microstructure, scanning electron microscope analysis were made.To sum up, when the proportion of wollastonite is increased, the
increase in the strength value and the water absorption value is observed. In
this respect, it is apparent that these values are well-matched and in
accordance with TS EN 14411.

 

Keywords

Wall tile, wollastonite, spray dried granules

WOLLASTONİT İLAVESİNİN DUVAR KAROSU BÜNYESİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu
çalışmada, hızlı tek pişirim gözenekli duvar karosu bünyesinin, belirli
oranlarda wollastonit ilavesi ile fiziksel özelliklerinin geliştirilmesi
amaçlanmıştır. Bu amaçla öncelikle Altın Seramik A.Ş. Karo Fabrikası’ndan duvar
karosu granül massesi temin edilmiştir. Çalışmalarda kullanılacak wollastonit (-0,5 mm) öğütüldükten sonra
reçetelere uygun toz karışımlar hazırlanmıştır. Şekillendirmeye hazır granüller
200×200 mm ölçülerindeki çelik kalıplar içinde, 165 bar basınç altında, tek
eksenli hidrolik pres ile şekillendirilmiştir. Şekillendirilen numuneler ilk
olarak oda sıcaklığında 3 saat, daha sonra etüvde 85°C sıcaklıkta 21 saat
kurutulduktan sonra işletme şartlarına uygun olarak 1130°C’de 34 dakika süre
ile pişirilmiştir. Duvar karosu granül masse ve wollastonitin, X-Işını
fluoresans analizleri, tane boyut analizleri ve nem tayinleri, reçetelere göre
hazırlanmış tozların termogravimetrik ve diferansiyel termal analizleri,
pişirilmiş numunelerin pişme küçülmesi, su emme, pişme mukavemeti, He
piknometresi kullanılarak yoğunluk ölçümü, kristallografik faz yapısının
belirlenmesi için X-Işını difraksiyonu ve mikroyapının belirlenmesi için
taramalı elektron mikroskobu analizleri yapılmıştır.  Sonuç
olarak, bünyede wollastonit miktarı arttıkça, mukavemet ve su emme değerlerinde
artma gözlenmiştir. Bu değerlerin TS EN 14411’e uygun olduğu görülmüştür.  

Keywords

Duvar karosu, wollastonit, granül masse, seramik

References

• [1] M. Dumond, “Wollastonite”, Canadian Minerals Yearbook, 60, 1 (2004).
• [2] Devlet Planlama Teşkilatı, “Toprak Sanayi Hammaddeleri I”, Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı, DPT, 2611, Ankara, 155 (2001).
• [3] S. M. Robinson, D. B. Craig, “Reinforcement of Ceramic Bodies with Wollastonite”, U.S. Patent, 6 037 288, 1-3 (2000).
• [4] G. N. Maslennikova, S. Zh. Zhekisheva, and T. I. Konesheva, “Wollastonite-Based Ceramic Materials”, Glass and Ceramics, 54 (3-4), 1 (1997).
• [5] G. Can, “Wollastonit Yataklarının Jeolojisi, Madenciliği ve Dünya Üretimi”, MTA, 39, 55-56 (1991).
• [6] S. Gök, “Kil Mineralleri ve Killerin Jeolojisi ve Uygulamaları”, 40-48 (1983).
• [7] G. T. Adylov, G. V. Voronov, S. A. Gornostaeva, N. A. Kulagina, E. P. Mansurova, M. Kh. Rumi, “Use of Wollastonite from the Koitashskoe Deposit in the Production of Ceramics and Refractory Materials”, Refractories and Industrial Ceramics, 43, 11-12 (2002).
• [8] http://pubs.usgs.gov/fs/fs-0002-01/fs-0002-01textonly.pdf
• [9] R. L. Virta, “Wollastonite”, U.S. Geological Survey Minerals Yearbook, 83, (1999).
• [10] M. K. Galperina, N. P. Tarantul, Yu. E. Zaslavskaya, T. F. Kolesnikova, “Unbeneficiated Wollastonite Rocks for Ceramic Tile Production”, Glass and Ceramics, 44 (10), 424-427 (1988).
• [11] M. K. Galperina, N. P. Tarantul, E. M. Khechumyan, “Using Wollastonite Synthesized from Phosphogypsum for Ceramic Tile Production”, Glass and Ceramics, 40 (8), 421-424 (1984).
• [12] S. Koca, H. Koca, “Effects of Wollastonite and Barite on the Physical Properties of a Ceramic Body”, Industrial Ceramics, 24 (2), 81-84 (2004).
• [13] M. I. Bariz, V. F. Pavlov, I. Yu. Bushmina, A. G. Kozlova, F. S. Peres, “Tile Bodies Containing Synthetic Wollastonite”, Glass and Ceramics, 41 (3), 138-141 (1984). [14] A. Kartal, M. Alaca, O. F. Emrullahoğlu, “Investigation on the Effects of a Boron Containing Calcination Product Added into Floor Tile Body Recipes”, Key Engineering Materials, 264-268, 1649-1652 (2004).
• [15] A. Ceylan, M. F. Ebeoğlugil, A. Küçük, “Investigation for the Effects of Different Feldspar Additions on Floor Tile Body”, Seramik Türkiye, 7, 131-137 (2005).
• [16] S. Haner, “Talk ve Wollastonit İlavelerinin Duvar Karosu Bünyesine Etkilerinin Araştırılması”, Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans tezi, 31-55 (2009).
• [17] S. J. G. Sousa, J. N. F. de Holanda, “Sintering Behavior of Porous Wall Tile Bodies During Fast Single-Firing Process”, Materials Research, 8 (2), 198 (2005).
• [18] A. T. Özer, “Yumuşak Porselen Bünyede Vollastonit Kullanımının Bünyeye Etkisi”, Yüksek Lisans, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 39-41 (2009).
• [19] E. A. Bykov, and T. E. Samsonova, “Use of Modern Materials from Geokom Co. for Production of Ceramic Ware”, Glass and Ceramics, 63 (9-10), 314 (2006).