BAZALT KESİM ATIKLARININ YER KAROSU MAT SIRLARDA KULLANIM POTANSİYELİNİN ARAŞTIRILMASI

Year 2023, Volume: 31 Issue: 3, 816 - 825, 16.12.2023

Semra Kurama , Ege Anıl Gürkan , Zahide Bayer Oztürk , Yusuf Karaca , Elif Ubay

https://doi.org/10.31796/ogummf.1336323

Abstract

Seramik sırlarında, renk ve estetik etkileri artırmak amacıyla atık malzemelerin kullanımı önemli bir araştırma alanıdır. Bu atıkların seramik sırlarında renklendirici olarak potansiyel kullanımı, sürdürülebilirlik ve geri dönüşüm açısından büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada, yer karosu mat sırlarında bazalt kesim atığı ilavesinin renk, faz ve mikroyapı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bazalt kesim atığının kimyasal, faz ve tane boyut analizi ile karakterizasyonu yapılmış ve ağ. %1-9 oranında bazalt kesim atığının endüstriyel karo mat sırına eklenmesiyle, sırlar beyazdan açık kahve bej tonlarına dönüşmüş ve yüzeylerde benekli bir yapı oluşmuştur. Bazalt kesim atığının sır bünyesine ilavesinde direkt kullanımının yanı sıra 900-1100°C aralığında farklı sıcaklıklarda kalsinasyonu sonrasında kullanımı sonucu sır yapısında anortit, kristobalit ve diopsit fazları tespit edilmiştir. Standart mat sır ve ağ. %9 oranında atık (BKA) içeren mat sırlı yer karolarının mikroyapı analizlerinde (SEM/EDS) anortit kristalleri ve Ca, Fe içeriğinin arttığı tespit edilmiştir. Bu çalışma sonucunda, yer karosu mat sırlarının bej tonlarında bazalt atığıyla renklendirilmesinin, ekonomik açıdan avantaj sağlayabileceği ve atığın geri dönüşümüne katkıda bulunabileceği, sır üretiminde potansiyel bir renklendirici olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Keywords

Bazalt, seramik karo, Pigment, Atık değerlendirme.

Supporting Institution

Eskişehir Teknik Üniversitesi, TÜBİTAK, SERANİT SERAMİK

Project Number

No:22ADP321 ;TÜBİTAK Projesi 2209-B Üniversite Öğrencileri Sanayiye Yönelik Araştırma Projeleri Destekleme Programı – B (2022/2 Dönemi), Proje No: 1139B412201419

Thanks

Bu çalışma Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından “Kayseri Yöresi Bazalt Kesim Atığının Renkli Karo Üretiminde Kullanımının İncelenmesi”, No:22ADP321 nolu proje ve “Seramik Surlarda Siyah/Kahverengi Pigmentlere Alternatif Olarak Kayseri Yöresi Bazalt Kesim Atığının Kullanımının İncelenmesi” TÜBİTAK Projesi 2209-B Üniversite Öğrencileri Sanayiye Yönelik Araştırma Projeleri Destekleme Programı – B (2022/2 Dönemi), Proje No: 1139B412201419 kapsamında desteklenmiştir. Endüstriyel süreçler ve hammadde temini desteği için Seramik Seramik Fabrikasına (Bilecik) teşekkür ederiz.

AN INVESTIGATION OF UTILIZATION POTENTIAL OF BASALT CUTTING WASTE IN FLOOR TILE MATTE GLAZES

Abstract

The utilization of waste materials in ceramic glaze formulations to enhance color and aesthetic characteristics represents a significant area of research. Emphasizing sustainability and recycling, the exploration of these waste materials as colorants in ceramic glazes holds paramount importance. This study aimed to investigate the impact of incorporating basalt-cutting waste into floor tile matte glazes on color, phase composition, and microstructure. The basalt-cutting waste was subjected to thorough characterization, involving chemical analysis, phase identification, and particle size assessment. By introducing 1-9% of this waste into the industrial tile matte glaze, shifting the glaze color from white to appealing light brown beige tones, while generating a captivating mottled surface structure. The glaze structure analysis revealed the presence of anorthite, cristobalite, and diopside phases, both from the direct incorporation of basalt-cutting waste and its usage after calcination at various temperatures ranging from 900-1100 °C, using standard matte glaze and mesh. Microstructure analyses (SEM/EDS) of the floor tiles with 9% waste addition (BKA) demonstrated an increase in anorthite crystal formation and elevated levels of Ca and Fe content. These results substantiate the feasibility of coloring floor tile matte glazes with basalt waste in attractive beige tones, offering economic advantages, contributing to waste recycling, and presenting a viable option as a colorant in glaze production.

Keywords

Basalt, Ceramic tile, Pigment, Waste assessment.

Project Number

No:22ADP321 ;TÜBİTAK Projesi 2209-B Üniversite Öğrencileri Sanayiye Yönelik Araştırma Projeleri Destekleme Programı – B (2022/2 Dönemi), Proje No: 1139B412201419

References

• Bayer Ozturk, Z. and Ay, N. (2010) The effect of ferrochromium fly ash as a pigment on wall tile glaze, Adv. Sci. Tech. 68, 213–218.Erişim adresi: https://www.scientific.net/AST.68.213
• Bayer Ozturk, Z. and Dal, S. (2022). Characterization of industrial ceramic glazes containing chromite processing waste: Experimental factorial design effects on color parameters, Materials Chemistry and Physics, 282, 125928. doi: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.125928.
• Bayer Ozturk, Z., Pekkan, K., Taşcı, E. and Yılmaz, S. (2020). The effect of granulated lead–zinc slag on aesthetic and microstructural properties of single-fired wall tile glazes, Journal of Australian Ceramic Society, 56, 609-617. doi: https://doi.org/10.1007/s41779-019-00372-0.
• Eppler, R.A. ve Eppler, D.R. (2000). Glazes and Glass Coatings. American Ceramic Society.
• Eren Gultekin, E. (2020) Investigation of Basalt Addition to Opaque Pottery Glaze, International Journal of Engineering Research and Development, 12, 91-97. Doi: https://doi.org/10.29137/umagd.481501
• Kartal, A. (1998). Sır ve Sırlama Teknikleri. Çizgi Matbaacılık.
• Koçyiğit, S. and Çay, V.V. (2019) Investigation of mechanical and thermal behavior cutting waste added clay brick, European Journal of Tecnique, 9 (2), 209-2018. Doi: https://doi.org/10.36222/ejt.643209
• Ozel, E., Turan, S., Çoruh, S. and Ergun, O.N. (2006). Production of brown and black pigments by using flotation waste from copper slag, Waste Manage. Res., 24, 125–133. Doi: https://doi.org/ 10.1177/0734242X06062690
• Parmelee, C.W. ve Harman, C.G. (1973). Ceramic Glazes. 3rd ed. Cahners Books.
• Prstic, A., Acimovic-Pavlovic, Z., Pavlovic, L., Andric, L. and Terzic, A. (2007) The application of basalt in the manufacturing of ceramic glazes, Journal of Mining and Metallurgy, 43 A (2007) 53 – 60.Erişim adresi: https://www.jmma.tfbor.bg.ac.rs/Volumes/2007/06.pdf.
• Rasteiro, M.G., Gassman, T., Santos., R. & Auntes, E. (2006). Crystalline phase characterization of glass-ceramic glazes, Ceramic International, 33, 345-354.
• Taş Anlı, S., Taplı, M.C., Köroğlu, A., Gülalan, F.N., Korkmaz, A., Yağcı, T., Çulha, O. (2022). Recipe development for matte glaze application on floor tiles, 13. UBAK Kongresinde sunulmuş bildiri, Ankara.
• Tanışan, B., Turan, S. (2010) Use of ferrochrome in Fe-Cr Black ceramic pigment production, Journal of Engineering and Architecture Faculty of Eskişehir Osmangazi University, 23 (2), 53-65. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/320345
• Turan, S., Inceefe, Y., and Ozel, E. (2004) Production and characterisation of pigments produced using grinding waste from cast iron foundry, Key Eng. Mater., 264-268, 2473- 2476. Erişim adresi: https://www.scientific.net/KEM.264-268.2473.