Bilgi Güçtür

SERAMİK MALZEMELER

Seramikler bir veya birden fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi sonucu oluşan İNORGANİK bileşiklerdir. Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanması ile oluşan Kil, kaolen ve benzeri maddelerin yüksek sıcaklıkta pişirilmesi ile meydana gelirler. Bu açıdan halk arasında pişmiş toprak esaslı malzeme olarak bilinir. Örneğin, cam, tuğla, kiremit, taş, beton, aşındırıcı tozlar porselen ve refrakter malzemeler bu gruba girer. Kil belirli bir üretim sürecini geçirdikten sonra, sert ve deforme olmayan, bazı özel etkenler dışında hiçbir dış etkiden kolayca etkilenmeyen bir malzeme haline gelir. Seramik malzeme üretiminde, kil hamuruna belirli maddeler katarak, değişik şekillendirme yöntemleriyle, kullanılan hamurun bünyesine uygun bir pişirme ile, seramik malzemeye istenilen niteliği kazandırma imkanı vardır.
Bileşiminde değişik türde silikatler, alüminatlar, su ve bir miktar metal oksitler ile alkali ve toprak alkali bileşikler bulunan bir malzemedir. Bazı seramiklerde iyonsal, kısmen kovalent bağ bulunabilir. Bazıları amorf ,bazıları da kristal yapılıdırlar. Çok sert ve gevrektirler. Ergime sıcaklıkları yüksek (silis 1750ºC de alüminat 2050ºC de ergir), ısı ve elektriksel yönden yalıtkandırlar. Silise %6 alüminat katılırsa ergime sıcaklığı 1550ºC’e düşer. Demir oksit ve alkali bileşikler ergime sıcaklığını daha da azaltarak 900ºC’e kadar düşürebilir.

Kilin Meydana Gelişi: Kil tabiatta bol miktarda bulunan minerallerdendir. Fakat saf kil bulmak oldukça zordur. Kilin içerisinde en çok kalker, silis, mika, demir oksit bulunur. Genellikle 0.002mm’den daha küçük taneli malzemeye kil adı verilmektedir. Kil sarımtırak, kurmızımtırak, esmer gibi renklerde bulunur. Bu özelliğini bileşiminde bulunan yanıcı maddeler verir. Kilin yapısı itibarıyla su çekme özelliği vardır. Bu nedenle kil daima nemlidir. Tamamen doymuş kil su emmeyeceğinden dolayı geçirimsiz olup, toprak dolgu barajlarda çekirdek, kil dolgu ile inşa edilir. Kili meydana getiren maddeler sulu aliminyum silikatlerdir. m Al2O3 , n SiO2 , p H2O genel Kimyasal bileşim formülü ile ifade edilen kil, çok saf olduğu zaman Hidrate Alümin Silikat (kaolinit) adını alır . Kaolinit’in kimyasal formülü, Al2O3 .SiO2. 2H2O dur.

Kilin Özellikleri: Kilin başlıca dört özelliği vardır. Plastisite, Kohezyon, Renk ve Rötre’ dir.
Plastisite: Ezilmiş kile uygun miktarda su karıştırıldığı zaman işlenebilme ve şekillendirme özelliği kolaylaşır. Böylece kil kolayca şekil alır. Örneğin, Un su ile karıştırıldığı zaman işlenebilir ve şekillendirilebilir. Buna karşılık kum, su ile karıştırıldığı zaman herhangi bir plastik özellik kazanamaz. Kilin plastisite özelliği kazanabilmesi için muhakkak surette su ile karıştırılması gereklidir. Su dışında hiçbir madde kile plastisite özelliği kazandırmaz. Bu konuda yapılmış deneylerde bir çok sıvı ( alkol, gaz, terebantin, amonyak, aseton vb.) kullanılmışsa da hiç birisi ile bu özellik elde edilmemiştir.

Kohezyon: Bu özellik kil hamuruna kuruduğu zaman kendisine verilmiş olan şekli muhafaza etme kabiliyeti sağlar. Örneğin kum bu özelliğe sahip olmadığı için su ile ıslandıktan sonra kurumaya terk edildiği zaman küçük bir darbe ile kendi kendine dağılır. Kilin kohezyona sahip olabilmesi için mutlaka su ile yoğurulması gereklidir. Su dışında kalan diğer sıvılarla kil kohezyon kazanmaz.

Renk: Killer metal oksitlerle karışık bir şekilde bulunduklarından doğal olarak renklenmiş durumdadırlar. Ayrıca organik maddeler de ihtiva eder. Kilin saf olması halinde rengi beyaz olur ve kaolen adını alır. Bunun ötesinde killerin renkleri sarı, pembe, kırmızımsı, mavimsi gri, yeşil ve siyahımsı olabilir.Kilin rengi içinde bulunan maddeler hakkında fikir vermektedir..

• Kilde limonit bulunması halinde rengi esmerdir.
• Kilde demir peroksit bulunması halinde rengi kırmızıdır.
• Kilde manganez bioksit bulunması halinde rengi siyahtır
• Kilde organik maddeler bulunması halinde menekşe rengindedir.
Bununla beraber, kilin pişmeden evvelki rengi piştikten sonrada aynı renkte kalacağını göstermez. Çünkü oksitlerin yüksek ısı derecelerinde renkleri değişir.
Rötre: Kil su ile yoğrulup şekillendikten sonra kurumaya terk edilirse şekillendirme sırasında verilmiş olan ölçüleri küçülür. Diğer bir değişle kil hamurunun kuruma sırasında hacmi küçülür. Bu olaya kilin rötre yapması denir. Rötre, kilin kuruması sırasında olduğu gibi pişmesi sırasında da devam eder. Kilin kurumasından meydana gelen rötre, kilin plastisite özelliğine bağlıdır.
Her ne kadar akıcı kil, pişmiş toprak malzeme üretiminde kullanılmasa da, porselen, fayans ve vitrifiye seramik üretiminde döküm yolu ile şekillendirilerek kullanılır. Rötre, plastisiteden sonra en önemli özelliktir. Rutubetli bir kil hamuru kurumaya terk edildiği zaman hacmi küçülür. Belli bir zaman süresi sonucunda kil hamuru katılaşır ve mutlak kuruma haline kadar su kaybı ve hacim küçülmesi devam eder. Bu şekilde kurutulmuş kil hamuru gittikçe yükselen ısıda pişirildiği taktirde, kurutmada olduğu gibi yine hacmini küçültür. Kilin gerek kuruma ve gerekse pişme sırasında yapılmış olduğu rötre, toplam rötredir.

Kilin Pişme Teorisi: Kil, düşük ısı derecesinde bir etüve konulursa sertleşir; önce serbest haldeki suyunu, daha sonra da emdiği suyun önemli bir kısmını kaybederek gittikçe artan bir rötre yapmaya başlar. Etüvün ısı derecesi 200º C yi geçmezse bu olay geriye dönüşebilir. Bu durumda kil soğuduğu zaman öğütülerek pudra haline getirilerek su ile yoğurulursa plastisite gösterebilir.

SERAMİK MALZEMENİN SINIFLANDIRILMASI: Seramik malzemenin bünye yapısını esas alarak aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.
I- Boşluklu seramik malzeme
A) Kaba seramikler
1- Pişmiş toprak malzeme
• Tuğla ve Kiremit
• Taşıyıcı döşeme malzemesi
• Değişik kaplama malzemesi
• Dekoratif malzeme
• Diğer pişmiş toprak malzeme
2- Ateşe dayanıklı malzeme (refrakter malzeme)
B) İnce seramikler - Fayanslar
• Adi fayanslar
• Karo ve Sıhhi tesisat fayansları
• Kalaylı fayanslar
• Mozaik fayanslar
• Plaket fayanslar
• Bisküvi fayanslar
II-Yarı boşluklu seramikler
• Kaplama malzemesi
• Sıhhi tesisat malzemesi
III-Boşluksuz seramik malzemeler
A) Greler
• Karo ve Mozaik greler
• Sıhhi tesisat greler
• Kimyasal endüstrisi greler
B) Porselenler
• Sıhhi tesisat malzemesi
• Alçak ve yüksek gerilim izolatörleri
• Mutfak eşyası
• Mozaik porselenler
• Özel porselenler
• Bisküvi porselenler
I-BOŞLUKLU SERAMİK MALZEMELER: Boşluklu seramikler, kullanılan kilin çalışma derecesinden daha düşük bir ısı derecesinde pişirildiklerinden boşluklu bir bünyeye sahiptirler. Bu nedenle ısı geçirme, su emme, setlik ve görünüş yönlerinden, ayrıca, ateşe dayanıklı olanları yüksek ısıya dayanıklılık yönünden diğer seramik malzemelerden önemli farklılıklar gösterirler. Bunlar,
• Boşluklu olduklarından ısı geçirme kabiliyetleri diğer seramiklere göre daha azdır. Diğer bir değişle ısı tutucuları daha yüksektir.
• Su emmeleri, ancak bir sır tabakası ile örtüldükleri zaman önlenebilir. Sırlanmamış olanları veya sırlanmış olanları sırsız yüzleri dile değdirildiğinde, dildeki ıslaklığı emerek dile yapışırlar ve boşluklu oldukları bu yolla anlaşılır.
• Sertlikleri azdır. Bir çelik parçasıyla çizilebilirler. Bazılarında (Karo-fayans) çelikle çizme halinde derinliği olan bir çizgi meydana gelir.
• Görünüşleri pürüzlü ve toprağımsı bir görünüme sahiptirler.
II-YARI BOŞLUKLU SERAMİK MALZEMELER: Yarı boşluklu seramik malzemeler özellikleri yönünden boşluklu seramiklerle boşluksuz seramikler arasında yer alır.
• Boşluklu olanların aksine çelik’le çizilmezler, bir miktar dile yapışma özelliği gösterirler.
• Pratikte su geçirmez olarak kabul edilirler. Boşluk oranları % 3-4 dolayındadır.
• Beyaz, renkli veya opak görünümde olabilirler.
III-BOŞLUKSUZ SERAMİK MALZEMELER: Boşluksuz seramikler, kullanılan kilin camlaşma derecesinde pişirilmiş olduklarından camsı bir bünye yapısına sahiptirler. Bu nedenle ısı geçirme dirençleri düşük, su emmeleri pratik olarak % 0 sertlikleri çelikten fazla ısıya dayanıklılıkları boşluklu seramiklerden (ateşe dayanıklı olanlar hariç)fazladır.
• Bünyesinde boşluk olmadığından ısı depo etme kabiliyetleri zayıftır. Dolayısıyla bu nedenle kullanılmamalıdırlar
• Boşluksuz olduklarından su emmezler. Bu nedenle, ancak dekoratif amaçlarla sırlanırlar. Boşluklu olmadıklarından dile değdirildiği zaman dile yapışmazlar. Buradan boşluksuz oldukları anlaşılır.
• Sertlileri fazladır. Bir çelik parçasıyla çizilmeye çalışıldığında çizilmezler. Üzerinde meydana gelen iz çeliğin aşınması ile bıraktığı izdir. Bu nedenle dikkatli olunması gerekir. Mohs sertlikleri 9 civarındadır.
• Özellikle kırık yerlerin görünüşü camsı bir görünüştedir.
• Özgül ağırlıkları ve birim ağırlıkları diğer seramik türlerinden yüksektir.

SERAMİKLERİN GRUPLANDIRILMASI

1. Geleneksel Seramikler
Kil, kaolen ve feldispat gibi minerallerin yüksek sıcaklıklarda pişirilmesi ile elde edilirler. Bileşimlerinde değişik türde silikatlar, alümünatlar ve bunların yanında bir miktar metal oksitler bulunur. Cam, tuğla, kiremit, aşındırıcı tozlar, porselen, taş ve refrakterlerdir.
2. İleri Teknoloji Seramikler
Bu seramikler oksitler, karbürler ve nitrürlerden oluşmaktadır.Yüksek mukavemet, rijitlik ve sertlik, aşınmaya kimyasal etkilere ve yüksek sıcaklığa dayanıklılık, boyutlarda kararlılık gibi üstün özellikleri sebebiyle uçak ve uzay endüstrisinde önemli ölçüde kullanılmaktadırlar.

SERAMİK TÜRLERİ: Endüstride geniş kullanım alanı sahip seramikler iki gruba ayrılabilir.
1-Camlar: Silikatlar ençok cam üretiminde kullanılırlar. Soda-kireç camı, (Pencere camı) kurşunlu cam, bor-silikat camı ve silis camı.
2- Pişmiş kil ürünleri: Tuğla,kiremit, porselen ve refrakter malzemeler.
SERAMİK MALZEMENİN ÜRETİMİ: Seramik malzeme üretiminde kilin seramik malzeme haline gelebilmesi için başlıca dört üretim aşamasından geçmesi gerekir. Bunlar,
• Hamurun hazırlanması
• Hamurun şekillendirilmesi
• Hamurun kurutulması
• Hamurun pişirilmesi’dir.
Bu aşamalardan herhangi birindeki bir hata, diğer aşamalardaki işlemler doğru olsa bile, elde edilecek seramik malzemenin niteliğini bozacaktır.
• Hamurun hazırlanma safhası, kilin değişik vasıtalarla yataktan veya ocaktan çıkarılmasını, çürütme havuzunda dinlendirilmesini, gerekli maddeler karıştırılmasını, parçalanıp öğütülmesini, inceltilmesini ve gereken miktarda rutubetlendirilmesini kapsar.
• Şekillendirme safhasında, kil, ilerde görülecek değişik yöntemlerle, istenilen malzeme biçiminde şekillendirilir.
• Kurutma safhası, kil içine katılan ve şekillendirme için gerekli suyun ısı yardımı ile buharlaştırılması amacıyla uygulanır. Böylece, çiğ malzeme pişirilmeye uygun bir niteliğe kavuşur.
• Pişirme safhası ise seramik malzemeye esas niteliği kazandıran sonuncu üretim safhasıdır. Bu dört üretim işlemi sonunda, kil, sert, deforme olmayan ve belirli mekanik, fiziksel ve kimyasal niteliklere sahip malzeme haline gelir.
SERAMİK SIRLARI: Sır, seramik malzemenin ya doğrudan doğruya yüksek sıcaklıkta kendisinin camlaşması veya seramik malzeme üzerine sürülen metal oksitlerin seramik malzemenin pişme derecesinden daha düşük bir sıcaklıkta camlaşması suretiyle meydana gelen ve seramik malzemeye belirli yeni özellikler kazandıran bir tabakadır. Sırların ilkel maddesi olarak genellikle metal oksitler kullanılır. SiO2, Al2O3, CaO, Na2O, SnO gibi.
Seramik malzemeler şu amaçla sırlanır:
• Su geçiren bir seramik malzemeyi su geçirmez hale getirmek.
• Boşluklu veya boşluksuz bir seramik malzemeyi renklendirmek ve iyi bir görünüş kazandırmak için ,
• Seramik malzemeyi kir tutmaz ve kolay temizlenir hale getirmek için,
Boşluksuz seramik su geçirmediği için bunların sırlanmaları özellikle son iki amaçla yapılır. Bunun ötesinde, döşeme kaplaması olarak kullanılacak seramik malzemenin ister boşluklu ister boşluksuz olsun, sırlanmaları;
• Sırın aşınma dayanımı zayıf olduğundan
• Sır, yürüme emniyetini azalttığından doğru değildir.

SERAMİK MALZEMELERİN ÖZELLİKLERİ

a) FİZİKSEL ÖZELLİKLER:

Geometrik özellikler: Bu özellik, yapı malzemesi olarak üretilen seramik malzemelerin boyutları ve bu boyutlardaki tolerans değerleri ile ilgilidir. T.S 202’ye göre normal karo fayansların boyutları 150×150x5,5 mm olacaktır. Uzunluk ve genişlikteki tolerans ± % 1 kalınlıktaki tolerans ± % 10 olmalıdır.
Birim ağırlık: Birim ağırlık, 105º C ısıdaki etüvde sabit ağırlığa kadar kurutulmuş bir seramik malzemenin ağırlığının, geometrik yol ile bulunan dış hacmine bölünmesi ile elde edilir. Bu değerlerin hesaplanmasında, delikli olan seramik malzemelerin delik hacimlerinin dış hacimden düşülerek hareket edilmelidir. TS 705’e göre fabrika tuğlaları imal metotları yönünden Sinterleşmemiş tuğlalar ve Klinker tuğlaları olarak iki sınıfa ayrılmaktadır.
Sinterleşmemiş tuğlalar; Dolu, düşey delikli ve yatay delikli olarak üç alt sınıfa;
Klinker tuğlaları ise iki sınıfa ayrılır.
Hacim ağırlık:Hacim ağırlığı, 105º C ısıdaki etüvde sabit ağırlığa kadar kurutulmuş malzemenin ağırlığının, malzemenin geometrik yolla bulunmuş hacmine bölünmesi ile bulunur. Aynı hamurdan yapılmış seramik malzemeler içinde delikli olanların hacim ağırlığı dolu oranından küçüktür. TS 704’e göre harman tuğlalarında en büyük ortalama hacim ağırlığı , dolu harman tuğlaları için 1,80 kg/dm3 düşey delikli harman tuğlaları için 1,40 kg/dm3olmalıdır.

Dolu tuğlalar için 1,80 kg/dm3
Düşey delikli tuğlalardan
Seyrek delikli tuğlalar için 1,40 kg/dm3
Az delikli tuğlalar için 1,20 kg/dm3
Çok delikli tuğlalar için 1,00 kg/dm3
Yatay delikli tuğlalar için 050-0,80 kg/dm3
Klinker tuğlalar için 1,80 kg/dm3

Su emme: Su emme özelliği, seramik malzemeler içinde boşluklu olanlar için önem kazanır.Bunların içinde tuğlalar ve kiremitler için bu özellik daha önem kazanır. Su emme oranı seramik malzemenin kullanılma amacını belirleyen bir büyüklüktür. Bu büyüklük malzemenin ne oranda boşluklu oranda olduğunu gösterdiği için aranan fonksiyonu karşılayabilecek bir büyüklükte olmalıdır.

Özgül su emme: Bir dakika sürede 1 dm2 alanda kapiler olarak emilen su miktarının gr olarak değeridir. Özellikle tuğla duvarlarda harcın suyunu emerek hidratasyon olayını sınırlamaması için tuğlaların özgül su emme değerinin 12-15 gr/dm2 olması istenir.

Dona dayanıklılık: TS dona dayanıklılık özelliği fayanslar, kiremitler ve fabrika tuğlaları için aranan özelliktir.TS 202’ye göre dona dayanıklılık aranan fayanslar 25 kez uygulanan dondurma ve çözme işlemi sonucunda çatlama, kopma ve parçalanma görülmemesi gerekmektedir.TS 562’ye göre dona dayanıklılık deneylerinin bitiminden en az 24 saat sonra göz ile muayenede hiçbir kiremitte, kullanma sırasında zararlı olabilecek çatlak, kopma, pullanma ve dağılma gibi hasar görülmemelidir. Bir köşesinden tutarak tutularak bir demir parçası ile kiremide vurulması halinde tannan bir ses vermelidir.Dona dayanıklılık deneyi görmüş kiremitler üzerinde yapılacak eğilme deneyi sonunda kırılma yükü değerinin hiç birisi 90 kgf’ten, ortalarında ise 150 kgf’ten, az olmamalıdır.

Isı iletkenliği: Seramik malzemelerin ısı iletkenliği, diğer malzemeler için olduğu gibi hacim ağırlıklarının azalması ile küçülür. Bu nedenle, boşluklu seramik malzemelerin ısı iletkenliği boşluksuz seramiklerinden daha küçüktür. Malzemenin boşluklu olmasının yanı sıra, delikli olarak yapılması ısı iletkenliği küçüleceği gibi, deliklerin şaşırma olarak düzenlenmesi de ısı akısının yolunu uzatacağı için ısı iletkenliğini küçültür.

Isı genleşme katsayısı (ısıl genleşme): Her madde ısınması sonucu genleşir, yani hacmi büyür. “Genleşme; ısı enerjisinin, maddenin atomlarına denge durumları etrafında titreşim yaptırmasından doğar. Birbirinden uzaklaşan atomlar cismin hacminin artmasına sebep olurlar”.Isı genleşme katsayısı, birim uzunluktaki bir cismin, sıcaklığının 1º C arttırılması halinde yaptığı uzama miktarıdır.TS 202’ye göre karo fayansların ısı genleşme katsayısı 5×10-6 – 9×10-6 arasında olmalıdır.
Rengin ışığa dayanımı:Bilindiği gibi, güneş ışıları zamanla bir çok yapı malzemesinin rengini giderir. Bu nedenle, özellikle bitirim malzemelerinde (cephe kaplaması, döşeme kaplamaları), malzeme rengini zamanla güneş ışınlarından dolayı solması, bozulması beklenir.
Seramik malzemeler, genellikle metal oksitlerle renklendirilmiş olduklarından (örneğin; pişmiş toprak kilde doğal olarak demir oksit bulunur) güneş ışınlarına karşı iyi bir dayanın gösterirler.

b) KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Seramik malzemelerin yapıda kullanılmaları ile ilgili olarak karşılaşabilecekler bazı belirgin kimyasal olaylar ve etkenler vardır. Bunlar:
1) Çiçeklenme ( Effloresans) olayı
2) Seramik Malzemede Kireç ve Manyezi Bulunması
3) Seramik Malzemenin Asit,Alkali ve Deterjanlara Dayanıklılığı

1-Çiçeklenme Olayı: Çiçeklenme boşluklu seramiklerde–genellikle pişmiş toprak malzemede görülen bir kimyasal olaydır. Çiçeklenme harçta ve pişmiş toprak malzemede bulunan, suda eriyebilen nitelikteki tuzların malzemedeki kılcal boşluklardan hareket ederek yüzeye çıkmaları ve burada suyun buharlaşması sonucu birikmesi olayıdır.

Çiçeklenmeye Sebep Olan Suda Eriyebilen Nitelikteki Tuzların Başlıcaları Şunlardır:
a) Sülfatlar: Na2SO4(Glamber tuzu), CaSO4.2H2O
b) Klorürler, Nitratlar, Karbonatlar
c) Diğer tuzlar: Vanadyum, Manganez, Demir, Molipden ve Krom tuzları
Çiçeklenme, genellikle bir tuğla duvarda önemli bir bozulamaya sebep olmamakla birlikte, sıvalı ya da sıvasız olsun, duvarın görevini bozar. Örneğin iyi pişmemiş tuğlaların yüzeyinde tozlanmaya veya yapraklanma(pullanma) şeklinde dökülür.

Çiçeklenmeyi Doğuran Olaylar: Çiçeklenme değişik olaylar sonucu meydana gelebilir.
• Malzemenin yanlış depolanması.
• Pişmiş toprak malzemenin uygulamasında kullanılan harçtaki bağlayıcı maddede bulunan serbest kireç, pişmiş toprak malzemede bulunan Na2SO4 ile birleşerek CaSO4, 2H2O meydana getirir. Bu da çiçeklenmeye sebep olur.
• Linyit kömürü ile pişen tuğlalarda, dumanda bulunan kükürtlü gazlar tuğlada Na2SO4(glamber tuzu) meydana getirir.

Çiçeklenmenin Giderilmesi: Çiçeklenme, genellikle suyla yıkanmak ve fırçalanma suretiyle
giderilebilir. Ancak, değişik kökenli çiçeklenmelerde çiçeklenmenin giderilmesinde de
farklılıklar vardır.
• Tuğlaların veya pişmiş toprak malzemelerin daima kuru yerlere konulması ve depolanması gereklidir.
• Tuğlaların yüzeylerindeki döküntüler HCl asidi ile temizlenerek giderilebilir.
• Na2SO4 ‘den oluşan çiçeklenmeler su ile yıkanarak giderilir.
• Karbonatlara bağlı olan çiçeklenmeler asitlerle temizlenebilir.
Çiçeklenmelerin, duvarın yapımı sırasında önlenmesi amacı ile alınacak tedbirler:
a-Zemin sularına karşı duvarları su geçirmez hale getirmek.
b- Duvar ve kaplama malzemesini harç ile yerine yerleştirmeden evvel su ile tamamen doyacak derecede su içinde bırakmamak.
c- Yeni yapılmış yapı kısımlarını yağmura karşı korumak.
d- Letiyeli çimentoları kullanmamak.

2) Seramik Malzemede Kireç Ve Manyezi Bulunması:
Pişmiş toprak hamurunda bulunan CaCO3 ve MgCO3 kilin pişmesi sırasında CaO ve MgO‘e dönüşür.
CaCO3 CaO+CO2 (Dolomit) MgCO3 MgO+CO2(Dolomit)
Bazı hallerde her ikisi beraber bulunur(dolomit). Pişmiş toprak içinde CaO veya MgO olarak bulunan kireç veya manyezi, su ya da nem ile karşılaştığı zaman HİDROKSİT haline dönüşür. Ve bir hacim artması meydana gelerek pişmiş toprak malzemeye zarar verir.
CaO+H2O Ca(OH)2 ve MgO+H2O Mg(OH)2
Meydana gelen hidroksit, büyüklüğüne ve pişmiş toprak malzeme içindeki yerine göre pişmiş toprağın kısmen veya tamamen parçalanmasına sebep olur. TS 562’ye göre oluklu kiremitler(Marsilya tipi kiremit) 2 saat kaynar suda bırakıldıktan sonra sudan çıkarılır ve deneye tabi tutulan 5 kiremit göz ve el ile ölçülmek suretiyle muayene edilir. Patlakların derinliği 1mm duyarlıklı ölçülür.
Yapılan bu muayeneler sonunda:
• Patlaklarının hiçbirinin derinliği 3mm’yi geçmemelidir.
• Patlakların kiremit yüzeyinde ölçülen en büyük çaplarının toplamı 12cm’den fazla olmamalıdır.
• Çatlak, kopma vb. gibi diğer hasarlar kiremitlerin kullanılması sırasında zararlı olabilecek derecede olmamalıdır.

c) MEKANİK ÖZELLİKLERİ
1- Seramikler sert ve gevrek malzemelerdir. Gevrek olmaları, İç yapı kusurları, çentikler, çizikler, mikro çatlaklar ve gerilme yığılmasına sebep olurlar. Çekme etkisinde kolay kırılırlar.
2- Basınç mukavemetleri yüksek, çekme mukavemetleri düşüktür.
3- Seramiklerde kayma direnci çok yüksektir ve kırılgandırlar. Aşındırıcı malzeme olarak geniş ölçüde kullanılırlar. Zımpara tozu çoğunlukla Al2O3 içerir.
d) ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLER
Seramikler genellikle yalıtkan malzemelerdir. Elektriği iletmezler fakat elektrik alanına tepki gösterirler. Kondansatör üretiminde kullanılır. Kilden üretilen refrakter malzemeler yüksek sıcaklığa dayanıklıdır. Ve iyi yalıtım sağlarlar. Bunun için yüksek oranda silis, alüminat ve magnezyum oksit içeren killer kullanılır. Alüminat oranı arttıkça ateşe dayanıklılık artar. Asidik ateş tuğlalarında ana bileşen silis, bazik ateş tuğlalarında magnezyum oksittir.

SERAMİK YAPI MALZEMELERİ VE YAPIDA KULLANIMLARI

Kiremit,tuğla,çini,fayans ve seramik ürünlerinin tamamı kilin pişirilmesiyle elde edilmektedir. Killer ne kadar saf olursa ateşe ve kimyasal etkilere o kadar iyi direnç gösterirler.
Saf kilden yapılan boşluklu beyaz renkli seramik malzemeye FAYANS adı verilir. Fayansın geçirimsiz olmasını sağlamak için bir sır tabakası ile kaplanması gerekir. İlk pişirmeden sonra sır maddesi sürülerek ikinci pişirme işlemi sonucu fayans elde edilir.
En iyi yağ alıcı madde, kuvartz taneleri ve silis kumlarıdır. Eritici malzemeler (feldispat)ile yağ alıcı maddelerin (Kalker)karışımına da PORSELEN adı verilir.
I-Seramik Duvar Malzemeleri Ve Yapıda Kullanım Yerleri
Delikli tuğlanın yapıda kullanılması ile sağladığı avantajlar şunlardır.
• Tuğlanın delikli olması yapının ağırlığını azaltmakta ve buna bağlı olarak bir çok fayda sağlamaktadır.
• Duvarın delikli tuğla ile yapılması yapının toplam ısı kaybını azaltmaktadır. Böylece tesis ve işletme masrafları azalmaktadır.
• Düşey delikli tuğla kullanılması halinde kullanılan harç tuğlaların deliklerine girdiği için duvarın yatay kuvvetlere karşı dayanımı artmaktadır.
• Tuğlanın delikli olması ağırlığını azalttığında tuğla büyük ebatta yapılabilmektedir.
• Tuğlanın delikli olması kullanılan harcın rutubet köprüsü olmasını da büyük ölçüde engellemektedir.
1-Taşıyıcı Duvar Malzemeleri: Taşıyıcı duvar malzemesi yığma yapı sisteminde kullanılabilen seramik yapı malzemesidir.Bu sistemde kullanılan normal tuğlalar ve yığma blok tuğlalardır.
a) Normal Tuğlalar :Boyut yönünden; kalınlığı 5,0-7,0 cm genişliği 9,5-11,5 cm ve uzunluğu 19,5-23,0 cm sınırları arasında değişen tuğlalardır. Harman tuğlası ve fabrika tuğlası olarak 2 şekilde incelenir.
• Harman Tuğlası: Harman tuğlası üretimi ilkel yöntemlere dayalı bir tuğla olması nedeniyle mekanik nitelikleri düşük bir tuğladır.Basınç dayanımı bakımından şartnamelerde öngörülen değerlerin altında kalmaktadır.
• Fabrika Tuğlaları: Taşıyıcı nitelikteki fabrika tuğlaları normal dolu tuğla, normal delikli düşey tuğla ve prese tuğlalardır.
Normal tuğlalar dolu olarak üretildiği gibi, yatay veya düşey delikli olarak da üretilirler.
Delikli tuğlalar üretimlerindeki kolaylık ve rasyonellik nedeniyle de dolu tuğlalara nazaran önemli bir üstünlük sağlar. Delikli olmaları kurutulmalarını ve pişirilmesini sağlar, böylece dayanımı artırır.
Prese tuğlalar ise, normal dolu tuğla hamuru halinde şekillendirilen çiğ, kil hamurunun bir miktar kurutularak, preslenecek bir kıvama gelmesinden sonra preslenmesi ile elde edilir.
b) Yığma Blok tuğlaları: Kılıcına durumdaki normal tuğlanın çift sayıda ve derz payları hariç tutulmak suretiyle yan yana gelmesinden blok tuğla meydana gelir. Bu şekilde iki normal tuğlanın yan yana gelmesi dörtlü blok oluşur.
Yığma blok tuğlalar delikleri daima düşey olacak şekilde üretiriler ve bu şekilde kullanılırlar. Böylece yığma blok tuğlanın bütün net kesiti almış olur.

2-Taşıyıcı Olmayan Duvar Malzemeleri
Taşıyıcı olmayan duvar malzemesi karkas (iskelet) yapı sisteminde kullanılabilen ve sadece kendi yüklerini taşıyan seramik yapı malzemesidir.
• Normal Tuğlalar (Yatay Delikli)
• Karkas Blok Tuğlalar
• Kesikli Harç Tabakası Sağlayan Blok Tuğlalar
• Sıvanmayan Blok Cephe Tuğlası

II- Seramik Döşeme Malzemeleri Ve Yapıda Kullanım Yerleri
Seramik döşeme malzemesi: Seramik malzemenin taşıyıcı strüktürü doğrudan doğruya kendisinin, betonun ve çeliğin meydana getirmesi veya beton ve çelikten meydana gelen taşıyıcı strüktür içinde sadece dolgu malzemesi niteliğinde oluşuna göre iki kısma ayrılır;
• Taşıyıcı nitelikteki taşıyıcı döşeme malzemesi,
• Taşıyıcı olmayan döşeme malzemesi
Taşıyıcı malzeme ile yapılan döşemelere, taşıyıcı seramik döşemler, taşıyıcı olmayan döşeme malzemesi ile yapılanlara da asmolen döşemeler denir.

III- Seramik Kaplama Malzemeleri Ve Yapıda Kullanılmaları
Seramik kaplama malzemesi, düşey veya eğik yüzeylere harç vb. yapıştırıcı malzeme ile tespit edilen bir bitirici malzemedir. Niteliği kullanılacağı yere göre değişir. Seramik malzeme ile kaplanacak duvar, döşeme vb.yüzeyler rijit yüzeyler olması gerekir. Elastik ve hareketli yüzeyler rijit kaplama malzemesinin kaplanması için uygun yüzeyler değildirler. Bu nedenle kaplanacak yüzeylerin beton, taş, tuğla, harç vb. gibi kargir malzeme niteliğinde olması gerekir.
Seramik kaplama malzemesi genel olarak iki türe ayrılır
1- Döşeme kaplama malzemesi
2- Duvar kaplama malzemesi
1- Döşeme kaplama malzemeleri Seramik döşeme kaplama malzemesi yatay veya az eğimli satıhlara bitirme malzemesi olarak kaplanan yapı malzemesidir. Hem boşluklu hem de boşluksuz olarak üretilen bu kaplamalar değişik biçim ve boyutta olmak üzere
• Döşeme tuğlaları
• Pişmiş toprak karolar
• Gre ve yarı-gre karolar
• Mozaik greler vb. diğer döşeme kaplamalarıdır.
Döşeme kaplamalarının yürüme emniyeti yönünden kaygan yüzlü olmaları gereklidir.
Gre ve yarı-gre türünden olan seramik döşeme kaplamaları bünye yapıları nedeniyle suyu ve rutubeti geçirmezler.
Seramik döşeme kaplamalarında üzerinde önemle durulması gereken konulardan birisi de kaplamanın harç ile aderansıdır. Boşluklu bünye yapısındaki seramiklerin çimento harcı ile aderansı kuvvetlidir. Boşluksuz bünye yapısında olan seramiklerin çimento harcı ile aderansı zayıftır. Bunu önlemek için kaplama malzemesinin harca gelecek olan yüzlerinde çeşitli şekillerde girinti ve çıkıntılar yapılır. Böylece harca yapışması sağlanmış olur.
Döşeme tuğlaları:En yaygın olanları prese tuğlalarıdır. Bu tür kaplama malzemesi genellikle çimento harcı ile rijit bir döşeme üzerine tespit edilirler. Tuğlalar arasındaki derzler çimento dozajı daha yüksek olan bir harç ile doldurulur.
Prese tuğlaları ile yapılmış döşeme kaplamaları, prese tuğlalarının boşluklu olması nedeni ile bir yürüme emniyeti sağlarlar. Bu yönden boşluklu seramik döşeme kaplamaları daha uygundur. Aşınma açısından ise daha az dayanıma sahiptir.
Pişmiş Toprak Karolar:Pişmiş toprak karolar genellikle 20×20 cm boyutunda olmak üzere üretilirler. Derzler çimento şerbeti ile doldurulması gereklidir.
Pişmiş toprak döşeme karolarının hamurları iri taneler bulunmayacak derecede iyice inceltilmelidir. Aksi halde bu taneler karo yüzünde şekillendirme sırasında boşluklara yol açarlar. Pişmiş toprak karolar daha çok mutfak, hol, antre, koridor gibi yerlerde kullanılırlar.
Gre ve yarı-gre karolar: Gre karolar 10×10, 15×15, 10×15 cm boyutlarında üretilirler. Kalınlıkları küçük karolarda 7-10 mm, büyük karolarda ise12-15 mm arasında değişmektedir. Bu karolar gre hamurundan preslenmek suretiyle şekillendirilirler.
Şekillendirme sırasında gre hamurunun içindeki su miktarı % 5 civarındadır. Hamurun preslenmesi için yaklaşık olarak 300-3500 kg/cm2 bir basınç uygulanır.
Yarı-gre döşeme kaplamaları boyut yönünden gre karoların bulunduğu boyutlarda bulunmakla birlikte başka boyutlarda da üretilmektedir. Boyuttan ötede aralarındaki önemli fark, yarı grelerin az miktarda boşluk ihtiva etmeleridir.
Mozaik Greler: Diğer grelerden ayıran yönleri sadece mozaik tekniğinde uygulanmalarından ileri gelmektedir. En çok rastlanan boyutları 20×20 ve 40×40 mm olanlarıdır. Ancak 50 mm’den büyük olanlara mozaik gre olarak adlandırmak doğru değildir. Kalınlıkları 5-6 mm arasında değişmektedir. Uygulanması diğer plakların uygulanmasından farklıdır.
2-Duvar kaplama malzemeleri ve kullanımları: Duvar kaplama malzemesi, düşey veya düşeye yakın eğimdeki duvar ve eğimli yüzeylere kaplanan bitirme malzemesidir.Boşluklu, boşluksuz veya yarı boşluklu seramik malzemeden üretilen bu malzeme ;
• Sırlı veya sırsız prese kaplama tuğlaları
• Pişmiş toprak plaket kaplamaları
1- Fayanslar
2- Çiniler
3- Yarı boşluklu plaket kaplamalar
4- Gre kaplamalar
5- Gre mozaik kaplamalar
6- Porselen mozaik kaplamalar gibi kaplama malzemeleridir.
İki yönden döşeme kaplamalarından ayrılır.
a) Duvar kaplamalarında gerek aşınma ve gerekse darbe etkisi açısından kaplama kalınlıkları döşeme kaplamalarınkine göre daha azdır.
b) Duvar kaplamaları aşınmaya maruz olmadığından sırlı olarak üretilebilir ve kullanılırlar.
Boşluklu seramik kaplama kullanılması halinde su buharının duvarı kat etmesi nedeniyle yoğunlaşma söz konusu olmayacaktır. Buna karşılık boşluksuz bir kaplama kullanılması halinde su buharının kat etmemesi nedeniyle önemli problemler meydana gelmektedir.
Karo Fayans Kaplamalar: Özellikle duvar ve tezgah kaplaması olarak kullanılan karo fayansların bir yüzleri sırlıdır.Islak hacimlerde duvar kaplaması olarak kullanıldığı gibi ameliyathanelerde laboratuarlarda ve steril oda gibi hacimlerde özellikle kolay temizlenebilen kir tutmayan bir kaplama olarak kullanılır.
Sırlı Kaplama Tuğlaları: Prese kaplama tuğlaları veya düşey delkli kaplama tuğlaları sırsız olarak kullanılabilecekleri gibi sırlanarak ta kullanılabilirler.Sırlanmış yüzeyde harcın aderansı zayıf olacağı için tuğlanın dışta görülen kısmının sırlanması yeterlidir.Daha çok dekoratif amaçlı kullanılırlar.
Mozaik Duvar Kaplamaları: Mozaik kaplama deyimi küçük boyutlu kaplama malzemesinin kaplama işlemini ifade eder.Diğer bir deyişle bir kaplama tekniğinin adıdır bir yüzlerinden kağıda veya plastik bir örgüye yapıştırılmış çok sayıda mozaik kaplamanın bir arda kaplanması şeklinde uygulanmaktadır.
Akustik Duvar Kaplamaları :Belirli frekanstaki ses titreşimlerinin yutulmasını sağlamak üzere kaplama veya bölme malzemesi yüzüne açıkmış deliklerin cam yünü ile doldurulmasından meydana gelir. Sağladığı Faydalar,
1) Bu tür malzemeler büyük ses emicilik sağlar
2) İyi bir akustik izolasyon sağlar
3) Akustik bölme elemanı klasik duvar malzemesinden daha pahalı değildir
4) Camlaşma derecesinde pişirildiklerinden temizlenmeleri kolaydır.