Yapı Malzemeleri

Herhangi bir amacı gerçekleştirmek için kullanılan her madde malzeme olarak adlandırılır. İnsanların günlük hayatta gereksinim duydukları eşyaların yapımında kullandıkları ve bu eşyaları işleyerek oluşturdukları maddeler yapı malzemeleridir.

Kireç Sönmüş Kireç ve Harç Kireç, kireç taşının çeşitli sıcaklıklarda pişirilmesi sonucu elde edilen, suyla karıştırıldığında hava veya suda katılaşma özelliği gösteren, beyaz renkli, inorganik esaslı bKireç, bilinen en eski bağlayıcı malzemelerdendir. Babil, Mısır, Finikeliler, Hitit ve Persler tarafından yapılarda bağlayıcı malzeme olarak hava kireci kullanılmıştır. Romalılar devrinde su kireci bulunmuş ve su içi inşaatlarda kullanılmıştır. Ayrıca Türkler puzolan kirecinin (volkanik esaslı, killi kalkerli toprak) içine öğütülmüş tuğla ekleyerek elde ettikleri karışıma Horasan adını vermişler ve yapılarında bu malzemeyi kullanmışlardır. Bizanslılar kireci, sıva ve fresk tekniğinde kullanmıştır yılında İngiliz Smeathon (Simithon), killi bir kireci pişirerek su kireci ve hidrolitik bağlayıcı fikri üzerinde önemli adımlar atmıştır. Bu başlangıç, çimentonun gelişiminde önemli rol oynamıştır. Günümüzde kireç; sıva, bağlayıcı boya malzemesi (badana), gazlı beton ve plastik endüstrisinde ham madde olarak kullanılmaktadır.ir bağlayıcı malzemedir Alt bilgi ekleme

Kireç Üretimi Kirecin ham maddesi olan kireç taşı, kalker ve tebeşir gibi kalsiyum karbonat kökenli kayaçlardan ya da dolamit gibi magnezyum karbonat (MgCO3) kökenli kayaçlardan oluşur. Kalsiyum kökenli kayaçlardan elde edilen kireçler mermer kireci beyaz renkli, magnezyum kökenli kayaçlardan elde edilen kireçler (esmer kireç) ise esmer renkli olup dayanımı nispeten yüksektir. Kireç üretiminde; kireç taşının yakılması ve kirecin söndürülmesi olmak üzere iki temel aşama vardır: Alt bilgi ekleme

Kireç taşının yakılması Kireç yataklarından çıkartılan kireç taşları belirli uzunluklarda kırılır. Kırılmış kireç taşları, dikey kireç fırınlarında (kömürle birlikte tabakalar hâlinde yakılarak) ya da yatay döner fırınlarda (doğrudan bu fırınların içine koyulup yakılarak) değişik sıcaklıklarda pişirilir. Kireç taşı parçaları ocaklarda °C’ta pişirilerek sönmemiş kireç elde edilir Alt bilgi ekleme

Kireç taşının yakılması Sönmemiş kirecin elde edilmesinde aşağıdaki kimyasal reaksiyon oluşur: Alt bilgi ekleme

Tepkime denklemi: Alt bilgi ekleme

Harcın sertleşmesi, içerisinde bulunan Ca(OH)2 ın atmosferdeki CO2 ile birleşerek CaCO3 hâline dönüşmesiyle olur. Tepkime denklemi: Alt bilgi ekleme Kireç harcı yapıların temelleri, bodrum duvarları ve her türlü sıva işlerinde kullanılır. Kireç, sıva ve harçların dışında tuğla üretiminde de kullanılır. Kireç harcı kullanıldığı yerlerden suyun geçmesini önler. Kil, kum ve kireç taşının belirli oranlarda karşılaştırılıp yüksek sıcaklıkta kavrulması ile elde edilen, açık havada su eklendiğinde bir süre sonra içinde sertleşen kalsiyum aliminyum silikat bileşimli yapı malzemesine çimento denir. Çimento harcının, önemli yapıların nemden etkilenen duvarlarında kullanılmasının nedeni, diğer harçlara göre daha güvenilir olmasıdır. Bu tür harçlar su ile doğrudan temas hâlindeki taş duvarların örülmesi ve yüzeylerin sıvanması, zemin kaplamaları, karoların ve fayansların yerleştirilmesinde kullanılır.

Çimentoya kum ve kireç karıştırılarak yarı akışkan formda bulunan ve yapılardaki yüzeyleri düzleştirmek için kullanılan maddeye sıva denir. Çakıl, kum gibi agrega denilen maddelerin çimento ve suyla birleşmesinden meydana gelen yapı Alt bilgi ekleme

Camın yapısı Çevremizde en sık rastladığımız bir diğer yapı malzemesi de camdır. Suyumuzu koyduğumuz sürahiler, yiyeceklerimizi sakladığımız kavanozlar, çiçeklerimizi koyduğumuz vazolar, aydınlatmada kullandığımız ampuller; bardaklar, şişeler, cam tuğlalar ve daha birçok eşyamız cam malzemelerden oluşmaktadır Alt bilgi ekleme

Cam, alkali ve toprak alkali metal oksitleri ile diğer bazı metal oksitlerin çözünmesinden oluşan, yüksek sıcaklıklarda bile yüksek vizkoziteye sahip aşırı soğutulmuş bir sıvıdır. Normal sıcaklıklarda kristallenmeden katılaşır ve katı cisimlerin mekanik özellikleri yanında sıvı cisimlerin özelliklerini de gösterir. İnorganik esaslı, termoplastik bir polimer olan camın ana maddesi, saydamlık özelliğini sağlayan, amorf yapı içinde erimiş ve dağılmış durumda bulunan silisyum dioksit (SiO2) tir. Cam kuvvetli kovalent bağlar içeren düzensiz ve büyük moleküllerdir. Silisyum dioksidin bazı metallerle ısıtılmasıyla o maddelerdeki kalsiyum, magnezyum, potasyum ve sodyum atomlarının iyonları silisyumdioksit moleküllerinin arasına girerek düzensiz bir yapı oluşturur. Bu yüzden cam bir karışımdır. Cam saydamdır Alt bilgi ekleme

Bozunma ve çatlama olayı hariç dış etkilere dayanıklı bir malzemedir. Paslanmaz, su geçirmez ve saydam olduğundan pek çok alanda kullanılabilir. Cam üretiminde kullanılan ham maddeler; Camlaştırıcılar, Eritici maddeler, Sabitleştirici maddeler, Renklendirici ve arıtıcı maddeler olarak dörde ayrılır. Camlaştırıcılar, normal camlarda kullanılan SiO2, kristal veya özel camlarda kullanılan B2O3 tir. Eritici maddeler, güç eriyen SiO2 i kolay eritmek amacıyla, normal camlarda Na2O, kristal camlarda K2O kullanılır Alt bilgi ekleme

Sabitleştirici maddeler, cam hâlini sabitlemek ve cama bazı özellikler kazandırmak amacıyla, normal camda kireç, şekillendirilecek camlarda mekanik işlemleri kolaylaştıran magnezyum oksit, kristal camlarda camın yoğunluğunu ve ışığı kırma özelliğini artıran baryum oksit ve kurşunlu oksitler, ısıya dayanıklı camlarda ise alüminyum oksit kullanılır Alt bilgi ekleme

Renklendirici olarak özellikle güneş ışığının kontrolünde kullanılan camlar için metal ile ametallerin oksit ve sülfürleri kullanılır. Örneğin yeşil renkli camda krom (III) oksit, mavi renkli camda bakır (II) oksit, sarı renkte demir (II) sülfür kullanılır. Ayrıca ayna ve termoslar metal oksitlerden altın, gümüş ve bakır ile kaplanır. Arıtıcılar, erimiş hâlde bulunan camın yapısındaki hava ve gaz kabarcıklarını gidermek için kullanılan arsenik (IV) oksit, potasyum nitrat, sodyum sülfattır. Ayrıca camın şeffaflığını gidermek için kalay (II) oksit, opal cam için florin kullanılır Alt bilgi ekleme

Cam üretiminde kullanılan ham maddeler, camın kullanım alanlarına göre uygun şekilde karıştırılarak cam hamuru elde edilir (Görsel 4.91). En çok kullanılan adi camı (pencere camı) elde etmek için SiO2 (kum), CaCO3 (kireç taşı), Na2CO3 (soda) karışımı kullanılır: Alt bilgi ekleme Ham maddelerin oranına göre 1500 °C’a kadar ısıtılan karışım eridiği zaman macun kıvamında bir cam hamuruna dönüşür. Bu cam hamura istenen şekil verildikten sonra, kopmasını ya da kırılmasını önlemek için yavaş yavaş soğutulur. Bu işleme tavlama denir. Tavlama fırını özel bir tünel şeklindedir. Cam eşya bu tünelden geçerken sıcaklık çok yavaş bir şekilde düşürüldüğünden camın soğuması açık havada kendi kendine soğumasından çok daha uzun sürer.

Cam Türlerinin Bileşimi, Özellikleri Ve Kullanıldığı Yerler Verilmiştir Alt bilgi ekleme

Porselen ve Seramik Seramiğin ham maddesi olan kil, tabiatta bol miktarda bulunan minerallerdendir. Fakat saf kil bulmak oldukça zordur. Kilin içerisinde kalker, silis, mika, demir oksit gibi maddeler bulunur. Kil genellikle sarımtırak ya da kırmızımtırak renklerde olur. Bu rengi içindeki yanıcı maddelerden alır. Kilin yapısı su çekme özelliğine sahiptir ve bu özelliğinden dolayı daima nemlidir Alt bilgi ekleme

Seramikler bir veya birden fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi sonucu oluşan anorganik maddelerdir. Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanması ile oluşan kil, kaolin ve benzeri maddelerin yüksek sıcaklıkta pişirilmesi ile meydana gelir. Bu açıdan halk arasında pişmiş toprak esaslı malzeme olarak bilinir.Kil belirli bir üretim sürecini geçirdikten sonra, sert ve deforme olmayan, bazı özel etkenler dışında hiçbir dış etkiden kolayca etkilenmeyen bir malzeme hâline gelir. Seramik malzeme üretiminde, kil hamuruna belirli maddeler katarak değişik şekillendirme yöntemleriyle, kullanılan hamurun bünyesine uygun pişirme ile seramik malzemeye istenilen niteliği kazandırma imkânı vardır. Seramik, bileşiminde değişik türde silikatlar, alüminatlar, su, metal oksitler, alkali ve toprak alkali bileşikler bulunduran bir malzemedir. Seramik malzeme yapısına göre iki gruba ayrılır: Alt bilgi ekleme

Boşluklu Seramik Malzemeler Yapılarda kullanılan pişirilmiş ve sırlanmamış kilden üretilen yapı malzemeleridir. Sertlikleri azdır, görünüşleri pürüzlü ve toprağımsıdır. Tuğla, kiremit ve fayans boşluklu seramik malzemelerdir Alt bilgi ekleme

Boşluksuz Seramik Malzemeler Saf hâldeki kaolin kilinin hamur hâline getirilip şekillendirildikten ve kurutulduktan sonra yüksek sıcaklıkta (900 °C’un üzerinde) pişirilmesiyle elde edilen ve genelde sırlanmış olan pişirilmiş sert malzemelerdir. Boşluksuz seramik malzeme su yalıtımı, dekoratif ve hijyenik amaçlı kaplama malzemesi olarak yapıların yüzeylerine harç veya kimyasal yapıştırıcı malzemelerle uygulanır. Boşluksuz seramik malzemelere karo mozaikler, banyo malzemeleri, mutfak eşyaları (tabak vb.), porselenler örnek olarak verilebilir Alt bilgi ekleme

Boyalar ve bileşenleri Bir yüzeye uygulandığında, dekoratif ve koruyucu bir tabaka oluşturan malzemeye boya denir. Boya çeşitli malzeme yüzeylerine, korunma, süsleme ve aydınlatma amacı ile sürülerek sert ve ince bir tabaka oluşturan, ana maddeleri organik, metalik veya plastik esaslı pigment, bağlayıcı ve incelticilerden meydana gelen renkli bir sıvı bileşimidir Alt bilgi ekleme

Bağlayıcılar Boyanın ana maddeleridir. Bağlayıcılar, pigment ve dolgu maddelerini bağlayarak boya tabakasını oluşturan maddeleri, boyanın karakterini ve niteliğini belirler. Boyaların kuruma şekli ve süresi, diğer katmanlarla uyuşup uyuşmayacağı, dayanımı, uygulama biçimi, parlaklığı, uygulandığı yüzeydeki davranışları gibi tüm karakteristik özelliklerini bağlayıcılar belirler. Bağlayıcı maddeye örnek olarak reçineler verilebilir. Bağlayıcıları plastik (sentetik) olan boyalara su bazlı (plastik) boyalar denir. Bağlayıcıları yağ türü olan boyalara yağlı boyalar denir Alt bilgi ekleme

Pigment ve dolgular Boyaya renk veren ve opaklık özelliği kazandıran malzemelerdir (Görsel 4.97). Bu özelliklerinin yanında kullanılan pigment türüne ve kullanım amacına göre kuru film kalınlığının artması boyayı bir anlamda fiziksel olarak donatır. Zararlı mor ötesi ışınları absorbe eder veya yansıtır. Metal yüzeylerde korozyonu önler. Boyanın dayanımını artırır. Pigmentlerin boyaya renk vermesi, güneş ışığının görülen renge ait ışınlarını yansıtmasına dayanan fiziksel bir olaydır Alt bilgi ekleme

Çözücü ve İncelticiler Bu malzemeler boya akışkanlığını istenilen seviyeye getirmek ve uygulamayı kolaylaştırmak için kullanılır (Görsel 4.98). Emülsiyon esaslı boyalar dışındaki boyalar genellikle kullanıma uygun kıvamda hazırlanmıştır. Ancak gerekli hâllerde uygun tür malzemelerle inceltilebilirler. Boyayı inceltme işlemi gerekli durumlarda boyanın yüzeye daha iyi nüfuz etmesini sağlar. Mineral ispirto ve türbentin; normal yağ ve vernik boyalar için tiner olarak kullanılır. Plastik boyalarda inceltme su ile yapılır. Bunun dışında aseton, toluen ve ksilen de çözücü olarak kullanılır Alt bilgi ekleme