yapı malzemeleri

YAPI MALZEMELERİ
Yapı malzemeleri; kireç, harç, beton ve dekoratif yapı malzemeleri olan cam, seramik,
boya gibi maddelerden oluşur.
Kireç
Bağlayıcı maddelerden en eski bilineni kireçtir. Kireç, kireç taşının (CaCO3) yüksek
sıcaklıklarda ısıtılması sonucu elde edilen, suyla karıştırıldığında, tipine göre havada veya
suda katılaşan, beyaz renkli inorganik bir bağlayıcı türüdür. Kireç taşı, 900°C civarında
ısıtıldığın da sönmemiş kirece dönüşür.
Sönmüş Kireç
İnşaatçılıkta sönmemiş kireç kullanılmaz, sönmüş kireç kullanılır. Bu nedenle
sönmemiş kireç su ile karıştırılır. Oluşan tepkime sonucunda sönmüş kireç oluşur.
Kireç söndürme işleminde CaO'nun tamamının söndürülmesine dikkat edilmelidir.
Söndürme sonunda kireç içinde CaO kalırsa kirecin uygulandığı ortamda suyla tepkimeye
girip yapının bozulmasına neden olur. Bunun sonucunda kireç bağlayıcılık görevini yerine
getiremez ve duvarda kabarmalar oluşur.
Kirecin Sertleşmesi
Binalarda yapı malzemesi olarak kullanılan sönmüş kireç zamanla Ca(OH)2 şeklinde
kuruyup sertleşebilir. Ancak bu kuruma ve kristalleşme geçicidir. Suyla temas ettiğinde tekrar
yumuşayıp hamur haline gelebilir. Kirecin asıl sertleşmesi CO2 gazıyla olur.
Binalarda yapı malzemesi olarak kullanılan sönmüş kireç, zamanla havadaki
karbondioksit (CO2) gazı ile tepkimeye girerek suda çözünmeyen kalsiyum karbonatı
(CaCO3) oluşturur.
Sönmüş kireç, çoğu zaman kum ve suyla karıştırılarak harç elde edilir. Bu yapı içinde
karbonatlaşan kireç, malzemeleri bir arada tutarak sağlam bir yapı oluşmasını sağlar.
Harç
Gerek binaların sıvanmasında gerekse taş, tuğla gibi malzemeleri bağlama amaçlı
kullanılan yapı malzemesine harç denir. Harçta bağlayıcı olarak kireç veya çimento kullanılır.
Harcın yapısındaki kum, çakıl gibi maddelere agrega denir.
Agrega taneciklerinin boyutuna göre harçlar; İnce harç, orta harç ve kaba harç olarak
sınıflandırılır.
Harcın sertleşmesi üç aşamada gerçekleşir.
• Harcın kuruması
• Harcın yapısındaki sönmüş kirecin (Ca(OH)2) kristallenmesi
• Harcın yapısındaki sönmüş kirecin havadaki karbon dioksit (CO2) ile birleşerek
karbonatlaşması.
Bağlayıcının türüne göre harçlar, kireç harcı ve çimento harcı olarak ikiye ayrılır.
Kireç Harcı
Kum, sönmüş kireç ve suyun karıştırılmasıyla oluşan harç çeşidine kireç harcı denir.
Kireç harcı sertleşme sürecinde havadaki CO2 ile etkileşerek karbonatlaşır. Bu nedenle kireç
harcı, hava harcı olarak da bilinir. Harcın sertleşmesi tepkimesi, harcın yapısındaki
maddelere göre değişiklikler gösterebilir. Kum (SiO2) ve sönmüş kireç (Ca(OH)2) ten oluşan
kireç harcı havadaki karbondioksit ile aşağıdaki tepkimeye göre sertleşir.
Ca(OH)2(k) + C O2(g) + SiO2(k) → CaCO3SiO2(k) + H2O(s)
Çimento Harcı (Beton)
Kum, çimento ve suyun karıştırılmasıyla oluşan harç çeşidine çimento harcı veya
beton denir.
Beton, çok yaygın kullanılan bir yapı malzemesidir. Baraj, kanal gibi su yapıları
yanında yol, bina, köprü ve diğer yapıların inşa atında kullanılır. Beton, hem taşıyıcı bir
eleman hem de koratif bir malzemedir. Yangına dayanıklı olması, su geçirmezliği ve iyi bir
ses yalıtım cısı olması açısından tercih edilir.
Sıva
Yapılarda; tavan, duvar vs. gibi yerleri kaplamak için kullanılan plastik kıvamında
olan ve daha sonra sertleşen yapı malzemesidir.
Kullanılan ana malzemeye göre; çimento sıva, kireç sıva, alçı sıva türleri vardır.
Cam
Kumun (SiO2) soda (Na2CO3) ve kireç (CaCO3) ile yüksek sıcaklıkta karıştırılıp
eritilmesiyle oluşturulan saydam maddelere cam denir. Cam yapımı, gerek kullanılan madde
ler ve gerekse camın kullanılacağı amaçlar bakımından farklı özellikler gösterir. Cam yapımın
da kullanılan hammaddeler yapılacak cama göre değişmektedir.
Pencere camı olarak bilinen adi camın oluşma denklemi şu şekildedir:
Camın Bileşenleri
Camın bileşenleri; ana bileşenler, eriticiler ve sabitleştiriciler olmak üzere üç ana
kısımdan oluşur.
Ana Bileşenler
Ağ örgülü yapı oluşturarak camlaşmayı sağlayan maddelerdir.
Camlaştırma özelliği olan maddeler şunlardır:
• SiO2 (silis = kum),
• B2O3 (Boraks = boroksit)
• P2O5 (Difosfor pentaoksit)
Eriticiler
Ağ örgü oluşturan ve cam haline gelebilen oksitlerin erimelerini kolaylaştırmak
amacıyla cam bileşimine katılan maddelerdir. Eriticiler bazik (alkali) özellik gösteren
maddelerdir. Eritici olarak genellikle soda (Na2CO3) kullanılır. Bu maddeler cam haline gelen
maddelerin erime sıcaklığını düşürür. Örneğin saf SiO2'nin erime sıcaklığı 1713°C iken
Na2CO3 ile karıştırıldığında erime sıcaklığı 1500°C'ye kadar düşmektedir.
Sabitleştiriciler
Camın kimyasal maddeler karşısında bozunmasını engellemek, güneş ışınlarının
kırılma indisini ayarlamak ve elektriklenme özelliğini kontrol etmek amacıyla
cama katılan maddelerdir.
Sabitleştirici olarak CaO (Kireç taşından –CaCO3– elde edilir.), MgO (Dolomitten –
CaMg(CO3)2 – elde edilir), BaO, PbO ve ZnO maddeleri kullanılır. Ayrıca cama matlaştırıcı,
renk verici, renk giderici gibi katkı maddeleri de eklenir. Bu maddeler yapılacak cam cinsine
göre belli oranlarda karıştırılır ve cam oluşturmak üzere yüksek sıcaklık veren (1500°C) fırın
lara gönderilir.
Seramik - Porselen
Seramik ve porselen ana malzemesi kil olan malzemelerdir. Saf kil sulu alüminyum
silikat olup formülü Al2O3.SiO2.2H2O dur.
Seramik
Saf kil veya killi topraktan yapılarak önce şekil verilen daha sonra pişirilerek kullanılan
çanak-çömlek, tuğla, kiremit, porselen vb. gibi kap kacak, yapı ve süs eşyalarının ortak adına
seramik denir. Tuğla, kiremit ve çanak-çömlek demir oksitleri ile renklenmiş saflığı düşük
kilden yapılır. Duvar karosu, lavabo, küvet, çini gibi beyaz seramikler daha saf kilden yapılır.
Seramik Nasıl Üretilir?
Kil, elastik çamur haline getirildikten sonra kalıp veya çömlekçi çarkı ile şekil verilir ve
kuruduktan sonra fırınlanır. Seramik sırlanmak ya da boyanmak istenirse boyalar veya
desenler fırça veya şablonlarla uygulanır ve yeniden fırınlanır.
Seramiğin Kullanım Alanları
Seramik; çanak-çömlek, kiremit, tuğla, yer döşemeleri, mutfak ve banyo lavaboları
olarak kullanılır.
346
Porselen
Yüksek saflıktaki kile feldspat, kuartz ve dolomit katılarak hamur yapılıp şekil
verildikten sonra yüksek sıcaklıkta pişirilip sırlanmış seramik malzemenin özel haline
porselen denir.
Porselen Nasıl Üretilir?
Saf beyaz kil, feldspat, kuartz ve dolamit öğütülerek yapılacak porselenin özelliğine
göre değişik oranlarda karıştırılarak harman edilir. Sonra su ile yoğrularak plastik çamur
yapılır. Bu çamura şekil verilerek hazırlanan yaş malzeme kurutulur ve 1400 °C civarında
pişirilir. Porselen yapmak için yapısına katılan maddelerin işlevleri şunlardır.
Feldspat (KAlSi3O8)
Yüksek sıcaklıkta cam gibi eriyerek, erimeyen kil ve kuartz taneciklerini birbirine bağlar.
Kuartz (SiO2)
Çatlama, aşırı büzülme ve şekil çarpılmalarını azaltır.
Dolomit (MgCO3 – CaCO3)
Porselene beyazlık kazandırır.
Sır Bulamacı
Seramik ve porselene belli yeni özellikler ve parlak bir görünüm kazandıran kaplama
maddesine sır denir. Sır bulamacını genellikle CaO, Al2O3, Na2O, SnO, SiO2 gibi metal
oksitler oluşturur.
Sırlamanın Seramiğe Kazandırdığı Özellikler
• Seramiğe daha güzel ve renkli görünüm kazandırmak.
• Seramiğe kir tutmayan ve kolay temizleme özelliği kazandırmak.
• Seramiğe su geçirmez özellik kazandırmak.
347
Porselenin Kullanım Alanları
Porselen en çok mutfak eşyası yapımında kullanılır. Ayrıca diş hekimliğinde protez
yapımı amaçlı da kullanılır. Porselenin ağız dokularına biyolojik uyumu, ağızda çürümemesi,
renk değiştirmemesi ve aşınmaması en önemli avantajlardır.
Porselen ve Seramiğin Karşılaştırılması
Porselen
• Pişirim sıcaklığı yüksektir. (1400°C civarı)
• Yapısı gözeneksizdir.
• Işığı geçirir.
PORSELEN
• Suyu sızdırmaz.
• Daha sağlam ve dayanıklıdır.
Seramik
• Pişirim sıcaklığı düşüktür. (1000°C 'nin altı)
• Yapısı gözeneklidir.
• Işığı geçirmez.
• Suyu sızdırır.
• Daha dayanaksız olup su emmesinden dolayı zamanla çatlamalar olabilir.
SERAMİK
Boya
Maddelere renk vermek, dekoratif görünüm kazandırmak ve dış etkenlerden korumak
için uygulanan kaplama maddelerine boya denir.
348
Boyanın Bileşenleri
Boyaların üç temel bileşeni vardır: Renk vericiler, çözücüler ve bağlayıcılar.
Renk vericiler
Doğadan saflaştırılarak veya sentetik yollarla elde edilen, çözücü ve bağlayıcılar
içinde dağılan toz halindeki maddelerdir. PbO, ZnO, TiO2, Fe2O3, CdS, CuSO4, BaSO4,
molibdat oranj, krom oranj bazı önemli renk vericilerdir.
Çözücüler
Boyanın uçucu kısmını oluşturan, akışkanlığını ayarlayan ve seyreltici amaçla
kullanılan kimyasal maddelerdir. Su, toluen, ksilen, aseton, benzin boyalarda kullanılan
çözücülerdir. Tiner olarak bilinen çözücü ana bileşeni toluen olan ksilen ve aseton içeren
karışımdır. Çözücüler seçilirken bağlayıcı ile kimyasal tepkime vermeyen sıvılar seçilir.
Bağlayıcılar
Çözücünün uçması ve reaksiyon sonucu sıvı halden katı hale dönüşen boya filmini
oluşturan ve boyanın uygulandığı yüzeye bağlanmasını sağlayan maddelerdir. Bağlayıcılar;
boyaya sertlik, sağlamlık, parlaklık, yapışma, hava koşullarına, güneş ışınlarına ve
kimyasallara direnç özelliği kazandırırlar. Bezir yağı, balık yağı, polivinil asetat (PVA) ve
reçine boyada kullanılan bağlayıcılardır.
Boyadaki Diğer Katkılar
Bu grupta yer alan maddeler çok değişik özelliklerde olan ve boyaya çok az giren
kimyasal maddelerdir. Bunlar, ıslatıcılar, kurutucular, matlaştırıcılar, kaymak kesici, çökme
önleyici, köpük kesici, ultraviyole ışınlardan koruyucu ve optik beyazlaştırıcı ile anti
bakteriyallerden oluşur. Bu maddeler boyanın özelliklerini iyileştirmek, istenmeyen olumsuz
değişimleri engellemek için kullanılır.
Boyadaki Dolgu Maddeleri
Astarlarda ve su bazlı boyalarda maliyeti düşürmek için kullanılan kimyasal
malzemelerdir. Dolgu maddesi olarak genellikle; Kalsit (CaCO3), Barit (BaSO4) ve Talk
(Mg3Si4O.10(OH)2) kullanılır.
9Çözücüsüne Göre Boya Çeşitleri
Boyalar çözücüsüne (inceltici = seyreltici) göre su bazlı boyalar ve solvent bazlı
boyalar olmak üzere ikiye ayrılır.
34
Su Bazlı Boyalar
Su ile inceltilen boyalara su bazlı boyalar denir. Su bazlı boyalar plastik boya
olarak bilinen boya çeşididir.
Su bazlı boyaların özellikleri
• Kokusuzdur. Uygulamadan kısa bir süre sonra boyanan mekanlar kullanıma açılabilir.
• Çevreye ve insan sağ lığına zarar vermez.
• Çabuk kurur. İkinci kat boya bir kaç saat için de sürülebilir.
• Silinebilir.
• Teneffüs etme özelliğine sahiptir.
• Uygulanması kolaydır.
• Su ile kolayca temizlenir.
Solvent Bazlı Boyalar
Tiner ile inceltilen boyalara solvent bazlı boyalar denir. Solvent bazlı boyalar, yağlı
boya olarak bilinen boyalardır. Yağlı boyalar sürüldükleri yere bir film tabakası oluşturur.
Solvent bazlı boyaların özellikleri
• Solvent bazlı boyalar uygulama ve kuruma esnasında koku verir. Bu
yüzden boyanan mekanlar bir kaç gün havalandırılmalı ve mümkünse uygulama bir maske
ile yapılmalıdır.
• Solvent bazlı boyalar, kurumak için uzun bir süreye ihtiyaç duyar.
• Temizliği kimyasal çözücülerin yardımı olmaksızın kolayca gerçekleşmediğinden zararlı yan
etkiler içerir. Özellikle çocuk sahibi ailelerin, astım hastaları ve alerjisi olanların evlerini
solvent bazlı boyalar ile boyamaması önerilir.
Günümüzde, duvar boyalarında saten ve plastik boyalar tercih edilmekte, solvent
bazlı boyalar ahşap kapı, pencere ve metalleri boyamak için kullanılmaktadır.
Boyaların Kullanım Alanları
Boyalar kullanıldıkları alana göre, inşaat boyaları, metal boyaları, ahşap boyaları,
zemin boyaları, gemi boyaları, sanat boyaları, gıda boyaları, oto boyaları, oto tamir boyaları,
işaretleme boyaları (örneğin trafik levhaları) şeklinde sınıflandırılabilir.