Granitoyid Atıklarının (Gümüşhane) Aventurin Sırlarda Kullanımının Araştırılması


Tonza Helvacıkara F., Gücer M. A.(Yürütücü), Sipahi F., Bedel Özek S., Işıktaş İ. D., Çakır A.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2023 - 2024

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Ekim 2023
  • Bitiş Tarihi: Ekim 2024

Proje Özeti

Teknolojik işlemlerden geçirilerek hazırlanmakta olan seramik sırları, doğadan çıkarılan hammaddelere ihtiyaç duymaktadır. Hızla artan nüfus, kirlenen çevre ve azalan doğal kaynaklar sonucunda bu hammaddelerin dikkatli kullanımı önem taşımaktadır. Çoğunlukla yüksek maliyetler ile işlenen, ithal edilen bu hammaddelerin yerine alternatif olarak atıkların kullanılması bu önem dahilindedir.  Ayrıca doğal rezervlerin korunması ve katma değer oluşturması yönünde atıkların geri dönüşüme dahil edilmesine yönelik çalışmalar seramik sektörü açısından da yaygınlaşmaktadır. Doğada farklı kullanım amacı ile çıkarılan kaya gruplarından da çok fazla miktarlarda atıklar oluşmaktadır. Bilinen bu atıkların başında granodiyorit atığı da dikkat çekmektedir. 

Doğada çok sayıda değerli taş bulunmakta olup bunlardan biri de magmatik bir kayaç olan granodiyorittir. Farklı kullanım (mutfak tezgâhları, banyo lavabo ve duvarları, havuz ve şömine, asansör, merdiven, çeşme, parke ve kaldırım taşı, yer kaplamaları, duvar kaplamaları, dış cephe kaplaması, heykel ve anıt yapımı, masa ve sehpa yapımı, bahçe taşları, dekorasyon süslemeleri, köprü ve kemer yapımı ve inşaat alanı gibi) amaçları için doğadan çıkarılan granodiyorit, taş ocaklarından özel uygulamalarla çıkartılarak işlenmektedir. Yerkabuğu içinde batolit veya stok şeklinde soğuyan granodiyorit, silisce zengin bir magmadan oluşan plütonik (derinlik) bir kayaçtır. Yerkabuğunun derinliklerinde oluşan granodiyorit genellikle yükselme ve aşınma sonucu yüzeyde ortaya çıkmaktadır. Granodiyorit, çoğunlukla yol yapımında kırma taş olarak kullanıldığı gibi, son yıllarda yaygın bir şekilde bina cephesi, parke ve kaldırım taşı, sulu alanlarda mutfak tezgâh/banyo/lavabo taşı, duvar kaplama, çeşme, merdiven veya süs taşı olarak kullanım alanına sahiptir. Bu geniş kullanım alanı içerisinde fazla miktarda (yaklaşık %40-70) granodiyorit atığı oluşmaktadır.

Seramik, bir veya birden fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi ve sinterlenmesi sonucu oluşan inorganik bileşiktir. Seramik yüzeylerde kullandığımız sır, birden çok seramik hammaddesinin belli oranlarda karıştırılması, uygulanması ve pişirilmesi sonucunda seramik yüzeylere fiziksel ve mekanik özellikler kazandıran cam veya camsı tabakayı ifade etmektedir. Sırlar sahip oldukları ortak karakteristik yapılarına göre çeşitli sınıflandırmalara tabi tutulmaktadırlar. Bileşimlerine göre firitli ve firitsiz; optik özelliklerine göre saydam (şeffaf), örtücü̈ (opak), kristal; yüzey özelliklerine göre, parlak, mat, krakle (çatlaklı), toplanmalı, akıcı, kristalin, aventurin, redüksiyon sırları gibi farklı sınıflandırmalar altında toplanmaktadır. Kristalin sır grubuna ait, yüksek alkalili ve kuvarslı sırların demir, bakır ya da krom oksit ile doyurulmaları sonucu elde edilen aventurin sırlar üzerine yapılması planlanan bu projede granodiyorit atığının sahip olduğu kimyasal yapı gereği seramik sır kompozisyonlarında alternatif hammadde olarak kullanımının uygun olduğu öngörülmektedir.

Bu çalışmada, granodiyorit atığının artistik seramik sırlarından olan aventurin sırlarında kullanımının araştırılması hedeflenmiştir. Nicel bir çalışma olan bu araştırma deneysel yöntem deseni ile oluşturulacaktır. Önerilen projede uygulanacak yöntem ve teknikler dört ana başlıkta toplanmaktadır. Projenin ilk aşamasında aventurin sır kompozisyonuna ilave edilecek granodiyorit atığının öğütme işleminin ardından kimyasal analizleri gerçekleştirilecektir. İkinci aşamada sırlama yapılacak seramik deneme plakaları farklı seramik çamurlarından hazırlanacak ve sırlamaya hazır hale getirilecektir. Çalışmanın üçüncü aşamasında granodiyorit atığının farklı oranlarda ilavesi ile hazırlanan aventurin sır kompozisyonları, seramik bünyelere uygulanacak ve sırlanmış bünyelerin pişirimi sağlanacaktır. Son aşamada ise sırlanmış bünyelerin pişirimi sonrasında sonuç analizlerinin yapılması olarak planlanmıştır. Deney sonuçlarından elde edilen veriler doğrultusunda granodiyorit katkılı aventurin seramik sırları, fiziksel görünüm özelliklerine göre sınıflandırılarak verilecektir. Granodiyorit katkılı aventurin sırlı deneme plakalarının sır davranışları incelenip, L, a, b renk analizleri, Diferansiyel Termal Analizleri (DTA), SEM analizi, optik mikroskop analizleri yapıldıktan sonra elde edilen veriler ışığında endüstriyel ve sanatsal seramik formlar üzerinde uygulamalarının gerçekleştirilmesi planlanmaktadır. 

Granodiyorit atığının kullanılması ile seramik sırlarının üretilmesi ve bunun sonucunda seramik sektöründe alternatif kaynakların kullanımının örneklendirilmesi bu projenin ana hedeflerindendir. Granodiyorit atığının seramik sırlarında kullanımı ile ilgili literatürde herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Yapılması planlanan çalışma bu konuda ilk olacaktır. Granodiyorit atığının mineralojik ve kimyasal bileşiminin seramik sırlarında kullanımının uygun olması, bu çalışmanın özgün değerini oluşturmaktadır. Elde edilen veriler ışığında bu çalışmanın, magmatik kayaçların farklı alanlarda kullanımına dikkat çekerek seramik sektöründe yer alan çalışmalara katkı sunması beklenmektedir. 

Araştırma sonuçlarının paydaşlarla ve potansiyel araştırmacılara ulaştırılması bakımından; makale, bildiri, kitap bölümü, kitap gibi bilimsel/akademik yayınlara dönüştürülerek güncel sempozyum kongre vb. etkinliklerde sunulması planlanmaktadır. Teknik ve uygulama konusunda araştırmalar ile jeoloji ve seramik alanına katkı sağlanması hedeflenmektedir. 

Sürdürülebilirlik bağlamında proje çıktılarının endüstriyel ve sanatsal katma değer katması projenin hedeflenen yaygın etkisini oluşturmaktadır. Elde edilen sonuçlar ekseninde üretim izni, çeşit tescili konularında başvurular yapılması hedeflenmektedir. Projenin sürdürülebilirliğini sağlamaya yönelik yeni projeler oluşturma hedeflenmektedir. Yüksek lisans tezi, ulusal veya uluslararası yeni projeler kapsamında bu çalışma ayrıca bir veri oluşturacaktır.