İngilizce
TürkçeCam Tozu Nedir, Nerelerde ve Nasıl Kullanılır?
Bilindiği gibi günümüzde geri dönüşümün önemi eskiye kıyasla çok daha iyi anlaşılmış ve atık ürünlerin tekrar kazanımı ve kullanımı ile ilgili yapılan çalışmalar artış göstermiştir.Biz de bu yazımızda,gün geçtikçe hakkında yapılan araştırma sayısı ve dolayısıyla kullanım alanı artan cam tozu hakkında bilgi vereceğiz.Cam tozu,atık camların değirmenlerde öğütülüp toz haline getirilmesiyle elde edilir.Elde edilen bu toz,eleklerde elenir ve kullanıma hazır hale getirilir.Cam tozu kompozit, beton, plastik, seramik, yalıtım, epoksi, yapıştırıcı, abrasiv sanayii gibi farklı bir çok sektörde kalite arttırma ve/veya maliyet düşürme amacıyla kullanılmaktadır.Cam tozunun etkin bir şekilde kullanılması için tane boyutu büyük önem taşımaktadır dolayısıyla doğru elek kullanımı çok önemlidir.
BAŞLICA KULLANIM ALANLARI
-
BETON
Cam tozu hakkında yapılan çalışmaların büyük çoğunluğu ürünün betonda kullanılabilirliği ile alakalıdır.Yapılan çalışmalarda cam tozunun Ultra Yüksek Performanslı Beton (UHPC) ve Polimer Beton’daki faydaları sıralanmış ve cam tozunun betonun basınç,çekme,bükülme dayanımlarını azalttığı bunun yanında alkali silika reaksiyonuna karşı olumlu etkileri olduğu gösterilmiştir.
-
PLASTİK
Mühendislik plastiklerinin hemen hepsinde kullanılabilen cam tozu, kalınlığı 3 mm ve üstündeki ürünlerde kullanılabilmektedir.Cam tozunu diğer katkı malzemelerinden ayıran en büyük özelliklerden biri , fiyatı hammaddeden daha ekonomik olduğundan maliyeti azaltırken kalsit gibi kaliteyi düşürmemesi ve malzemenin mekanik özelliklerini arttırmasıdır.
-
EPOKSİ
Epoksi, cam tozunun kullanım alanları arasına nispeten yeni katılan bir üründür.Yapılan farklı çalışmalar cam tozunun epoksinin çekme,soyulma ve esneme dayanımını gibi mekanik özelliklerini arttırdığını göstermiş ayrıca ürünün yapışkanlığını ve termostabilitesini olumlu yönde etkilendiğini ortaya koymuştur.
-
KOMPOZİT VE YALITIM
Cam tozu,kompozit ürünlerde ve yalıtım malzemelerinde ürünün kalitesini arttırma ve maliyetini düşürme amacıyla kullanılmaktadır.Yapılan yeni çalışmalar sonucunda cam tozundan ısı ve ses yalıtımı için köpük cam üretilmiştir.
Yukarıda yazılan tüm ürünler ve kullanım alanları ile alakalı ayrıntılı bilgi için e-posta yoluyla info@camkumu.com veya iletişim kısmında bulunan numaralardan bize ulaşabilirsiniz.
Alüminyum Kompozitte Cam Tozu Kullanımı
Bu çalışma, soda kireç camının geri dönüştürülmesiyle elde edilen cam tozunun alüminyum kompozit üzerinde etkilerini araştırmak için yapılmıştır. Bilindiği gibi alüminyum alaşım fazla ağır olmaması ve ucuz oluşundan ötürü mühendislik uygulamalarında büyük bir role sahiptir ve bugüne kadar alüminyumun niteliklerini arttırmak için Al2O3, SiC, B4C gibi birçok madde kullanılmıştır. Bu çalışmada Alüminyum 6061’e benzer fakat ona denk özelliklere sahip olmayan Alüminyum 6082 alaşımı üzerine yoğunlaşılmış, dayanıklılık, sertlik ve korozyon direncinin artması amaçlanmıştır. Sertliğin artması için silisyum karbür, yüksek sıcaklığa ve kimyasal maddelere dayanıklılığın artması için cam tozu kullanılmıştır. Bu çalışma metal ana yapılı kompozitte cam tozunun kullanılması açısından ilktir. Yapılan çalışma sonucunda çekme dayanımı, sertlik ve korozyon dayanımında önemli ölçüde artış görülmüştür. Üretilen numunelerin aşınma direncini ölçmek ve en iyi test şartlarını öngörmek için pim-disk test cihazı kullanılmıştır. Hazırlanan altı farklı numunenin karışım oranları aşağıda ki tabloda gösterilmiştir. Dilerseniz ilgili makalenin orijinal İngilizce metnini https://aijsh.com/shop/articlepdf/2016/09/1472721028121.pdf linkinden okuyabilirsiniz.
Sonuçlar
- 1’den 6’ya kadar hazırlanan numunelerle yapılan çekme dayanımı testleri sonucunda akma dayanımı 159 Mpa’ dan 207 Mpa’ya, akma geriliminin 98 Mpa’dan 194 Mpa’ya çıktığı görülmüştür.
- 1’den 6’ya kadar hazırlanan numunelerle yapılan Vickers sertlik deneyi sonuçlarına göre mikro sertlik değeri 39 HV’den 77 HV’ye çıkmıştır.
- Tuz püskürtme aşınma testi sonuçları katkı maddelerinin oranı arttıkça aşınma oranının azaldığını göstermiştir.
- Al 6082 alaşımı birçok uygulama Al 6061 alaşımının yerine kullanılmıştır fakat hala bazı kısıtları vardır ve bunlar da bu alaşıma silisyum karbür ve cam tozu ekleyerek giderilebilir.Silisyum karbür birçok uygulamada güçlendirici olarak kullanılmıştır fakat yukarıda bahsedilen özellikleri sağlayan cam tozu ile ilk defa birlikte kullanılmıştır.
Yol Çizgi Boyasında Cam Tozu Kullanımı
İki Bileşenli Yol Çizgi Boyalarında Mineral ve Geri Dönüşüm Katkı Malzemeleri Kullanılarak Kayma Direncinin Arttırılması
Düşük kayma dirençli yol çizgi boyaları,sürücüler ve yayalar için en önemli güvenlik sorunlarından biridir.İki bileşenli yol çizgi boyaları, diğer yol çizgi boyalarına kıyasla kavşak boyamada daha sık kullanılmaktadır.Bu sebeple boyanın yeterli kayma direncine sahip olması gerekmektedir.Bu çalışmanın amacı katkı maddeli boyanın kayma direncini ve diğer fiziksel özelliklerini incelemektir.Kayma direnci ingiliz sarkacı ile ölçülmüştür.Buna ek olarak boyanın aşınma direnci,yansıtıcılık ve yapışkanlık özellikleri de değerlendirilmiştir.Katkı maddesi olarak silika granül,cam tozu ve genleştirilmiş kil kullanılmıştır.Yapılan testler sonucunda cam tozunun diğer katkı maddelerine nazaran daha iyi performans gösterdiği ve kayma direncini arttırdığı belirlenmiştir.İngiliz sarkacı ile yapılan test sonuçları, ağırlıkça 10% cam tozu eklenerek oluşturulmuş boyanın kayma direncinin 21 birime kadar (38’den 59’a) , yansıtıcılık özelliğinin 40 birime kadar (239’dan 279’a) arttığını göstermiştir.Ayrıca bütün katkı maddeleri boyanın aşınma direncini düşürse de cam tozunun aşınma direncine ve boyanın diğer özelliklerine fazla olumsuz bir etkisi olmamıştır.Yapılan testler ile ilgili sonuçlar aşağıda maddeler halinde sıralanmış ve sonuçların grafiksel gösterimi de bilginize sunulmuştur.
Konu ile ilgili makalenin ingilizce orjinal metnini http://www.ijte.ir/article_14773_7132939d5ed2b9df310d1f4fc177b587.pdf adresinden okuyabilirsiniz.
1-Boyaya ağırlıkça 5% silika granül,genleştirilmiş kil ve cam tozu katıldığında kayma direncinin sırasıyla 13%,10% ve 17% arttığı görülmüştür.
2-Katkı maddelerinin iki bileşenli boyalara tutunmasını arttırmak için, katkı maddeleri , iki bileşenin karışımından sonra eklenmelidir.
3-5% oranında genleştirilmiş ve silika granül katılarak yapılan boya yapışma direncinde iyi bir performans göstermemiştir.
4-Yukarıdaki oranlarda katılan genleştirilmiş kil ve silika granül kayma direncini arttırmasına rağmen yapışma direncini sırasıyla 15% ve 26% oranında düşürmüştür.Dolayısıyla bu iki katkı maddesi kayma direncini arttırmak için de iyi bir tercih olmayacaktır.
5-İyi öğütülmüş ince cam tozu kayma direncini arttırdığı gibi boyanın diğer özelliklerine de hiçbir olumsuz etkisi olmamıştır.
6-Kayma direncini arttırmak için 10% oranında iyi öğütülmüş ince cam tozu kullanılmalıdır.Böylelikle kayma direnci 58% oranında artabilmektedir.(26 birim)
Reaktif Pudra Betonunda Cam Tozu Kullanımı
Bu çalışmanın amacı reaktif pudra betonu olarak da bilinen ultra yüksek performanslı betonlarda kullanılan kuvars tozu yerine cam tozunun kullanılıp kullanılamayacağını incelemektir. Yapılan çalışmada kuvars tozu ile kullanılan reaktif pudra betonunun çimentoya oranı 30% dur, otoklav sıcaklığı 250 derecedir. Yapılan bu çalışmada kuvars tozu yerine farklı oranlarda cam tozu eklenmiş ve cam tozunun reaktif pudra betonunun mekanik davranışlarına etkisi incelenmiş, bu incelemeler basınç dayanımı, eğilme dayanımı ve yarmada çekme dayanımı testleriyle yapılmıştır. Kullanılan cam tozunun 20%’si 0.075mm, 35%’si 0.150 mm, 45%’si ise 0.250 mm dir. Çimento kütlesine 10% , 20% ve 30% olmak üzere üç farklı oranda cam tozu katılmıştır, buhar kürünün maksimum sıcaklığı 95 derecedir. Yapılan araştırma neticesinde cam tozunun kuvars tozu yerine kullanılabileceği belirlenmiştir. Çalışma neticesinde en başarılı ürün 20% cam tozu kullanılarak elde edilmiş, basınç değeri 136 Mpa, ortalama yarmada çekme dayanımı 17.8Mpa ve ortalama bükülme dayanımı 23.2MPa’dır. 20% oranında cam tozu kullanımı reaktif pudra betonunun mekanik davranışlarını ilerletmek için oldukça uygundur. Dilerseniz http://ac.els-cdn.com/S1877705815033998/1-s2.0-S1877705815033998-main.pdf?_tid=794517a4-6911-11e6-abf3-00000aacb35e&acdnat=1471943625_cebce3d749133e76fa93f0ad27b06824 adresinden makalenin orijinal ingilizce metnini okuyabilirsiniz.
Termoplastik Malzemelerde Cam Tozu Kullanımı
Plastik kompozit imalatında ürün maliyetlerini ve/veya ürün kalitesini arttırmak amacıyla cam elyaf,
karbon siyahı ve talaş kullanılır. Bu çalışmada ise cam tozu dolgu maddesi olarak kullanılmış ve 4 farklı
mühendislik plastiği (Naylon 6, Naylon 66 , PBT , Poliakrilamit) üzerindeki etkileri incelenmiştir.
Karışım çift helezonlu ekstrüder ile yapılmıştr. Enjeksiyonla kaplanmış numuneler kullanılarak elde
edilen maddelerin çekme ve eğilme özellikleri , kalıp çekmesi, ısıl genleşme ve özgül ağırlığındaki
değişiklikler saptanmıştır. Araştırma sonucunda cam tozunun yukarıda sayılan 4 farklı plastik türünde
etkin bir şekilde kullanılabileceği belirlenmiş, ürünlerin bazı özelliklerinde önemli artışlar
gözlemlenmiştir. Yukarıda kullanılan 4 farklı plastik türü arasında en yüksek uyumu poliakrilamit
göstermiştir. Araştırmacılar yaptıkları deneyler neticesinde, dolgu maddesi olarak cam elyaf
kullanıldığı zaman ürünün bazı özelliklerinin önemli ölçüde elyaf oryantasyonuna ve ayrıca akış yönü,
kalıbın geometrik özellikleri ve kapı pozisyonuna bağlı olduğunu raporlamışlardır. Yukarıda sayılan
durumlar cam tozunun dağılımını etkilemesine rağmen, elyaf uyumu önemsiz bir durum haline
gelmiştir. Cam tozunun elyaf üzerinde de ciddi avantajları vardır.Yaptığımız bu çalışmada yukarıda
sayılan 4 farklı plastik türüne değişik oranlarda cam tozu katılarak deneyler gerçekleştirilmiş ve
hazırlanan kompozitlerin ölçümleri yapılmıştır.
Kullanılan Cam Tozunun Özellikleri
-Deneyde kullanılan cam tozunun ortalama tane boyutu 50 mikrondur.
-Özgül ağırlık değeri 2,5 tir.
Deney
Ağırlıkça 15% , 30% ve 50% cam tozu katılarak yapılan numuneler 2 kg olarak hazırlanmış ve polietilen
torba içinde karıştırılmıştır. Elde edilen örnekler eğilme özellikleri , izod darbe mukavemeti , çekme
özellikleri ,yoğunlukları , lineer termal genleşme katsayıları ve kalıpta çekme özelliklerini belirlemek
için enjeksiyonla kalıplanmıştır. Yapılan örnekler ve uygulanan testler ISO standartlarına
uygundur.Test edilen 4 polimerde de özkütleleri artmasına karşın kalıp çekmesinde iyileşme
gözlemlenmiştir.Aşağıdaki grafiklerde yapılan testler ile alakalı sonuçlar görünmektedir.
Plastikte Cam Tozu Katkısı
Cam Tozunun Kalıplanmış Plastik Ürünlerinde Dolgu ve Güçlendirici Malzeme Olarak Kullanılması
Bu çalışmada cam tozunun kalıplanmış plastikte dolgu ve güçlendirme amaçlı madde olarak kullanılma imkanları araştırılmıştır.Diğer malzemelerde olduğu gibi plastik parçaların üretiminde de kaliteden ödün vermeden maliyetlerin düşürülmesi bir ihtiyaçtır.Kalıplanmış plastik ürünlerinde bu ihtiyacın giderilmesi için farklı dolgu malzemeleri denenmiş fakat bu malzemelerin hepsi (özellikle döner kalıp parçalarında) bir veya birden fazla sebepten ötürü başarısız olmuştur.
Piyasada satılan cam boncuk ve cam elyaf, plastik enjeksyion kalıplamada sıklıkla kullanılmaktır.Bu ürünler döner kalıp parçalarında kullanıldığında başarı oranında – toz haline gelmemiş camın plastik ile iyi karışmaması ve döner kalıba zarar vermesi sebebiyle – değişiklik gözlenmektedir.Ayrıca bilindiği üzere dolgu malzemesinin üretici tarafından tercih edilmesi için ürün fiyatının kalıpta kullanılan plastikten önemli ölçüde ucuz olması ve üretilen malzemeye istenilen kaliteyi sağlaması gerekir.
Dolgu ve güçlendirici amaçlı kullanılacak cam tozunun tane boyutu tercihen 20 mesh ten az ve 100- 400 mesh aralığında olmalıdır.600-1000 mesh aralığındaki tozlar da bazı uygulamalarda kullanılabilir.Cam tozu dolgu maddesi olarak ABS reçineleri,akrilik reçineler,klorlanmış polieter,florokarbon reçineler,poliamit reçineler,poliamit reçineler,polikarbonat reçineler,polietilen reçineler,poliproplen reçineler,polistiren reçineler,poliüretan reçineler,polifenolsülfit reçineler,polietersülfon reçineler, ve vinil reçinelerinde kullanılabilir.Bu ürün dışında epoksi ve fenolik reçineler gibi termoset plastiklerin farklı türlerinde kullanılabilmektedir.
Cam tozu katkılı plastik parçaları, katkısız parçalara kıyasla daha yüksek ısı dayanımına sahiptir.Ayrıca ürünün partikül dağılımında,esneklik katsayısında,aşınma dayanımında olumlu etkileri vardır.Cam tozu katkılı plastiklerde ürünün ısı iletimi katkısız olan parçaya göre daha düşüktür.Ürünün sertliği,dayanıklılığı ve sürünme direnci artar.Cam tozu katkılı ürünler, katkısız ürünlere göre daha düşük darbe dayanımına sahip oldukları için katılan miktar gerektiğinden fazla olmamalıdır.Ürüne sertlik kazandırmak için 7%-10% aralığında,ısı yalıtım ürünlerinde %80 ve üzerinde, aşınma direncini arttırmak için 30%-45% aralığında kullanılabilir.Genel olarak ağırlıkça 5%-45% oranında dolgu maddesi olarak kullanılır.
Cam tozu enjeksiyon kalıplamada, ekstrüzyon kalıplamada ve hava basınçlı kalıp uygulamalarında kullanılabilmektedir.Cam tozunun enjeksiyon kalıplamadaki avantajlarından biri de cam tozunun ürüne kayganlık sağlaması ve bu sayede de kalıplamayı kolaylaştırması,aşınmayı ve mekanik enjeksiyon parçalarının aşırı kullanımını azaltmasıdır.
Makalenin orjinal ingilizce metni için https://www.google.com/patents/US6284186 adresine bakabilirsiniz.
Betonda Cam Tozu Kullanımı
Çimento üretim endüstrisi karbondioksit salımı, orman tahribi ve fosil yakıt yakımı konusunda dünyanın önde gelen sanayi dallarından biridir. Bilindiği üzere karbondioksit gibi sera gazlarının yayılmasında meydana gelen artış sonucunda dünya küresel ısınma sorunu ile karşı karşıya kalmıştır ve küresel ısınmanın yaklaşık 65% ‘i karbondioksit kaynaklıdır. Sera gazının yayılımı konusunda da çimento sanayisinin payı 7% civarındadır. Bu durum çimentoya alternatif olarak kullanılabilecek bağlayıcılar aramayı gerekli kılmış, konu hakkında akademik çalışmalar yapılmıştır ve yapılmaktadır. Bu araştırmada çimento yerine 10%, 20%, 30%, ve 40% oranlarında cam tozu kullanılmış, üretilen betonun basınç, çekme ve eğilme dayanımları test edilmiş, çimento kullanılarak yapılan beton ile karşılaştırılmış ve sonuçları raporlanmıştır. Elde edilen sonuçlar iyi öğütülmüş 75 mikrondan küçük cam tozunun çimento yerine kullanılabileceğini göstermiştir. Link’e Tıklayarak İngilizce orijinal metni okuyabilirsiniz.
Yapılan çalışmada IS: 516-1959 gereğince 3000kN kapasiteli basınç test makinası kullanılmış ve konvansiyonel ve cam tozu katkılı beton test edilmiştir.
SONUÇ
Yapılan test sonucunda 28 günlük konvansiyonel betonun değerleri aşağıdaki gibidir.
Basınç Mukavemeti: 31.1 N/mm2
Yarmada Çekme Dayanımı: 2.27N/mm2
Eğilme Dayanımı: 3.25N/mm2
Betona %20, 30% ve 40% oranlarında cam tozu katılarak yapılan ayrı ayrı 3 test sonucunda basınç mukavemetinin sırasıyla 19.6%, 25.3% ve 33.7% arttığı görülmüştür.
40% cam tozu ile yapılan testte yarmada çekme dayanımının 4.4% arttığı görülmüştür.
Betona %20, 30% ve 40% oranlarında cam tozu katılarak yapılan ayrı ayrı 3 test sonucunda eğilme dayanımının sırasıyla 83.07%, 99.07% ve 100% arttığı görülmüştür.
SONUÇLARIN GRAFİKSEL GÖSTERİMİ
