TUĞLA KİREMİT
Pişmiş kilden yapı malzemeleri ve çimento gereçleri sanayiinin bir alt kolu olan tuğla ve kiremit sektöründe, hammadde olarak kullanılan kil ve ince milin ocaklarda çıkarılarak fabrikada kullanıma hazır hale getirilmesi işlemidir. Bu işlem sonunda inşaat sektöründe kullanılan ve aşağıda standartları verilmiş malzemeler üretilmektedir. Üretim kapsamına çeşitli tuğlalar ve kiremitler girmektedir.
Tuğla Kiremit Sektöründe Üretilen Ürünler:
Yatay delikli tuğla (TS EN 771-1)
Düşey delikli tuğla (Lamba ve zıvana sistemli) (TS EN 771-1)
Düşey delikli tuğla (AB sınıfı) (TS EN 771-1)
Düşey delikli dış cephe tuğlası (Klinker tuğla) (TS EN 771-1)
Kâgir dış baca tuğlası (TS EN 771-1)
El yapımı tuğla (TS EN 771-1)
Asmolen döşeme dolgu tuğlası (TS 1261)
Asmolen döşeme kiriş tuğlası (TS EN 15037-3)
Cephe kaplama tuğlası (TS EN 1304)
Giydirme cephe tuğlası (TS EN 1304)
Taban tuğlası (TS EN 1344)
Kiremit (TS EN 1304)
Tuğla-kiremit imaline elverişli topraklar kumlu kil olarak adlandırılabilir. Seramik killerinden farkları bunların demir, silis ve karbonat bakımından daha zengin olmalarıdır. Bu topraklar kil, çorak, mil, silt, lem, balçık gibi isimler altında da tanınırlar. Bu toprakların içinde kuvars, montmorillonit, kaolinit, kalsit, limonit, hidromika, serisit, illit ve klorit gibi mineraller bulunur. Toprakların bir kısmı ise amorf yapıdaki killerden oluşur. Kireçtaşı parçaları, jips, organik maddeler ve iri kayaç artıkları kaliteyi bozan unsurlardır. Tuğla, tarih öncesi çağlardan beri Mezopotamya ve Nil Vadisi gibi yapı taşı bulunmayan alüvyal ovalarda ikame malzemesi olarak önem kazanmıştır.
Tuğla imaline elverişli olan topraklar kiremit imaline uygun olmayabilir. Bu durumda kumlu toprakları plastikliği daha fazla olan ince tanecik yapılı killerle karıştırmak gerekebilir. Bazı hallerde de kurumaya hassas çok yağlı toprakları daha az plastik mil oranı fazla bir toprakla karıştırmak gerekebilir. Toprağın hem tuğla, hem kiremit toprağı olarak kullanılabilmesi ve ayrıca başka bir işlem gerektirmemesi, onda aranan özelliklerin başında gelir. İlk tuğla veya kiremit üretim tesisi belki de insanlar tarafından yapılan ilk evdir diyebiliriz. Bu evler özellikle nehir kıyılarında ve deltalarda yer alan yerleşim bölgelerinde, yapılacak evlerin yanında oluşturulan basit bir üretim düzeneği ile gerçekleştirilmiştir. Mezopotamya bölgesinde Dicle ve Fırat nehirleri kıyısında yapılan kazılarda bulunan pişmiş kil tabletler MÖ 13. Yüzyılı, tam 15 bin yıl önceyi göstermektedir.
Pişmiş tuğlanın endüstriyel anlamda ilk üretimi ise MÖ 4. Yüzyılda Babil Kulesi yapımına denk düşer. Tarihçiler bu kulede 85 Milyon adet tuğla kullanıldığını hesap etmişlerdir. Bu gün bu rakamda tuğlayı ancak 5-6 gelişmiş teknolojili fabrikanın 1 yıllık çalışmaları ile üretebildiğini düşünürsek, burada yapılan üretimin gerçekten de teknolojik açıdan değer taşıdığını kabul etmek gerekir. Babil Kulesi işte bu nedenle tuğla üretimi ve endüstrisi açısından önemli bir simgedir. Kiremiti ilk üretip kullananların Korintliler olduğu kabul edilir. Korintliler bugün de kullanılan içbükey kiremitleri, hazırlanan tuğla hamurunu tokmakla dövüp yaygın hale getirerek ve şimdikinden daha kalın ve büyük olarak MÖ 4. yy da üretmişlerdir.
Anadolu'da ve Avrupa'da da bu tarihsel gelişime paralel olarak ilerleyen üretim şekilleri Romalıların ilk standartları getirmeleri ve bu işin ticaretini yapmaya başlamaları ile farklı bir boyut kazanmıştır. Daha ileri dönemlerde Anadolu'da Selçuklu ve Osmanlı mimarisinin vazgeçilmez bir parçası olan Tuğla ve Kiremit Osmanlıların standartları ile Anadolu'ya has bir mimari tarz oluşturmuştur. Kiremitlerin daha küçük, tuğla boyutlarının ise daha büyük tutulduğu Osmanlılar döneminde ilk standartlar uygulanmaya başlanmıştır. O dönemde standart dışı üretim veya bunların inşaatlarda kullanımı yasaklanmış, bu konuda önemli cezalar öngörülmüştür. Hatta inşaatlarda bina katları ve modelleri konusunda bile standart uygulamalar bu dönemde getirilmiştir. Anadolu'da sektörel gelişme dikkate alındığında ise ne yazık ki atölye ve açık ocak imalathaneleri dışında fabrika ve endüstriyel üretim yapan tesis Osmanlıların son dönemine kadar gerçekleşememiştir.
Cumhuriyetin ilanından sonra yabancı girişimciler sayesinde Marmara ve Ege bölgelerinde Tuğla ve Kiremit üretim tesisleri yapılmaya başlanmış, ilerleyen dönemde yerli girişimciler sektörde gelişim sürecini yakalanmış ve önce ithal makinelerle yapılan tesisler yerini yerli makinelere bırakmıştır. Ancak bu oluşum çok geç gerçekleşmiş olup belki de sektörün Avrupa şartlarına göre daha az modernize olmasının önemli bir nedenidir.
Avrupa'da ne yazık ki sektörel gelişme çok daha hızlı ilerlemiş özellikle buharlı makinelerin bulunmasının ardından öncelikle hammadde hazırlama makinelerinde kullanılan hayvan gücü yerini buharlı motorlara bırakmıştır. 1700' lü yıllarda sektörde ilk devrim sayılan bu makineleşmenin ardından 1800' li yıllarda helezonlu şekillendirme preslerinin gelişimi ile delikli ve daha hafif tuğla üretimi gündeme gelmiş, bu daha az hammadde ve daha az enerji ile daha fazla üretimin yapılmasını sağlamıştır. Daha sonraları Hoffman ve Tünel tip fırınların devreye girmesi ile de büyük bir atılım yaşanmış, üretimler artmış, tuğla ve kiremit çok daha kolay üretilen ve ucuz bir yapı malzemesi haline gelmiş ve kullanımı giderek yaygınlaşmıştır.
Türkiye'deki toprak sanayicilerini ortak çıkarlar çerçevesinde bir araya getirmeyi hedefleyerek kurulan Tuğla ve Kiremit Sanayicileri Derneği ( TUKDER ), faaliyetlerine devam etmekte, sektörün gelişimi için çaba sarf etmektedir.
Ülkemizde tuğla-kiremit topraklarının Kuvaterner yaşlı alüvyoner sahalardan istihsaline alışılmıştır. Daha önceleri 1980 yılına kadar ova arazilerinden de temin edilen bu hammadde 1980 yılından itibaren Taş Ocakları Nizamnamesi ile işletilen Dağ Ocakları haline getirilmiş ve verimli arazilerin kullanımı yasaklanmıştır.
Türkiye’de tuğla ve kiremit killeri 1985 yılında çıkarılan 3213 sayılı Maden Kanunu’na dahil edilmiş ve bu tarihten sonra tüm hammadde sahaları bu kanun kapsamında işletilmektedir. Bu kanun sonrası Türkiye’de bulunan tüm üretim bölgeleri artık verimsiz dağ killerini kullanmaktadır. Yasanın getirdiği kurallara harfiyen uyarak daha çevreci üretimler yapmaktadır. Kuvaterner yerine Tersiyer yaşlı killi kayaçların gerektiğinde öğütülerek tuğla-kiremit toprağı yerine kullanılması pek çok yörede ekonomik bir çözüm olarak kendini göstermiştir. Böylece Tuğla Ocaklarının düz ovalardaki verimli tarım arazileri yerine tepelik arazileri oluşturan Tersiyer formasyonları içinde açılması mümkün hale gelmiştir.
Tuğla-kiremit topraklarının rezervleri konusunda bir darboğaz bulunmamasına rağmen bunların kalitesi ve kullanıma hazırlanması çok önemlidir ve dikkatli olunmasını gerektirmektedir. Halen ülkemizde ocakta hammadde hazırlama tesisi bulunmamakta ve çıkarılan hammadde fabrika stok sahalarına işlenmeden getirilmektedir. Oysa malzemenin yerinde işlenerek, ihtiyaca göre yılın 12 ayı sürekli temin imkanının yaratılması sektör açısından önemli bir eksiği ortadan kaldırabilecektir. Halkımız kullanacağı tuğla ve kiremidin kırmızı renkte olmasını tercih etmektedir. Mesela hammaddede fazla kireç varsa mamulün rengi açılır ve sarı renkteki bir kiremit teknik özellikleri bakımından çok iyi olsa bile piyasada rekabet görmemektedir. Kireçtaşı parçalarının iri taneli olması halinde çatlamalara, mamül üzerinde pişme sonrası patlamalara sebebiyet vermemesi için toprakların ezici makinalardan geçirilmesi gerekir. Fazla kireç muhtevası erime ve sinterleşme aralığını daraltarak da sorunlara sebebiyet verir.
Toprağın plastikliğini ve işlenme kabiliyetini arttıran organik humus asitlerinin tuğla-kiremit hammaddelerinde bulunması makbuldür. Toprağın fazla miktarda pirit ihtiva etmesi ise mahzurludur. Piritin bozulması esnasında çıkan gazlar mamulü çatlatabilir veya pişme şartlarına göre suda çözünen tuzlar oluşturabilir. Bu tuzlarla çiçeklenen tuğla ve kiremidin basınca ve dona mukavemeti azdır. Suda çözünen tuzlar tuğlalar arasına konan çimento harcına da tesir ederek inşaatın yıkılması gibi tehlikelere sebep olabilir. Fazla miktarda mika ihtiva eden killer su geçirme oranını arttırdıklarından zararlı maddelerden sayılır. Toprakların içinde kömür parçalarının bulunması da mahzurludur, pişme sırasında mamulün yer yer çatlamasına ve kabarmasına sebep olur.
Üretilen ürün çeşidine göre değişmekle birlikle tuğla-kiremit topraklarında aranan standartlar şunlardır: toprağın CaCO3 muhtevası mümkün olduğunca az olması istenmekle birlikte % 8-9’ un üzerine çıkmaması önerilmektedir. 3 mm den iri tanelerin miktarı % 1’ i geçmemesi ve plastiklik suyu % 20-25 aralığında olması istenir. 100 °C sıcaklıkta pişirildiğinde sertliği MOHS skalasına göre 2'nin üzerinde olması ve kuruma küçülmesi % 5-6 'dan fazla olmaması, su emme %12-15 den yüksek olmaması ile birlikte bazı özel ürünlerde bu oran % 3’ lere kadar düşmektedir. Tuğla-kiremit toprakları 800-1.000 °C'de patlama ve çatlaklar göstermeden kiremidi renkte pişmelidir. Özellikle kaplamama tuğla, taban tuğlası ve klinker gibi özel ürünlerde pişme sıcaklığı 1200 °C' lere kadar çıkmaktadır. Bu toprakların 0,2 mm den iri tane yüzdesi, iri tanelerin cinsi, kalıplanma yeteneği ve kuru kırılma dayanımı da tespit edilmelidir.
Tuğla ve kiremit tesislerinde teknolojinin adlandırılması ; kurutma sistemine (doğal kurutma - suni kurutma), üretim yöntemine (emek yoğun-teknoloji yoğun), otomasyona (otomatik-yarı otomatik), hammadde işleme ve şekillendirmeye (vakumlu - vakumsuz), yakma sistemine (hoffman-tünel) göre yapılmaktadır. Türkiye'de teknolojinin adlandırılması daha çok yakma sistemine göre yapılmaktadır. Bu açıdan baktığımızda ülkemizde kullanılan en yaygın sistem Hoffman sistemidir. Tünel fırın sistemi ile çalışan fabrika sayısı ise sınırlıdır.
Zaman içinde bu sistemler kendi içlerinde geçişler yaşamış, karma birtakım teknolojiler çıkmıştır. Hoffman pişirme teknolojisi yanında suni kurutma yapılmış, tünel fırın teknolojisi doğal kurutma ile beslenmiş, tünel pişirme sistemi Hoffman ile karma yapılarak kemer tünel fırın geliştirilmiştir.
Tuğla kiremit sektörü Türkiye’de “sürdürülebilirlik koşullarını” yerine getirmektedir:
Özellikle iş olanaklarının sınırlı olabileceği kırsal alanlarda istihdam sağlayan ve bu bölgelerde yaygın olarak bulunan yerel kaynaklı doğal hammaddelerden tuğla kiremit üretilmektedir.
Tüm Türkiye’de hammadde alımı, maden kanunu kapsamında yapılmakta ve terkedilen sahalar mevzuat çerçevesinde bırakılmaktadır. Bırakılan alanlar tekrar tarım yapılabilir, doğal koşulları devam ettirebilir, biyolojik çeşitlilik korunmuş niteliktedir. Ürünlerin tamamı doğal kil hammaddesi kullanılarak yapılmakta ve herhangi bir kimyasal madde kullanılmamaktadır. Üretim sürecinde oluşan katı atıklar farklı projelerle geri dönüştürülmekte/değerlendirilmekte ve sıfır atık prensibi ile üretim yapılmaktadır. Fabrikalar üretim yaparken Kaynak verimliliğine azami dikkat etmektedirler. Gerek yarı mamul, gerekse mamül atıklarını tekrar üretime almaktadırlar. Günümüzde enerjinin çok değerli olması sanayicinin bütün üretim sürecinde enerji verimliliğini dikkate alarak üretim yapmasını sağlar. Kilden imal edilen duvar ürünleri, binalarda konforlu ve sağlıklı ortamlar oluşturulmasına katkı verirken, aynı zamanda ısı ve ses yalıtımı açasından da yüksek performans sağlayarak binalarda enerji verimliliğine katkı sağlamaktadır. Üretilen malzemelerin “enerji verimliliği sağlayan” ürünlerin olması gözetilmekte, bunun için ar-ge çalışmaları ile inovatif ürünler üzerinde çalışılmaktadır. Kil ürünlerden yapılan binalar sağlam, yangına ve doğal afetlere karşı dayanıklıdır. Bir asırdan fazla bir yaşam döngüsüne sahip olan bu ürünler bakım gerektirmezler. Bununla birlikte tuğla kiremitten yapılan binalar ülke çapında yerel mimari mirası korurken, diğer taraftan zaman içinde yüksek ekonomik değer sağlar ve sonraki nesillere aktarılır. Böylece tuğla kiremit, döngüsel ekonomiye katkı sağlayarak sürdürülebilir binalar için çözümler sunar.
Bunların tamamını bir araya topladığımızda tuğla- kiremit sanayi “sürdürebilir koşullarda üretim yapan” sektörler arasında bulunmaktadır.