Beton uretiminde hassasnem olcumu

Türkiye’nin çok büyük bir kısmı deprem kuşağında bulunmaktadır. Dolayısıyla inşa edilecek her yapının güvenli olması için, her aşamasının titiz bir biçimde ve kontrollü bir şekilde yapılması gerekir. İnşa edilen yapıların büyük bir bölümünün temel unsuru olan betonun kalitesi, dikkat edilmesi gereken konuların başında gelir. Üretilen betonun daima istenilen kalitede olmasını sağlamak için üretimde kullanılan malzemelerin kalitelerinin ve miktarlarının aynı olması sağlanmalıdır. Bu ise ancak hassas ölçüm ve kontrol sistemleri ile sağlanabilir. Beton üretiminde kalite tutarlılığının bazı ön şartları bulunmaktadır. Agrega ağırlığının çimento ağırlığına oranının aynı olması gerekir. İkinci bir ön şart ise su ağırlığının çimento ağırlığına oranının da aynı olması önemlidir. Son olarak da karışım malzemelerinin özellikleri aynı kalmalıdır. Bu şartları sağlamak için bir beton tesisinde genel olarak üretim aşamalarına dikkat edilmelidir. Tüm malzemelerden üretilecek olan betonun reçetesinde belirtilen oranlarda alınması sağlanmalıdır. Ayrıca, beton santrallerinde bu aşama istenilen malzemeler elektronik kantarlarla tartılarak alınmalıdır. Bu sayede alınan malzemenin miktarı yüksek hassasiyetle kontrol edilir. Karışım homojen hale gelene kadar mikserler aracılığı ile belirli bir süre karıştırılmalıdır. Söz edilen aşamalara bakınca üretimin kolay ve sorunsuz olduğu düşünülebilir. Fakat, hazır beton üretiminde karşılaşılan en büyük sorun malzemelerin hepsinin istenilen miktarda alınamamasıdır. Hazır beton santrallerinde bulunan laboratuarlar, gelen malzemelerin kalite kontrolünü yaparak, kalite tutarlılığının ön şartlarından olan “karışım materyallerinin özelliklerinin aynı kalması” şartını sağlayabilirler. Ama üretim sırasında kullanılacak olan agregadaki nem tam olarak bilinmemektedir. Hazır beton üretimi aşamasında, agregada ne kadar su bulunduğu her üretimde numune alınıp laboratuarda kontrol edilemeyeceğinden, belli aralıklarla alınan numuneler üzerinden hesap yapılır. Yani beton üretiminde on-line nem algılayıcısı kullanmayan santrallerde hazır beton üretimi esnasında kullanılan agreganın nemi değil, laboratuarın en son aldığı numunenin nemi esas alınır. Aslında agrega alınırken istenilen ağırlık yüksek hassasiyetle kontrol altındadır. Sorun nemin doğru bilinmemesinden kaynaklanmaktadır. Örneğin 100kg doğal kum diye alınan malzemenin aslında bir kısmı sudur. Bu da mikser içerisinde olması gerekenden daha az doğal kum olmasına ve suyun da istenilenden fazla olmasına sebep olur. Üretimin tam olarak kontrol altına alınması, devamlı kalite ve sorunsuz üretimin sağlanması için hem agregada hem de mikser içerisinde nem ölçümü yapılması gerekir. Mikser içinde ölçüm yapılmasının çok fazla bilinmeyen ikinci ve en az birincisi kadar önemli faydası şudur: mikser karıştırmaya başladığında karışım homojen olmadığı için fazlasıyla salınmakta olan nem değeri sabitlendiği anda karışımın homojenize olduğu anlaşılabilir, dolayısıyla gereğinden az veya fazla karıştırma riski ve bunun sebep olacağı sorunlar ortadan kalkar. Bu özellikle prefabrik beton tesislerinde çok büyük önem taşır. Amaçlanandan farklı oranlarda agrega ve suyun miksere gitmesi sadece agrega/çimento ve su/çimento oranlarını bozmakla kalmaz, aynı zamanda gereğinden fazla çimento kullanılmış olmasına sebep olur. Beton üretiminde en pahalı kalem olan çimentonun bu şekilde fazladan kullanımı, son derece gereksiz bir israfa yol açar. Agreganın neminin ölçülmesi miksere girecek olan malzemelerin ne kadarının agrega ve ne kadarının su olduğunun bulunmasını sağlar. Bu sayede mikser içerisinde gerekli miktarda çimento eklenebilir. Her durumda agregada nem, yani su olduğundan, miksere istenilenden daha az agrega gidecektir. Bu her seferinde ölçüldüğünde aynı oranda daha az çimento konarak istenilen kalitede üretim yapılabilir. Bir örnek olarak agregadaki %4 ‘lük bir fark dikkate alınmadan yapılacak bir üretimde, sadece su/çimento oranını korumak için fazladan 80 kg çimento kullanmak gerekir. Bu nedenle gelişmiş beton santrallerinde üretimin her aşamasını kontrol altına almak, maliyetleri düşürmek ve formülüne uygun kaliteli beton üretimi yapmak için santrallerde güvenilir online nem algılayıcıları kullanılmalıdır. Beton üretiminde kullanılan agregalar (özellikle doğal kum) yapıları gereği içerisinde değişen miktarlarda mineraller barındırır; bu da serbest iyonlar demektir. Mikrodalga ölçüm prensibi haricindeki bütün ölçüm tekniklerinde bu serbest iyonlar ölçümü etkileyerek, nem değerinin gerçekten az veya fazla çıkmasına sebep olmakta, çok sık kalibrasyon yapılsa bile güvenilir sonuçlar vermemektedir. Ayrıca sıcaklık ve Ph değerlerindeki değişimler de bu tip algılayıcıların nem ölçümü sonuçlarını olumsuz etkiler. Hydronix Mikrodalga Nem Sensörü Türkiye’de Mikrohost Sistem taradan temsil edilen Hydronix yaklaşık 25 yıl önce icat edip geliştirmeye başladığı mikrodalga nem algılayıcıları ölçüm tekniği sayesinde yukarıdaki değişimlerden etkilenmez. Saniyede 25 okuma yapan Hydronix nem algılayıcılarının agregadaki nem ölçüm doğruluk oranı ±%0.2 dolayında, mikser içindeki nem ölçümlerinde doğruluk oranı ise ±%0.1 seviyesindedir. İstenirse kapak açık/kapalı sinyali algılayıcıya bağlanıp sadece kullanılacak olan malzemenin ortalama nem değeri alınabilir. Kullanılacakları yere göre birkaç tip olarak üretilen cihazlar ölçüm yaptıkları ham değeri dışarı vermeden elektronik kısmındaki filtreleme ve gelişmiş algoritmasından geçirip gerçeğe en yakın değeri mümkün olan en kısa sürede verir. Aynı zamanda sıcaklık ölçümü çıkışı da verebilen cihazlar ısınma etkisi yaratmazlar ve güvenilirdirler.