Betonun Soğutulmasında Yeni Teknolojiler

Kontrol neye mal olur? McAllen, Teksas’ta Spence Concrete ile çalışan Bob Hawkins, 1973 yılında bu soruyu cevaplamakla meşguldü. Öngörülü bakış açısıyla tanınan Hawkins, Alkon firmasın’dan beton kontrolörü 1150’yi satın alan ilk insanlardan biri oldu. Bu yaratıcı adım, kaldıraç, tekerlek ve kas gücüne olan bağlılığa çözüm buldu. Harmanlama sürecini daha sıkı bir şekilde kontrol ederek fiyatların düşürülmesi ve fiyat belirleme gücünün iyileştirilmesi hedefleniyordu.

Her ne kadar sancılı bir süreç olsa da Hawkins’in riskli operasyonu hem Spence hem de endüstrinin geneli açısından oldukça pozitif sonuçlar doğurdu. “Bilgisayar” her biri 80 karakter ile bir grubu temsil eden plastik kartlar tarafından programlanıyordu. Sıra hâlinde yüklenen kartların her biri, bir grup üretiyordu. 40 yıl sonra, teknoloji öncüsü NITROcrete kontrolün maliyeti hakkında bize yeni bir perspektif sunuyor: Betonu soğutmanın daha kolay bir yolu var mı?

Soğutma Bilimi

Isı veren bir süreç olan portland çimentosu hidratasyon ısısını iki belirli dalga hâlinde dışarı verir. Aşırı sıcak bir ortamda, hidratasyon sonucu ortaya çıkan ek ısı karışımın mekanik özelliklerine zarar verebilir. Bugüne kadar küçük çaplı ısı değişimleri için soğuk su, büyük çaplı değişimler için ise buz kullanılarak bileşenlerin zarar görmesi engellendi fakat buz kullanımı kontrol ve güvenlik açısından birçok sorunu beraberinde getiriyor. Genelde, hâlihazırda sektörde açığı bulunan şoförlerin arka merdiveni kullanarak paketlerce buz yüklemesi gerekiyor. Bu durum yaralanma riskini oldukça artırıyor. Kontrol açısından da paketin tam ağırlığından veya sürücünün doğru miktarı yüklediğinden emin olmak her zaman kolay olmuyor. Yapılan herhangi bir hata betonda kalite kontrolün belirleyici maddesi olan su/çimento oranını tehlikeye atabilir.

Merkezi Fort Collins, Colorado’da bulunan NITROcrete, iri agreganın betona beslendiği bant üzerine -196°C sıcaklığında sıvı nitrojen (LN2) püskürtüldüğü bir sistem tasarladı.

Şirket, sistemlerinin agrega üzerinde yaklaşık 4,4°C kadar sıcaklık düşüşü sağlayabildiğini söyledi. İri agregaları harmanlama sürecinden önce soğutmak, ısı veren hidratasyon döngüsü sırasında ısı transferinin daha yavaş ve istikrarlı geçmesini sağlıyor. Fiyat yalnızca buzun yerine kullanılan ek likit nitrojen açısından fark ediyor.

Fiziğe Ekonomik Bir Bakış

Sistemin sıcak ortamlarda ısı hassasiyetine sahip karışımlar için olan değeri ortada. Asıl mesele, bu uygulamanın soğuk su ve buzun yerini alabilmek için endüstride yaygın olarak kullanılabilmesinin fizibilitesidir. Daha iyi kontrolü ve sürücü güvenliğini beraberinde getiren, inovasyon harikası olan harmanlama öncesi iri agregaya uygulanan bu soğutma imkânı, buzun düşük maliyetiyle rekabet edebilir mi?

NITROcrete’in Doğu bölgesi Başkan Yardımcısı Matthew Nazarenko’ya göre, dünya çapında 100’den fazla beton santrali bu sistemi kullanıyor. Buzun ulusal olarak kabaca kilo başına 10 sent olduğunu ve işçiliğini, sürücünün buz yüklemesi gerekiyorsa diğer maliyetlerini, kamyon kirasını, yakıtı, bakımı, yükleme için zaman gecikmelerini ve güvenlik olaylarını hesaba katarsak, soğutmanın benzer bir fiyata mal olduğunu söylüyor. Nazarenko ayrıca, tüm ekipmanın servis ve teslimatı gerçekleştiren NITROcrete tarafından sahiplenildiği, işletildiği ve bakımının yapıldığı için modelin kimyasal katkı maddelerine benzediğine dikkat çekiyor.

Bu yeni teknoloji ile Bob Hawkins’in otomatik beton harmanlama konusundaki adımı arasında çeşitli paralellikler var. Hawkins, yatırımın getirisi hakkında çok az somut kanıt ile, salt “doğru olan şeyin” bu olduğu gerekçesiyle harekete geçti. Karışım hassasiyetini ve sürücü güvenliğini geliştirmek adına yüksek teknolojili bir beton soğutma yaklaşımı benimseyen üreticiler de Hawkins ile aynı yerden bakıyor gibi görünüyor.

Kaynak: http://concreteproducts.com/index.php/2020/12/03/the-value-of-control/