Ağırlıklı tip asfalt plenlteri

Ağırlıklı tip asfalt plentleri, her seferinde bir harman yapan plentlerdir. Yapılan harman miktarı, plent mikserinin kapasitesine bağlıdır ve günümüz teknolojik koşullarında 1.800 kg ile 7.200 kg arasında değişmektedir. Şekil 4.24’te ağırlıklı tip bir asfalt plentinin tüm prosesleri yer almaktadır. Daha önceki bölümlerde açıklandığı gibi, agreganın ısıtılması ve kurutulması, emisyon kontrol sistemi ve bitümlü sıcak karışımın depolanması, ağırlıklı tip ve sürekli tip asfalt plentlerinde aynı işlemler ile gerçekleşmektedir.

Ağırlıklı ve sürekli tip plentlerin işlemleri arasındaki farklılıklar, agreganın karışıma katılırken beslenmesi ve karıştırma işleminin gerçekleşme biçimleri. Ağırlıklı tip plentlerde, kurutucudan çıkan sıcak agregalar sıcak asansörler yardımıyla üretim kulesine taşınır. Üretim kulesi yukarıdan aşağıya doğru sırasıyla; eleme ünitesi, sıcak bunkerler ve mikser bölümlerinden oluşmaktadır. Eleme ünitesi, farklı boyutlardaki birçok titreşimli elekten oluşan ve agregayı boyutlarına göre ayıran bir sistemdir. Boyutlarına göre ayrılan agregalar daha sonra sıcak bunkerlere aktarılırlar. Sıcak bunkerler, iyi derecede izole edilmiş ve agregayı ısı kaybı olmaksızın muhafaza edebilen depolardır. Üretimin devamlılığının sürdürülebilmesi için, sıcak bunkerlerde yeterli miktarda agreganın bulunması gerekmektedir. Bu nedenle sıcak bunkerlerde, agreganın belirli bir seviyenin altına düşmesi ya da üstüne çıkması durumunda uyarı veren duyargalar mevcuttur. Bu duyargalar sayesinde sıcak bunkerlerde agreganın tükenmesi önceden engellenmekte ve üretimin devamlılığı sağlanmaktadır. Ayrıca bu duyargalar, bunkerlerin aşırı dolmasını ve bunkerler arası farklı gradasyondaki agregaların karışmasını önlemektedir. Sıcak bunkerlerde bulunan agregalar, karışıma katılmak için tartılmalıdır. Tartım işlemi, sıcak bunkerlerin hemen altında bulunan tartım kovalarında yapılır. Biriktirmeli olarak tartılan malzeme, bir harman için yeterli toplam kütleye ulaştığında, tartım kovası kapakları açılır ve agrega mikserlere boşaltılır. Tartım kovasından miksere boşaltılan agrega, uygun miktarda bitümlü bağlayıcının, kapalı ve izoleli kovalarda tartılıp, karışıma eklenmesinden sonra karıştırılmaya başlanır. Bitümün karışıma eklenmesi, sprey çubuğu aracılığıyla, püskürtme işlemi ile gerçekleştirilir.

Bunkerlerin kapağının açılmasından, mikserin kapağının açılmasına kadar geçen süreye karıştırma süresi denir. Karıştırma süresi, karışıma giren malzemelerin uniform bir şekilde dağılmasını sağlayacak kadar uzun olmalıdır. Fakat, çok uzun süreli karıştırma işlemlerinde, bitümlü bağlayıcının hava ile aşırı temas etmesini ve yapısının bozulmasına neden olabilir. Bu nedenle, kaliteli bir üretim gerçekleştirmek için karıştırma süresinin optimum değerinin belirlenmesi önemlidir. Aşağıdaki Şekil 4.25’te mikserde gerçekleştirilen karıştırma işleminin adımları, açıklamalarıyla beraber görülmektedir.

Sürekli tip asfalt plentleri

Sürekli tip asfalt kaplama plentlerinde üretim şekli, ağırlıklı tip asfalt plentlerine göre daha basittir. Bu tip plentlerde karıştırma işlemi kurutucuda ya da ek bir döner mikserde gerçekleştirilmektedir. Sürekli tip üretim yapan plentlerdeki kurutucu, ağırlıklı tip plentlerin kurutucularına benzemektedir. Aralarındaki tek fark, sürekli tip plentlerde kurutucu içerisinde agreganın nemden arındırılmasından sonra karıştırma işleminin de yapılmasıdır. Sürekli tip plentlerde, agrega elekleri, sıcak bunkerler, tartım kovaları ve mikser şaftlı mikser yoktur. Agrega gradasyonu soğuk besleme ile kontrol edilmektedir. Agreganın kırma–eleme tesisinden ya da soğuk bunkerlerden doğru gradasyonda gelmesi çok önemlidir, çünkü karışıma girecek malzeme miktarını denetleyecek başka ölçüm sistemi yoktur. Sürekli tip plenltere ait prosesler Şekil 4.26’da görülmektedir (Asphalt Institute, 1998). Soğuk bunkerlerde depolanmış malzeme, kurutucu besleme bandı ile karışım işleminin de gerçekleştirildiği kurutucu/miksere aktarılır. Bu tip plentlerde, kurutucu besleme bandında kantar sistemi bulunmaktadır. Bu nedenle, kurutucu besleme bandı, tartılı besleyici bant sistemi olarak da bilinmektedir. Plentteki bu kantar, karışıma bağlayıcı bitümü pompalayan sistemle uyumlu olarak çalışmaktadır.

Kurutucu/mikserin içerisinde agrega ve bağlayıcı karıştırılırken, emisyon kontrol sistemi tarafından açığa çıkan toz ve filler tanecikleri toplanır. İstenilen karışım sağlandıktan sonra hazırlanmış olan asfalt betonu, kurutucu/mikserden sıcak silolara aktarılır ve uygulama için bu sıcak silolardan kamyon ve diğer taşıyıcı araçlara aktarılır. Sürekli tip plentlerde üretim, isminden de anlaşılacağı gibi kesintisiz bir şekilde olmalıdır. İstenilen kaliteye ulaşmak için bu tip plentlerde sistem, üretime giren malzemeler tarafından uniform bir şekilde beslenmelidir. Uniform olmayan malzemelerle besleme yapılması ya da plent rejimini bozacak duraklamalar, kaliteli asfalt betonu üretilmesinde büyük ölçüde engel teşkil etmektedir.

Asfalt plentlerinde otomasyon Asfalt plentlerinde üretim aşamaları önemli ölçüde gözlem gerektiren bir yapıdadır. Günümüzde üretim aşamaları otomasyon sistemleri ile en iyi şekilde gözlemlenmektedir. Karışıma girecek agrega miktarı, kurutucu içerisindeki sıcaklık, bitümlü bağlayıcının sıcaklığı, emisyon sisteminin basıncı ve bu değerler gibi üretim için önem taşıyan birçok değer, bilgisayarlı otomasyon sistemleri ile takip edilmektedir. Otomasyon sistemleri genel olarak dört bölümden oluşmaktadır. Bu bölümler; Otomasyonun yapıldığı bilgisayar ve masası PLC (Programmable Logic Controller) ve kumanda piyano panosu Motor kontrol ve güç panoları Saha cihazları’dır. Otomasyon sisteminin sağladığı avantajlar ise şunlardır; Sistemdeki tüm ekipmanların arıza durumları, anında otomasyon sisteminden izlenebildiğinden arızaya zaman kaybetmeden müdahale söz konusudur. Son kullanıcının istekleri de göz önünde bulundurularak oluşturulmuş senaryoya göre çalışan otomasyon sistemi, saha ekipmanlarına hatasız kumanda edeceğinden dolayı insan inisiyatifinde çalışan sistemlere oranla çok daha güvenli ve tehlikesiz olacaktır. Otomasyon sistemleri, insan hatalarını ortadan kaldırdığı gibi çok az sayıda bir personelle de kontrol altında tutulabilir.

Sistemin çalışması modernize edilmiş olup sistemdeki ekipmanların ömrünü uzatır. Sisteme ait parametrelerin anlık değerlerinin izlenebilmesinin yanında geçmişe dönük değerlere de ulaşmak mümkündür. Bunları rapor halinde alabilme imkânı da mevcuttur. Böylece tüm tesisin performansı hakkında bilgi sahibi olunur ve gerekli tedbirlerin zamanında alınmasına imkân verir. Son teknoloji ile kurulan otomasyon sistemleri, yazılım ve donanım olarak son derece açık sistemlerdir. Sonradan genişleyebilme ve değiştirilebilme özelliklerine sahiptir. Hatta başka sistemler de otomasyon sistemine entegre edilebilir.

Asfalt plent seçiminde dikkat edilmesi gereken hususlar

Önceki bölümlerde de açıklandığı gibi, asfalt plentleri üretim şekillerine göre iki farklı tipte değerlendirilmektedir. Bu tipler, ağırlıklı (batch type) ve sürekli (drum type) olarak üretim yapan plentlerdir.

Ağırlıklı tip asfalt plentlerinde üretim döngüsü, her seferinde bir harman üretimin yapılmasıyla tamamlanır ve kapasiteleri 1 saat içerisinde yaptıkları toplam harman miktarının ton olarak ölçülmesiyle elde edilir. Bu kapasiteler 120 ton/saat değerlerinden başlayarak, 540 ton/saat değerine kadar çıkabilmektedir. Ağırlıklı tip asfalt plentlerinin en önemli avantajlarının başında, makul stok oranları ile ihtiyaca yönelik üretimin rahatlıkla karşılanmasıdır. Kapsamında bulunan eleklerin boyutlarına göre sıcak karışımdaki agreganın gradasyonunu ayarlama özelliğine sahip olan ağırlıklı tip plentler, istenilen reçeteye göre elek boyutlarının değiştirilmesine de olanak sağlamaktadır. Örneğin, 3/8 inçlik elek kullanarak bir kamyon için küçük bir karışım üretebilmekte, sonra 3/4 inçlik eleğe geçilerek ikinci kamyon için başka bir karışım hazırlanabilmekte ve 1/2 inçlik diğer bir elek kullanarak üçüncü kamyonun karışımı hazırlanabilmektedir. Ağırlıklı tip plentlerde üretim bir çok adımın gerçekleşmesi ile yapılmaktadır. Bu adımlar ağırlıklı tip asfalt plentlerine çok yönlü olma özelliğini kazandırmakla birlikte, aynı tip karışımı hazırlayan operasyonlar için bir zayıflık oluşturmaktadır. Ağırlıklı tip asfalt plentlerinde üretim zamanının %30’ u sıcak bunkerlerdeki agregaların tartılması ve boşaltılmasında harcanmaktadır. Bu nedenle sürekli aynı tip karışımın üretildiği ve karışım reçetesinde sıklıkla değişimin gerçekleşmediği üretimlerde, ağırlıklı tip asfalt plentlerinin kullanılması tercih edilmemektedir (Roads&Bridges, 1997). Sürekli tip asfalt plentlerinde üretim, her seferinde bir harman şeklinde olarak değil, süreklidir. Sistem istenilen karışım reçetesine uygun olarak beslendiği sürece üretim devam eder. Agregaların kurutulduğu ısıtıcı tambur, içerdiği mikser sayesinde aynı zamanda karışımın gerçekleştiği yerdir. Sürekli tip asfalt üretim plentlerinin kapasiteleri 4 ton/saat değerinden, 800 ton/saat değerlerine kadar çıkmaktadır. Fakat yaygın olarak 150 ton/saat ve 400 ton/saat aralığında kapasiteye sahip asfalt plentleri tercih edilmektedir. Ağırlıklı tip asfalt plentlerine göre sürekli tip asfalt plentlerinde üretim, birçok prosesin elemine edilmesinden dolayı daha basite indirgenmiş ve dolayısı ile daha ekonomik bir hale gelmiştir. Bu tip plentlerin diğer bir avantajı ise üretimin sürekli olmasından kaynaklanan yüksek kapasiteleridir. Fakat farklı karışım reçetelerinin üretilmesi gerektiği durumlarda sürekli tip plentler tercih sebebi olmamaktadır. Çünkü, farklı tip karışımların oluşturulabilmesi için bu tip plentelerde fazla silolara, operasyon gücüne ve ekipmanlara ihtiyaç duyulmaktadır. Genellikle büyük ve aynı tip üretimlerin yapılacağı durumlarda sürekli tip asfalt plenlteri seçilmektedir. Kısacası, ilk yatırım maliyetleri yüksek olan asfalt plentlerinin seçimini yaparken, yatırımın uzun ömürlü olmasına, işletme giderlerinin ekonomik olmasına, kullanımının pratik olmasına, servis ve yedek parça temininin kolay olmasına dikkat edilmelidir. Ülkemiz koşulları göz önünde bulundurulduğunda, ağırlıklı tip asfalt plentlerinin ülkemiz koşullarına daha uygun olduğu görülmektedir.