Ahşap… İnsanlık tarihinin en eski yapı malzemelerinden biri. Ancak bu kadim malzemenin görünmeyen bir düşmanı var: nem. Ahşabın dayanımı, elastikiyeti ve yapısal güvenliği; içerdiği su miktarına bağlı olarak dramatik biçimde değişebiliyor.
Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı’nda hazırlanan doktora tezinde, Mustafa Emin Toprakcı tarafından yürütülen çalışma, bu kritik ilişkiyi yalnızca teorik değil, deneysel ve teknolojik bir yaklaşımla ortaya koydu. Üstelik çalışma, yerli ve ekonomik bir Arduino tabanlı nemölçer cihaz prototipi geliştirerek önemli bir mühendislik açığını da doldurmayı hedefledi.
Yerli ve Milli Bir Nemölçer: Arduino Tabanlı Yeni Bir Yaklaşım
Tezin çıkış noktası oldukça net:
Piyasada kullanılan dijital ahşap nemölçer cihazları büyük ölçüde ithal ve yüksek maliyetli. Üstelik teknik sınırlamaları da mevcut. Bu nedenle çalışmada, otomasyon sistemlerinde yaygın olarak kullanılan ve ekonomik çözüm sunan Arduino sistemi tercih edildi.
Geliştirilen cihaz ile:
-
Farklı ağaç türlerinden nem ölçümleri yapıldı
-
Ölçüm sonuçları piyasadaki mevcut cihazlarla karşılaştırıldı
-
Kalibrasyon grafikleri oluşturuldu
-
Ölçüm doğruluğu grafiksel olarak analiz edildi
Çalışma sonunda, yerli imkânlarla üretilebilecek bir prototip ortaya konuldu.
Nem Yükseldikçe Dayanım Düşüyor mu?
Tez kapsamında özellikle iki ağaç türü üzerinde yoğunlaşıldı:
-
Kavak
-
Çam
Bu numuneler farklı nem oranlarında test edildi ve şu deneyler uygulandı:
-
Liflere paralel basınç deneyleri
-
Dört nokta eğilme deneyleri
-
Elastisite modülü ölçümleri
-
Yoğunluk analizleri
Elde edilen veriler grafikler ve tablolarla sunuldu. Sonuçlar açık biçimde gösterdi ki:
-
Ahşabın içerdiği nem arttıkça mekanik dayanım değerleri değişiyor.
-
Elastisite modülü nem oranına bağlı olarak farklılık gösteriyor.
-
Basınç ve eğilme dayanımları nem seviyesine göre belirgin biçimde etkileniyor.
Yani nem yalnızca fiziksel bir parametre değil, yapısal güvenliği doğrudan etkileyen kritik bir değişken.
Lif Doygunluğu Noktası: Kritik Eşik
Tezde vurgulanan önemli kavramlardan biri de lif doygunluğu noktası.
Ahşapta serbest suyun tamamen buharlaştığı, ancak hücre çeperine bağlı suyun hâlâ bulunduğu bu eşik değer; mekanik davranış açısından belirleyici rol oynuyor.
Çalışmada, farklı nem seviyelerindeki numunelerin mekanik performansları karşılaştırılarak bu kritik eşik davranışı deneysel olarak gözlemlendi.
Nem – Yoğunluk – Mekanik Performans İlişkisi
Araştırma yalnızca dayanım değerlerini değil, yoğunluk değişimini de inceledi.
Ahşabın birim hacim ağırlığının nem içeriğine göre değiştiği belirlendi. Yoğunluk ile mekanik dayanım arasında doğrudan ilişki bulunduğu verilerle ortaya kondu.
Bu sonuç, ahşap yapı tasarımında nem kontrolünün neden vazgeçilmez olduğunu bir kez daha kanıtlıyor.
Yapı Güvenliği Açısından Neden Önemli?
Ahşap yapılar;
-
Çevresel nem değişimlerinden etkilenir
-
Şişme ve büzülme davranışı gösterir
-
Uzun vadede mekanik performans kaybı yaşayabilir
Tez sonuçları, nem ölçümünün doğru ve ekonomik biçimde yapılmasının yapı güvenliği açısından hayati olduğunu ortaya koyuyor. Ayrıca yerli üretilecek bir cihazın, sektöre hem ekonomik hem teknik katkı sağlayabileceği belirtiliyor.
Bilimsel ve Teknolojik Bir Katkı
Bu doktora çalışması iki temel katkı sunuyor:
-
Ahşap elemanlarda nemin mekanik davranış üzerindeki etkisini deneysel verilerle ortaya koyuyor.
-
Yerli ve ekonomik bir Arduino tabanlı nemölçer cihaz prototipi geliştiriyor.
Sonuç olarak, ahşabın nem durumunun irdelenmesi ve ölçümünün yerli imkânlarla yapılabileceği bilimsel olarak gösterilmiş oldu.
Kaynak
Toprakcı, M. E. (2025). Ahşap Elemanlarda Nem Etkisinin Geliştirilen Cihaz Yardımıyla Belirlenmesi. Doktora Tezi, Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Aksaray. Tez No; 950385
