Farklı agrega kökenlerin bitümlü sıcak karışımlarda soyulma muhavemeti üzerine etkisi

Abstract

Artan dünya nüfusu ve yeni yerleşim yerlerinin oluşmasına bağlı olarak ulaşım ağları büyüyerek genişlemiş ve genişlemeye devam etmektedir. Ulaşımın ve taşıt kullanımının artması beraberinde trafik yüklerini de getirmektedir. Yüksek trafik yükleri ise karayolu üstyapısında kalıcı deformasyonlara sebep olmaktadır. Oluşan karayolu üstyapı bozulmaları ise trafik güvenliğini tehlikeye atmasının yanında bakım-onarım masrafı olarak geri yansımaktadır. Ülkemizde 2021 yılında -yerel yönetimler hariç olmak üzere- yaklaşık 3,5 milyar TL karayolu bakım-onarımına harcanmıştır ve bu maliyet her sene katlanarak artmaktadır. Bu gibi sebeplerden dolayı karayollarını servis ömrü uzun olacak şekilde tasarlamalı ve üstyapı bozulmalarını minimum seviyelerde tutacak çalışmalar yapılmalıdır. Karayolu üstyapılarında oluşan bir çok bozulma tipi olmakla birlikte bu tez çalışması kapsamında "soyulma" tipi üstyapı bozulması incelenerek bitüm sıcak karışımlarda kullanılan agreganın soyulma mukavemetine olan etkisi incenlenmiştir. Agregaların -fiziksel kimyasal özelliklerinin soyulma davranışı üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla bu çalışmada bazalt, beyaz kalker, çakıl, dolomit, kalker ve kumtaşı olmak üzere altı farklı agrega kullanılmıştır. Çalışma kapsamında agregaların fiziksel özellikleri, fiziksel deney metodları; kimyasal özellikleri, petrografik ve kimyasal analizler ile ortaya konulmuştur. Tez çalışması kapsamında soyulma davranışını daha iyi belirleyebilmek ve soyulma tipi bozulmanın etmenlerini ortaya koyabilmek amacıyla çalışma kapsamına ilki karıştırma sıcaklığı (Tm), ikincisi su içerisinde bekletme işlemi (water conditioning) olmak üzere iki farklı parametre daha eklenmiştir. Deneysel çalışmalar TS EN 12697-11:2020 standartının Statik Metodu ve Karayolları Teknik Şartnamesinin Soyulma Mukavemeti Deneyi kısımlarına göre yapılarak sonuçlandırılmıştır. Elde edilen bulgulara göre agreganın kökeni değiştikçe bitümlü sıcak karışımlardaki soyulma karşısında göstermiş olduğu mukavemetler de değişiklik göstermektedir. Fiziksel olarak daha yassı olanların ya da los angeles parçalanma direnci daha yüksek olan agregaların daha düşük soyulma mukavemeti göstererek yüksek soyulmalara maruz kaldıkları gözlemlenmiştir. Kimyasal olarak incelendiğinde sertlik sınıfına göre durabilitesi ve sertliği yüksek, yüksek homojenliğe sahip yapıdaki kayaçlardan elde edilen agregalar ile üretilen karışımların daha yüksek soyulma mukavemeti gösterdikleri gözlemlenmiştir.