Bitümlü Kaplamaların Termal Davranışlarının Performans Testleri İle İncelenmesi

Abstract

Bu deneysel çalışmada, bitümlü kaplamalarda sıcaklık değişimine bağlı olarak ortaya çıkan düşük sıcaklık çatlaklarını ve tekerlek izi oluşumunu etkileyen faktörler incelenmiştir. Bu bağlamda, bitümlü bağlayıcı oranının, katkı türünün, yaşlandırma süresinin ve hava boşluğu oranının yanısıra, şimdiye kadar incelenmeyen sıkıştırma tekniğinin ve trafiğin, düşük sıcaklık çatlakları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bitümlü karışımların düşük sıcaklık çatlaklarına karşı direncini belirlemek için, sınırlandırılmış nümunede termal gerilme testi (Thermal Stress Restrained Specimen Test - TSRST) kullanılmıştır. Belirtilen faktörlerin etki derecelerini belirlemek üzere, deney sonuçlarına kovaryans analizi uygulanmıştır. Kovaryans analizi yardımıyla, kırılma sıcaklığı ve kırılma dayanımını önceden tahmin edebilecek modeller kurulmuştur. Kurulan modellerin %95 güven düzeyinde anlamlı oldukları saptanmıştır. Bitümlü bağlayıcı oranı ve hava boşluğu oranının, karışımın kırılma sıcaklığı üzerinde etkili olmadığı belirlenmiştir. Katkı türüne göre, kırılma sıcaklığının değiştiği, yaşlanma süresi arttıkça, kırılma sıcaklığının yükseldiği görülmüştür. Tekerlek izi oluşumu ise bitümlü bağlayıcı oranı ve katkı türü değiştirilerek incelenmiştir. Bitümlü karışımların tekerlek izi oluşumuna karşı direncini belirlemek için Fransız tekerlek izi test cihazı kullanılmıştır. Tekerlek izi testleri sonucunda, bitümlü bağlayıcı oranındaki artışın, tekerlek izi oluşumunu arttırdığı saptanmıştır. Bitümlü bağlayıcı oranının yüksek olması durumunda, katkı kullanılan karışımlarda bile, tekerlek izi derinliğinin arttığı gözlenmiştir.

In this experimental study, the factors that influence low temperature cracking and rutting which are related to variation of temperature in pavements are investigated. Asphalt content, modifier types, aging levels, air voids content as well as compaction techniques and traffic effects were examined to find their effects on low temperature cracking. The thermal stress restrained specimen test (TSRST) was used to evaluate the low temperature cracking of the asphalt concrete mixtures. The analysis of covariance was performed to determine the influences of asphalt content, modifier type, aging level and air voids content. The models were developed for determining fracture temperature and fracture strength by using analysis of covariance. It was found out that the models were significant at 95% significance level and asphalt content and air voids content were not significant factors on low temperature cracking. It was observed that fracture temperature changed according to the modifier type used and became warmer with the increase of degree of aging. Other studies were carried out to determine the effects of the asphalt content and modifier type on rutting. French rutting tester was used to evaluate the rutting resistance of the asphalt concrete mixtures. As a result of rutting tests, it was determined that asphalt content was a significant parameter on rutting. At high asphalt content, it was observed that rutting increased despite modifier had been used.