02 serdalterzi

GEÇİRİMLİ ASFALT KARIŞIM TASARIMI İÇİN LABORATUVAR ÇALIŞMASI

Altan ÇETİN, Yrd.Doç.Dr., Anadolu Ü., İnşaat Müh.Böl., Eskişehir

Buminhan BAŞTUĞ, İnş.Müh., Yapı Merkezi İnş.San.A.Ş., İstanbul

Geçirimli Asfalt Karışım Tasarımı için Laboratuvar Çalışması / Asfalt Üstyapıların Performansı ve Durabilitesi

• Bu bildiri, geçirimli asfalt kaplamaların özellikleri hakkında genel

bilgiler ve karışım tasarımı için gerçekleştirilen laboratuvar çalışması

sonuçlarını kapsamaktadır.

• Laboratuvar çalışmasında, seçilen agrega gradasyonu için farklı

bitüm yüzdelerinde hazırlanan numuneler üzerinde boşluk analizleri

yapılarak, permeabilite, Cantabro aşınma kaybı ve dolaylı çekme

mukavemeti deneyleri gerçekleştirilmiştir.

• Deney sonuçları değerlendirilerek geçirimli asfalt karışımı için

tasarım değerleri belirlenmiştir.

GİRİŞ


• Geçirimli asfalt, kaplama yüzeyinde suyun birikmesini önleyerek;

sürtünme-kayma direncinin artmasını, kızaklanmanınazalmasını,

görüş mesafesinin iyileştirmesini sağlayarak sürüş güvenliğini artırmakta ve kaza riskini büyük oranda azaltmaktadır.

• Ayrıca, gürültü kirliliğini önemli ölçüde azaltması çevresel etkiler yönünden önemli bir katkı sağlamaktadır.

• Bununla birlikte, dayanım performansının göreceli olarak daha düşük olması sebebiyle kısa zamanda sökülme bozulmalarının meydana gelmesi bakım-onarım maliyetlerini arttırmaktadır.

GEÇİRİMLİ(POROZ) ASFALT KAPLAMALAR


• Kaba agrega, ince agrega ve filler malzemesi olarak tek tip bazalt agrega

• B50/70 bitümlü bağlayıcı ve

• Bitümlü bağlayıcının karışım içerisinden süzülmesini önlemek için selülozik fiber kullanılmıştır.

• Karışımlar için gerekli olan fiber miktarı, agrega ağırlığının %0.5 olarak belirlenmiştir. (Schellenberger Deneyi ile)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0.01 0.1 1 10 100

Yüzde G

eçen (%

)

Elek Boyutu (mm)

Alt L imit

Üst Limit

Gradasyon

Elek Boyutu

Yüzde Geçen (%)

Alt Limit

Üst Limit

Seçilen Gradasyon

19.0 100 100 100 12.5 90 100 90 9.5 35 60 50 4.75 10 25 22 2.36 5 10 8 0.075 1 4 2

• Granülometri, Avrupa’da uygulanan Geçirimli Asfalt Şartname sınırları içerisinde kalacak şekilde seçilmiştir.

KULLANILAN MALZEMELER


• Sıkıştırılmış numunelerin özgül ağırlık ve boşluk oranları, AASHTO T275 standardına göre belirlenmiştir. (Numuneler parafilm ile kaplanarak)

• Geçirimli asfalt karışımların boşluk oranının %16-22 arasında olması önerilmektedir.

• Maksimum boşluk %5.5 bitüm içeriğinde elde edilirken, tüm bitüm yüzdelerindeki değerler minimum değerin (%18) üzerindedir.

Boşluk analizi

17,5

18,0

18,5

19,0

19,5

20,0

20,5

5,3 5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 6,7

Boşlu

k (

%)

Bitüm Yüzdesi (%)

% 18 (Min. Limit)

DENEY ÇALIŞMA VE SONUÇLARI


• Sıkıştırılmış numunelerin su geçirgenlik değeri düşen seviyeli permeabilite deneyi ile belirlenen permeabilite katsayısı (k) ile karakterize edilmiştir.

• Geçirimli kaplama yapılarında minimum permeabilite katsayısı değerinin yaygın olarak 102 cm/s ( 100 m/gün) olması önerilmektedir.

• Maksimum permeabilite katsayısı (150.3 m/gün) % 5.5 bitüm muhtevasında elde edilmiştir.

Permeabilite

90

100

110

120

130

140

150

160

5,3 5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 6,7

Perm

eabilite

K

ats

ayıs

ı (m

/gün)

Bitüm Yüzdesi (%)

100 m/gün (Min. Limit)


• ASTM D7064’e uygun olarak gerçekleştirilen deneyde, sıkıştırılmış geçirimli asfalt numunelerinin koparak ayrışmalara karşı direnci belirlenmektedir.

• Cantabro aşınma kaybının %25’den fazla olması istenilmemektedir.

Cantabro aşınma kaybı

Cantabro aşınma kaybı deney numunelerin görünümü (a) Deney öncesi (b) Deney sonrası

20

25

30

35

40

45

5,3 5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 6,7C

anta

bro

Aşın

ma K

aybı (

%)

Bitüm Yüzdesi (%)

%25 (Maks. Limit)

• Limit aşınma kaybı değeri (%25) sadece %6.5 bitüm muhtevasında sağlanabilmiştir.


• ASTM D6931 prosedürüne göre uygulanan dolaylı çekme dayanımı deneyi, 50 mm/dak deformasyon hızı ve 25 °C sıcaklıkta Marshall stabilite test ekipmanı kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

• Maksimum dolaylı çekme dayanımı %6.5 bitüm içeriğinde elde edildiği görülmektedir. Dolaylı çekme mukavemeti deney sonuçları ile Cantabro deney sonuçları paralellik göstermektedir.

Dolaylı çekme dayanımı

175

185

195

205

215

5,3 5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 6,7

Dola

ylı

Çekm

e M

uka

vem

eti

(kPa)

Bitüm Yüzdesi (%)


• Tasarım bitüm yüzdesi;

permeabilite ve aşınma

değerlerinin optimizasyonundan

elde edilmektedir.

• Maksimum boşluk oranı ve

permeabilite değerleri %5.5 bitüm

yüzdesinde elde edilmesine

rağmen, Cantabro aşınma kaybı

yüzdesi için maksimum sınır değer,

%6.5 bitümde sağlanmaktadır.

Karışım tasarım sonuçlarıBoşluk oranı ve permeabilite

değerlerinin tüm bitüm yüzdeleri için

limit değerleri sağladığı dikkate

alınarak, Cantabro aşınma kaybı yüzdesi

için sınır değerin sağlandığı %6.5 değeri

optimum bitüm yüzdesi olarak

belirlenmiştir. Tasarım Karakteristikleri Sonuçlar

Optimum bitüm, % 6.5

Boşluk oranı, % 18.6

Cantabro aşınma kaybı, % 23.4

Permeabilite katsayısı, m/gün 128.5

Dolaylı çekme mukavemeti, kPa 204.8


• Cantabro aşınma kaybının limit değerde kalması, kullanılan katkısız bitümlü

bağlayıcıdan (B50-70) kaynaklanmaktadır. Bu sonuçlar geçirimli asfalt

karışımlarda modifiye bitüm kullanılmasının zorunluluğunu ortaya

koymaktadır.

• Bu alanda, bitümlü bağlayıcının çekme direnci özelliklerinin iyileştirilmesi

için ileriye yönelik çalışmalar gerçekleştirilebilir.

• Bununla birlikte, yapısındaki boşluk sebebiyle meydana gelecek uzun

dönem yaşlanmanın önlenmesine yönelik çalışmalar, geçirimli asfalt

kaplamaların servis ömrünü arttıracaktır.

• Ayrıca, hedeflenen permeabilite değerlerini elde edebilecek mekanik

performansı yüksek farklı agrega granülometrileri araştırılmalıdır.

SONUÇLAR VE ÖNERİLER

Documents

02 serdalterzi