EN ISO ( ), 4. ( ) ( 1: :2000 / ICE

Transkript

1 GĠRĠġ ulaģtırma stajımı Onur Taahhüt TaĢımacılık ve Tic. Ltd. ġti. Firmasında, alt yapı kısmını; UlaĢtırma Bakanlığı Karayolları 14. Bölge Müdürlüğü, Bursa-Ġstanbul-Balıkesir- Ġzmir Otoyolu, Bursa Çevre Yolu Yalova ayrımı Turanköy Köprülü KavĢağı YeniĢehir Bağlantısı inģaatında ( km ), üst yapı kısmını; UlaĢtırma Bakanlığı Karayolları 4. Bölge Müdürlüğü Anadolu Otoyolu Tatlak-Cankurtaran-Gerede ( MarkuĢa Köprüsüne kadar olan ) kesiminin ( 1: km) üst yapı iyileģtirme ve büyük onarım iģi inģaatında yaptım. Her iki Ģantiyede de iģveren (idare) Karayolları Genel Müdürlüğü olup, Bursa Ģantiyesinde anafirma (müteahit) Göçay-GüriĢ Adi Ortaklığı, müģavir firma Emay Ul. Müh. ve Tic. Ltd. ġti. toprak iģleri taģeronu ise Onur-Taahüt firmasıdır. Gerede Ģantiyesinde, firma müteahit olarak çalıģmıģ bulunmakta olup, kontrol; Karayolları 4. Bölge Müdürlüğünün mühendisleri tarafından yürütülmektedir. Stajımı, haftanın 6 günü takip eden 6 hafta boyunca 36 iģ günü olarak yaptım. Gözlemlerimin büyük çoğunluğunu Ģantiyede saha mühendisleri eģliğinde, ayrıca; etüd projede harita mühendisleriyle ve topograflarla, taģ ocağı konkasör - asfalt plentinde maden mühendisleri ve yetkili kalfalarla (foreman), laboratuvarda ve teknik ofiste de incelemelerde bulundum. Firma, 1991 yılında kurulduğundan bu yana yol yapım ağırlıklı olarak çalıģan ve geniģ bir tecrübeye sahip olan Onur Taahhüt, TS-EN-ISO 9001:2000 Kalite Sistemi ve TS EN ISO / ICE Deney ve Kalibrasyon Laboratuarı Yeterlilik Belgesi ne sahip olup, gerek baģarı ile tamamladığı iģler, gerekse büyük makine parkı ile Türkiye de bu alandaki en büyük inģaat Ģirketleri arasında yer almaktadır. Yukarıda anlattığım gözlemlerimin hepsini günü gününe tuttuğum Ģantiye notlarlarıyla, sorgulamalarımın yanı sıra ilgili teorik bilgileri bütünleģtirerek ve yer yer fotoğraflarla destekleyerek siz staj komisyonuna sunuyorum. Yapılan iģlerin detaylarıyla ilgili projeleri, aplikasyon planlarını, zemin etüdü raporunu, deneylerle ilgili muhtelif belgeleri, standartları ve Ģartnameleri staj dosyasını ekliyor ve siz staj komisyonuna sunuyorum. 1

2 YOLUN ALT YAPISI Bursa otoyol projesinin keģif maliyeti $ dır. Ödeneklerin yetersizliğinden dolayı 7 yıl gibi bir geçmiģi bulunmaktadır yılı son hali ile projenin 2 kısmının son etabına geçilmiģ bulunmaktadır ve hedef bu yılsonunda alt yapısının tamamen bitirilmesidir ve ertesi sene kaplamanın tamamlanmasıdır. Resim 1 Resim 1, proje düzergahından bir görüntü. Stajım süresince alt yapıda gördüğüm imalatlar; yarma-dolgu, iyileģtirme, sanat yapılarından; donatılı zemin dayanma (istinat) yapısı (toprakarme), pere yapımı, taģ duvar, palye ve kafa hendekleridir. Yarma ve dolgu yada bir diğer deyiģle alt yapıdaki toprak iģleri; yolun üst yapısının oturacağı gövde kısmının oluģturulması için yapılan iģlemlerden oluģmaktadır. Projenin baģlangıcında, yol gövdesini oluģturacak dolgu ve yarma hacimlerinin hesaplanması iģlemine brükner etüdü denir. Böylece dolgu hacimlerinin nerden hesaplanacağı, yarma hacimlerinin nerede kullanılacakları belirlenir. Bu çalıģma için her mevkiinin brükner kotları bulunur. BaĢlangıç olarak bir baz değeri seçilir. Enkesitlerdeki hacim değerleri, dolgu hacimleri (-); yarma hacimleride (+) ve sıkıģmıģ değerleri alınarak bu baz değeri üzerine eklenir. Böylece enkesitlerin brükner kotları bulunmuģ olur. Bulunan kot değerleri düģey eksende; kilometreler yatay eksende gösterilerek brükner diyagramı oluģturulur. Bir sonraki iģlem, elde edilen brükner diyagramının dengelenmesidir. Bu amaçla dengeleme çizgileri geçirilir ve bu çizgilerle diyagramın kolları kestirilir. Dengeleme çizgilerinin altında veya üstünde kalan kapalı alanlar kendi içinde dengelenirler. Yani bu alanlar içindeki yarma hacimleri dolgu hacimlerine eģittir ve dolgu hacimleri yarma hacimlerinden karģılanır. 2

3 Brükner diyagramı üzerinden, kendi içinde dengelenen alanlardaki taģıma mesafeleri, ariyete gidecek yarma hacminin taģıma mesafesi, dolgu hacimlerinin ağırlık merkezi hesaplanır. Bu değerler,keģif bedelinin hesaplanmasında kullanılır. Resim 2 Resim 2, yarma ve dolgu hacim diyagramında bir görüntü. Teorik yapılan bu etüdler uygulamada birebir örtüģmemektedir. Beklenenden daha az malzeme çıktığı görülmektedir. En büyük nedenlerden biri out giden malzemedir. Çünkü ariyetten çıkan malzeme içeriğinde fazla organik madde bulunması halinde dolguda Ģartname gereği kullanılamaz. Dolayısıyla beklenen hacimleri etkilemektedir. Resim 3 3

4 Resim 3, güzergâh boy kesitinden bir görüntü. Resim 4 Resim 4, topografik haritadan bir görüntü. Üzerinde, projedeki yarma ve dolgu Ģev eğimlerinin ve tip en kesitlerini gösterildiği paftadır. Yukarıda gösterilen Ģevlerin yarma mı yoksa dolgu olduğunu taramasından anlamaktayız. Çizgiler yol eksenin içine doğru ise yarma, dıģına ise dolgu olduğu anlaģılır. Yarma ve dolgular, Ģevler halinde yapılmaktadır. ġevin kelime anlamı, zeminin yatayla yaptığı açıdır. ġevlerin kayma ve/veya göçmelere hareketine karģı gösterdiği dirence, Ģevin stabilitesi denilmektedir. Gün geçtikçe ulaģım yapılarının ulaģım yapılarının standartları artarak yüksek dolgular ve yarmalar ile karģılaģılmakta ve bunlara ait Ģevlerde stabilite problemleri artmaktadır. UlaĢım yapısının güvenliği ve sürekli hizmetde kalması için Ģevlerin stabilite problemleri proje aģamasında çok iyi etüd edilerek dizayn edilmektedir. Gerek yarma gerekse dolgu Ģevleri gerekli stabiliteye sahip olmaları için uygun Ģev eğimleri ile inģa edilmelidir. Zeminin cinsi, sıkılığı, yer altı su durumu vb.. hususlar yarma Ģev eğiminin belirlenmesinde gerekli parametrelerdir. Dolgu Ģevlerinde ise yukarıdaki parametrelere ilaveten dolguda kullanılan malzemenin cinsi ve sıkıģma derecesi, Ģev eğimine etki eden faktörlerdir. Yarma Ģevleri dolgu Ģevlerine göre daha kritiktir. Çünkü yarma malzemesi doğal oluģum sonucu oluģurken, dolgu malzemesi ise kompkasiyon, drenaj tedbirleri, uygun malzeme seçimi, vb. önlemlerle kontrol altına alınabilmektedir. Halbuki yarma zeminleri, tabakalaģma, yer altı su yüksekliği, kayma mukavemeti parametreleri, vb gibi özellikleri kontrol altına alınamamaktadır. Yarma zeminlerinin birleģtirilmiģ zemin sınıflaması, arazide standar penetrasyon testi- SPT ve yer altı su seviyesine göre müsaade edilir maksimum yarma Ģevleri belirlenmelidir. Zemin sondajları sırasında ölçülen SPT değeri Ģev eğimlerinin belirlenmesinde iyi bir kriterdir. 4

5 Kaya zeminlerde yapılacak yarma Ģevlerinin eğimleri için briçok kurum kaya cinsine, kaya formasyonuna, petrofgrafik özelliklerine, su etkisine, Ģev yükseliğine, vibrasyon etkisine, tabakalanma durumuna, tabakanlanma yönü ve açısı vb özelliklere göre bir takım önerilerde bulunmaktadır. ġevlerin stabilizasyonunu sağlamak için ya Ģevin kaymasına neden olan kaydırıcı kuvvetlerin azaltılması ya da kaymaya karģı koyan kuvvetlerin artırılması veya her ikisi birilite yapılması gerekmektedir. Bunlar; Ģev eğiminin azaltılması, Ģev yükünün azaltılması, drenaj, zeminin güçlendirilmesi (bitkilendirme) örnek verilebilir. ġevin stabilitesini artırmada kullanılan en yaygın ve en basit metot, Ģevin eğimini azaltmaktadır. Her ne kadar dolguda Ģev eğimini azaltarak ilave dolgular ve yarmada Ģev eğimi azaltarak ilave harfiyatlar gerektirdiğinden dolayı ekonomik olmayacağı gibi görünse de herhangi bir stabilizasyon metodu gerektirmediğinden daha ekonomik bir çözüm ya da en basit çözüm olacaktır. ġevin eğimi azaldıkça, (yani yatıklaģtıkça) kayma yüzenin yarı çapı artarak kayma yüzeyi uzunluğu arttıkça kaymaya karģı direnci artar ve kayma derinliği arttıkça zeminin özellikleri ve kayma mukavemeti genel olarak daha iyileģir. Ayrıca dolguda ve yarmada palyeler teģkil edilerek dolgu yükü azaltılmaktadır. ġevlerde palyelerin yapılmasının amacı, yüksek bir Ģevin kayma davranıģını birkaç tane daha az yükseklikteki Ģevin kayma davranıģına dönüģtürmektir. Böylece daha dik Ģevlerle stabilizasyonu sağlamak mümkündür. Drenaj yarma ve dolgularda yüzeysel ve yüzey altı olmak üzere 2 Ģekilde olmaktadır. YağıĢlardan ötürü yüzeyde akıģa geçen suların kontrol altına alınması yüzeysel drenaj yapıları ile sağlanmaktadır. Yüzeysel drenaj yapıları veya kısaca drenaj yapıları dren edilecek suyun debisine ve kullanım yer veya amacına göre değiģik Ģekilde yapılmaktadır. Drenaj hedekleri yolun enkesitinde yapıldığı yere göre kafa hendeği, topuk hendeği, refuj hendeği vb.. gibi adlandırılır ve dren edeceği suya göre boyutlandırılır. Banket hendeği ( veya yarma Ģevi hendeği) yarma Ģevlerinden ve kaplamalardan gelen suları toplamak, yolun boyuna eğimi ile hendek içinde iletilmesi ve uygun noktalardan deģarj etmekle sorumludurlar. Kafa hendekleri, yüksek yarma Ģevlerinden veya palyelerdeki Ģevlerden gelecek yüzeysel yağmur suları toplayarak yol gövdesine gelmesine önlemek için yapılan drenaj yapılarıdır. Kafa hendekleri, yüzeysel suların zemine sızarak Ģev stabilitesini bozmaması için kaplamalı olarak yapılmalıdır. 5

6 YARMA ġevlerġnġn UYGULAMASI ġimdi yarmadaki toprak hareketi hakkında bilgi vereceğim. Yarmadaki bir Ģevin oluģturulması aynanın açılmasıyla baģlanır. Bu bir tür derinleģtirme kazısı denilebilir. Öncelikle Ģev yarma yüksekliği kadarki kısmı ( yaklaģık metre) kazılarak alınır. Buraya ariyet de denmektedir; çıkan malzemenin kullanılmasından ötürü. Çıkan malzemenin kalitesine göre dolguya, sıfırlamaya, toprakarmeye veya out a gönderilir. Burada ekskavatörler ile kamyonlar arasında bir ring kurulur. ġantiyemizde farklı tiplerde ekskavatörler bulunmaktaydı; 600, 400, 300 lük gibi. Bunları kapasite farklarından dolayı, sefer sayılarını etkilemektedir. Bundan sorumlu foremanler, ringi oluģtururken buna dikkat etmektedirler. Mesala 600 lük ekskavatöre çalıģan kamyon sayısı en fazladır, çünkü çok kısa sürede yükleme yapmaktadır; kapasitesi fazla olduğundan. 300 lük ekskavatörlerle yükleme yapılmamaktadır. Bunlarla sadece Ģev yarmalarında kullanmaktayız. Bunun hassasiyeti Ģartnamede de belirtilmiģtir. Yarma Ģevlerinde müsaade edilen tolerans +/- 10 cm dir. Eğer kapasitesi daha yüksek ekskavatörler kullansak bu toleransı yakalamamız çok güç olur, çünkü kepçelerinin uç kısmı 300 lüklere göre çok daha fazladır. Resim 5 Resim 5, ariyetten malzeme yüklenmesinden bir görüntü. Ekskavatörün malzeme yüklemek için oluģturduğu platforma ayna denilmektedir. Seferler yapılarak Ģevin sonuna kadar bu iģlem devam etmektedir. 6

7 Bu kazının tamamlanmasının ardından Ģevin yarılmasına geçilir. Bunun topografların eģliğinden yapmaktayız. Önce Ģev baģı kesilmektedir. 20 Ģer metre aralıklarla Ģev kazıkları çakılmaktadır. Daha sonra 2 Ģev kazığı arasına ip çekilir ve Ģevin sınırı belirlenmiģ olur. Üzerinden de kireçlenerek iģlem tamamlanmıģ olur. Resim 6 Resim 6, Ģev baģının belirlenmesinden bir görüntü. Topografın total station adı verilen aleti kurmasından sonra reflektörlü jalonlarla kazıklar çakılmaktadır. Bu Ģev kazılarının üzerine kaç cm yarma olduğu ve km si yazılır. Yarmanın tamamlanmasının ardından reglajın (ince tesviye) yapılmasında, greyder operatörü bunu referans olarak yapar. ġevin bu kısmına palye denmektedir. ġevle ilgili bilgi kısmında açıklanmıģtır. Resim 7 Resim 7, Ģev baģı kesim çizgilerinin tamamlanmasından bir görüntü. 7

8 ġev baģının kesilmesinin ardından Ģevin projesine göre uygun eğimde yatırılmasına geçilir. Yukarıda anlatıldığı gibi Ģev eğimi birçok parametre tarafından değiģmektedir. Anlatacağım 5 yarmasında, projede verilen ilk eğim 1/1 dir. Geçen sene tamamlanamayan bu Ģev stabilitesi bozulmuģ ve revizyonlu projede 2/1 eğim verilerek Ģu an iyileģtirilmesi yapılmaktadır. Uygulamada bir Ģevin yarılması topografın referans verdiği ardıģık 2 yarmanın birleģtirilmesi ile oluģturulur. Resim 8 Resim 9 Resim 8, aletin topograf tarafından kurulması ve Ģenörün yönlendirilmesi. Resim 9, Ģenörün jalonu tutmasıyla üst, orta ve en alt kısmından 3 defa okuma alınmaktadır ve operatöre gösterilmektedir. Bu referans kesimi belli mesafeler arası yapılarak Ģevin tamamı birleģtirilmektedir. Kesim iģlemi tamamlandığında malzemenin kalan kısmı dozerle sıyrılmakta ve Ģevin palyesi çıkarılmaktadır ve bu iģlem tekrarlanarak devam edilmektedir. Resim 10 Resim 10, Ģevin greyderle reglajında bir görüntü. 8

9 Resim 11 Resim 12 Resim 11 ve 12, Ģevin müteahhit firmanın harita ekibi tarafından teslim alınmasından görüntüler. ġevin baģından jalon tutularak palye boyunca okumlar yapıldı. GeniĢlik min 5 metre dir. ġevin yatırılmasının ardından yüzeysel drenaj kısmına giren kafa ve palye hendeklerinin yapımına geçilir. KAFA VE PALYE HENDEKLERĠNĠN UYGULAMASI Önce ekskavatörlerle hendeğin kazısı yapılır. Kazısı tamamlanan hendeğin betonla kaplanacağından, kalıbının çakılması iģlemine geçilir. 2 tip kalıp kullanılmıģtır; ahģap ve çelik olmak üzere. Çelik kalıbı ĢaĢırtmalı biçimde ( 1 sıra aklayarak) palye ( topuk da denmektedir) hendeklerinde kullanıldı. Kafa hendeklerinde ise daha farklı bir method izlenildi. Hendeğin alt kısmının kalıbı kuruldu. Daha sonra hendeğin kenar kısımları ĢaĢırtmalı olarak döküldü. Resim 13 9

10 Resim 13, kafa hendeğinin kalıbının alt kısmının tamamlanmasından bir görüntü. Donatılarla sağlamlaģtırıldığı görmekteyiz; beton dökülürken kalıbın açmasını engellemek için. Bu hendeklerin projelendirilmesinde belirli parametreler göz önüne alınarak yapılmaktadır. Bu Ģevlerde kullanılan hendekler B1, B2, B3, B4 ve D1, D2, D3, D4 gibi tipler olarak değiģmektedir. Projelendirilmesinde; hız, debi, erozyon tahkiki, havzanın hidrografisine bakılarak yapılmaktadır. Resim 14 Resim 15 Resim 14 ve 15, kafa hendeklerinin tamamlanmasından görüntüler. Eğiminin düzgün ve pürüzsüz olmasını sağlamak için mastarlanmaktadır. Resim 16 Resim 17 Resim 16 ve 17, palye hendeklerinin kalıbının kurulumundan bir görüntü. Standart ( eğimi ve ebatı) olduğundan kurulum hızlı olmakta ve iģçilikten kazanılmaktadır. C 25 tipi beton kullanılmıģtır. ġartnamede belirtilen en az C20 sınıf beton kullanılmasıdır. 10

11 Burada betonu ĢaĢırtmalı dökmemizin nedenleri; malzemenin geniģ açıklı dökülmesine izin vermemesi (çatlaklardan ötürü), 2. dökülecek kısmın kalıbının doğrudan oluģması, kotunun ve mastarının daha hassas biçimde verilmesi Ģeklinde sıralanabilir. DONATILI ZEMĠN DAYANMA (ĠSTĠNAT) YAPISI TOPRAKARME Son yıllarda istinat duvarı yapımımda yeni malzemelerin üretilmesi ile yeni uygumlalar hızla yaygınlaģmıģ ve klasik istinat duvarına ciddi bir alternatif olma durumuna gelmiģtir. Donatılı zemin metodu ile istinat duvarı yapımı son yıllarda hızla geliģmekte olan bir uygulamadır. ĠnĢaat süresinin kısa ve ekonomik oluģu, uygulama kolaylığı, özel ekipman gerektirmemesi ve çok değiģik amaçlar için kullanılabilir olması nedeniyle hızla geliģmesine ve yaygın olarak kullanılmasına neden olmuģtur. Klasik istinat duvarlarından farklı olarak yan yana ve üst üste kolay monte edilebilen prefabrik panolar, donatı adı verilen yüksek sürtünme kuvveti ve çekme mukavemetine sahip bantlar ile zemine ankre edilirler. Donatılar duvar arkasındaki zemin içerisine dolgu sırasında serilip dolgu ile birlikte sıkıģma sonunda zemine ankre olurlar ve zeminde oluģan çekme ve kayma kuvvetlerini alarak sistemin kaymaya ve devrilmeye karģı stabilitesini sağlarlar. Yani panolar halinde hazırlanmıģ prefabrik beton plaka elemanları donatı adı verilen metal veya sentetik malzemeden bantlar ile zeminde ankre edilerek istinat duvarı inģa edilebilmektedir. Donatılı zemin metodu ile istinat duvarı yapımının iģlem sırası aģağıda belirtildiği gibi olmalıdır: 1- Temel kazısı ve mütemadi temel inģaatı yapılır, 2- Birinci sıra prefabrik beton plakalar yerleģtirilir ve dolgu sırasında devrilmemesi için geçici iksalar ile sabitlenir, 3- Ġlk tabaka dolgu malzemesi serilip sıkıģtırılır, 4- SıkıĢtırılan tabakanın üzerine donatılar yerleģtirilip uçları prefabrik beton plakaya bağlanır. Eğer diğer ucu serbest bırakılacaksa sıkıģtırılan dolgunun üzerine serilir, 5- Serilen donatılar üzerine 2. tabaka dolgu malzemesi serilir ve sıkıģtırılarak 1. sıra prefabrik beton plakların döģemesi tamamlanır, 6- Yukarıdaki iģlem sırası takip edilerek diğer sıra prefabrik beton plakalar döģenerek istinat duvarı tamamlanır. Donatılı zeminlerin dizaynında en önemli husus stabilite ve donatı tahkikidir. Stabilite tahkiki, klasik istinat duvarı analizlerinde olduğu gibi yapılır. Donatı tahkiki, iç stabilite analizi yapılarak donatı uzunluğunun ve aralıklarının tespiti ile kopma ve sıyrılma güvenliklerinin saptanmasıdır. 11

12 Resim 18 Resim 18, toprakarme inģaatının devam eden kısmından bir görüntü. Bu kısım revizyonsuz projeye göre dolgu ile geçilecek iken; daha sonra yapılan risk analizleri sonucu bunun emniyetli olmayacağı görülmüģtür. Çünkü dolgu tabanı eski bir ariyet ocağına basmaktadır. Bundan ötürü o kısmın dolgu yükü altında çökme ihtimali göz önüne alınarak, etkimeyecek Ģekilde 2 kademeli (biri hafifletme konsolu olmak üzere) toprakarme ile geçilmiģtir. Boyuna uzayan bir duvardı. Maksimum yüksekliği 12 dir. Ariyet kazısı daha önceden tamamlanmıģtı. Yükün fazla olmasından dolayı kademeli bir biçimde geçilmiģtir. DüĢeyde bir dolgu olmasından dolayı ekonomiktir. Resim 19 Resim 20 Resim 19, mütemadi temelin kalıbının görmekteyiz. Topograflar tarafından beton kotu ve köģe noktalar verildikten sonra beton dökülür ve temel tamamlanmıģ olur. Resim 20, deki gibi prefabrik plakaların montajına geçilir. Takozlarla sabitlenerek dolgunun sıkıģtırılması sırasında hareketini önlemektedir. Dikmelerle güçlendirilmektedir. Buna geçici iksa da denmektedir. 12

13 Resim 21 Resim 21, prefabrik ankrajlı plakalardan bir görünüm. Terazisi alınarak sabitlenmektedir. Dolgu tamamlandıktan sonra iksaları alınmaktadır. Resimde görüldüğü gibi, ankraj uçları belli aralıklarla yerleģtirilmiģtir. Burada 37.5 cm dir. 4 kısımdan oluģmakta ve toplamda bir plaka 1.5 m dir. Montajın tamamlanmasının ardından 1. tabakanın serilmesine geçilir. Resim 22 Resim 22, damperli kamyonlarla malzemenin boģaltılması. Serimi burada dar alanda çalıģtığımızdan dolayı loader ile yaptık. Manevra kabiliyeti oldukça yüksek bir iģ makinesidir. Serim yapıldıktan sonra ilk tabakanın sıkıģtırılmasına ve sıkıģma kontrolüne geçilir. Dolguda sıkıģma kontrolünü nükleer aletle yaptık. 15 cm aletin gauge girecek Ģekilde delik açıldı. Laboratuarda proctor deneyinden bulunan maksimum kuru birim hacim ağırlığı alete girilerek rölatif sıkıģma miktarı bulunmaktadır; alette okunan yaģ kuru birim hacim ağırlına bölünerek. Saha da istenen % 95 sıkıģmayı minimum yakalamaktır. 13

14 Resim 23 Resim 23, sıkıģma kontrolünden bir görüntü. 100 er metre aralıklar okumalar yapıldı ve sıkıģma oranları kontrol mühendisleri tarafından kontrol edildi. SıkıĢmanın yeterli olmadığı durumlarda toprak silindirleriyle ilave paslar atılmaktadır. Burada minimum 3 pas ile dolgu sıkıģtırılmaktadır. Prefabrik plakaların olduğu kısmın silindirajdan etkilenmemesi için el silindiriyle sıkıģtırılmaktadır. Resim 24 Resim 24, ilk tabakanın sıkıģtırılmasının ardından galvanizli bantların montajına geçilir. Eklemeli biçimde cıvatalarla bağlanır. Daha sonra son tabakanın serilmesine geçilir. Serimin tamamlanmasının ardında dolgunun reglajı yapılır, düz pas atılır. Arasözlerle sulanır ve vibrasyon uygulanarak toprak silindiriyle sıkıģtırılır. ĠĢleme bu sıra ile devam edilir. 14

15 Resim 25, tamamlanmıģ kısımdan bir görüntü. Resim 25 DOLGU ġevlerġnġn UYGULAMASI Toprak iģleri anlamında dolgular arazi üzerinde oluģturulan bir tesviye platformları ve platform kenarlarıyla doğal arazi yüzeyi arasında Ģevleri bulunan zemin kütleleridir. Geometrik ve mekanik özellikleri kulanım amaçlarına bağlıdır. Dolgu için kullanılacak zemin ve dolguların oluģturulması yöntemleri öngörülen amaca göre değiģmekle birlikte, tüm dolguların ortak niteliği belirli biçimde ve olanaklar ölçüsünde dengeli olmaları zorunluluğudur. Bu nedenle dolgularla ilgili sorunlar baģlıca üç ana grupta toplanabilir; Oturdukları zeminin stabilitesi, Çökme ya da sıkıģma, ġevlerin stabilitesi. Buradaki dolgu, tabakalar halinde oluģturulmuģtur. Tabaka Yöntemi: Her tabaka dolgunun tüm geniģliğinde olmak üzere, birbirini izleyen tabakalar Ģeklinde oluģturulur. Genelde yan tarafta bulunan yarma toprağı, dolguya taģınır. Kamyon, damper, vagon vb. araçlarla dolgunun yapılacağı yere zemin boģaltılır. Daha sonra tabakalar düzeltilerek sıkıģtırılır. Genel olarak, araçların dolu hareketleri iniģ yönüne göre ayarlanır. 15

16 Eğim araçların tırmanacağı değerden büyükse, öncelikle zemin boģaltılarak, araçların tırmanabileceği eğim düzeyine getirilir. Dolguların sıkıģtırılması: Bir dolgunun doğal olarak sıkıģması 2-3 yıl gibi uzun süre alabilir. Bu nedenle, çoğu zaman bu uzun süre beklenmeden mekanik araçlarla sıkıģtırma iģlemi gerçekleģtirilir. SıkıĢtırmanın amacı, basınçla zemin daneleri arasındaki hava ve suyun dıģarı atılmak suretiyle (boģlukların azaltılması) danelerin birbirine yaklaģmasını sağlamaktır. Diğer bir deyiģle, kuru birim hacim ağırlığı artırmaktır. Deneyimler, su muhtevası düģük olan zeminlerin az sıkıģtığını; su muhtevasının fazla olduğu durumlarda ise, danelerin birbiri üzerinden kolayca kayması sonucu ve hava kabarcıklarının oluģması sonucu iyi bir sıkıģtırma yapılamamaktadır. Bu nedenle, optimum su muhtevasında sıkıģtırma yapılmalıdır. 2 g k Kuru Birim Hacim ağırlığı w k Su Muhtevası 16

17 Proctor Deneyi ve SıkıĢtırma Kontrolu Uygulamada zeminin sıkıģma durumunun yalnız sıkıģtırma enerjisi miktarına bağlı değil, fakat bu enerjinin zemin iletilme de bağlıdır. Bu nedenle proctor diyagramlarından sıkıģtırma iģlemi için yararlanılabilmesi deneyde kullanılan yöntem ile uygulanan sıkıģtırma yöntemi arasında uyum bulunması gerektirir. Genellikle normalize edilmiģ iki deney vardır. Bunlar; Normal proctor deneyi, GeliĢtirilmiĢ proctor deneyi. Ġki deney arasındaki fark, yararlanılacak çelik kalıbın hacmi, tabaka sayısı sıkıģtırma için kullanılan tokmağın ağırlığı, düģürüldüğü yükseklik ve düģürülme sayılarıdır. SıkıĢtırma hacmi 1 m³ olan bir zeminin sıkıģtırılması için harcanan enerjiye sıkıģtırma enerjisi denir. Laboratuarda tokmak ağırlığı P, düģme yüksekliği h, darbe sayısı n, ve zemin numunesinin hacmi V ise, sıkıģtırma enerjisi: SıkıĢtırma enerjisi =[n.h.p]/v (kgm/m³) Ģeklindedir. SıkıĢtırma kontrolü: SıkıĢtırılan tabakanın kuru birim hacim ağırlığı belirlemek suretiyle yapılır. Kuru birim hacim ağırlık; Ya doğrudan doğruya zemin numunesi alınarak, kurutulduktan sonra ağırlığının ve numunenin alındığı çukurun hacminin ölçülmesiyle, Ya da az miktarda zeminin kurutulması ile belirlenen su muhtevası ve ıslak birim hacim ağırlık yardımıyla γ(katı) = γ/ [1- (w/100)] Formülü kullanılarak saptanabilir. Resim 26 17

18 Resim 26, 5 ile 6 yarması arasında kalan dolgudan bir görüntü. Bu dolgu projenin en büyük dolgusudur. Dolguda yarmada çıkan nebati toprak hariç tüm ariyet malzemesi kullanıldı. Bundan ötürü, malzemenin gradasyonu değiģken olmaktadır; dane çapı dağılımından dolayı. Burada ağırlıklı kum-çakıl ve kaya türü zemin malzemesi kullanıldı. Nebati toprak hiçbir yerde kullanılmamaktadır (içindeki organik maddeden ötürü), sadece out sahasına boģaltılmaktadır. ġartnamedeki dolgu ile ilgili kısım, aģağıda özetlenmiģtir: Bitkisel toprak, organik maddeler ayrıģtığında kül davranıģı gösteren kayaçlar kullanılmayacak. LL<60(TS 1900), PI<35, Max. Kuru Birim Hacim Ağır. [Standart Proctor]> 1,450 ton/m3, CBR<8 kullanılmayacak, üst yapı tabanını oluģturacak kısım yaģ CBR>10 ve %3 ĢiĢmeye müsaade edilecek. Tabaka kalınlığı, kaya dolduğunda dmax=50cm ve kalınlık 75cm olacaktır. Tabaka kalınlığı 1,5 dmax olacaktır. SıkıĢma kontrolü 15 ton statik ağırlıktaki toprak silindirleriyle, 2 geçiģinde toplam oturma miktarı 6mm fazla olmayacaktır. Kot okuması alınacaktır. Resim 27 Resim 27, boģaltılan malzemenin paletli yükleyiciler ile serilmesinden bir görüntü. Tabaka kalınlığı sahada ort cm yakalanmaya çalıģılıyordu. Kaya türü malzeme geldiğinde üzerine ince malzeme boģaltılarak serim yapılıyordu; boģlukların arası tam dolması sağlanıyordu. Tabaka boyunca serim iģleminin tamamlanmasının ardından, toprak silindirleriyle tespit silindirajı dediğimiz düz pas atılıyordu. Sonra, serilen dolgu malzemesinin greyderlerle reglajı yapılarak silindirle sıkıģtırılacak nihayi kotuna hazır hale geliyordu. Son olarak arasöz ile sulanır ve 4 pas atılarak dolgunun sıkıģtırılama iģlemi tamamlanmıģ olur. 18

19 Resim 28 Resim 28, dolgunun sıkıģtırılmasından bir görüntü. Dolgu alanı fazla olduğundan bir fazla iģ aynı anda yürüyordu. Bir yerden dolgu sıkıģtırılması, diğer taraftan malzemenin boģaltılması iģlemi devam ediyordu. Tamamlanan dolgu tabakasının sıkıģma kontrolü yüklü kamyonlar (yaklaģık 25 ton) ile tekerlek izlerinin oturma miktarına bakılarak yapılıyordu. 1 cm den fazla oturmaya müsaade edilmiyor. Yarmada olduğu gibi, tamamlanan dolgu Ģevinin Ģev baģı kesmesi yapılıyordu; jalonlarla okumalar yapılarak dolgu Ģevinin yüksekliği tamamlandığında. Resim 29 Resim 30 Resim 29, sıkıģma kontrolü. Resim 30, tamamlanan dolgu Ģevinin kesimi. 19

20 YOLUN ÜST YAPISI Yolun üst yapı kısmını, Gerede-Ankara otoyolunun ile km arası üst yapı bakım onarım ve iyileģtirme iģinde gördüğüm asfalt yenileme çalıģmalarını anlatacağım. Proje bedeli ,00 YTL dir. Platform geniģliği 15,25 metredir bu 3,75*3 Ģeklide 3 Ģeritli bir yol olup geri kalan 3 metresi bankettir. Stajın süresince gördüğüm kısımlar; asfalt plenti, konkasör, taģ ocağı, etüd-proje, asfalt çalıģmalarıdır. Resim 31 Resim 31, projenin imalat haritası. Kapsam olarak yapılan iģ (kesimine göre) bozulan binder ve aģınma tabakalarını kaldırmak ve daha kaliteli kıģ Ģartlarına maruz kalacak uzun ömürlü asfalt tabakaları ile kaplamaktır. Son yıllarda giderek yaygınlaģan polimer modifiye bitümlü (kısaca PMB) aģınma tabakası dökülmüģtür. Binder tabakasının kaldırıldığı kesimde kot farklılıklarını gidermek için düzeltme tabakası döküldü. Eski asfaltı kaldırmak için Trimmer adı verilen kazıcılar kullanıldı. Asfalt tabakaları arasının yapıģmasını sağlamak için CRS 1 tipi asfalt emülsiyonları (çabuk kesilen) kullanıldı. Ayrıca, binder tabakasının kaldırılan kısımlarında çatlaklara (yansıma çatlakları) rastlanmıģ olup (yük, çimento stabilizasyonlu temelin eksik drenajdan ötürü aģırı rigidleģmesi ve çatlağın üst kısma yansıması) local olmasından ötürü bitümlü temel tabakasının kaldırılması ekonomik olmayacağından geogrid adı verilen plastik malzeme ile iyileģtirilerek problem çözülmüģ. Bu malzeme sayesinde oluģacak gerilmeler alınacak, yansıma çatları geciktirilecektir ve üst yapıya en az Ģekilde hasar vermesi sağlanılacaktır. 20

21 ETÜD Kaplamanın üst kısmının kaldırılması iģlemine yol çizgilerinin alınması ile baģlanır. Buna teknik terim olarak röleve de denilmektedir. Sahanın bire bir bilgisayar ortamında boyutlandırılmasındır. Bu iģi harita ekibi ile birlikte yürütmekteyiz. Bunu, yeni kaplamanın üzerine çizgilerin aplike edilebilmesi için Ģarttır. Ayrıca yapılan kazı miktarının belirlenmesin de kullanılır. ĠĢleme poligon atarak baģlanır. Total station adı verilen elektronik teodolit alet bu nokta üzerine kurulur ve çizgileri merkezine jalon tutularak okumalar yapılması sağlanır. Aletin terazisi ayarlanır ve kotu metre ile ölçülerek girilir. Poligon numarası; poligonun çakıldığı kazığa ve fark edilmesi kolay olması için her iki bariyerin (geliģ ve gidiģ) üzerine numarası ve km si yazılmaktadır. 20 metre bir okumalar yapılır, kurblara gelindiğinde hassasiyet açısından 10 ar metre ara ile okumalar yapılır. YaklaĢık 500 ila 800 metrede bir yeni poligon attık; okumaların güçleģtiğinde. Ve bu iģleme yol boyunca devam edildi. Resim 32 Resim 33 Resim 34 21

22 Resim 32, poligon atılmasından bir görüntü. Görüldüğü gibi Ģenörler tarafından numarası yazılmakta ve sağlam bir biçimde kazık yere çakılmaktadır. Ġleri geri noktalar dan okuma yapılarak alet bağlanılmaktadır, Ģenör tarafından topografa koordinatlar okunarak Resim33. Resim 34, kaplaması kaldırılmamıģ Ģeridin çizgisinin alınmasında bir görüntü, tam merkezinden jalon tutularak okumalar yapılmaktadır. Burada, bariyer üzerinde poligon numarasını da görmekteyiz. ASFALT ÇALIġMALARI Rölevesi tamamlanan kaplamanın kazılması iģlemine geçilir. Burada aletli bir kazı yapıldı. Trimmer sayesinde kazındı, malzeme kullanılabilir Ģekilde karayollarının cankurtaran mevki bakım onarım Ģefliğindeki stok sahasında depo edildi. ġartnameye göre, kazınan malzemenin %25 yeni karıģıma katılarak tekrar kullanılabilmektedir. Ayrıca, köy yollarında da kullanılma alternatifi de mevcuttur. Resim 35 Resim 35, eski kaplamanın kaldırılmasından bir görüntü. Kazınan malzeme bant yardımıyla kamyona aktarılmaktaydı ve ring kurularak bu iģlem devam etmekteydi. Oldukça pratik bir methoddur. Platformda, banket ve 3. Ģeridin aģınma tabakasını, 1. ve 2. Ģeridin aģınma + binder tabakası kaldırılmıģtır (trafik yükünün verdiği hasar ve iklim Ģartlarına göre değiģmektedir). Resim 36 22

23 23

24 Resim 36, aletli kazı tamamlandıktan sonra kalan kısımların temizlenmesine geçilir. Bu kazı ile ilgili son iģlemdir. Bunu, süpürge ve kompresör yardımıyla yapmaktayız. Süpürge, açılı bir biçimde orta refüje doğru atılır. Tozun çok kalkmasını engellemek için su püskürtülerek yapılır. Eski kaplamanın temizlenip kaldırılmasının ardından yeni asfaltın dökülmesine geçilir. Yolun bu kesiminde sırasıyla, binder + düzeltme + aģınma tabakası dökülmüģtür. Her bir tabakanın dökümünden önce, yapıģmasını sağlamak için asfalt emülsiyonu dökülmüģtür. Resim 37 Resim 38 Resim 37, distribütör ile kaplaması kaldırılmıģ kısmın emülsiyonun püskürtülmesi. Burada yeni kaplama; binder, aģınma ve düzeltme olmak üzere 3 tabakadan oluģmasından ötürü, 3 defa tatbik edildi. Resim 38, aģınma tabakasının astarının atılmasından bir görüntü. Minimum 3 saat beklenilmesi gerekmektedir, prizini alması için. Bu iģlemin tamamlanmasından sonra asfalt dökümüne geçilir. Burada 2 finiģerli bir serim yapıldı. Döküm öncesinde öncesi bir takım hazırlıklar yapılmaktadır. Öncelikle ek yerinin bağlanmasında kesim yerinin düzgünce kesilmesi iģlemi yapılmaktadır. Bunu silindirin ucuna monte edilen spiralle yaptık. Daha sonra iģ makinesinin yardımıyla istenilmeyen uç kısım kaldırıldı ve bir defa daha emülsiyonlandı. YaklaĢık 1 saat kadar makinelerin ısınması beklenildi. Demir bandajlı silindirlerin asfaltı toplamaması için su tankerleri dolduruldu. Sıcaklık, asfalt kaplamalarda muazzam önemli bir noktadır. Çünkü hemen hemen tüm bozulmalar sıcaklıkla iliģkilidir. Bu yüzden; taģınması, yolda serimi, sıkıģtırılması ile ilgili iģlerin tümü asfaltın sıcaklığı ile iliģkilidir. Mamul silosundan çıkan asfaltın, serim anındaki minimum ısısı 130 C olmalı ve sıkıģtırma baģlangıcında hiçbir zaman 110 C nin altında olmamalıdır. Bitümlü sıcak karıģımın ısısı bu değerlerden az olursa asfaltın viskozluğu artarak karıģımın iģlenebilirliğini azaltmakta ve sıkıģma direnci önemli direnci önemli ölçüde artarak istenilen sıkıģma yoğunluğu elde edilememektedir. 24

25 Resim 39 Resim 39, binder tabakasının 2 finiģerle seriminden bir görüntü. Dökülen asfalt itici merdaneler yardımıyla tablanın; uygun eğim ve kalınlık ayarından serilir. Burada kotu ayarlayan kısım finiģerin sağ alt kısmındaki duyargadır. Burada kot kazılan miktar kadar konulmaktadır. 2. finiģer banketten, 1. finiģerden kaplamadan kotu aktararak serilir. Ek yerleri bindirmeli bir biçimde dökülmektedir. Asfaltın homojen biçimde karılmasını arka kısımdaki helezonlar ile yapılmaktadır. Eğimi kumandadaki sensörler ile ve malzeme çekme ayarını fotosellerle ayarlanmaktadır. Sağ ve soldaki pistonlarla platformun geniģliği ayarlanmaktadır. Ek yerlerinde 1 er kürekçi bulunmaktadır. Bunlar ek yerlerindeki kaba malzemeyi kaplamaya serip yerine ince malzeme çekmektedirler. Çünkü silindiraj da kaba malzeme ek yerini patlatmaktadır ve istenmeyen bir durumdur. Yine ring kurularak bu iģlem yol boyunca devam etmektedir. Kaplama kalınlığının kontrolünü ucu sivri demir ĢiĢlerle yapmaktayız. Düzenli olarak foremanler tarafından ölçülmektedir. Kaplamanın sıcaklığı ve platform geniģliği kontrolüde yine serim anında yapılmaktadır. Sıcaklık kontrolünü termometre ile yapmaktayız. Bunu kamyon plentten çıktıktan sonra ve serim anında olmak üzere 2 defa ölçmekteyiz. Sıcaklık kaybını önlemek için kamyonların üzerine brandalar çekilmesi gibi önlemler de alınmaktadır. Serim iģleminden önce yansıma çatlaklarının olduğu kısımlar boya ile iģaretlendi. Km si etüd belirtildiği Ģekilde not edildi. Geogrid adı verilen bu malzeme çatlak boyunca üzerine serildi ve asfalt dökümünde malzemenin zarar görmemesi için serim öncesi ilave asfalt atılarak sabitleģtirildi. 25

26 Resim 40 1 pas Gerektiği kadar pas sayısı 1 veya 2 pas ĠLK (TESPĠT) SĠLĠNDĠRAJ ARA SĠLĠNDĠRAJ SON SĠLĠNDĠRAJ (ÜTÜLEME) Hafif Demir Bandajlı Silindir Pnömatik veya Vibrasyonlu Silindir Ağır Demir Bandajlı Silindir Resim 40, düzeltme tabakasının sıkıģtırılmasından bir görüntü. Yukarıda görüldüğü gibi bitümlü sıcak karıģımların kompaksiyonun da silindiraj sırası anlatan akıģ Ģeması özetlenmiģtir. Ġlk olarak demir bandajlı silindirlerle serim baģladıktan sonra sıkıģtırma iģlemine baģlanır. Bunun uygulamadaki önemli sebeplerinden biri lastik tekerlekli (Pnömatik) silindirlerin hemen girmesinde tekerleklerin asfaltı toplamasıdır. Buda tekerleklerin ısınmamasından kaynaklanmaktadır. Bundan dolayı önce demir bandajlı, daha sonra lastik tekerlekli silindirlerin girmesi uygundur. Lastik tekerlekli silindirlerin tonajı (yaklaģık 15 ton) daha fazla olduğunda yoğurma etkisi yaparak asıl sıkıģmayı sağlıyordu. Daha sonra düzlemesini demir bandajlı silindirle yapılıyordu. Ek yerlerine de aynı hassasiyet gösteriliyordu. Görüldüğü 2 silindirin ek yerinin zayıflığını ortadan kaldırmak için, silindiraj bindirmeli bir biçimde yapılıyordu. Bu iģlem yol boyunca devam etmektedir. 26

27 KONKASÖR TESĠSĠ Resim 40 Resim 41 Resim 40, konkasör tesisinden bir görüntü; sırasıyla tumba, bunker, çeneli kırıcı, konik kırıcı, elekler, bantlar ve silolar. Resim 41, taģ ocağından bir görüntü. Kullandığımız taģ tipi bazalttı. Ocaktan gelen kayaların kırılıp istenen dane boyutuna getiren kırıcılar, elekler ve silolardan oluģmaktadır. Dane boyutu değiģtirilmek istendiğinde eleklerle oynanmaktadır. Ocakta patlatma sonucu oluģan kaya yığınları, ekskavatörlerle kamyonlara yüklenerek konkasörün besleme ünitesine boģaltılır. 19 mm altı olanlar By-pass eleğine, üzeri ise çeneli kırıcıya gönderilmektedir. 2. eleme 0 8 mm malzeme için yapılmaktadır. Bu iģlem malzemenin daha iyi temizlenmesi için gerçekleģtirilmektedir. Buradan konik kırıcıya gönderilmektedir. Genel olarak sekonder kırıcılardır. Giren malzeme boyutu cm sırasıyla, mm ve 22mm indirgenir. Elek üstünden kalan malzeme yoluna devam edip TBK 45 ismi verilen kırıcıya ulaģmaktadır. TBK, taģı betonla kırmanın kısaltılmıģ halidir. Malzemeyi, kendi kendine çarptırarak kırma iģlemi gerçekleģtirir. GiriĢ boyutu 45 m altı malzemedir. Kırılan malzeme üretim eleğine aktarılıyor. Üretim eleğinde üretilecek malzeme (Binder, düzeltme, aģınma, SMA) istenilen elek açıklığı kullanılıyor. Burada; (0-5), (5-13), (13-25) elek açıklığı kullanıldı. 45 mm ve üzeri malzeme kırıcıya bant yardımıyla tekrar yollanmaktadır. Son olarak üretim eleğinden silolara gönderilen malzemelerin asfalt plentine yakın mesafede bulunan stok alanlarına kamyonlar vasıtasıyla nakledilmesi ve orada stoklanması gerçekleģtirilmektedir. Günlük üretim ortalama 3400 ton dur. 2 vardiya çalıģılarak üretim kapasitesi 2 katına çıkarıldığı gözlenilmiģtir. 27

28 Resim 42 Resim 43 Resim 42 ve 43, stok sahasından görüntüler. Buradan loader vasıtasıyla soğuk silolara uygun elek aralıklarına sürekli besleme yapılmaktadır. Görüldüğü gibi [solda], malzemenin (özellikle 0 5) nitelikleri bozulmayacak ve eksilmeyecek Ģekilde muhafaza edilmektedir. ASFALT PLENTĠ Resim 44 Resim 44, asfalt plenti ve üniteleri, sırasıyla; (soldan-sağa) soğuk silo, cehennem, filtre, elevatör, sıcak silo, elekler, kantar, mikser, mamul silosu, kumanda odası, MNG tankları. 28

29 Resim 45 Resim 45, akıģ Ģeması. Bilgisayardan girilen iģ yeri karıģımı orantıları doğrultusunda soğuk silolardan yeterli miktarda malzeme çekilir. Daha sonra bant yardımıyla dryer a (cehenneme) taģınmaktadır. Burada agrega ortasından geçen silindirin çevresinde dönme hareketi ile istenilen sıcaklığa ulaģır. Kurutuca oluģan duman filtre tarafından süzülerek filler malzemeye dönüģür. Isıtılma iģleminden sonra elavatör yardımıyla plentin yukarısına taģınan agregalar bir kez daha elenme iģlemine tutulur ve buradan sıcak siloya aktarılır. Kantar vasıtasıyla tartılan malzeme miksere katılıyor ve içerisinde filler ve bitümle karıģtırılıyor. Tamamlanan karıģım, mamul silosuna aktarılıyor ve buradan kamyonlara yükleme yapılıyor. 29

30 DENEYLER Stajım boyunca gördüğüm deneyler, bitümlü karıģımlar laboratuarı, bitüm laboratuarı ve toprak iģleri laboratuarında olmak üzere 3 kısımda toplanmaktadır. 1-Bitüm Laboratuarı Bitüm, doğal kökenli hidrokarbonların bir karıģım veya pirojenik kökenli hidrokarbonların bir karıģımı veya bunların her ikisinin bir kombinasyonu olup çok defa bunların gaz, sıvı, yarı katı ve katı olabilen, metal dıģı türevleri ile bir arada bulunan, yapıģtırıcı özellikleri olan bir karbon disülfürde tamamen çözünen madde olarak tanımlanır. Bitümlü bağlayıcılar esas olarak iki kısma ayrılır: 1) Doğal Asfaltlar: Doğal asfaltlar doğada genellikle mineral maddelerle karıģmıģ halde bulunurlar. Konumlarına göre Göl ve Kaya asfaltları olarak ikiye ayrılırlar. Göl asfaltları rafine edildikten sonra yaklaģık % 55 bitüm içerirken Kaya asfaltları maksimum % 12 bitüm içerirler. 2) Yapay Asfaltlar: Ham petrolün damıtılmasından elde edilirler. Sıvı petrol asfaltları ise bitümlere benzin, gazyağı vs. karıģtırılarak üretilirler. Bitümler istenilen özelliklere sahip olması için veya ekstra özelliğe sahip olması için modifiye (GeliĢtirilmiĢ ) olarakta üretilebilirler. Bitümler genel anlamda penetrasyon miktarlarına göre adlandırılırlar. Bitümlü Malzemeler Asflatlar Katranlar Doğal Yapay Kömür Kökenli Odun Kökenli Göl Kaya Parafin Kökenl i Karma Kökenli Asfalt Kökenl i 30

31 Düktilite Deneyi : (ASTM D113) Düktilite kelime anlamı ile uzama veya çekme anlamına gelmektedir. Asfaltlar çimentosunun düģük sıcaklıktaki kohezyondan oluģan dayanımı düktilite ile belirlenir. Belirlenen sıcaklıktaki su banyosu içerisinde dakikada 5 cm/dk çekilerek kopma anındaki uzama miktarı cm olarak bulunur. Deneyin YapılıĢı: Bitüm yumuģama noktasından 40 C yüksek sıcakta olmak kaydıyla etüve konuluyor, etüvde 2 saat bekletiliyor. Bu arada deneyde kullanılacak olan kalıplar vazelin ile yağlanıyorlar, bunun amacı bitümün kalıba yapıģmasını önlemek. 2 saat sonra etüvden çıkaran bitüm kalıplara dökülüyor. Hazırlanan numuneler oda sıcaklığına gelene kadar oda sıcaklığında bekletiliyor. Daha sonra kalıplar düktilite deneyinin yapılacağı su dolu havuzun bulunduğu makineye yerleģtiriliyor, Makine dakikada 5 cm/dk numuneyi çekerek uzatacak Ģekilde çekmeye baģlıyor. Deney bu Ģekilde bitüm kopana kadar devam ediyor. Malzemenin kopması bize bitümün uzama miktarını Düktilite sini veriyor. Amacı: Resim 46 Kısaca düktilite veya uzama deneyi bize malzemenin kopma anında ne kadar uzama kapasitesine sahip olduğu hakkında bilgi veriyor. 31

32 Elastik Eğri Deneyi: Elastik eğri bitümün kopma sonrası eski haline dönebilme yüzdesi anlamına gelir. Deneyin YapılıĢı: Bu deneyde düktilite deneyi gibi malzemeler ve kalıplar hazırlanır. Numuneler su havuzuna konulur, düktilite makinesi çalıģtırılır, malzeme 20 cm uzadıktan sonra sistem durdurulur ve makas yardımıyla bitüm orta noktasından kesilir. ġartname gereği 40 dakika bekledikten sonra bitümün kesilen her iki yanı arasındaki mesafe ölçülür. Ġlk baģta kesildiği için bu mesafe 20 cm idi. Ölçünen mesafe 20 cm e bölünür. Bu Ģekilde bitüm malzemesinin % yüzdesel olarak elastik geri dönmesi hesaplanır. Resim 47 Amacı: Elastik eğri deneyi bize bitümün kopma sonrası sahip olduğu elastisite miktarı hakkında bilgi veren bir deneydir. 32

33 Penetrasyon Deneyi : (TS 118 EN 1426, ASTM D5) Asfalt çimentolarının sertlik veya kıvamlıkları belirlenir. Standard bir iğnenin belirli bir yük (100gr.) altında belirli bir süre ( 5 sn.) asfalt çimentosu içine dikey olarak battığı mesafe 0,1mm cinsinden bulunur. Penetrasyon değeri kıvamlılıkla ters orantılıdır. Penetrasyon yükseldikçe asfalt yumuģar. Kıvamlılık artıkça asfalt sertleģir. Deneyin YapılıĢı: Daha önce için hazırlanan bitüm silindir Ģeklindeki standart kalıplara dökülüyor. Bu kalıplar 1 saat oda sıcaklığında 1 saat bekletiliyor. Daha sonra bu numuneler 25 C sıcaklıktaki su havuzuna 1 saat bekletiliyor.1 saat suda bekletilen numuneler penetrasyon ölçüm aletine su dolu bir huni içerisinde olacak Ģekilde yerleģtiriliyor. Penetrasyon iğnesi numunenin yüzeyine temas edecek Ģekilde yerleģtiriliyor. Daha sonra makine çalıģtırılıyor. Ağırlığı bilinen iğne (100gr ) 5 saniye boyunca ağırlığı ile serbest bırakılarak numuneye batıyor. Battığı derinlik makine yardımıyla okunuyor. Aynı iģlem aynı numunenin 3 farklı yerinden olmak Ģartıyla 3 farklı numunede toplam 9 sonuç alınarak yapılıyor. En sonunda bunların ortalamalarıyla bitümün kıvamlılığı hakkında bilgi sahibi oluyoruz. Resim 48 Resim 49 Amacı: Penetrasyon deneyi yardımıyla bitümün kıvamlılığını tayin etmiģ oluyoruz. Penetrasyon miktarı bitümlerin sınıflandırılmasında rol oynayan ilk kriter olduğu için önemli bir deneydir. 33

34 YumuĢama Noktası Deneyi : (TS 120 EN 1427, ASTM D36) Asfalt çimentolarının sıcaklığa karģı duyarlığını ölçmek için (hangi sıcaklı asfalt akmaya baģlar) yüzük-bilye yöntemi ile yumuģama noktası olarak ifade edilen sıcaklığı belirlenir. YumuĢama noktası çok yüksek bitümlerin viskozitesinde yüksek olduğundan, sıcak karıģım yapım sıcaklıkları da yüksek olmaktadır. Deneyin YapılıĢı: Elimizde bulunan bitümü önce etüvde sıvı hale gelecek kadar ısıtıyoruz. Daha sonra etüvden çıkartıp oda sıcaklığına gelecek kadar oda sıcaklığında bekletiyoruz. Oda sıcaklığına gelen bitümümüzü; 1 cm yüksekliğindeki 1,5 cm çapında ki dairesel kapları vazelinlenmiģ kâğıtlara yerleģtirdikten sonra dairesel kaplara boģaltıyoruz. Hazırladığımız numuneler oda sıcaklığına gelene kadar bekletiyoruz. Oda sıcaklığına gelince 5 C lik su havuzuna koyuyoruz. Suda 15 dakika bekletiyoruz. 15 dakika sonunda numunemizi alıyoruz beherin içinde beherin ortasında havada kalacak Ģekilde yerleģtiriyoruz, beherimizin içine bitüm numunelerimizin tam ortasına gelecek Ģekilde 4 gramlık demir bilye yerleģtiriyoruz ayrıca beherin içine bir de termometre koyuyoruz. Bu Ģekilde hazırlanan sistemimizi ocağa yerleģtiriyoruz. Beherimizi dakikada 5 C derece artacak Ģekilde ısıtıyoruz. Isınan beher ve beher içindeki su sayesinde bitüm numunemizde ısınıyor, ısındıkça da zayıflıyor. Demir bilyeler zayıflanan bitümün içine göçmeye baģlıyor. Bu olay ısı artıkça hızlanıyor. Öyle bir an geliyor ki demir bilyeler ağırlıkları sayesinde ısıdan dolayı iyice zayıflanan bitüm numunesini olduğu gibi beherin dibine göçertiyor. Bitüm numunesinin beherin dibine değdiği andaki sıcaklığı bize bitüm malzememizin yumuģama noktasını ( sıcaklığını ) veriyor. Amacı: Resim 50 YumuĢama noktası deneyi sayesinde malzememizin hangi sıcaklıkta; yük kaldıramaz hale geldiği, malzemenin iyice yumuģadığı sıcaklıkları hakkında bilgi sahibi oluyoruz. 34

35 2- Toprak ĠĢleri Laboratuarı Toprak, kayaların fiziksel ve kimyasal olaylarla parçalanarak ufalanması sonucu oluģan, kazma kürekle bir yerden diğerine taģınabilen malzemedir. Toprağın meydana gelmesi için gerekli olan ilk olay, kayaların oluģumudur. Çoğu kristal haldeki 1500 civarında değiģik kimyasal yapıya sahip minerallerin bir araya gelmesi ile oluģan kayalar oluģum Ģekillerine göre 3 e ayrılır. 1) KatılaĢmıĢ Kayalar 2) Tortul Kayalar 3) Organik Kayalar Toprağın Fiziksel Özellikleri; Toprakların değerlendirilmesinde rol oynayan baģlıca fiziksel özellikler, toprak danelerinin Ģekli, büyüklüğü, dağılıģı, yapısı, yoğunluğu ve kıvamıdır. 1) Toprak Danelerinin ġekli: - Hacimli Daneler - Yassı Daneler - Ġğne ġeklindeki Daneler 2) Toprağın Yapısı: - Danesel Yapı ( Granüller yapı ) - Petek Yapı ( Zincir yapı ) - Floküle Yapı 3) Dane Boyutu: - Blok = 300 mm ve daha fazla dane çapına sahip malzeme - Moloz = 75 mm ile 300 mm arası malzeme - Çakıl = 2 mm ile 75 mm arası malzeme - Kum = 2 mm ile 75 mili mikron arasındaki malzeme. 2mm ile 425 mili mikron arası iri kum 425 mili mikron ile 75 mili mikron arası ince kum olarak sınıflandırılır. - Silt = 2 mili mikron ile 75 mili mikron arasındaki malzeme. Plastisitesi düģük veya hiç olmayan - Kil = Boyutu 2 mili mikrondan küçük malzeme. 35

36 ġantiyeden getirilen malzemelerin yeni yapılacak olan dizayn için uygun olmadığına karar vermek amaçlı, zaten yapılmıģ olan karayolunun kontrolü amaçlı, özel sektörün Ģahsi projelerini tayin etmek amaçlı ve devlet kurumlarının projelerinin dizaynı amaçlı bazı deneyler yapılıp malzemeler hakkında bilgi edinmek Agregalar Ģekillere göre 3 gruba ayrılır: 1) Düz 2) Yuvarlak 3) KöĢeli Agregalar dane boyutlarına göre 3 gruba ayrılır: 1) Kaba Agrega: No 4 ( 4,75mm ) lu elek üzerinde kalan 2) Ġnce Agrega: No 4 No 200 ( 4,75mm 0,075mm ) elekleri arasında kalan Mineral Filler: En az % 65 i No 200 ( 0,075mm ) den geçen agrega Agregalar için önemli kriterler: 1) Sağlamlığı 2) Temiz olup olmaması 3) Maksimum dane boyutu ve gradasyonu 4) Dane Ģekli 5) Danelerin yüzey yapısı 6) Gözeneklilik 7) Soyulmaya karģı direnç Elek Analizi Deneyi : (ASTM C136, ASTM C117) ġantiyeden getirilen malzemelerin yeni yapılacak olan dizayn için uygun olmadığına karar vermek amaçlı, zaten yapılmıģ olan karayolunun kontrolü amaçlı, özel sektörün Ģahsi projelerini tayin etmek amaçlı ve devlet kurumlarının projelerinin dizaynını belirlemek amaçlı agregaların dane boyutunu hesaplamaktır. Deneyin yapılıģı: ġantiye ortamından laboratuar getirilen agregaların boyut ( dane ) analizi yapılır, Ģartnameye uygun olup olmadığı ölçülür. Alınan numune maksimum büyüklükteki ( 37,5mm ) elekten baģlayarak sırayla bütün eleklerden geçirilir, en son No 200 no lu elekten geçirilir. Her bir elekten geçen agrega miktarları belirlenerek o numuneye ait gradasyon eğrisi çizilir. Bu iģlemler yapılırken Elek Makinesi kullanılır. Bütün agregaların geçtiği en büyük elek geniģliğine Maksimum Dane Boyutu adı verilir. 36

37 Resim 51 Resim 52 Amacı: Bu deney yapılan çalıģmaların ilk aģamasını oluģturduğundan ayrı bir özenle yapılıyordu. GörünüĢte basit gibi görünmesine karģın dikkat gerektiren bir çalıģmaydı. Sonunda gradasyon eğrisi çizilmekte ve Ģartname ile karģılaģtırılmaktadır. Yassılık Ġndeksi Deneyi : ( BS 812 ) Bu deneye göre bir malzemenin yassı kabul edilebilmesi için, deneye alınan herhangi bir agrega danesinin kalınlığının, nominal boyutunun 0,6 sından küçük olması gerekir. Agrega numunelerinin yassılık indeksi, belirli açıklıkları olan bir Ģablon kullanılarak ayrılan yassı danelerin ağırlığının toplam numune ağırlığına oranının % yüzdesi olarak ifade edilir. Yassı danelerden oluģan bir yapı, trafik yükü altında stabil değildir. Yassı daneler yük altında kolaylıkla kırılır ve karıģımın mukavemeti azalır. Deneyin YapılıĢı: Bu deney yapılırken bazı alınan bir alet var ve bu alet farklı büyüklükteki yassı Ģekillere sahip. Elimizdeki numuneleri sırayla bu tepsinin üzerine geçiriyor ve sallıyoruz, hangi agrega hangi yassı Ģekilli boģluktan geçiyorsa ona göre yassıdır diyoruz ve ağırlığını ölçüyoruz. Örnek olarak No 4 ten eleğinden geçen 100 gramlık bir numuneyi alıyoruz ve bu tepsinin üzerine koyuyoruz, tepsiyi sallıyoruz No 4 e tekabül gelen boģluktan geçen agregaları artıyoruz ve ilk baģtaki agrega miktarına ( 100 gram ) bölüyoruz bunun sonucunda % yüzde Ģu kadar yassıdır diyoruz. 37

38 Resim 53 Amacı: Bu deney kullandığımız tepsi Ģeklindeki Ģablon sayesinde agregalarımızın yassı olup olmadığına yassı ise de % yüzde kaç yassı olduğunu anlayabildiğimiz basit ve kolay bir deney türümüz. Soyulma Mukavemeti Deneyi : (KTġ Kısım 403 Ek - A) Soyulma deneyinde, su ve sıcaklık etkisiyle agrega bitüm adezyonundaki azalma belirlenir. Soyulma miktarı, kullanılan agrega cinsine ( kalker, bazalt vs.) ve bitümlü bağlayıcı tipine bağlıdır. Soyulma mukavemeti düģük agregalarda, kullanılacak asfalt çimentosuna katkı maddeleri deneyle belirlenen oranda katılarak soyulma mukavemeti artırılır. Aynı agrega ile menģei farklı, fakat aynı asfalt sınıfında yer alan asfalt çimentoları ile deney yapıldığında dahi soyulma miktarı değiģkenlik göstermektedir. Bu nedenle uygulama sırasında Ģantiyeye gelen her parti bitümlü bağlayıcı ile soyulma deneyi yapılmalı ve soyulma mukavemeti artırıcı katkı maddesi gerekip gerekmediği ve gerekli ise oranı doğru olarak belirlenmelidir. Deneyin YapılıĢı: 1 / 4 ile 3 / 8 arasında kalan elekteki agrega dan 100 gram ve 5 gramlık bitüm alıyoruz. 100 gramlık agregalarımızı etüvde 150 C derecede etüvde 2 saat ısıtıyoruz. Bunun amacı agregalarımızda su muhtevası olmamasını sağlamak. 2 saat sonra etüvden çıkan agrega ile bitümümüzü birlikte iyice karıģtırıyoruz. Agreganın sıcak olması ile bitüm ile agrega arasında bir aderans oluģuyor. Hazırlanan numunelerimizi 50 gram olmak Ģartıyla kaplara ayırıyoruz. 38

39 Kaplar oda sıcaklığına gelene kadar odada oda sıcaklığında bekletiyoruz. Oda sıcaklığına gelen numunelerimizi saf su katarak her tarafını suyla kaplıyor ve etüve koyuyor 24 saat etüvde bekletiyoruz. Etüvden çıkan kaplardaki suları boģaltıyoruz ve ıģık tutarak agrega ile bitümün birbirlerinden ayrılıp ayrılmadığına bakıyoruz. ġayet ayrıldılarsa da ayrılma % yüzdesini buluyoruz. Amacı: Resim 54 Bu deney sayesinde inģa ettiğimiz yollarımızın zamanla gerek su gerek kar gerekse diğer çevre koģulları yüzünden malzemelerinin birbirinden ayrılıp ayrılmadığına, ayrıldıysa da % kaç ayrıldığına karar vermek. Sonuçta inģa ettiğimiz yollarda ki asfalt içerisindeki agrega ve bitümün gerek su gerekse diğer sıvılar yüzünden birbirinden ayrıģmamasını sağlamak. 3- Bitümlü KarıĢımlar Laboratuarı Bitüm nedir? Bitüm; Asfalt çimentosunun veya ziftin Karbon Tetra Klorür (CCl4) veya karbon sülfürde (CS2) eriyen kısmına verilen addır. Asfalt Betonunun Özellikleri: Asfalt Betonu: Oldukça yüksek sıcaklığa kadar ısıtılarak kurutulmuģ ve sıcak asfalt ile karıģtırılmıģ uygun gradasyonlu agregaya sıcak asfalt betonu karıģımı denir. Asfalt betonu denildiğinde AĢınma ve Binder tabakaları anlaģılmaktadır. Tabakalardaki boģluğun tümüyle alınması istenilen bir durum değildir. BoĢluk olunca, bitüm agregayı saracak ve bünyesinde yüzdürecektir. Optimum bitüm miktarını bulmak için her ne kadar değiģik metodu varsa da en ideal metot Marshall metodu olmaktadır. 39