Karayolu Esnek Üstyapı Malzemelerinin Geri Dönüşümünde Köpük Asfalt Yönteminin Kullanılması



Benzer belgeler
ASFALT BETONU BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM TİPLERİ

KAZINMIŞ ASFALT KAPLAMALARIN YENİDEN KULLANIMI KGM UYGULAMALARI

BÖLÜM 2. ESNEK ÜSTYAPILAR

Trafik yükünü taşımak üzere yapılan ve kaplama, temel, alttemel tabakalarını içine alan yol yapısıdır.

Karayolu Üstyapı Mühendisliğine Giriş. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Bitümlü sıcak karışımlar; - aşınma - binder - bitümlü temel. tabakalarında kullanılır.

Asfalt Betonu Kaplamaların Farklı Sıcaklıklarda Dayanımı

SOĞUK KARIġIM TASARIMI VE KATKI MALZEMESĠ MĠKTARI-KÜR SÜRESĠ ĠLĠġKĠSĠ

Katyonik Asfalt Emülsiyon Stabilizasyonlu Zeminin Esnek Üstyapı Tabaka Kalınlığına Etkisi

DİYARBAKIR MERMER TOZ ARTIKLARININ TAŞ MASTİK ASFALT YAPIMINDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Esnek Üstyapılar : Asfalt Betonu Kaplamalar (Bitümlü Sıcak Karışımlar- BSK)

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ DÖNER SERMAYE GELİR GETİRİCİ FAALİYET CETVELİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

KİLLİ ZEMİNLERİN KİREÇ ile İYİLEŞTİRİLMESİ

3.2 Bitümlü Bağlayıcılar

CRM ve SMR DENEYSEL ÇALIŞMALARI

SHINGLE ATIKLARININ ASFALT BETONU KAPLAMALAR İÇERİSİNDE KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI

İNŞAAT ATIKLARININ ASFALTTA GERİ DÖNÜŞÜM MALZEMESİ OLARAK KULLANILMASI. Dr. İbrahim SÖNMEZ

TÜRKİYE ASFALT ENDÜSTRİSİ

Üretilen BSK sürekli depolara gönderilir Elek (şartnameden büyük daneler için) Konveyör

KGM KAUÇUK ASFALT ÇALIŞMALARI

BÖLÜM 6. ASFALT BETONU KAPLAMALARDA MEYDANA GELEN BOZULMALAR, NEDENLERİ VE İYİLEŞTİRİLMELERİ 6.1. Giriş Her çeşit kaplamada; -trafik etkisi -iklim

Asfalt Betonun Fiziksel Özelliklerinde Darbeli Sıkıştırmanın Etkisi

Bir esnek üstyapı projesi hazırlanırken değerlendirilmesi gereken faktörler: - Trafik hacmi, - Dingil yükü, - Dingil yüklerinin tekrarlanma sayısı -

BÖLÜM 3. ESNEK ÜSTYAPILARDA KULLANILAN MALZEMELER

Sathi Kaplamalar. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Bitüm Miktarının Asfalt Betonu Dayanımına Etkisinin Bulanık Mantık Yaklaşımıyla Değerlendirilmesi

Bitümlü Karışımlar. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Uzun Ömürlü Esnek Üstyapıların Tasarımı

beton karışım hesabı

ASTAR BAĞLAYICI UYGULAMALARINDA GELİŞMELER VE KARAYOLLARINDA KULLANIMLARININ ARAŞTIRILMASI

BÖLÜNMÜŞ YOLLARDA KADEMELİ İNŞAAT

BSK Kaplamalı Yollarda Bozulmalar P R O F. D R. M U S T A F A K A R A Ş A H İ N

Bitümlü Sıcak Karışımlarda Kullanılan Agrega Cinsinin Kaplamanın Fiziksel Özelliklerine Etkisi

YAPI LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

Beton Asfaltın Farklı Türden Temeller Üzerindeki Serbest Basınç Mukavemet Değerinin Değişimi

BELEDİYELERDE YOL ÜSTYAPISI SORUNLARINA GENEL BAKIŞ VE ANTALYA ÖRNEĞİ

Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap TEPE

Balıkesir ili yol çalışmalarında kullanılan agregaların özellikleri ve şartnameye uygunluğu

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI DENEY ADI: AGREGA ELEK ANALİZİ VE GRANÜLOMETRİ EĞRİSİ

BÖLÜM 7. RİJİT ÜSTYAPILAR

Sıkıştırılmış Asfalt Betonun Bitüm Yüzdesinin Tayini

Beton sınıfına göre tanımlanan hedef (amaç) basınç dayanımları (TS EN 206-1)

FERROKROM CÜRUFU KULLANILARAK HAZIRLANAN ASFALT BETONU NUMUNELERİNİN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ

Çizelge 5.1. Çeşitli yapı elemanları için uygun çökme değerleri (TS 802)

CONSOLID SİSTEMİ İLE GEÇİRİMSİZ TABAKA İNŞAAT METODU

BÖLÜM 1. TEMEL BİLGİLER. 1.1 Giriş

Doç. Dr. Halit YAZICI

Resim 1: Finişer (Samsun, Turkey)

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

Asfaltitin Bitüm ve Bitümlü Sıcak Karışımların Mekanik Özelliklerine Etkisi *

AASHTO-86 Yöntemine Göre Üstyapı Tabakalarının Ekonomik Analizi *

BETON YOL Hasdal-Kemerburgaz

ESNEK ÜSTYAPILARIN TASARIMLARINDA AASHTO-72 VE AASHTO-86 YÖNTEMLERİNİN ANALİTİK VE EKONOMİK KARŞILAŞTIRILMASI. Baha Vural KÖK*, Necati KULOĞLU ÖZET

DOİ: /fmbd Araştırma Makalesi / Research Article Atık Lastik ve Cam Lif ile Modifiye Edilmiş Bitümün Asfalt Betonu Performansına Etkileri

AGREGALAR Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ŞAMLI (BALIKESİR) TAŞOCAĞI MALZEMESİ İLE YAPILAN DOLGUNUN KOMPAKSİYON ÖZELLİKLERİ

Çimento Stabilizasyonlu Zeminin Esnek Üstyapı Maliyetine Etkisi The Effect of Cement Stabilized Subgrade on Cost of the Flexible Pavement

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ENDÜSTRİYEL ATIK MALZEMELERİN KARAYOLLARINDA KULLANIMI. Gürel Afife ÇAĞLAR

Asfalt Karışımlarının Dönel Presle Sıkıştırılması 1

Sıkıştırma enerjisi arttıkça optimum su muhtevası azalmakta, kuru birim hacim ağırlık artmaktadır. Optimum su muhtevasına karşılık gelen birim hacim

Farklı Tasarım Yöntemlerine Göre Hazırlanmış Asfalt Beton Numunelerinin Rijitliği

KARAYOLU ESNEK ÜSTYAPISININ PROJELENDĐRĐLMESĐ; D KARAYOLU ÖRNEĞĐ

BAYINDIRLIK POZ NUMARALARI: /20A,20B,20C/21A

EKOKAT -SP 201- YALITIMLI TERAS ŞAPI

BETON KARIŞIM HESABI. Beton; BETON

AR-GE DAİRESİ BAŞKANLIĞI VE AR-GE BAŞMÜHENDİSLİKLERİ LABORATUVARLARI

Köpük Beton - I. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi. Kasım, 2015

ASFALT ÜZERİNE AKRİLİK ZEMİN KAPLAMA TEKNİK ŞARTNAMESİ

Sıcak Karışım Parametrelerinin Marshall Stabilitesine Etkisinin Çok Yönlü İncelenmesi

5/3/2017. Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/1) Akreditasyon Kapsamı

Epoksi dispersion: Bağlayıcı madde ve astar Bununla zeminler güzel olur!

MTA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ NE AİT İLK PATENT ÇİMENTOSUZ HAFİF YAPI MALZEMESİ ÜRETİM YÖNTEMİ

FARKLI PENETRASYON DERECELERİNE SAHİP ASFALT ÇİMENTOLARININ KALICI DEFORMASYONA KARŞI DAYANIMLARININ VE İŞLENEBİLİRLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESİ -I

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi. Mehmet YILMAZ*, Baha Vural KÖK, Özge ERDOĞAN YAMAÇ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/1) Akreditasyon Kapsamı

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BİTÜMLÜ KARIŞIMLARIN GERİ DÖNÜŞÜM YÖNTEMLERİNİN İNCELENMESİ

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

MS 991 POLYÜREA BAZLI ESNEK MASTİK ÜRÜN AÇIKLAMASI

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

Asfalt Betonu Aşınma Tabakasının Bitüm Yüzdesi Tayini İçin Tahmin Modeli

Mühendislik Birimleri Laboratuarları 1. İnşaat Mühendisliği Birimi Laboratuarları Yapı Malzemeleri ve Mekanik Laboratuarı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Uçucu Külün Silindir ile Sıkıştırılmış Betonun Basınç Dayanımına Etkisi

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Taş ocağının şantiyeye mümkün olduğu kadar yakın olması istenir. Ayrıca mevcut bir yola yakınlığı her çeşit ocaklar içinde tercih sebebidir.

Yeni ve farklı bir çalışma ortamında tecrübelerimizi,daha kaliteli ürünleri daha uygun şartlarda sunarak. adı altında sizler için birleştirdik.

OTOPARK SU YALITIM VE KAPLAMA SİSTEMİ (CONIDECK)

YAPI MALZEMESİ AGREGALAR

DETERMINING THE BITUMEN PERCENT OF BINDER LAYER OF ASPHALTIC CONCRETE WITH STATISTICAL METHOD

BETON* Sıkıştırılabilme Sınıfları

Maden Mühendisliği Bölümü. Maden Mühendisliği Bölümü Kaya Mekaniği Laborattuvarı. 300 tton Kapasitteli Hidrolik Pres

ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ KAPSAMINDA ATIKLARDAN DEĞERLİ ÜRÜNLERİN ELDESİ İÇİN TEKNOLOJİ GELİŞTİRME PROJELERİ

Yapı Malzemeleri BÖLÜM 5. Agregalar II

Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

Yrd.Doç.Dr. Mert EKŞİ

ZEM N STAB L ZASYONUNDA B TÜMÜN KULLANILMASI LE ÜSTYAPIDA SA LANACAK EKONOM N N ARA TIRILMASI

Maksimum Agrega Tane Boyutu, Karot Narinliği ve Karot Çapının Beton Basınç Dayanımına Etkisi GİRİŞ

Transkript:

6 th International Advanced Technologies Symposium (IATS 11), 16-18 May 2011, Elazığ, Turkey Karayolu Esnek Üstyapı Malzemelerinin Geri Dönüşümünde Köpük Asfalt Yönteminin Kullanılması M. Yılmaz 1, B.V. Kök 2 ve N. Kuloğlu 3 1 Fırat Üniversitesi, Elazığ/TÜRKİYE, mehmetyilmaz@firat.edu.tr 2 Fırat Üniversitesi, Elazığ/TÜRKİYE, bvural@ firat.edu.tr 3 Fırat Üniversitesi, Elazığ/TÜRKİYE, nkuloglu@firat.edu.tr Using of Foam Asphalt Method at Recycling of Flexible Pavement Materials Abstract As for all the other waste materials with the idea of environmental anxiety, economy and disposal from the nonrenewable energy resources the number of studies related to recycling of flexible pavement materials have been ascending. In this study the foam asphalt method, which is used for, recycling of flexible pavement was revealed. Base layer for high traffic volume roads and surface layer for low traffic volume roads can be obtained by recycling including foam asphalt method. mümkündür. Birincisi bozulmuş üstyapı üzerine ilave tabaka yapılması, ikincisi üstyapı tabakalarında geri dönüşüm yapılarak ince bir ilave kaplama tabakası yapılması, üçüncüsü ise bozulmuş tabakaların kaldırılarak yeni malzemelerle tekrar yapılmasıdır. Keywords Recycling, Asphalt pavement, Foamed asphalt. K I. GİRİŞ arayolu üstyapıları esnek ve rijit olmak üzere iki farklı şekilde yapılabilmektedir. Esnek üstyapı kaplama tabakalarında bağlayıcı olarak bitüm kullanılırken rijit üstyapılarda çimento esaslı bağlayıcılar kullanılmaktadır. Esnek üstyapılar 20 yıllık süre için projelendirilmekte ayrıca her 5 senede bir kaplamanın yenilenmesi gerektiği öngörülmektedir. Kaplamanın uygulama süresince üzerinden geçen trafiğe konforlu bir şekilde hizmet edebilme özelliği servis yeteneği olarak isimlendirilmektedir. Karayollarında servis yeteneği, 0 ile 5 arasında değişen servis yeteneği indeksi ile ifade edilmekte olup karayolu üstyapılarının projelendirilmesinde baz alınan servis yeteneği, kaplamanın yapısında meydana gelen bozulmalar sonucu zamanla azalmaktadır [1]. Kaplamanın kabul edilebilir en düşük konfor seviyesi son servis yeteneği indeksi olarak isimlendirilmektedir. Bu değer yüksek trafik hacmine sahip otoyol veya devlet yollarında 2,5 il yollarında ise 2,0 olarak seçilmektedir. Servis yeteneği indeksinin son servis yeteneği indeksi değerine inmesi, kaplamada rehabilitasyon veya yeniden yapım gerektiğini ifade etmektedir [2]. Ülkemizde en çok kullanılan üstyapı türü olan esnek üstyapılar ile yapılan karayollarında son servis kabiliyeti indeksi değerine ulaşıldığında kaplamadaki bozulmanın derecesine göre rehabilitasyon yapılmakta veya mevcut kaplama kaldırılarak yeniden yapım gerçekleştirilmektedir. Şekil 1. de görüldüğü üzere üstyapıda bozulma meydana geldiğinde üç farklı yöntemle üstyapının iyileştirilmesi Şekil 1: Üstyapı iyileştirme yöntemleri. Çevresel kaygılar, ekonomi ve yenilenemez enerji kaynaklarından tasarruf düşüncesi ile bütün atık malzemelerde olduğu gibi karayolu esnek üstyapı malzemelerinin geri dönüşümü ile ilgili çalışmalar hızla artmaktadır. Geri dönüşüm yönteminde genel olarak, bozulmuş aşınma tabakası veya gerekli ise, aşınma tabakasının altındaki tabakaların bir kısmı veya tamamı kazılmakta, elde edilen malzemeye dizaynla belirlenecek miktarda yeni agrega, bitümlü bağlayıcı ve zaman içerisinde sertleşmiş yaşlı bitümün viskozitesini düşürmek amacıyla, katkı ilave edilmekte, elde edilen karışımdan istenilen kalınlıkta asfalt kaplama yapılarak geri dönüşüm uygulaması tamamlanmış olmaktadır [3]. Karayolu üstyapı malzemelerinin geri dönüşümü ile sağlanan faydalar kısaca şu şekilde özetlenebilir [4]. Yapım maliyetlerinin azaltılması: Geri dönüşüm ile yeniden yapım maliyetlerinin azaltılması sağlanmaktadır. Agrega ve bitüm kaynaklarının korunumu: Yeniden yapım için gerekli doğal kaynakların korunumu sağlanmaktadır. Var olan kaplama geometrisinin korunması: Mevcut kaplama tabakasının üzerine yapılabilecek yeni kaplama tabakaları yüksekliğin artması sonucu şehir içi yollarda yeniden bordür ve kaldırım yapımı gibi ilave işlere neden olabilir. Çevrenin korunumu: Bazı geri dönüşüm yöntemleri çevreye daha az emisyon salınmasını sağlamaktadır. 81

Karayolu Esnek Üstyapı Malzemelerinin Geri Dönüşümünde Köpük Asfalt Yönteminin Kullanılması Enerjiden tasarruf: Agrega ve bitümün elde edilmesi ve bitümlü sıcak karışımların yapımı için gerekli enerjiden tasarruf edilmesini sağlar. Karayolu kullanıcılarının gecikmelerinin azaltılması: Bazı geri dönüşüm yöntemleri ile karayolları daha kısa sürede kullanıcıların hizmetine açılmaktadır. II. GERİ DÖNÜŞÜM YÖNTEMLERİ Karayolu esnek üstyapılarının geri dönüşümü ile ilgili farklı yöntemler bulunmaktadır. Asfalt Geri Dönüşüm ve Rehabilitasyon Birliği (Asphalt Recycling and Reclaiming Association-ARRA) beş farklı geri dönüşüm tekniği tarif etmektedir: Soğuk düzeltme (cold planing), sıcak geri dönüşüm (hot recycling), sıcak yerinde geri dönüşüm (hot inplace recycling), soğuk geri dönüşüm (cold recycling) ve tam derinlikten geri kazanma (full depth reclamation) [3 4]. Soğuk düzeltme yönteminde bitümlü sıcak karışım kaplama tabakasında bozulmanın meydana geldiği kalınlık özel makinelerle kesilmekte ve böylece düzgün aynı zamanda sürtünme katsayısı yüksek kaplama yapıları elde edilmektedir. Böylece yol güvenli bir şekilde hemen trafiğe açılmakta, kaldırılan malzemenin yerine anında veya ilerleyen zamanda geri dönüşümü sağlanmış veya yeni malzemeler ile kaplama yeniden yapılabilmektedir. Sıcak geri dönüşüm, hizmet ömrünü tamamlamış kaplamadan sökülen asfalt malzemesinin merkezi bir plente taşınarak yeni agrega, bitüm ve gerekirse özel katkı malzemeleriyle karıştırılmasıyla yapılan geri dönüşüm işlemidir. Özel tasarlanmış veya modifiye edilmiş harman tipi veya tambur tipi sıcak karışım plentleri geri kazanılmış karışımlar üretmek için kullanılabilmektedir. Sıcak geri dönüşümde araziden sökülen malzeme soğuk bir şekilde plentin mikserine ilave edilebilmektedir. Bu durumda atık malzemeden faydalanma oranı düşük olmaktadır. Özel plentlerin fiyatı yüksek olduğundan bu yeni teknoloji ülkemiz şartnamelerine soğuk besleme yöntemiyle girmiştir. KGM teknik şartnamesi en fazla %25oranında atık malzemenin sıcak geri dönüşümde kullanılabileceğini belirtmiştir [5]. KGM Teknik Araştırma Dairesi tarafından sıcak geri dönüşümle ilgili arazi çalışmaları yapılmakta olup çeşitli bölgelerde deneme yolları yapılmıştır [3]. Sıcak yerinde geri dönüşümde katar olarak isimlendirilen birbiri ardına dizilen iş makineleriyle arazide geri dönüşüm işlemi gerçekleşmektedir. Sıcak yerinde geri dönüşüm yüzeysel geri dönüşüm, yeniden karıştırma ve yeniden kaplama olmak üzere üç farklı şekilde yapılabilmektedir. Yüzeysel geri dönüşümde yüzey ısıtıcı taşıyan makinelerle ısıtılmakta ardından yerinden sökülmekte, gerekliyse geri dönüşüm katkı malzemesi ilave edilerek karıştırılmakta ve sıkıştırılmaktadır. Bu tip geri dönüşüm genelde yeni yapılacak kaplama için temel elde edilmesi veya düşük trafik hacimli yollarda kaplama tabakası elde etmek amacıyla kullanılmaktadır. Yeniden karıştırma yönteminde mevcut kaplama ısıtılarak yumuşatılmakta ve kazılmakta ardından yeni agrega, yeni bitümlü bağlayıcı, katkı malzemesi ve/veya yeni hazırlanmış bitümlü sıcak karışım ile arazi ekipmanları ile karıştırılmaktadır. Homojen hale getirilen karışım tek bir tabaka halinde serilmekte ve sıkıştırılmaktadır. Bu tip geri dönüşüm yöntemi ile hazırlanan karışım genellikle aşınma tabakası olarak kullanılmaktadır. Yeniden kaplama yönteminde yeni bitümlü sıcak karışım temel malzemesi ve yüzeysel geri dönüşüm veya yeniden karıştırma yöntemlerinden biri uygulanmış malzeme birlikte kullanılmaktadır. Yöntemde yeni bitümlü sıcak karışım ve yüzeysel geri dönüşüm veya yeniden karıştırma yöntemlerinden biri uygulanmış malzeme birlikte sıkıştırılmaktadır. Yöntemde geri dönüşümü sağlanan malzeme sıkıştırılmadan yeni bitümlü sıcak karışım malzemesi uygulanmakta ve birlikte sıkıştırılmakta böylece her iki tabaka arasında bir bağ oluşması sağlanmaktadır. Tam derinlikten geri kazanma yönteminde asfalt kaplama tabakasının tamamı ayrıca önceden belirlenmiş kalınlıkta temel, alttemel veya doğal zemin birlikte sökülmekte stabilizasyon malzemesi eklenmekte, karıştırılmakta ve sıkıştırılmakta böylece ıslah edilmiş homojen temel tabakası elde edilmiş olmaktadır. Bu yöntemde soğuk yerinde geri dönüşüm yönteminde olduğu gibi ısı kullanılmamaktadır. Tam derinlikten geri kazanma yönteminde derinlik mevcut kaplamanın kalınlığına bağlı olmasına rağmen genellikle 10 ile 30 cm arasında değişmektedir. Stabilize edici malzeme olarak katı veya likit halde olan kalsiyum klorür, magnezyum klorür, kireç, uçucu kül, çimento fırını tozu, kireç fırını tozu, portlant çimentosu, asfalt emülsiyonları, köpük asfalt veya bu katkı malzemelerinin bir veya birkaçı birlikte kullanılmaktadır. Eğer mevcut gradasyon hedeflenen gradasyonu sağlamıyorsa ilave granüler agrega karışıma eklenebilmektedir. Tam derinlikten geri kazanma yöntemi ile temel tabakası elde edilmektedir. Soğuk geri dönüşüm yönteminde mevcut kaplamaya herhangi bir ısı uygulanmadan kaplamanın kazınıp katkı ilave edilmesi, karıştırılması ve sıkıştırılması şeklinde uygulanmaktadır. Soğuk geri dönüşüm soğuk yerinde geri dönüşüm ve soğuk merkezi plentte geri dönüşüm olmak üzere iki alt sınıfa ayrılmaktadır. Soğuk yerinde geri dönüşüm yönteminde sıcak yerinde karışım yönteminde olduğu gibi birbirini belirli aralıklarla takip eden tankerler, kazıma makinesi, parçalama ve eleme birimleri, karıştırıcı, serici ve sıkıştırıcıdan oluşan katar kullanılmaktadır (Şekil 2). Şekil 2: Soğuk yerinde geri dönüşüm katarı. 82

M. Yılmaz, B.V. Kök, N. Kuloğlu Soğuk yerinde geri dönüşüm yönteminde mevcut kaplamanın tamamının ger dönüşümü sağlanmaktadır. Katkı maddesi olarak asfalt emülsiyon veya emülsifiye geri dönüşüm katkısı kullanıldığında 50-100 mm kalınlıkta, portlant çimentosu, kireç gibi kimyasal katkılar kullanıldığında ise 125-150 mm kalınlıkta geri dönüşüm sağlanabilmektedir. Soğuk merkezi plentte geri dönüşüm yönteminde kazınan malzeme merkezi bir plente taşınmakta ve burada sıcaklığa tabi tutulmadan katkı malzemeleri ilave edilmesi ve karıştırılmasıyla elde edilmektedir. Bu yöntemde katkı malzemesi olarak asfalt emülsiyonları veya emülsifiye geri dönüşüm katkı malzemeleri kullanılmaktadır. Üstyapıda meydana gelen bozulmaya göre uygulanması gereken geri dönüşüm yöntemini gösteren tablo aşağıda verilmiştir [3]. Tablo 1: Bozulma türüne göre geri dönüşüm yöntemi seçimi [3]. III. KÖPÜK ASFALTIN GERİ DÖNÜŞÜMDE KULLANIMI Karayolu esnek üstyapılarının soğuk yerinde geri dönüşümünde ve tam derinlikten geri dönüşüm yönteminde kullanılan köpük asfalt yönteminde bitümün içerisine hava ve bir miktar (yaklaşık %2) su ilave edilerek bitümün hacmi arttırılmakta böylece az miktarda bitüm ile daha fazla malzemenin kaplanması sağlanmaktadır [6-8]. Soğuk su ve hava sıcak bitüme enjekte edildiğinde su hızlı bir şekilde buharlaşmakta böylece bitüm partiküllerinin kabarcık haline gelmesi sağlanmaktadır (Şekil 3.) [9 10]. Şekil 3: Köpük asfaltın elde edilmesi [9 10]. Bu yöntemde bitümün hacmi 15 20 kat arttırılabilmektedir. Köpük asfalt yönteminin avantajları aşağıda verilmiştir [11]. Köpük asfalt granüler malzemelerin kayma dayanımını arttırmakta ve nem hassasiyetini azaltmaktadır. Ayrıca köpük asfalt yöntemi karışımın daha elastik davranış göstermesini sağlamakta dolayısıyla yorulma ömrünü arttırmaktadır. Taşıma ve bağlayıcı harcamalarını azalttığından diğer geri dönüşüm ve stabilizasyon yöntemlerine göre daha ekonomiktir. Köpük asfalt hemen sıkıştırıldığından ve dolayısıyla hazırlanan yol kısa sürede trafiğe açıldığından zamandan tasarruf sağlamaktadır. Agreganın ve geri dönüşüm malzemesinin ısıtılmasına gerek olmadığından enerjiden tasarruf sağlamaktadır. Doğaya daha az buharlaşan malzemenin salınmasına neden olduğundan çevreci bir yöntemdir. Bitümün süzülmesi söz konusu olmadığından depolama olanağı sunmaktadır. Köpük asfalt yöntemi daha geniş çalışma mevsimi sunmaktadır. Soğuk havalarda yada hafif yağmur altında dahi çalışma yapılabilmekte bu şartlarda imalat kaliteyi olumsuz yönde etkilememektedir. Arazide katarın içerisinde bulunan bitüm ve su tankerinden köpük asfalt makinesine gerekli olan soğuk su ve bitüm iletilmekte, köpük asfalt makinesinde bitüme istenen hacim kazandırılarak kazınan malzemeye köpük asfalt püskürtülmektedir. Şekil 4., temsili arazideki katarı göstermektedir. Şekil 4: Temsili arazideki köpük asfalt katarı. Şekil 5. ise köpük asfalt makinesinin çalışma prensibini göstermektedir. Şekilde görüldüğü üzere tambur yardımıyla istenen kalınlıkta kazınan malzemeye köpük asfalt 83

Karayolu Esnek Üstyapı Malzemelerinin Geri Dönüşümünde Köpük Asfalt Yönteminin Kullanılması püskürtülmekte ayrıca tambur sayesinde karıştırma işlemi gerçekleştirmekte ve serilmektedir. Şekil 5: Köpük asfalt makinesinin çalışma prensibi [9 10]. A. Köpük Asfalt Karışım Tasarımı Köpük asfalt yöntemi, kumdan çakıla, kırmataştan geri dönüşüm malzemesine kadar geniş bir malzeme aralığında kullanılabilen bir yöntemdir. Bu yöntemde agreganın türü ve sağlamlığı kadar agrega dayanımı kadar kullanılacak malzemenin gradasyonu da büyük önem arz etmektedir. İnce malzeme miktarının az olması köpük asfalt yönteminde karışımın iyi bir şekilde gerçekleşmesini engellemektedir. Yetersiz ince malzemenin bulunması durumunda köpük asfalt karışımda bulunan bitümlü geri dönüşüm malzemesi parçalar üzerinde birikmekte ve topaklanma olmakta bu durum stabilitenin ve dayanımın azalmasına neden olmaktadır. Köpük asfalt için uygun agrega gradasyonu Şekil 6. da verilmiştir. Köpük asfalt uygulanacak malzemenin gradasyona uygun olmaması durumunda gradasyonu sağlayacak şekilde malzeme ilave edilebilmektedir [9-10]. Şekil 7: Köpük asfalt laboratuar dizayn cihazı. Şekil 8: Köpük asfalt tasarımına bir örnek [9-10]. Şekil 6: Köpük asfalta uygun agrega gradasyonu [9-10]. Köpük asfaltın hacim artış miktarı ve yarılanma ömrü olmak üzere iki önemli özellikle karakterize edilmektedir. Hacim artış miktarı köpük asfaltın viskozitesinin bir ölçüsüdür ve köpük asfaltın karışımda iyi bir şekilde karışıp karışmayacağını göstermektedir. Hacim artış miktarı, köpük asfaltın maksimum hacminin başlangıç hacmine oranlanması şeklinde belirlenmektedir. Yarılanma ömrü ise köpüğün stabilitesinin bir ölçüsü olup köpüğün sönme oranını göstermektedir. Yarılanma ömrü, köpük asfaltın hacminin maksimum hacmin yarısına indiği andaki sürenin belirlenmesi şeklinde tespit edilmektedir. Şekil 7. de köpük asfalt laboratuar dizayn cihazı görülmektedir. Şekil 8. de ise köpük asfalt tasarımına bir örnek şekille açıklanmıştır. Köpük asfalt yönteminde bitüm en az 160 C olmak üzere üç farklı sıcaklık denenmektedir. Her bir sıcaklıkta farklı oranda su ilave edilerek genişleme oranı ve yarılanma oranı belirlenmektedir. Yarılanma ömrü ve genişleme oranı değerlerinden en uygun sıcaklık ve en uygun su oranı belirlenmektedir. 25 C sıcaklıkta kabul edilebilir minimum değerlerin genişleme oranı için 8 kat, yarılanma ömrü için 6 saniye olarak belirlenmiştir. Her bir sıcaklıkta çizilen su muhtevasının değişimi ile yarılanma ömrü ve genişleme oranı değerlerinin değişimi grafiklerinden en uygun şartlar belirlenmektedir (Şekil 9.). 84

M. Yılmaz, B.V. Kök, N. Kuloğlu Şekil 9: Optimum su içeriğinin belirlenmesi [9-10]. Geri dönüşüm malzemesine eklenecek köpük asfalt miktarı ise gradasyona göre belirlenmektedir. Malzeme gradasyonuna göre ilave edilmesi gereken köpük asfalt miktarı Tablo 2. de verilmiştir [12]. Tablo 2: Kullanılacak köpük asfalt miktarı [12]. No:4 elekten No:200 elekten Köpük asfalt geçen (%) geçen (%) miktarı (%) 3 5 3,0 50 5 7,5 3,5 7,5 10 4,0 > 10 4,5 3 5 3,5 > 50 5 7,5 4,0 7,5 10 4,5 > 10 5,0 Bitümlü malzemelerle stabilizasyon tasarımında Marshall stabilitesi yerine indirekt çekme dayanımı değerleri kullanılmaktadır. Numuneler tavsiye edilen köpük asfalt içeriğinde ve %1 alt ve %1 üst asfalt içeriğinde Marshall tokmağıyla numunenin her iki yüzeyine 75 darbe uygulanması şeklinde sıkıştırılmaktadır. Ardından numune kalıptan çıkarılmakta 72 saat 40 C etüvde kür edilmektedir. Ardından numuneler etüvden çıkarılarak ortam sıcaklığına kadar soğumaya bırakılmaktadır. Ardından numuneler 25 C sıcaklıkta 1 saat bekletilerek indirekt çekme dayanımı deneyine tabi tutulmaktadır. Koşullandırılmış numuneler ise 25 C suda 24 saat bekletilmekte ve aynı deneye tabi tutulmaktadır. Koşullandırılmış numunelerin indirekt çekme dayanımı değerlerinin koşullandırılmamış numunelerin indirekt çekme dayanımı değerlerine oranından çekme dayanımı oranı değerleri belirlenmektedir. En yüksek çekme dayanımı içeriği değerini veren köpük asfalt içeriği optimum köpük asfalt içeriği olarak belirlenmektedir. IV. SONUÇ Ülkemizde karayolu üstyapılarının tamamına yakını esnek üstyapı olarak tasarlanıp uygulanmıştır. Strateji olarak öncelikle ülkemizdeki bölünmüş yolların tamamlanması ardından üstyapılarda kalitenin bitümlü sıcak karışımlarla arttırılması planlanmıştır. Son dönemde bölünmüş yollarda sona doğru gelinmiş ve mevcut yolların daha kaliteli şekilde yapılması söz konusu olmuştur. Mevcut yolların üstyapılarının yenilenmesi sırasında eski üstyapının kaplama tabakası ya kaldırılmakta ya da temel olarak kullanılarak yeni kaplama bu yapının üzerine yapılmaktadır. Temel olarak kullanma, mevcut sorunların yeni kaplamaya yansımasına neden olabileceğinden ayrıca üstyapı kalınlığını arttırıp geometrik düzgünlüğü bozacağından bu tabakaların kaldırılması daha uygundur. Bu durumda ise bu malzemelerden faydalanılması ön plana çıkmaktadır. Almanya ve İspanya gibi ülkelerde esnek üstyapı malzemelerinin tamamının geri dönüşümü sağlanmasına rağmen ülkemizde KGM teknik araştırma dairesinin son yıllardaki çabalarıyla plentte soğuk beslemeli sıcak geri dönüşüm uygulamaları yapılmaya başlanmıştır. KGM bünyesinde 96 milyon ton malzemenin geri kazanımı sağlanmıştır. Fakat sıcak geri kazanımda KGM teknik şartnamesine göre maksimum ağırlıkça %25 geri dönüşüm malzemesinin kullanımına izin verilmektedir. Ayrıca belediyeler ve il özel idaresi bünyesinde geri dönüşümle ilgili İSFALT dışında herhangi bir çalışma yapılmamaktadır. Fakat özellikle şehir merkezlerinde ve trafiğin az olduğu il ve köy yollarında soğuk geri dönüşüm yöntemi rahatlıkla uygulanabilecek ekonomik bir yöntem olacaktır. İlimizde çevre yolu ile Malatya ve Diyarbakır devlet yolları yüzey yenilemesi çalışmalarında eski kaplama tabakası kazınmış ve depolanmıştır. Eski kaplamada mevcut olan sathi kaplama, bitümlü sıcak karışım ve koruyucu örtü tabakası malzemesi bir yığın halinde depolandığından bu malzemeden faydalanmak artık imkânsızdır. Geri dönüşümle ilgili uygulamaların sayılı olması, benzer görüntülere birçok ilde de rastlanacağını göstermektedir. İlerleyen dönemdeki çalışmalar için en azından ayrı depolanması gerekmektedir. İlimiz belediyesinde ise bu yönde herhangi çalışma yapılmamaktadır. Soğuk ve tam derinlikten geri dönüşüm yöntemlerinde kullanılan köpük asfalt yöntemiyle ömrünü tamamlamış üstyapı malzemelerinden düşük maliyetle faydalanılması sağlanmaktadır. Bu yöntem, trafiğin fazla olduğu yollarda temel tabakasının elde edilmesi amacıyla, düşük trafik hacimli yollarda ise kaplama tabakası olarak kullanılabilmektedir. Bu tip çalışmaların Ülkemizde de biran önce yapılmaya başlanması çevre ve ekonomi bakımından büyük önem arz etmektedir. KAYNAKLAR [1] E.J. Yoder, M. W. Witczak, Principles of pavement design, pp. 17, John Wiley and Sons., Canada, 1975. [2] A. Sağlık, A.G. Güngör, Karayolları esnek üstyapılar projelendirme rehberi, 147 s., KGM, Ankara, 2008. [3] A.G. Güngör, F. Orhan, S. Kaşak, Y. Dost, Kazılmış asphalt kaplamaların yeniden kullanımı, Karayolu 1. Ulusal Kongresi, 1-3 nisan 2008. [4] Asphalt recycling and reclaiming association, Basic asphalt recycling manual, 2001. [5] Karayolları Teknik Şartnamesi, sayfa 562, Ankara, 2006. [6] H.G. Ping, W.W. Gun, Effects of moisture on strength and permanent deformation of foamed asphalt mix incorporating RAP materials Construction and Building Materials, 22, 30 40, 2008. [7] H.G. Ping, W.W. Gun, Laboratory study on permanent deformation of foamed asphalt mix incorporating reclaimed asphalt pavement materials Construction and Building Materials, 21, 1809 1819, 2007. 85

Karayolu Esnek Üstyapı Malzemelerinin Geri Dönüşümünde Köpük Asfalt Yönteminin Kullanılması [8] R.B. Mallick, G. Hendrix, Use of foamed asphalt in recycling incinerator ash for construction of stabilized base course Resources, Conservation and Recycling 42, 239 248, 2004. [9] Wirtgen GmbH, Cold recycling manual, p. 252, 2004. [10] Wirtgen GmbH. Foamed bitumen mix design procedure using the wirtgen WLB, p. 10, 2001. [11] K.M. Muthen, Foamed Asphalt Mixes - Mix Design Procedure, Contract Report CR-98/077, 36 p., 1998. [12] H.D. Lee, Y.J. Kim, Development of a mix design process for cold-inplace rehabilitation using foamed asphalt Final Report for TR-474 Phase I Iowa Highway Research Board, p. 109, 2003. 86