Asfalt Betonu Aşınma Tabakasının Bitüm Yüzdesi Tayini İçin Tahmin Modeli



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

Asfalt Betonu Kaplamaların Farklı Sıcaklıklarda Dayanımı

DİYARBAKIR MERMER TOZ ARTIKLARININ TAŞ MASTİK ASFALT YAPIMINDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Asfalt Betonun Fiziksel Özelliklerinde Darbeli Sıkıştırmanın Etkisi

CRM ve SMR DENEYSEL ÇALIŞMALARI

Bitüm Emdirilmiş Atık Mukavva Levhaların Asfalt Betonunda Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Sıkıştırılmış Asfalt Betonun Bitüm Yüzdesinin Tayini

SOĞUK KARIġIM TASARIMI VE KATKI MALZEMESĠ MĠKTARI-KÜR SÜRESĠ ĠLĠġKĠSĠ

SHINGLE ATIKLARININ ASFALT BETONU KAPLAMALAR İÇERİSİNDE KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI

Bitümlü Sıcak Karışımlarda Kullanılan Agrega Cinsinin Kaplamanın Fiziksel Özelliklerine Etkisi

Beton Asfaltın Farklı Türden Temeller Üzerindeki Serbest Basınç Mukavemet Değerinin Değişimi

Superpave ve Marshall Yöntemlerinin Deneysel Karşılaştırılması *

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

FERROKROM CÜRUFU KULLANILARAK HAZIRLANAN ASFALT BETONU NUMUNELERİNİN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ

Bitümlü Karışımlar. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

BÖLÜM 2. ESNEK ÜSTYAPILAR

Asfalt Karışımlarının Dönel Presle Sıkıştırılması 1

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

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

ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2014 Yılı DÖNER SERMAYE FİYAT LİSTESİ

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

Endüstriyel atıkların karayolu üstyapısında değerlendirilmesi

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

KGM KAUÇUK ASFALT ÇALIŞMALARI

Farklı Tasarım Yöntemlerine Göre Hazırlanmış Asfalt Beton Numunelerinin Rijitliği

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

Balıkesir ili yol çalışmalarında kullanılan agregaların özellikleri ve şartnameye uygunluğu

Ereğli Demir Çelik Fabrikası Cürufunun Asfalt Betonunda Agrega Olarak Kullanılması

YAPI LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

ÇİMENTO BASMA DAYANIMI TAHMİNİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI MODELİ

Endüstriyel atık filler malzemelerin kullanılabilirliğinin araştırılması

3/9/ µ-2µ Filler (taşunu) 2µ altı Kil. etkilemektedir.

ŞAMLI (BALIKESİR) TAŞOCAĞI MALZEMESİ İLE YAPILAN DOLGUNUN KOMPAKSİYON ÖZELLİKLERİ

DİATOMİT İN TAŞ MASTİK ASFALT KARIŞIMINDA KULLANILMASI

UZAYSAL VE DOLU GÖVDELİ AŞIKLARIN ÇELİK ÇATI AĞIRLIĞINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Bitüm Miktarının Asfalt Betonu Dayanımına Etkisinin Bulanık Mantık Yaklaşımıyla Değerlendirilmesi

Elastisite modülü çerçevesi ve deneyi: σmaks

Doç. Dr. Halit YAZICI

BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM AŞINMA TABAKALARININ PERFORMANSLARININ İLERİ DENEYLER İLE BELİRLENMESİ

Karayolu Üstyapı Mühendisliğine Giriş. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

BETON YOL KAPLAMALARINDA VAKUM UYGULAMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

BÖLÜM 3. ESNEK ÜSTYAPILARDA KULLANILAN MALZEMELER

MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN VE TÜNEL KAZILARINDA MEKANİZASYON LABORATUVAR DENEY FÖYÜ

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

Mühendislikte İstatistiksel Yöntemler

Uçucu Külün Silindir ile Sıkıştırılmış Betonun Basınç Dayanımına Etkisi

DENEYİN YAPILIŞI: cm lik küp kalıbın ölçüleri mm doğrulukta alınır. Etiket yazılarak içine konulur.

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRENCİLERİNİN BAŞARI NOTLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ. Tamer Yılmaz, Barış Yılmaz, Halim Sezici 1 ÖZET

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

JEODEZİK VERİLERİN İSTATİSTİK ANALİZİ. Prof. Dr. Mualla YALÇINKAYA

Karayolu Malzemeleri ve Asfalt Karışım Analizi (CE 407) Ders Detayları

1-AGREGALARIN HAZIRLANMASI (TS EN 932-1, TS 707, ASTM C 33)

KAZINMIŞ ASFALT KAPLAMALARIN YENİDEN KULLANIMI KGM UYGULAMALARI

Bituminous Mixes. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Sıcak Karışım Parametrelerinin Marshall Stabilitesine Etkisinin Çok Yönlü İncelenmesi

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

ASTAR BAĞLAYICI UYGULAMALARINDA GELİŞMELER VE KARAYOLLARINDA KULLANIMLARININ ARAŞTIRILMASI

AGREGALAR Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Karayolu Malzemeleri ve Asfalt Karışım Analizi (CE 507) Ders Detayları

İnce Daneli Malzeme Kalınlığının, Dane Çapının ve Şev Eğiminin Taşıma Gücüne Etkisi

3.2 Bitümlü Bağlayıcılar

BÖLÜM 1 GİRİŞ: İSTATİSTİĞİN MÜHENDİSLİKTEKİ ÖNEMİ

A.I.3 TÜRK STANDARDLARI

Atık Mermerlerin Asfalt Kaplamalarda Agrega Olarak Değerlendirilmesi *

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

Yapı Malzemeleri BÖLÜM 5. Agregalar II

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

ÖRNEK ALMA : ÇEYREKLEME YÖNTEMİ AGREGA YIĞINININ ORTA BÖLGESİ TESPİT EDİLİR. BU BÖLGENİN DEĞİŞİK YERLERİNDEN ÖRNEK ALINIR

DÜZCE İLİNDE 1999 YILINDAKİ DEPREMLERDE YIKILAN BETONARME BİNALARDA KULLANILAN BETONUN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

Katyonik Asfalt Emülsiyon Stabilizasyonlu Zeminin Esnek Üstyapı Tabaka Kalınlığına Etkisi

BETON KARIŞIM HESABI (TS 802)

FARKLI YÖNLERDEN ALINAN BETON KAROT NUMUNELERİN BASINÇ DAYANIMLARININ ALTERNATİF BİR YÖNTEMLE TAHMİNİ

ĠNġAAT VE YIKINTI ATIKLARINDAN GERĠ KAZANILAN MALZEMELERĠN ASFALT VE YOL DOLGU MALZEMESĠ ÜRETĠMĠNDE KULLANIM KRĠTERLERĠNĠN BELĠRLENMESĠ

GAZİANTEP KİLLERİNİN DİSPERSİBİLİTE ÖZELLİĞİNİN BELİRLENMESİ

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

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

Polipropilen Fiberlerin Bitümlü Sıcak Karışımlarda Katkı Malzemesi Olarak Kullanımı

Örnek. Aşağıdaki veri setlerindeki X ve Y veri çiftlerini kullanarak herbir durumda X=1,5 için Y nin hangi değerleri alacağını hesaplayınız.

ORTALAMA ÖLÇÜLERİ. Ünite 6. Öğr. Gör. Ali Onur CERRAH

BETON YOL Hasdal-Kemerburgaz

5/8/2018. Windsor Probe Penetrasyon Deneyi:

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

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ- YAPI MALZEMELERİ LABORATUARI

SAYISAL ÇÖZÜMLEME Yrd. Doç. Dr. Adnan SONDAŞ Sayısal Çözümleme

GAZBETONUN SU KARŞISINDAKİ DAVRANIŞI

KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ

a Şekil 1. Kare gözlü elek tipi

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

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

Sigma Vol./Cilt 25 Issue/Sayı 2 Araştırma Makalesi / Research Article THE EFFECT OF CARBON BLACK ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF ASPHALT MIXTURES

Kuruca Dağından Elde Edilen Agregaların Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliği

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

DEĞİŞİK FAKTÖRLERİN BETON MUKEVEMETİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Ders Notları 2. Kompaksiyon Zeminlerin Sıkıştırılması

1. Hafta SAYISAL ANALİZE GİRİŞ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

BİTÜMLÜ KAPLAMA AGREGALARI VE KARIŞIMLARI İLE İLGİLİ AVRUPA STANDARDLARI

FİZİK LABORATUVARI HİZMETLERİ

Transkript:

Fırat Üniv. Fen ve Müh. Bil. Dergisi Science and Eng. J of Fırat Univ. 20 (1), 127-134, 2008 20(1), 127-134, 2008 Asfalt Betonu Aşınma Tabakasının Bitüm Yüzdesi Tayini İçin Tahmin Modeli Kürşat YILDIZ ve Ahmet GÖKDEMİR Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğitimi Bölümü,Ankara kursaty@gazi.edu.tr (Geliş/Received: 26.02.2007; Kabul/Accepted: 15.10.2007) Özet: Bu çalışmada asfalt betonu aşınma tabakası karışım dizaynını optimize etmek amacıyla yapılan Marshall dizayn metodunu inceleyerek, bu metotla daha önce yapılmış çalışmaların verileri ve laboratuarda yapmış olduğumuz Marshall dizaynı deney verilerine, SPSS 11.0 paket programı kullanılarak regrasyon analizi yapılmıştır. Optimum bitüm muhtevasının belirlenmesi için model denklemleri oluşturulmuş ve elde edilen model denklemleri üzerinden optimum bitüm muhtevası belirlenmeye çalışılmıştır. Model denklemleri üzerinden elde edilen sonuçlar Marshall deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda optimum bitüm yüzdelerinde değişik oranlarda artma ve azalmalar görülmüştür. Bu değişiklikler her ne kadar küçük değerlerde de olsa asfalt betonu aşınma tabakasının fiziksel özelliklerini önemli derecede etkilediği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Asfalt Betonu, Optimum Bitüm, Tahmin Modeli A Predictive Model to Determine the Bitumen Percent of Wearing Course of Asphalt Concrete Abstract: In this study, Marshall Design Method that is used to determine the optimum bitumen content of wearing course of asphalt concrete is investigated. Marshall Design test results that are obtained from the previous studies and current test results are used in regression analysis in SPSS 11 statistical software. Predictive model equations are formulated and this equation are used to determine the optimum bitumen content. The results of predictive model are compared with Marshall Design test results. As a result, different ratios of decreases and increases in optimum bitumen percents are observed. Even though these differences are small, it is determined that they highly affect the physical properties of wearing course of asphalt concrete. Keywords: Asphalt Concrete, Optimum Bitumen, Prediction Model 1. Giriş Günümüzde bir çok mühendis bitümlü sıcak karışım metotlarının kullanımında, projeci ve yapımcı personelin güvenilir mühendislik verilerine ihtiyaç duyduklarını ifade etmişlerdir. Bu mühendislik verileri için gerekli karışım dizaynları ve ilgili hesaplamalar detaylı bir şekilde açıklanmış ve bu metotlar açıklanırken asfalt kaplama karışımlarının dizaynında deney yöntemlerinin detaylarına çok dikkat edilmesi gerektiği belirtilmiş ve karışım dizayn deney sonuçları ile şartname talepleri arasındaki ilişkilere dikkat edilmesi gerektiği öne sürülmüştür [1]. Asfalt betonu karışımlarında bitüm yüzdesi, asfalt betonunun fiziksel karakteristikleri ve kaplamanın uzun ömürlü olması açısından önemlidir. Gereğinden fazla bitüm asfalt betonunda stabilite problemlerine neden olurken, gereğinden az bitüm de asfalt betonunun durabilitesini düşürmektedir [2]. Asfalt betonunda kaplama kalınlığını tabakalara ayırarak (aşınma, binder, bitümlü temel gibi) deformasyonlar hesaplanmalı ve toplam deformasyon miktarı göz önüne alınmalıdır. Sıcak bitümlü karışımların stabilitesi son derece karmaşık olup belirli bir değerle ifade etmek mümkün olmamaktadır. Ancak bir takım testler (Marshall, Hveem, vb) ile relatif bir stabilite değeri tayin edilmektedir [3]. Asfalt betonu aşınma tabakası binder tabakası üzerine yapılan ve trafiğin doğrudan temas ettiği tabakadır. Aşınma tabakası trafiğin akışı için düzgün ve pürüzsüz bir yuvarlanma yüzeyi oluşturmaktadır. Finişerle serim yapılması, bitümlü karışımın homojen olarak yüzeye serilmesi sağlanmış olur [4].

K.Yıldız ve A. Gökdemir 2. Materyal ve Yöntem 2.1. Materyal Bu çalışmada asfalt betonu aşınma tabakası dizaynı amacıyla daha önce yapılmış tez, ve yapmış olduğumuz laboratuar çalışmasının Marshall deney sonuçları kullanılmıştır. Tarafımızdan yapılan laboratuar dizayn denemesi K.G.M. laboratuarında yapılmış olup, deney otomatik Marshall kompaktörü ve Marshall Test aleti kullanılarak yapılmıştır. Aşınma tabakası Tip II gradasyonuna uygun değişik bitüm yüzdelerinde dizayn örnekleri çalışmamızda sunulmuştur. 2.2. Metot Bu çalışmada TS 3720 ve ASTM D1559 da belirtilen Marshall Test metodu esas alınarak yapılan, Tablo 1 de verilen aşınma tabakası dizayn örnekleri verilerine SPSS 11.0 paket programı kullanılarak, verilere ilişkin serpme grafikleri çizilmiştir. Bu serpme grafiklerine bağlı olarak regrasyon analizi yapılmış ve matematiksel model denklemleri oluşturulmuştur [5,6,7,8]. Model denklemleri üzerinden K.G.M. yollar fenni şartnamesinde belirtilen limitler dahilinde kalmak şartıyla her parametre için bitüm yüzdesi hesaplanmış ve aritmetik ortalaması alınarak optimum bitüm yüzdesi belirlenmiştir. Elde edilen bu değerler grafik üzerinde belirlenen optimum bitüm yüzdeleriyle karşılaştırılmıştır. Her iki yöntemle de elde edilen optimum bitüm yüzdelerine bağlı olarak karışımdan beklenen özellikler belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır [4]. Yapılan çalışmalarda sonuçlarının hatalı olduğu düşünülen deneyler her ne kadar regrasyon analizi ile ortaya konulsa da analizi desteklemek amacıyla homojenlik testi uygulanmış ve kutu grafikleri çizilmiştir. Kutu grafiklerinin yapısı ve özellikleri Şekil 1 de verilmiştir. Bir kutu grafiğinde; Ortanca çizgisi ile merkezi eğilimler ortanca çizgisi kutunun ekseninde ise dağılım normal, ortanca çizgisi 1. çeyrek çizgisine daha yakın ise pozitif yönde çarpık olduğu, ortanca çizgisi 3. çeyrek çizgisine daha yakın ise dağılım negatif yönde çarpık olduğu, Kutunun boyu ile verilen yayılma veya değişkenliği gözlemlerin %50 sinin değerleri kutu içerisinde yer almakta, bu durumda kutu boyunun uzun olması yayılma veya değişkenliğin fazla olduğunu, ifade etmektedir [9,10]. * Uç değerler (3.çeyrek çizgisinden itibaren 3 kutu boyundan daha büyük) o Aykırı değerler (3.çeyrek çizgisinden itibaren 3/2 kutu boyundan daha büyük) Aykırı olmayan enbüyük değer çizgisi 3. çeyrek çizgisi (%75) Ortanca çizgisi (Median) 1. çeyrek çizgisi (%25) Aykırı olmayan en küçük değer çizgisi o Aykırı değerler (1. çeyrek çizgisinden itibaren 3/2 kutu boyundan daha büyük) * Uç değerler (1. çeyrek çizgisinden itibaren 3 kutu boyundan daha büyük) Şekil 1. Kutu grafiğinin yapısı ve özellikleri 128

Asfalt Betonu Aşınma Tabakasının Bitüm Yüzdesi Tayini İçin Tahmin Modeli 2. Bulgular Bitümlü sıcak karışımların optimum bitüm yüzdesinin belirlenmesinde izlenen yöntem deney sonuçlarına bağlı olarak çizilen grafik yöntemidir. Optimum bitümün belirlenmesi için farklı bitüm yüzdelerinde hazırlanan bitümlü sıcak karışımın Tablo 1 de verilen özelliklere bağlı kalınarak K.G.M. şartname limitlerine karşılık gelen bitüm yüzdelerinin aritmetik ortalaması alınarak optimum bitüm yüzdesi belirlenmeye çalışılmaktadır. Ancak bu değerler grafik üzerinde bulunmaya çalışıldığından dolayı her bir parametre için belirlenen bitüm yüzdeleri tam olarak belirlenememektedir. Bu nedenle dört farklı parametre için bitüm yüzdesine bağlı olarak regrasyon analizi yapılmış ve regrasyon eğrileri çizilerek bu eğrilere en uygun model denklemi ortaya konulmuştur.şartname limitleri içerisinde kalmak şartıyla her bir parametre için bitüm yüzdesi matematiksel olarak hesaplanmış ve aritmetik ortalaması alınarak optimum bitüm yüzdesi belirlenmiştir. Elde edilen bu değerler grafik üzerinden belirlenen bitüm yüzdeleri ile karşılaştırılmıştır. Tablo 1. Optimum bitümün belirlenme kriterleri Karışımın K.G.M. Şartname Limitleri Özelliği Pratik Özgül Max Prtk. Özg.Ağırlığa Karşılık Ağırlık gelen % Bitüm Stabilite Max Stabilite ye Karşılık Gelen % Bitüm Asfaltla Dolu Şartname limitlerinin ortalamasına karşılık gelen % Bitüm Şartname limitlerinin ortalamasına karşılık gelen % Bitüm 3.1. Örneklerin İrdelenmesi 3.1.1. Örnek 1. Asfalt betonu dizaynı amacıyla gerede malzemesi aşınma tabakası denemesi Tip II gradasyon limitleri ortalaması alınarak %-- -- oranlarında bitüm katılmış her bir bitüm yüzdesi için üç adet Marshall biriketi hazırlanmış ve yapılan Marshall deney sonuçları Tablo 2 de verilmiştir [11]. Tablo 2. Marshall deney sonuçları % Bitüm Prt.Özg. Ağr. Stabilite (kg) % Asf. Dolu % Akma (mm) 2,227 1166 50,3 8,88 2,5 2,257 1551 59,0 4 2,5 2,288 1324 68,4 5,18 2,5 2,309 1249 77,1 3,67 2,7 2,300 1234 79,5 3,44 2,6 Tablo 2 deki verilerin her bir bitüm yüzdesi için serpme diyagramı yapılmış ve uygun regrasyon denklemi belirlenmiştir. Şekil 2 de bitüm yüzdesine bağlı olarak pratik özgül ağırlık, stabilite, asfaltla dolu boşluk, boşluk ve akma serpme diyagramı verilmiş ve grafiklere göre Tablo 3 deki regrasyon denklemleri oluşturulmuştur. Tablo 3. Karışım özelliklerinin regrasyon denklemleri Karışımın özelliği Regrasyondenklemi Y = b 0 + b 1 x + b 2 x 2 R 2 (α = 0.01) Pratik Özgül Y = 0,9691 + 0,3665 x - 0,979 Ağırlık 0,0251x 2 Stabilite Y = -6209,1 + 2373,66x - 0,371 185,14x 2 Asfaltla Dolu Y = -191,24 + 64,7x -3,8x 2 0,991 Y = 66,7520-16,11x + 1,02x 2 0,992 Akma Y = 2,0400 + 0,0800x + 4,7x10-16 x 2 0,500 Tablo 3 de verilen denklemler çözümlenmiş ve elde edilen bitüm yüzdelerinin ortalaması alınarak optimum bitüm muhtevası % 3 olarak bulunurken grafik metoduyla bulunan optimum bitüm muhtevası % 6 olarak belirlenmiştir. Her iki yöntemle elde edilen optimum bitüm yüzdelerinde stabilite, pratik özgül ağırlık, boşluk, asfaltla dolu boşluk ve akma değerleri karşılaştırılmıştır (Tablo 4). Tablo 4. Karışımdan beklenen özelliklerin karşılaştırılması Karışımın özelliği Grafik Y = b 0 + b 1 x + Pratik Özgül 2,31 2,30 Stabilite 1360 1327 Asfaltla Dolu 68 75,8 4,9 3,9 Akma 2,48 2,60 129

K.Yıldız ve A. Gökdemir 2,32 1600 Pratik Özgül Ağırlık (gr/cm3) 2,30 2,28 2,26 2,24 Stabilite (kg) 1500 1400 1300 1200 2,22 1100 80 9 8 Asfaltla dolu boşluk (%) 70 60 50 (%) 7 6 5 4 40 3 2,8 2,7 Akma (mm) 2,6 2,5 2,4 Şekil 2. % Bitüme göre serpme diyagramı grafikleri 130

Asfalt Betonu Aşınma Tabakasının Bitüm Yüzdesi Tayini İçin Tahmin Modeli Yapılan regrasyon analizi sonucunda stabilite ve akma deneyine ait R 2 değerlerinin çok düşük olduğu görülmüştür. Veri dağılımlarını kontrol etmek için yapılan veri dağılım (kutu) grafiğinde stabilite deney sonuçlarına ait ekstrem değerlerin olduğu ve dağılımın pozitif yönde çarpık olduğu görülmüştür (Şekil 3). Buda deney sonucunda elde edilen veri dağılımlarında deney sınırlarını aşan ekstrem değerlerin var olduğunu göstermektedir. 1600 1500 Stabilite(kg) 1400 1300 1200 1100 N = 5 Şekil 3. Stabilite verilerine ilişkin kutu grafiği Akma verilerine göre yapılan veri dağılım (kutu) grafiğine göre ise ekstrem değerlerin olmadığı ancak dağılım pozitif yönde çarpık olduğu görülmüştür (Şekil 4). 2,8 2,7 Akma (mm) 2,6 2,5 2,4 N = 5 Şekil 4. Akma verilerine ilişkin kutu grafiği 131

K.Yıldız ve A. Gökdemir Grafiklerden de anlaşılacağı üzere Stabilite ve akma deney verilerinin normal dağılım göstermediği ve deney sonuçlarının şartname sınırlarının dışına çıkmış uç değerlerin varlığından dolayı, bu deney verilerine göre tahmin edilecek olan optimum bitüm yüzdesinin hatalı olacağı görülmektedir. Bu nedenle stabilite ve akma için deneyin yeniden yapılması optimum bitüm yüzdesinin daha doğru tahmin edileceği düşünülmektedir. 3.1.2. Örnek 2. Asfalt betonu dizaynı amacıyla yapmış olduğumuz bu örnekte Alacaatlı mevki Koçyiğit taş ocağından elde edilen agrega ile aşınma tabakası Tip2 gradasyon limitleri ortalaması alınarak her bir biriket için 1100 gr agrega hazırlanmış, %3,5-4,0-4,5-- -- oranlarında AÇ 57 penetrasyonlu bitüm katılmıştır. Deneyin hassasiyetini artırmak amacıyla her bir bitüm yüzdesi için üç adet Marshall biriketi yerine beş adet Marshall biriketi hazırlanmıştır. Marshall biriketlerinin hazırlanmasında KGM. Fenni şartnamesinde belirtildiği gibi, dizaynın ağır trafik sınıfı olduğu kabul edilerek Marshall biriketinin her iki yüzeyine 75 darbe uygulanmıştır. Hazırlanan numuneler bir gün süreyle beklemeye bırakılmıştır. TS 3720 ye göre Marshall deneyi yapılmış ve deney sonuçları Tablo 5 daki gibi bulunmuştur. Tablo 5. Marshall deney sonuçları % Bitüm Prt.Özg. Ağr. Stabilite (kg) % Asf. Dolu % Akma (mm) 3,5 2,390 1009 52,2 7 3,22 4,0 2,408 1121 61,6 5,19 3,22 4,5 2,413 1003 68,6 4,31 3,22 2,430 927 78,1 2,97 3,45 2,440 881 85,9 1,91 3,64 2,435 801 89,8 1,44 3,81 2,422 721 91,3 1,31 4,23 Tablo.5 deki verilerin her bir bitüm yüzdesi için serpme diyagramı yapılmış ve uygun regrasyon denklemi belirlenmiştir. Şekil 5 de bitüm yüzdesine bağlı olarak pratik özgül ağırlık, stabilite, asfaltla dolu boşluk, boşluk ve akma serpme diyagramı verilmiş ve grafiklere göre Tablo 6 daki regrasyon denklemleri oluşturulmuştur. Tablo 6. Karışım özelliklerinin regrasyon denklemleri Karışımın özelliği Regrasyondenklemi Y = b 0 + b 1 x + b 2 x 2 R 2 (α = 0.01) Pratik Özgül Y = 2,1062 + 0,1169x - 0,928 Ağırlık 0,0104x 2 Stabilite Y = 692,571 + 221,952x - 0,909 33,810x 2 Asfaltla Dolu Y = -59,600 + 41,4524x - 2,781x 2 0,993 Y = 22,6829-533x + 0,992 0,4219x 2 Akma Y = 5,1679-1,0360x + 0,1367x 2 0,982 Tablo 6 deki R 2 değerleri incelendiğinde bitüm yüzdeleri ile karışım özellikleri arasında güçlü bir ilişki olduğu görülmüştür. Regrasyon denklemleri çözümlenmiş ve model denklemleri üzerinden şartname sınırları göz önünde bulundurularak her bir karışım özelliği için bitüm yüzdeleri hesaplanmıştır. Aynı zamanda grafikler üzerinden her bir karışım özelliği için bitüm yüzdeleri belirlenmiştir. Her iki yöntemle elde edilen bitüm yüzdelerine göre optimum bitüm hesap edilmiş ve sonuçlar Tablo 7 de toplu halde verilmiştir. Tablo 7. Optimum bitüm yüzdelerinin karşılaştırması Karışımın Şartname Grafik Y = b 0 + b 1 x + Pratik Özgül Max 5,62 Stabilite Max 4,0 3,28 Asfaltla Dolu %80 5,1 5,14 %4 4,6 4,49 Ort. Opt. % Bitüm 4,8 4,63 Tablo 7. incelendiğinde pratik özgül ağırlık ve stabilite değerleri KGM. nün şartnamede öngördüğü kriterler göz önünde bulundurulmuş ve max değerlerine karşılık gelen bitüm yüzdeleri grafik üzerinden okunmuştur. Aynı kriterler asfaltla dolu boşluk ve boşluk içinde söz konusu olup, aşınma tabakası için belirtilen değerlere karşılık gelen bitüm yüzdeleri grafik üzerinden okunmuştur. Asfalt betonu karışım özellikleri için oluşturulan regrasyon model denklemleri parabolik eğri ifade ettiğinden, pratik özgül ağırlık ve stabilite değerleri için parabolik eğrinin tepe noktasının apsisi bize pratik özgül ağırlık ve stabilite için bitüm yüzdesini vermektedir. Asfaltla dolu boşluk ve boşluk için şartnamenin öngördüğü değerler regrasyon model denkleminde ordinat (y) değeri denklemde yerine konup hesaplamalar yapıldığında elde edilen apsis değeri, asfaltla dolu boşluk ve boşluk için bitüm yüzdesini vermektedir. Elde edilen bitüm yüzdelerinin aritmetik ortalaması alınarak optimum bitüm muhtevası tespit edilmiştir. 132

Asfalt Betonu Aşınma Tabakasının Bitüm Yüzdesi Tayini İçin Tahmin Modeli Her iki yöntemle de belirlenen optimum bitüm yüzdeleri kullanılarak stabilite, pratik özgül ağırlık, boşluk, asfaltla dolu boşluk ve akma değerleri her iki yöntemle hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır (Tablo 8). 2,45 Tablo 8. Karışımdan beklenen özelliklerin karşılaştırılması Karışımın özelliği Grafik Y = b 0 + b 1 x + Pratik Özgül 2.427 2.42 Stabilite 975 995 Asfaltla Dolu 77 72,7 3.3 3.7 Akma 3,34 3,3 7 Pratik özgül ağırlık (gr/cm3) 2,44 2,43 2,42 2,41 2,40 (%) 6 5 4 3 2,39 2 2,38 3,0 3,5 4,0 4,5 1 3,0 3,5 4,0 4,5 1200 100 1100 90 Stabilite (kg) 1000 900 800 Asfaltla dolu boşluk (%) 80 70 60 700 3,0 3,5 4,0 4,5 50 3,0 3,5 4,0 4,5 Şekil 5. % Bitüme göre serpme diyagramı grafikler Karışımdan beklenen özellikler incelendiğinde, gerek grafik metoduyla gerekse model denklemi metoduyla hesap edilen, asfalt betonu karışımından beklenen özellikler arasında birbirine çok yakın sonuçlar elde edilmiştir. Bu sonuç R 2 anlamlılık değerleri kontrol edildiğinde açıkça görülmektedir. Bu durum asfalt betonu dizaynı yapılırken KGM. fenni şartnamesi ve Marshall deney prosedüründe belirtilen kriterlere titizlikle uyulması gerekliliğini ortaya koymakla birlikte, model denklemleri üzerinden okunan değerlerin çok daha sağlıklı sonuçlar doğurduğunu bu örnekte bir kere daha ortaya koymuştur. 133

K.Yıldız ve A. Gökdemir 4. Sonuç Marshall deney verileri kullanılan birinci örnek de R 2 anlamlılık düzeylerinin düşük olduğu görülmüştür. Regrasyon analizini desteklemek amacıyla bu örneklere homojenlik testi yapılmış ve deneylerin Marshall test metoduna uygun yapılmadığı, şartnamede istenilen kriterlere uyulmadığı gibi sebeplerden dolayı sonuçların hatalı olduğu tespit edilmiştir. Tarafımızdan yapılan laboratuar deneme çalışmasında amaç, daha önce yapılan çalışmalardan yukarıda belirttiğimiz hatalı sonuçlara sebebiyet veren durumların giderilmesi için gereken hususlar göz önüne alınarak yapılmıştır. Bu hususlar Marshall deney prosedürüne ve şartnamede belirtilen kriterlere titizlikle uyulması gerektiğini bir kere daha ortaya koymuştur. Ayrıca hataya sebebiyet veren serpme grafiklerinden okunan değerlerde de çok titiz davranmak gerektiği yapılan laboratuar deneme çalışmasında da açıkça görülmüştür. Gerek önceki çalışmalarda gerekse tarafımızdan yapılan çalışmalarda hem hatanın kaynaklandığı parametrenin tespitinde hem de karışımın fiziksel özelliklerinin tespitinde model denklemleri üzerinden okunan değerlerin çok daha sağlıklı sonuçlar ortaya koyduğu, tarafımızdan yapılan çalışmalarla bir kere daha ortaya konulmuştur. Karşılaştırmalar sonucu optimum bitüm yüzdelerinde değişik oranlarda artmalar ve azalmalar görülmektedir. Optimum bitümde meydana gelen bu artma ve azalma her ne kadar küçük değerlerde de olsa, optimum bitümdeki %1 lik bir artış veya azalış asfalt betonu kaplamalarda maliyeti önemli derecede etkileyecektir. Ayrıca optimum bitüme göre belirlenen, bitümlü sıcak karışımlardan beklenen fiziksel özellikler karşılaştırılmış ve çok daha sağlıklı sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan bu çalışma sonucunda, ülkemizde bitümlü sıcak kaplamalar orta ve ağır trafikli yollarda yaygın olarak kullanıldıkları ve pahalı olduklarından dolayı uzun süre hizmet verebilmesi için, fiziksel özelliklerine etki eden parametrelerin doğru tahmin edilmesi gerekmektedir. Bu nedenle matematiksel model denklemleri ile elde edilen parametrelerin grafik üzerinden elde edilen parametrelerden çok daha net sonuçlar ortaya koyduğu, gerek daha önce yapılan çalışmalardan gerekse yapmış olduğumuz çalışmada açıkça görülmüştür. Marshall deney parametrelerinin istatistiki anlamda değerlendirilmesi incelenen çalışmalarda da görüldüğü gibi gözden kaçan durumların ortaya çıkmasında da etkili bir yöntem olduğu görülmüştür. 5. Kaynaklar 1. Önal, A. Karaca, S. (1990). Asfalt Betonu Karışım Dizayn Metotları. K.G.M. Yayınları, Ankara, 20-32s. 2. E.T.Al, (1996). Asphalt Institute Handbook. 3. Varol, H. (2000). Bitümlü sıcak kaplamalı üst yapıların yapım kriterlerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.45-60s, 65-78s. 4. Yollar Fenni Şartnamesi.,(2000). Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Karayolları Genel Müdürlüğü, Yayın No: 170/2, 262-263s 5. TS 3720., (1983). Bitümlü Kaplama Karışımlarının Hesap Esasları Marshall ve Hubbart Field Metotları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, s.1-15. 6. ASTM D1559., (1998) Test Method for Resistance of Plastic Flow of Bituminous Mixtures Using Marshall Apparatus 7. Mılls,C.F., (2000). Statistical Methots, Colombia Univercity, Newyork, USA 15-19. 8. Özdamar,K., (1999) SPSS ile Biyoistatistik, 3. Baskı, Kaan Kitabevi, Yayın No:3, Eskişehir,80-85s 9. Köksal, A.B., (1994). İstatistik Analiz Metotları, İstanbul, 184 s. 10. Hıcks, C., F., Çev; Muluk, Z., Toktamış, Ö., Kurt, S., Karaoğlu, E., (1985). Deney Düzenlemede İstatistiksel Yöntemler, Akedemi matbaası Ankara, 60-65 s. 11. Polat, Hakan, A., (1994). Ankara Gerede- Ankara Çevre Otoyolu Bitümlü Karışım Üstyapı Tabakalarının Fiziksel Özellikleri Ve Sıkışabilirliğinin Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 45-70s. 134