Çukurova Ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ enstİtÜsÜ yÜksek … · 2019-05-10 · karayolları...
Post on 12-Jan-2020
3 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Başak Burcu GEZER
MERSİN İLİ ÇELEBİLİ KÖYÜ İÇMELER MEVKİİNDE YÜZEYLEYEN
KİREÇTAŞLARININ BETON VE ASFALT AGREGASI OLARAK
KULLANILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ
MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ADANA, 2009
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
MERSİN İLİ ÇELEBİLİ KÖYÜ İÇMELER MEVKİİNDE YÜZEYLEYEN
KİREÇTAŞLARININ BETON VE ASFALT AGREGASI OLARAK
KULLANILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ
Başak Burcu GEZER
YÜKSEK LİSANS TEZİ Ç.Ü.
FENBİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI
Bu tez ..../..../2009 tarihinde aşağıdaki jüri üyeleri tarafından oybirliği / oyçokluğu ile kabul edilmiştir. İmza:.......................... İmza:............................ İmza:....................... Prof. Dr. Mesut ANIL Doç. Dr. Ahmet M. KILIÇ Doç. Dr. Özen KILIÇ JÜRİ BAŞKANI DANIŞMAN ÜYE
İmza:.............................. İmza:..........................
Doç. Dr. Hacı Murat ARSLAN Öğr. Gör. Dr. Nil YAPICI ÜYE ÜYE
Bu tez Enstitümüz Maden Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır.
Kod No: Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ
Enstitü Müdürü İmza ve Mühür
Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.
I
ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ
MERSİN İLİ ÇELEBİLİ KÖYÜ İÇMELER MEVKİİNDE
YÜZEYLEYEN KİREÇTAŞLARININ BETON VE ASFALT AGREGASI
OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ
Başak Burcu GEZER
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Danışman: Prof.. Dr. Mesut ANIL Yıl : 2009, Sayfa: 110
Jüri : Prof. Dr. Mesut ANIL Doç. Dr. Hacı Murat ARSLAN
Doç. Dr. Ahmet M. KILIÇ Doç. Dr. Özen KILIÇ Doç. Dr. Nil YAPICI
Bu tez çalışmasında seçilen kireçtaşının beton üretimi ve asfalt agregası
olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. Ayrıca, agregalar vebeton ve hakkında genel bilgi verilmiştir. Agrega numunesi üzerinde fiziko-mekanik deneyler, Marshall dizaynı, petrografik ve kimyasal analizler yapılmıştır. Son olarak, agrega örneğinin standart ve şartname değerlerine uygunluğu araştırılmıştır. Kireçtaşının beton ve asfalt yapımında kullanılabilirliği incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Kireçtaşı, Agrega, Beton, Marshall Deneyi,
II
ABSTRACT MSc THESIS
LIMESTONES WHERE LOCATION OF ICMELER VILLAGE OF
CELEBILI CITY OF MERSIN, EXAMİNED FOR AVAILABILITY OF
CONCRETE AND ASPHALT AGGREGATE
Başak Burcu GEZER
DEPARTMENT OF MINING ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES
UNIVERSITY OF CUKUROVA
Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Ahmet M. KILIC Year : 2009, Page: 110
Jury : Prof. Dr. Mesut ANIL Assoc. Prof. Dr. Hacı Murat ARSLAN
Assoc. Prof. Dr. Ahmet M. KILIC Assoc. Prof. Dr. Özen KILIC Dr. Nil YAPICI
In this study, choice limestone were examined for availability of concrete production and asphalt aggregate. Also, general information was given about aggregates and concrete. On sample of aggregate was made phisical-mechanic experiments, design of Marshall, petrographic and chemical analysis. Finally, coherence of sample af aggregate was investigated standart and values of specifications. The sample was analysed for about employability of making concrete and asphalt.
Key Worlds: Limestone, Aggregate, Concrete, Test of Marshall.
III
TEŞEKKÜR
Çukurova Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü Anabilim Dalı’nda
yapmış olduğum Yüksek Lisans Tez çalışmalarımda vermiş olduğu destek ve
yönlendirmelerinden dolayı değerli danışman hocam Sayın Prof. Dr. Mesut ANIL ’ a
Her zaman çok büyük desteğini gördüğüm, bu tezin yapımında çok büyük
katkıları olan değerli hocam Sayın Öğr. Gör. Dr. Nil YAPICI’ ya
Tez çalışmalarım da çok büyük emeği olan ve öğrencilerine her zaman vakit
ayıran değerli hocam Sayın Doç Dr. Ahmet Mahmut Kılıç’ a,
Deneysel çalışmalarım da çok büyük destek ve yardımlarını gördüğüm,
laboratuar çalışmalarım da her türlü imkan ve izni kullanmama izin veren Mersin
Karayolları 5. Bölge Müdürlü’ ğü Araştırma Birimi Müdürü Sayın Orhan CENGİZ
Bey ’ e ve çok değerli araştırma birimi çalışanlarına ,
Harita çizim ve çalışmlarımda destek ve yardımlarını esirgemeyen değerli
arkadaşım Harita Müh. Cumali Ansar’a,
Çevirilerim sırasında yardımlarını esirgemeyen değerli arkadaşım Ayten
Gülmez’e,
Çalışmalarım sırasında maddi ve manevi yardımlarını esirgemeyen A.Y.C.
İnşaat. Taah. San. ve Tic. Ltd. Şti. sahipleri Sayın Cihangir Aydın ve Bahri
Kocamaner’ e,
Her zaman yanımda olduklarını hissettiğim ve bu tezin yapımın da çok büyük
emekleri olan çok değerli aile fertlerime;
TEŞEKKÜRÜ bir borç bilirim.
IV
İÇİNDEKİLER SAYFA
ÖZ ……………………………………………………………………………………I
ABSTRACT …...……………………………………………………...……………II
TEŞEKKÜR …...……..…………………………………………………………...III
İÇİNDEKİLER ...…..…………………………………………………………......IV
ÇİZELGELER DİZİNİ ………………………………………………..................IX
ŞEKİLLER DİZİNİ …....…………………………………………………………XI
1. GİRİŞ ………………….…..……………………………………………………...1
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ……..…………………………………………….......3
2.1. Bölgenin Genel Jeolojisi……………………………………………………….3
2.1.1. Demirkazık Formasyonu ………...……….……………………………….3
2.1.2. Karaisalı Kireçtaşı ………………………………………………………...4
2.1.3. Güvenç Formasyonu …….…….………..…………………………….…..4
2.1.4. Kuvaterner Alüvyon …..….….……….……..…….....……………..…......5
2.2. Agrega, Beton ve Asfalt Hakkında Genel Bilgi ……………………………....7
2.2.1. Agrega……………………………………………………………………..7
2.2.1.1. Beton Agregalarında Aranan Özellikler……………………………..8
2.2.1.2. Yol Üst Yapısında Kullanılan Agreganın Önemi…………………....8
2.2.1.3. Agrega - Çimento Bağı…………………………………………..….10 2.2.1.3. (1) Mekanik Bağlanma……………………………..…………....10
2.2.1.3. (2) Epitaksik Bağlanma………………………...………………..11
2.2.1.3. (3) Kimyasal Bağlanma………………………...………………..11
2.2.1.4. Alkali Silika Reaksiyonu…………………………………………..11 2.2.1.4.(1). Reaktif Agreganın Cinsinin ve Tane Büyüklüğünün
Etkisi ……………………………………………………... 13
2.2.2. Beton……………………………………………………………………. 13 2.2.3. Asfalt ve Bitüm………………………………...………………………...14
3. MATERYAL VE METOT…………………………………………………...…17
V
3.1. Materyal………………………………………………………….………..…..17
3.1.1. Çalışma Alanı Hakkında Bilgi……………...…………………………......17
3.1.2.Agrega……………………………………………………………………...20
3.1.2.1. Marshall Dizaynı İçin Kullanılan Agrega Özellikleri………………....20
3.1.2.1.(1). Bitümlü Temel Tabakasında Kullanılan Agrega……………...…20
3.1.2.1.(2). Asfalt Betonu Binder ve Aşınma Tabakalarında
Kullanılan Agrega ……………………………….…………….23
3.2. Metot….…………………………………………………………...…………..27
3.2.1. Fiziko - Mekanik Deneyler …….................................................................28
3.2.1.1 Agregalardan Numune Alma ve Deney Numunesi Hazırlama
Yöntemi ……………………………………………………………..28
3.2.1.1. (1) . Taş Ocaklarından Numune Almı……………………..…....... 28
3.2.1.1. (2) Deney Numunesi Hazırlama……………………………..…….28
3.2.1.2. Fiiksel Özelliklerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler ………....…29
3.2.1.2. (1 ). Elek Analizi………………………………………….…….….29
3.2.1.2. (2). Özgül Ağırlık Deneyleri ve Su Emme Oranları……………….32
3.2.1.2. (3). Agregada Yassı Malzeme Oranı Tayini…………………...…..36
3.2.1.2. (4). Çok İnce Malzeme Muhtevası……………...………………….38
3.2.1.3. Mekanik Özelliklerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler..................39
3.2.1.3. (1). Los Angeles (Aşınma) Deneyi………………...……………….39
3.2.1.3. (2). Tek Eksenli Basınç Dayanımı………………………………….41
3.2.1.4. Agreganın Fiziksel Etkenler Karşısındaki Dayanıklılığı……………..42
3.2.1.4. (1). Donmaya ve Çözülmeye Karşı Gösterilen Direncin
Tayini………………………….…………………………….....43
3.2.1.5. Zararlı Maddelerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler …………..44
3.2.1.5. (1) Organik Madde İçeriği………………………………………..44
3.2.1.6. Alkali-Agrega Reaksiyonuna Sebep Olan Maddeler……………….45
3.2.1.7. Petrografik Tanımlama…………..…………………………………46
3.2.2. Marshall Deneyi…………………………………………………….…..46
3.2.2.1. Bitümlü Temel Tabakası…………………………….……………...47
3.2.2.1.(1). Yapım Şartları………………………………...………………47
VI
3.2.2.1.(2). Bitümlü Temel Dizaynı……………………………………….48
3.2.2.2. Asfalt Betonu Binder ve Aşınma Tabakaları………………..………49
3.2.2.2. (1). Yapım Şartları………………………………..………………50
3.2.2.2. (1). Yapım Şartları………………………………………………..50
3.2.2.3. Agrega Gradasyonu ………………………………………………..51
3.2.2.4. Penetrasyon Deneyi ………………………………………………...51
3.2.2.5. Marshall Metodu ile Karışım Dizaynı………..……………………..52
3.2.2.5. (1). Marshall Stabilite ve Akma Deneyi…….……...……………..55
3.2.2.5. (2). Optimum Bitüm Yüzdesinin Belirlenmesi………………..…..58
3.2.2.6. Kaplama Karışım Hesapları için Gerekli Bağıntılar………………. 58
3.2.2.6. (1). Agrega Efektif Özgül AğırlığınınTayini………………….….59
3.2.2.6. (2). Bitüm Absorpsiyon Yüzdesinin Hesaplanması……………….59
3.2.2.6. (3) Kaplama Karışımının Efektif Bitüm Yüzdesinin
Hesaplanması……………………………….…………………60
3.2.2.6.(4).Farklı Bitüm Miktarlarında Hazırlanan Karışımın
MaksimumÖzgül Ağırlığının Tayini (Dt)…………...………61
3.2.2.6. (5) Sıkıştırılmış Kaplama Karışımında Yüzde VMA Hesabı .…..61
3.2.2.6 (6) Sıkıştırılmış Kaplama Karışımındaki Hava Boşluğu (Vh) ve
Asfalt Dolu Boşluk Oranı (Vf) Yüzdesinin Hesaplanması…....62
3.2.3. Kimyasal Analiz…………………………………..…………………….63
4. ARAŞTIRMA BULGULARI…………………………………………………...64
4.1. Agrega Deneylerinden Elde Edilen Araştırma Bulguları…………….……64
4.1.1. Agreganın Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi
İçinYapılanDeneyBulguları…………………….………………..……..64
4.1.1.1. Elek Analizi Sonuçları……………………………………...……..64
4.1.1.1.(1). Kaba Agrega Elek Analizi Sonuçları………………….……64
4.1.1.1.(2) İnce Agrega Elek Analizi Sonuçlar……………………..…...65
4.1.1.1.(3) Mineral Filler Elek Analizi Sonuçları………………….……66
4.1.1.2. Özgül Ağırlık ve Su Emme Oranı Deneyi………………..…….66
4.1.1.2. (1) Kaba Agreganın (Çakıl) Özgül Ağırlık ve
VII
Su Emme Oranı Deneyi…………………….……………………….67
4.1.1.2. (2) İnce Agreganın (kum) Özgül Ağırlık ve Su Emme Oranı
Deneyi……………………………………………………..………..68
4.1.1.2. (3). Mineral Fillerin Zahiri Özgül Ağırlığı ………………………..……69
4.1.1.3. Agregada Yassı Malzeme Oranı Tayini……………………………..…….69
4.1.1.3. (1) Çok İnce Malzeme Muhtevası Deneyi………………………..……..71
4.1.1.4. Mekanik Özelliklerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler……………….71
4.1.1.4.( 1) Los Angeles (Aşınma) Deneyi Sonuçları …………………………..71
4.1.1.4.(2) Tek Eksenli Basınç Dayanımı Deneyi Sonuçları …………………..72
4.1.1.5. Agreganın Fiziksel Etkenler Karşısındaki Dayanıklılığı Tespiti için
Yapılan Deneyleri…………………….....................…………………....73
4.1.1.5.(1). Donmaya ve Çözülmeye Karşı Gösterilen Direnç
Deneyi………………………………………...…………………....73
4.1.1.6. Zararlı Maddelerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler………………….73
4.1.1.6. (1) Organik Madde İçeriği………………………………...…………….73
4.1.1.7. Alkali-Agrega Reaksiyonuna Sebep Olan Maddeler………………...……74
4.1.1.8. Petrografik Tanımlama………………………………….……………….74
4.1.1.8. (1) Çıplak Gözle ve Lupla İnceleme…………………………………….74
4.1.1.8.(2) Polarizan Mikroskop Altına İnceleme……………………………….74
4.1.1.8. (3) Steoro Mikroskop Altında Yapılan İnceleme……………………….75
4.2. Marshall Deneyi………………………………..………….…………………...75
4.2.1. Bitümlü Temel Tabakası Deney Verileri…………………….……..……….75
4.2.1.1.(1). Bitümlü Temel Tabakası Grafikler……………………...………….78
4.2.1.2. Bitümlü Temel Tabakası İçin Optimum Bitüm Yüzdesinin
Belirlenmesi ………………………………………………….………… 82
4.2.2. Binder Tabakası Deney Verileri…………………………………...…………84
4.2.2.1. Binder Tabakası Grafikler…………………………….…………………..86
4.2.2.2. Binder Tabakası İçin Optimum Bitüm Yüzdesinin Belirlenmesi………...90
4.2.3. Aşınma Tabakası Deney Verileri …………………………………………….91
4.2.3.1. Aşınma Tabakası Grafikler……………………………………………….93
4.2.3.2. Aşınma Tabakası İçin Optimum Bitüm Yüzdesinin Belirlenmesi……….97
VIII
4.3. Kimyasal Analiz………………………………………………………..……....99
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER.…………………………………..……………...100
5.1 Agreganın Yol Yapımı Açısından Uygunluğu ………………………………..100
5.2. Agreganın Beton Üretimi Açısından Uygunluğu……………………………..104
KAYNAKLAR…….………………………………………….…………………..106
ÖZGEÇMİŞ………….…………………………………………………….…...…110
IX
ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA
Çizelge 2.1. Bitümlerin kimyasal içeriği…………………………………………... 15
Çizelge 3.1. Bitümlü temel tabakası için şartname limitleri ………………………..21
Çizelge.3.2. Bitümlü temel tabakası için kaba agregada aranan özellikleri ………..22
Çizelge.3.2. Bitümlü temel tabakası için kaba agregada aranan özellikleri……….. 22
Çizelge 3.4. Mineral fillerin gradasyon limitleri…………………………………... 23
Çizelge 3.5. Binder tabakası için gradasyon limitleri ………………………………24
Çizelge 3.6. Aşınma tabakası için gradasyon limitleri ……………………………..24
Çizelge 3.7. Kaba agreganın fiziksel ve mekanik özellikleri ……………………….25
Çizelge 3.6. Aşınma tabakası için gradasyon limitleri …………………………… 24
Çizelge 3.7. Kaba agreganın fiziksel ve mekanik özellikleri………………………. 25
Çizelge 3.8. İnce agreganın özellikleri …………………………………………… 26
Çizelge 3.9. Mineral Fillerin Gradasyon Limitleri………………………………….26
Çizelge 3.10. Amerikan elek sistemi ……………………………………………….31
Çizelge 3.11. Malzemelerin karıştırma sıcaklıkları…………………………………48
Çizelge 3.12. Bitümlü temel dizayn kriterleri ………………………………………49
Çizelge 4.1. Kaba agrega elek analizi sonuçları ……………………………………65
Çizelge 4.2. İnce agrega elek analizi sonuçları……………………………………...65
Çizelge 4.3. Mineral filler elek analizi sonuçları……………………………………66
Çizelge 4.4. Kaba agreganın özgül ağırlık ve su emme oranları sonuçları veri
çizelgesi……………………………………………………………...67
Çizelge.4.5 İnce agreganın özgül ağırlık ve su emme oranları sonuçları …………..68
Çizelge 4.6 Mineral fillerin özgül ağırlık değeri veri çizelgesi……………………..69
Çizelge 4.7 Agregada yassı malzeme oranı tayini veri çizelgesi …………………...70
Çizelge 4.8. Los Angeles (aşınma) deneyi veri çizelgesi ………………………. ...72
Çizelge 4.9. Tek eksenli basınç dayanımı deneyi veri çizelgesi………………….....72
Çizelge 4.10 Alkali agrega reaktivitesi veri sonuçları………………………………74
Çizelge 4.11. Bitümlü temel tabakası gradasyon eğrisi……………………………..76
Çizelge 4.12 Bitümlü temel tabakası briketlerindeki malzeme dağılımı …………...77
Çizelge 4.13 Optimum bitüm değerine göre dizayn verileri …………………….....83
X
Çizelge 4.14 Binder tabakası gradasyon çizelgesi……………………….……..…...84
Çizelge 4.15. Binder tabakası briket agregası dağılım çizelgesi…………..……..…85
Çizelge 4.16. Optimum bitüm değerine göre dizayn verileri ……………..…….…90
Çizelge 4.17. Aşınma tabakası gradasyon değerleri…………………….…….…….91
Çizelge 4.18 Aşınma tabakası briketlerindeki malzeme dağılımı………..………....93
Çizelge 4.19. Optimum bitüm değerine göre dizayn verileri ……………………….98
Çizelge 4.20 Kimyasal analiz sonuçları……………………………………………..99
Çizelge 5.1. Bitümlü temel tabakası için sonuçlar …………………….…………..100
Çizelge 5.2. Binder tabakası için deney sonuçları…………………………………101
Çizelge 5.3. Aşınma tabakası deney sonuçları …………………………………….101
Çizelge 5.4. Agreganın beton üretiminde uygulanabilirliği………………………..104
XI
ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA
Şekil 1.1. Belen – Topboğazı Yolunu Gösteren Kroki.................................................2
Şekil 2.1. Çalıma sahasına ait bir görüntü……………………………………………5
Şekil 2.2. Çalışma alanının 1/25000’ lik jeolojik haritası………………………..….6
Şekil 2.3 Jeolojik harita üzerinde çalışma alanına atılan A-A’, B-B’ kesitleri …..…7
Şekil 2.4. Tipik bir yol üstyapı kesiti ve gerilme dağılımı ……………………….…..9
Şekil 3.1. Çalışma alanının yer bulduru haritası…………………………………….18
Şekil 3.2. Çalışma alanına ait bir görüntü…………………………………………...18
Şekil 3.3. Çalışma alanının uydu görüntüsü ………………………………………..19
Şekil 3.4. Çalışma alanına ait O 33a 1- O 33 a 2 paftaları…………………………..19
Şekil.3.5. Deneylerin genel akım şeması……………………………………………27
Şekil 3.6. Numune almada çeyrekleme yöntemi…………………………………...29
Şekil 3.7. Kullanılan elek sistemine ait bir görüntü…………………………………32
Şekil 3.8. Tel sepete konulan agrega numunesinin tartımı ……………………....... 33
Şekil 3.9. Los Angeles aşınma deneyinde kullanılan cihaz ………………………...40
Şekil 3.10. Boy ve Çapın Ölçülmesi ……………………………………………….41
Şekil 3.11. Tek eksenli basınç dayanımı deney cihazı………………………………42
Şekil 3.12 Polarizan mikroskop……………………………………………………..46
Şekil 3.13. Penetrasyon cihazı………………………………………………………52
Şekil 3.14 numunelerin tartımı, ve aparatların ısıtılması…………………………...54
Şekil 3.15 Mekanik asfalt karıştırıcı ve otomatik tokmak ………………………….55
Şekil 3.16. Numunelerin üç boyutunun ölçülmesi………………………………….56
Şekil 3.17. Briketlerin çıkarılması ve kumpas yardımı ile boyutlarının ölçümü……56
Şekil 3.18. Çıkarılan numunelerin 35 dak. 60 oC suda bekletilmesi ………………..57
Şekil 3.19. Numunelerin akma dayanımının ölçümü ve kırılma sonrası görünüm ...58
Şekil 4.1. Bitümlü temel tabakası gradasyon eğrisi ………………………………..76
Şekil 4.2. Bitümlü temel tabakası Dp-% Bitüm grafiği……………………..……..78
Şekil 4.3. Bitümlü Temel Tabakası Stabilite- Bitüm % Grafiği……………...…….79
Şekil 4.4. A.D.B.% – Bitüm % Grafiği………………………………..….………..79
XII
Şekil 4.5. Boşluk % - Bitüm % Grafiği….……………………………………….…80
Şekil 4.6. V.M.A. – Bitüm % Grafiği……..…………………………………….…..81
Şekil 4.7. Akma (mm) – Bitüm % Grafiği...………………………………………..82
Şekil 4.8. Binder tabakası gradasyon eğrisi…………………………..……………..85
Şekil.4.9..Pratik Özgül Ağırlık – Bitüm % Grafiği………………………………….86
Şekil 4.10. Stabilite – Bitüm % Grafiği….………………………………………….87
Şekil 4.12. Boşluk% -Bitüm % Grafiği……………………………………………..88
Şekil 4.13. Akma (mm)- Bitüm % Grafiği………………………………………….89
Şekil 4.14 VMA% -Bitüm% Grafiği.……………………………………………….89
Şekil 4.15 Aşınma tabakası gradasyon eğrisi.……………………………………...92
Şekil 4.16. Pratik Özgül Ağırlık – Bitüm % Grafiği..………………………………94
Şekil 4.17. Stabilite – Bitüm % Grafiği…………….………………………………94
Şekil 4.18. A.D.B % .- Bitüm % Grafiği……………………………………………95
Şekil 4.19. Akma (mm) – Bitüm % Grafiği…………………………………………96
Şekil 4.20. Boşluk% - Bitüm % Grafiği…………………………………………….96
Şekil 4.21. V.M.A. – Bitüm % Grafiği……………………………………………..97
1. GİRİŞ Başak Burcu GEZER
1
1. GİRİŞ
İnşaat sektöründe, daha genel anlamda bayındırlık faaliyetlerinde, kırmataş
kullanımının artması, bu tip doğal kaynakların önemini arttırmaktadır. Gelişen
teknoloji ve bayındırlık faaliyetlerinin hızla artması bu kayaçların çeşitli şekillerde
kullanılması ihtiyacını ortaya çıkartmıştır. Bu kayaçlar, özellikle nüfus artışına
paralel olarak şehirleşme ve buna bağlı konut ihtiyacı, yer darlığı nedeniyle daha
yüksek yapıların yapılması, otomobil endüstrisindeki gelişme ve insanların ulaşım
ihtiyaçları sonucu yol, köprü gibi yapıların önem kazanması ve gelişen diğer endüstri
ile artan enerji ihtiyacı ve buna paralel büyük baraj ve su yapılarının önem kazanması
sonucunda temel yapı malzemesi olarak modern günlük yaşamda çok önemli bir yer
tutmaktadır. İnşaat sektöründe bu derece önem kazanan ve zemini teşkil eden bu
kayaçların hem jeolojik hem de mühendislik özelliklerinin bilinmesi gerekir. Bu,
zaman açısından tasarruf sağlamanın yanı sıra ulusal kaynakların ekonomik yönde
kullanılmasını da mümkün kılacaktır.
İnşaat sektörü ve yapı teknolojileri arasında taşıyıcı eleman olarak en çok
kullanılan malzeme betondur. Beton; bileşenleri olan çimento, agrega, su ve
gerektiğinde katkı maddelerinin belirli oranlarda karışımlarından meydana
gelmektedir. Kullanış amacına göre çok çeşitli tiplerde beton elde etmek
mümkündür. Betonu oluşturan ham maddeler doğada bol miktarda bulunmaktadır.
Ucuz sağlanması ve kolay şekil verilmesinin yanı sıra dış etkenlere karşı dayanıklı
olması bakımından beton yaygın kullanılan yapı malzemesi olmuştur (Baradan,
1997).
Betonun yapısında % 70 oranında mineral yapılı küçük tanelerden teşekkül
eden agrega malzemesi bulunmaktadır. Betonun iskeletini oluşturan agreganın
özellikleri, betonun işlenebilirliği, dayanım ve geçirgenlik değeri gibi özellikleri
üzerinde etkili olmaktadır (Beyazıt, 1998).
Beton özelliklerine tesir eden en önemli faktörlerden birisi kullanılan
agregaların niteliğidir. Agreganın fiziksel karakteristikleri, kompozisyonu ve
granülometresi betonun üzerinde önemli etkiye sahiptir. Bu nedenlerden ötürü inşaat
1. GİRİŞ Başak Burcu GEZER
2
yapımından önce kullanılacak agrega malzemesinin fiziksel ve mekanik özellikleri
iyi bilinmeli ve temin edilecekleri ocaklar incelenmelidir.
Günümüzde ulaşımın yeri azımsanmayacak kadar çok geniştir. Özellikle
karayolu ile ulaştırma en eski zamanlardan günümüze kadar hep güncelliğini
korumuş ulaştırma türlerinden birisidir. Karayolu yapıları rijit ve esnek üstyapı
olarak iki farklı şekilde, taban zemini üzerine inşa edilmektedirler. Üstyapı tiplerinin
yapım maliyeti oldukça yüksektir.
Önceden belirlenen geometrik standartlara göre saptanmış güzergah boyunca,
doğal zeminin istenilen yükseltilere getirilebilmesi ve üzerinde motorlu taşıtların
istenilen hız, güvenlik ve konfor koşullarında hareketlerinin sağlanabilmesi amacıyla
inşa edilen yapıların tümü karayolu yapısını oluşturur (Fındık, 2005).
Bitümlü kaplama tabakalarıyla oluşturulan üstyapılara “Esnek Üstyapı” denir.
Esnek üstyapı, tesviye yüzeyiyle sıkı bir temas sağlayan trafik yüklerini kaplama,
temel ve alt temel tabakaları yoluyla taban zeminine dağıtan bir üstyapı şekli olup;
stabilitesi, adezyon, tane sürtünmesi ve kohezyon gibi kullanılan agrega ve bitümlü
bağlayıcının özelliklerine bağlıdır (Ilıcalı, 2001).
Teknolojideki son gelişmeler, özellikle kırmataş agregalarda mekanik
bağlanma gibi basit bir kurama indirgenen çimento hamuru - agrega ara yüzeyi
gerçeğinin sadece yüzey dokusu ve tane şekli gibi kavramlar ile açıklanamayacağını
ortaya çıkarmıştır. Çimento ve agreganın iki farklı malzeme olması (anizotropi)
nedeniyle doğaldır ki bu iki malzemenin birbirine temas yüzeyleri boyunca
bağlanmaları içyapıda farklı oluşumlar yaratır ( Montiero, P.J.M., Mehta, 1986).
Bu sebepler bizi kırmataş olarak kullanılan kireçtaşlarının fiziko- mekanik ve
kimyasal özellikleri ile ilgili araştırma yapmaya itmektedir. Bu çalışmada Mersin İli,
Camili Köyü, İçmeler mevkiindeki kireçtaşlarının beton yapımın da ve asfalt plenti
olarak kullanabilirliğinde ki uygulanabilirlikleri incelenmiştir.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
3
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Bölgenin jeolojisi, kireçtaşı agregalarının genel yapısı, bu agregalarda aranan
özellikler, beton agregalarında aranan özellikler yol üst yapısında kullanılan
agregalarda aranan özellikler ile ilgili yapılan çalışmalardan bilgi verilmiştir.
2.1. Bölgenin Genel Jeolojisi
Çalışma alanı, Mersin ili, Camili Köyü İçmeler mevkiidir. Çalışma alanına
tekamül eden formasyonlar Demirkazık formasyonu, Karaisalı Kireçtaşı, Güvenç
formasyonu ve kuvarterner alüvyon formasyonlarıdır. Aşağıda bu formasyonlar ile
ilgili bilgi verilmiştir.
2.1.1.Demirkazık Formasyonu (TRJKd)
İnceleme alanında başlıca kireçtaşı, dolomitik kireçtaşı, dolomit ve pelajik
foraminiferli mikritik kireçtaşı yapılışlı birim Demirkazık formasyonu olarak
isimlendirilmiştir (Yetiş, 1978). Demirkazık formasyonu genel olarak dolomit,
dolomitik kireçtaşı ve mikritik kireçtaşı litiolojilerini içermekte olup akarsu yatakları
gibi aşınma alanlarında izlenen birim, sarp topoğrafyası ve açıktan koyuya değişen
tonlardaki gri rengiyle belirgindir.
İstifin taban kesiminde; gri renkli, sert, keskin köşeli kırıklı, yer yer çörtlü,
kalsit dolgulu ve limonitleşmeli, kalın-çok kalın kat-manlı mikritik kireçtaşı
bulunmakta olup, üzerine koyu gri, sarımsı boz renkli, kalın katmanlı, sert, yer yer
kalsit dolgulu, seyrek çört bantlı, kıt fosilli kireçtaşı gelmektedir. Neomorfik
bozuşma ve dolomitleşme ilksel hamurun ve bazı tanelerin tanınmasını
engellemektedir.
Pellet taneleri çevresinde neomorfik spar oluşumları gözlenmektedir. İstifin
daha üst kesimini oluşturan açık gri-sarımsı renkli, kalın katmanlı dolomit ince orta
kristallidir. Dolomit içinde yer yer sarı kahve renkli çamur taşı bulunmaktadır
(Ünlügenç ve Demirkol, 1987).
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
4
2.1.2. Karaisalı Kireçtaşı (Tka)
Birimin adı ilk kez Schmidt (1961) tarafından Adana Baseninde Karaisalı
dolaylarında bulunan beyaz–krem renkli, algli, mercanlı kireçtaşı içerikli litoloji için
kullanılmıştır. Birim adını oldukça geniş mostralar sunduğu, tip kesit ve yerinin
gözlendiği Adana’nın Karaisalı ilçesinden almıştır. Birim inceleme alanında başlıca
resifal nitelikli kireçtaşlarından oluşmaktadır.
Karaisalı formasyonunun ayrışmış yüzey rengi gri–açık gri renkler
gösterirken taze kırık yüzeyi sarı, kirli sarı, krem rengi göstermektedir. Birimin
tabanında az siltli biyoklastik kireçtaşı ara katmanlı, orta–kalın tabakalı ve yer yer
yumrulu kireçtaşlarından; üst seviyeleri ise bol alg, mercan parçaları, foraminifer,
gastropod ve ekinid fosilleri içeren resifal kireçtaşlarından oluşmaktadır.
Birim genellikle masif görünümlü yer yer de orta kalın tabakalıdır. Karaisalı
formasyonunun yüzey kısımları, atmosferik etkiler nedeni ile yağmur ve rüzgar
aşındırmaları sonucu çatlaklı ve karstik erime boşluklu bir yapı sunmaktadır.
Karaisalı formasyonu topografik yüksek-lerde oluştuğu yönle bölgenin
topografik düzensizlik-leri, deniz seviyesindeki alçalıp yükselmeler ve
havzayataşınan çökel malzeme oranındaki değişimlere bağlı olarak altında ve
üstünde bulunan birimlerle hızlı yanal ve düşey fasiyes değişimleri göstermektedir
Kaya (2006).
2.1.3. Güvenç Formasyonu
Stratigrafik olarak alt bölümlerde killi kireçtaşı-marn, üst kesimlerde ise
kilttaşı-silttaşı birimlerinden oluşmaktadır. Formasyon genel olarak yeşilimsi gri,
beyazımsı sarı renklerde gözlenmektedir. Formasyon Schmidt (1961) tarafından
adlandırılmıştır.
İnceleme alanında Güvenç Formasyonuna ait tip kesitler Tepeköy, Çelebili,
Dalakdere, Esenli ve Hamzabeyli Köyleri çevresinde gözlenmiştir. Formasyon adını
en iyi gözlendiği yer olan ve N 33-c paftasında yer alan Güvenç Köyü’nden almıştır.
Alt-Orta Miyosen zamanında bölgede oluşan resif önü, sığ-derin deniz ortamlarında
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
5
çökelen Güvenç Formasyonu içinde iki birim ayırtlanmıştır. Bunlar killi kireçtaşı-
marn birimi ve kiltaşı-silttaşı birimleridir. Killi kireçtaşı-marn birimi stratigrafik
olarak formasyonun alt kesimlerinde Gildirli ve Karaisalı Formasyonları ile geçişli
olarak bulunmaktadır.
Kiltaşı-silttaşı birimi orta ve üst bölümlerde Kuzgun Formasyonu ile geçişli
olarak bulunmaktadır. Formasyonun yerleştiği paleotopoğrafyanın etkisine bağlı
olarak bazı kesimlerde bu sıralamada değişiklikler görülmektedir. Güvenç
Formasyonunun alt dokanağında yanal ve dikey geçişli Karaisalı Formasyonu, üst
dokanağında ise uyumlu ve girik olarak Kuzgun Formasyonu bulunmaktadır Şenol
vd. (1998).
2.1.4. Kuvaterner Alüvyon (Qal)
Birim, Kuvaternerde akarsuların eğim yukarı bölgelerden taşıdığı ve eğim
derecesinin iyice azaldığı ve yataklarının genişlediği bölgelerde biriktirdiği başlıca;
ofiyolit, kireçtaşı, magnezitten türeme çakıllar ile kum, silt ve kil boyutu
malzemelerden oluşmaktadır. Çakılların boyutları 1–40 cm arasında değişir ve
oldukça kötü boylanmalıdır Kaya (2006). Çalışma alanına ait bir görüntü şekil
2.1.’de verilmiştir. Şekil 2.2. ‘de ise sahanın jeolojik haritası verilmiştir.
Şekil 2.1. Çalıma sahasına ait bir görüntü.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
6
Şekil 2.2. Çalışma alanının 1/25000’ lik jeolojik haritası (MTA O33 a1, MTA O33 a2, )
647000
4089000
4084000
K
642000
Camili
Zeytinli tepe
Karakütük
Sulusay tepe
Yassı tepe
Pınar Alanı
Kale tepe
.
. .
5
13
13
31
6
5
29
Belen tepe .
17
A
B
B
350m
642000 647000
A
4084000
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
7
Şekil 2.3.’de jeolojik harita üzerinde atılan A-A’ ve B-B’kesitleri
sunulmuştur.
Şekil 2.3 Jeolojik harita üzerinde çalışma alanına atılan A-A’, B-B’ kesitleri
2.2. Agrega, Beton ve Asfalt Hakkında Genel Bilgi
Agrega, beton ve asfalt hakkında önceki çalışmalardan bilgiler verilmiştir.
Beton agregası olarak agregada aranan özellikler, yol üst yapısı olarak agregada
aranan özellikler, agrega-çimento bağı hakkında bilgi verilmiştir
2.2.1. Agrega
Agrega; tabii ve yapay her iki cins yoğun mineral malzemenin, genellikle 100
mm’ye kadar çeşitli büyüklüklerdeki kırılmamış veya kırılmış danelerinin bir
yığınıdır. En çok kullanılan agrega türleri, kum ve çakıldır. Agregaları ince ve iri
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
8
agrega olmak üzere iki gruba ayırmak mümkündür. Çakıl doğal iri agregadır. Bazı
hallerde iri agrega olarak çakıl yerine doğal taş blokların konkasör denilen aletlerle
parçalanması sonunda elde edilen kırmataşı da kullanılır. O halde kırmataş yapay iri
agregadır (Şimşek, 2003).
Agregalarda aranan en önemli özellikler şunlardır:
• Sert, dayanıklı ve boşluksuz olmaları,
• Zayıf taneler içermemeleri (deniz kabuğu, odun, kömür gibi)
• Basınca ve aşınmaya mukavemetli olmaları,
• Toz, toprak ve betona zarar verebilecek maddeler içermemeleri,
• Yassı ve uzun taneler içermemeleri,
• Çimentoyla zararlı reaksiyona girmemeleridir.
2.2.1.1. Beton Agregalarında Aranan Özellikler
İyi bir beton üretimi için agregalarda bulunması gereken koşullar şunlardır
(Şimşek, 2003)
• Agregalar sağlam olmalı, aşınmamalı, suyun etkisiyle yumuşamamalı,
dağılmamalıdır.
• Çimento bileşenleriyle zararlı bileşikler meydana getirmemeli ve donatının
korozyona karşı korunmasını tehlikeye düşürmemelidir.
• Danelerin biçimi, dokusu iyi olmalıdır.
• Danelerin büyüklük bakımından dağılımı, amaca ve standartlara uygun
olmalıdır.
• Agrega içinde betona zarar verecek maddeler bulunmamalıdır
2.2.1.2. Yol Üst Yapısında Kullanılan Agreganın Önemi
Agrega birçok inşaat imalatında olduğu gibi yol üst yapılarının da başlıca
hammaddesidir. Bağlayıcısız temel ve alt temel tabakalarının tamamı, bitümlü sıcak
karışımların ağırlıkça % 90-95’i ve hacimce % 80-85’i, beton kaplamaların ağırlıkça
%70-80’i ve hacimce %60-75’i agregalardan oluşur (Çetin, 2007). Bir yol üstyapısı
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
9
esnek ve rijit kaplamalı üst yapılar olmak üzere iki farklı tür altında incelenir. Esnek
yol üst yapıları asfalt kaplamalı yol üst yapıları olarak da adlandırılmaktadır.
Dünyada ve ülkemizde en çok kullanılan üstyapı çeşidi asfalt kaplamalı üstyapılardır.
Asfalt kaplamaların hareketli dingil yüklerinin oluşturduğu gerilmelere karşı
koyabilecek Şekilde inşa edilmesi gerekir. Aksi durumda kısa zaman içerisinde asfalt
kaplamalarda çeşitli bozulmalar meydana gelebilir. Asfalt kaplamalı yol üst yapıları
farklı özelliklere sahip tabakalardan meydana gelmektedir. Asfalt kaplamayı
oluşturan en üst tabaka kaplama tabakasıdır. Kaplama tabakası, aşınma ve binder
tabakası olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır. Bazı durumlarda asfalt kaplama
yalnızca aşınma tabakasından oluşmaktadır. Binder tabakasının altında sırasıyla
temel, alt temel ve taban zemini tabakaları bulunmaktadır. Bu durum Şekil 2.4’. de
verildiği gibidir.
Şekil 2.4. Tipik bir yol üstyapı kesiti ve gerilme dağılımı (Çetin, 2007).
Yol üst yapısında kullanılan agregalarda bulunması gereken koşullar şunlardır
(Karayolları Genel Müdürlüğü, 2004).
• Agregalar temiz, pürüzlü, sağlam danelerden oluşmalıdır.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
10
• Agrega içinde yumuşak ve dayanıksız parçalar, kil, organik ve zararlı maddeler
serbest veya agregayı sarmış halde bulunmamalıdır.
• Agreganın don kaybı, aşınma kaybı ve soyulma mukavemeti amaca ve
standartlara uygun olmalıdır.
• Agreganın gradasyonu amaca ve standartlara uygun olmalıdır.
• Agregaların kullanım alanına göre yassılık indeksi ve cilalanma değeri
standartlara uygun olmalıdır.
2.2.1.3. Agrega - Çimento Bağı
Son yıllara kadar, yani duyarlı elektron mikroskopları ile beton içyapısının
incelenme olanakları henüz yokken betonun yük altındaki davranışı çimento matrisi
ile çimento hamuru - agrega bağı üzerinde somut 1 ana kırılma teorileri ile
açıklanmaktaydı. Son yıllarda beton teknolojisinde elektron (SEM) mikroskoplarının
kullanılması ile birlikte daha önce çimento hamuru ile agrega arasında mekanik,
kimyasal, vs. olarak açıklanan bağ teorilerinin bu kadar basit açıklanamayacağı
ortaya çıkmıştır. Bütün araştırmacıların üzerinde anlaşmaya vardığı bir gerçek vardır
ki o da çimento hamuru ile agrega arasındaki bağın betonun mekanik davranışını
büyük ölçüde etkilediği ve aradaki bu temas yüzeyinin zayıf bir hat olduğu
gerçeğidir. Elektron mikroskobu ile yapılan incelemede; bu geçiş bölgesi ile temas
eden agrega yüzeyi üzerinde kalsiyum hidroksitten müteşekkil bir filim tabakası
olduğu ve filimin ince bir kalsiyum silikat hidrat (tobermorit) formunda başka bir
tabaka ile kaplı olduğu tespit edilmiştir. Bu çift kat filim tabakasının da ara
yüzeydeki kalsiyum hidroksit formundaki bir tabakayla kaplı olduğu görülmüştür.
Yine bir başka araştırmacı da agrega-çimento hamuru bağında agrega
kimyasal yapısı ve kalsiyum hidroksit kristallerinin yöneltmesi İle ortaya çıkan
agrega yapısının etkisini tespit etmiştir. Çimento ve agreganın iki farklı malzeme
olması (anizotropi) nedeniyle doğaldır ki bu iki malzemenin birbirine temas
yüzeyleri boyunca bağlanmaları içyapıda farklı oluşumlar yaratır. Agrega ile çimento
hamuru arasında üç farklı bağlanmadan söz edilir (2.Ulusal Kırmataş Sempozyumu
1999).
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
11
2.2.1.3. (1) Mekanik Bağlanma
Agreganın yüzey dokusu nedeniyle ortaya çıkan bir bağlanma şeklidir.
Mekanik bağlanmada agreganın girintilerine çimentoların girmesi agrega
çıkıntılarının da çimento hamuruna batması sonucu adeta kamalama şeklinde bir
kenetlenme meydana gelir. Mekanik bağlanmada esasen bağlanmayı sağlayan agrega
özgül yüzeyinin artmasıdır.
2.2.1.3. (2) Epitaksik Bağlanma
Bu, daha küçük ölçekte ve ender durumlarda gerçekleşebilen bir aderans
türüdür. Çimentonun hidratasyonu sırasında bazı kristal yapılı bileşenler (örneğin
Ca(OH)2) ilk önce çökelerek agrega yüzeyini ince bir tabaka halinde kaplar. Eğer
çökelen bu ince tabakanın kristal yapısı ile agreganın kristal yapısının kafes
sistemleri birbirine uygunsa, bu yapılar aralarında süreklilik oluşturarak küçük
ölçekte bir aderansın ortaya çıkmasına neden olurlar. Bu tip bir bağı kireçtaşı
agregalarının kolayca gerçekleştirdiğini söyleyebiliriz.
2.2.1.3. (3) Kimyasal Bağlanma
Bazı agregalar kimyasal yapıları (mineralojik yapı) nedeniyle çimento pastası
ile reaksiyona girerek aralarında bir bağın oluşmasına neden olurlar. Bu olay daha
çok agrega yüzeyinde çökelen Ca(OH)2 ile reaksiyona girerek bağ dayanımını
arttırır. Buradaki reaksiyon puzolanik bir reaksiyondur, Bu tip bağlanma bazen
epitaksik bağlanma içerisinde de değerlendirilir. Traslı çimento kullanılması
durumunda eğer ortamda silisli ve alüminli agrega varsa yine benzer reaksiyonlar
sonucu daha iyi bir bağlanma meydana gelir (2.Ulusal Kırmataş Sempozyumu 1999).
2.2.1.4. Alkali Silika Reaksiyonu
1920’li ve 1930’lu yıllarda ABD, Kaliforniya’daki beton yapılarda nedeni
belirsiz çatlak oluşumlarına bağlı yıkımlar rapor edilmiştir. Beton malzemelerin
standartlara uygun olmasına rağmen, yapım yılını takiben birkaç yıl içinde çatlaklar
oluşmuştur. Genellikle harita çatlağı şeklinde görülen sorun bazen de çatlaklardan jel
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
12
çıkışı, betonun patlaması gibi belirtiler de göstermiştir. 1940 yılında çatlamanın
(daha sonra Alkali-Silika Reaksiyonu olarak adlandırılan) kimyasal bir reaksiyonun
sonucu olduğu anlaşılmıştır.
Gerek ülkemizde gerekse diğer ülkelerde birçok betonarme yapıda hasarlar
meydana getiren ASR (Alkali Silika Reaksiyonu) oldukça kompleks kimyasal bir
reaksiyondur. Bazı çimentoların içinde fazla miktarda bulunan sodyum oksit (Na2O)
ve potasyum oksit (K2O) gibi alkali oksitler beton gözenek suyunda çözülerek
sodyum hidroksit (NaOH) ve potasyum hidroksit (KOH) oluştururlar ve aktif silis
içeren agregalarla reaksiyona girerek, zamanla betonu çatlatan bir jel oluşumuna
sebep olurlar. Reaksiyonun neden olduğu genleşme belli bir sınırı aştığında beton
için potansiyel bir tehlike oluşturur (Neville, 1978).
Pratikte çimento içinde bulunan alkali oksit yüzdesi büyük önem
taşımaktadır. Ülkemiz standartlarında herhangi bir sınır değer bulunmamakla
beraber, ASTM standartlarında çimento içindeki toplam alkalinite yüzdesinin
(Na20+0,658 K20) % 0,6 ’dan dan fazla olmaması şartı bulunmaktadır (Şensöz ve
Yalçn, 2001). ASR’nin oluşabilmesi için agregada reaktif silika formları, yeterli
miktarda alkali ve ortamda nem bulunmalıdır. Bu koşullardan herhangi biri olmazsa
ASR nedeniyle bir genleşme de olmayacaktır. ASR basitçe iki aşamada görülebilir;
i. Alkali + Reaktif Silika > Alkali-silika jel ürünleri
ii.. Alkali-silika jeli + Nem > Genleşme
Reaksiyonun oluşabilmesi için çimento alkali içeriğinin “eşdeğer Na2O”
değeri olarak % 0,6 değerini aşması gerekir. Portland çimentosunun toplam alkali
içeriği sodyum oksit eşdeğeri olarak formül 2.1 deki gibi hesaplanmaktadır,
(Na2O)e = Na2O + 0,658 K2O (2.1)
Çimentoda bulunan sodyum ve potasyum oksitler çimentonun
hammaddelerinden (kil, kireçtaşı, şeyl vb) kaynaklanır. Ayrıca alkaliler, çimento
dışında; agrega, karışım suyu, beton katkı maddeleri, buz çözücü tuzlar, zemin suyu,
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
13
beton kür suyu ve endüstriyel atık suları aracılığıyla beton bünyesine girebilirler
(Neville, 1978).
Betonun alkalinitesi arttıkça ASR (Alkali Silika Reaksyonu) potansiyeli de
artar. Alkali hidroksit çözeltisi, reaktif agregalarla kolayca reaksiyona girer. Yüksek
konsantrasyonlu alkali çözeltide, silikanın kararlı formları bile güçlü silikon
bağlarının kırılması nedeniyle reaksiyona girebilir. Agreganın reaktifliği arttıkça
daha düşük alkalili çözeltilerde bile jel reaksiyonu oluşabilir. Silika mineralleri
reaktiflikleri açısından opal, kalsedon, kristobalit, kriptokristal, kuartz olarak
sıralanabilir. Bu minerallerden bir veya birkaçının bir arada bulunduğu kayalar
arasında, opal, kalsedon, kuartz çörtleri, silisli kireçtaşları, silisli dolomitler, riyolit
ve tüfleri, dazit ve tüfleri, silisli şeyller, filitler, opalli oluşumlar, çatlamış ve
boşlukları dolmuş kuartzlar sayılabilir. ASR, yalnızca nem varlığında gerçekleşir.
Nem, alkali iyonlarının yayılmasına, oluşan jel ise su emerek şişip genişlemeye ve
betonda içsel çekme gerilmelerinin doğmasına böylece agrega ile onu çevreleyen
çimento harcının çatlamasına neden olurlar (Neville, 1978).
2.2.1.4.(1). Reaktif Agreganın Cinsinin ve Tane Büyüklüğünün Etkisi
Betonda ASR’nin oluşabilmesi için herhangi bir formda reaktif silisin
bulunması gerekmektedir. Reaktif silis oldukça farkı doku ve kristal yapısı sergiler.
Silisin doku farklılığı, kayaçlaşma sürecinde azalan soğuma hızına bağlıdır.
Agregadaki silisli mineraller kayaç oluşum sürecinde soğuma hızına bağlı olarak
amorf veya camsı (kristalleşmemiş) yapıdan kripto kristal, mikro kristal ve kristal
yapıya kadar geniş bir aralığa dağılırlar. Kimi durumlarda kuvars kristallerinin
oluşumu sırasında içsel gerilmeler oluşur. Bu tür kuvars mineralleri içeren agregalar
reaktiftir ( Ramyar, Donmez, ve Andıç, 2002).
2.2.2. Beton
Beton, çimento, su, agrega ve kimyasal veya mineral katkı maddelerinin homojen
olarak karıştırılmasından oluşan, başlangıçta plastik kıvamda olup, şekil verilebilen,
zamanla katılaşıp sertleşerek mukavemet kazanan bir yapı malzemesidir. Betonun
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
14
mutlak hacmini yaklaşık % 70–75 oranında agrega (kum, çakıl, mıcır, pomza),
yaklaşık % 8-15 oranında çimento, yaklaşık % 15-20 oranında su oluşturur.
Gerektiğinde, çimento ağırlığının % 5' inden fazla olmamak kaydıyla, katkı
malzemesi ilave edilebilir. Beton agregası, beton veya harç yapımında çimento ve su
karışımından oluşan bağlayıcı malzeme ile birlikte bir araya getirilen, organik
olmayan, doğal veya yapay malzemenin genellikle 100 mm’ yi aşmayan (yapı
betonlarında çoğu zaman 63 mm’ yi geçmeyen) büyüklüklerdeki kırılmamış veya
kırılmış tanelerin oluşturduğu bir yığındır. Agrega tane boyutu dağılımının belli bir
beton sınıfı için çimento dozajını etkilediği bilinmektedir. Agrega tane dağılımı
inceldikçe agrega özgül yüzeyi artacak ve karıştırma sırasında karışım suyunun bir
miktarı agrega yüzeyinin ıslatılmasında kullanılarak sabit işlenebilirliği sağlamak
için su miktarını arttırmak gerekecektir. Bunun yanı sıra dayanımı sağlamak için S/Ç
sabit tutularak çimento miktarı da arttırılacaktır (Atış, 2000). Betonlar birim
ağırlılarına göre üçe ayrılırlar.
• Hafif Betonlar: 2000 kg/ m3’ ten az birim ağırlığa sahip betonlardır. Yalıtım
amaçlı olarak veya dayanım ağırlık oranı yüksek olması koşulunda kullanılır.
• Normal Betonlar: 2000 – 2600 kg/m3 ağırlığında olan betonlardır. Taşıyıcı
amaçlara en çok kullanılan beton türüdür.
• Ağır Betonlar: 2600 kg/m3’ ten büyük birim ağırlığa sahip betonlardır.
Ayrıca betonları basınç dayanımlarına göre de üç ana gruba ayırmak mümkündür.
• Düşük Dayanımlı Betonlar: 200 kgf/cm2’ nin altında basınç dayanımı olan
betonlardır.
• Normal Dayanımlı Betonlar: 200–400 kgf/cm2’ lik basınç dayanımına sahip
betonlardır.
• Yüksek Dayanımlı Betonlar: 400 kgf/cm2’ den fazla basınç dayanımına sahip
betonlardır.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
15
2.3. Asfalt ve Bitüm
Petrol; gaz, sıvı ve katı halde bulunan hidrokarbonlara verilen genel adıdır.
Sıvı hidrokarbonlara ham petrol, gaz halindekilere doğal gaz, katı olanlara ise
bileşimlerine göre asfalt-parafin veya bitüm adı verilmektedir. Kuyudan çıkarılan
ham petrolün damıtma işleminden sonra bileşenlerine ayrılmasıyla asfalt, parafin,
benzin v.s. elde edilir. Bu işlemden sonra da normal hava sıcaklığında
kullanılmayacak kadar katı olan bitüm; benzin, mazot, gazyağı ve bunlardan farklı
bir teknik olan su ile karıştırılarak inceltilir ve kullanılacak hale getirilir. Asfalt;
havaalanlarında ve karayollarında beton asfalta bağlayıcı olarak kullanıldığı gibi,
ayrıca su yalıtımında, elektrik sanayinde, karo ve parke döşemesinde yapıştırıcı
olarak da kullanılmaktadır. Asfaltları aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz
(www.insaatmühendisliği.net.).
• Okside asfalt (blown asfalt)
• Sıvı petrol asfaltları
• Asfalt emülsiyonları
Bitüm, baskın hidrokarbon kökenli yapıdan oluşmakla birlikte içeriğinde
hidrojen, çok az miktarda sülfür, oksijen ve nitrojen bulunmaktadır. Çeşitli kökenli
ham petrollerden üretilmiş bitümlerin elementsel analizleri yapılmış olup,
çoğunluğunun aşağıdaki bileşimde olduğu görülmüştür. Çizelge 2.1.’de bitümün
kimyasal içeriği verilmiştir.
Çizelge 2.1. Bitümlerin kimyasal içeriği (www.insaatmühendisliği.net.).
Element % Değeri
Karbon 82–88
Hidrojen 8–12
Sülfür 0–6
Oksijen 0–1.5
Nitrojen 0–1
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Başak Burcu GEZER
16
Bir bitümün kimyasal bileşimi oldukça karmaşık olup bunun jeolojik
özelliklere etkisini saptamak oldukça güçtür. Bitüm fraksiyonları; solvent
ekstraksiyon, kromatografi, adsorbsiyon, moleküler destilasyon yöntemleri ile
saptanmaktadır (www.insaatmühendisliği.net.).
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
17
3. MATERYAL ve METOD
Bu bölümde, Mersin İli, Camili Köyü, İçmeler Mevkiin de bulunan
kireçtaşlarının beton ve asfalt plenti olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi konulu
tez çalışması hakkına kullanılan kireçtaşı, çalışma yapılan saha hakkında genel
jeolojik bilgi, asfalt plentinde kullanılacak agreganın standartları ve uygulanan
deney metotları, beton yapımında kullanılacak agregaların standartları ve uygulanan
deney metotları hakkında bilgi verilmiştir.
3.1. Materyal
Bu tezin yapımında kullanılan materyallerin hangi standartlarda olması
gerektiği, kullandığımız malzemenin temin edildiği yer ve çalışma alanı hakkında
bilgi verilmiştir.
3.1.1. Çalışma Alanı Hakkında Bilgi
Çalışmada kullanılan kireçtaşlarının temin edildiği alan, Mersin İli Çelebili
Köyü İçmeler Mevkiidir. Çalışma alanı şehir merkezine 20 km mesafede olup,
Camili Köyünün kuzeyinde kalmaktadır. Çelebili mevkiinin kuzey batısında
Dalakderesi, güney doğusunda Hebili tam kuzeyinde ise Musalı Köyü
bulunmaktadır. Topografik olarak çalışma alanı Mersin O 33 a1 paftasın da
bulunmaktadır. İçmeler Mevkiinin kuzeyinde Kale Tepe, kuzey doğusunda Taşlı
Tepe mevkii bulunup, Zeytinli Tepe, Yassı Tepe ve Pınar Alanı üçgeni arasın da
kalmaktadır. Çalışma alanının yer bulduru haritası şekil 3.1.’de verildiği gibidir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
18
Şekil 3.1. Çalışma alanının yer bulduru haritası
Çalışma alanına ait görüntüler Şekil 3.2 ‘de verildiği gibidir, Şekil 3.3. ‘de ise
sahaya ait uydu görüntüsü sunulmuştur.
Şekil 3.2. Çalışma alanına ait bir görüntü.
Çalışma Alanı
3. MATERYAL VE METOD Ba ak Burcu GEZER
19
ekil 3.3. Çal ma alan n n uydu görüntüsü
Çal ma alan n n topografik görüntüsü ise ekil 3.4.’de verilmi tir.
643000 644000 645000
643000 644000 645000
4086000
4087000
4088000
4086000
4087000
4088000
ekil 3.4. Çal ma alan na ait O 33a 1- O 33 a 2 paftalar
Çal ma Alan
K
Çal ma Alan
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
20
3.1.2. Agrega
Bu çalışmada kullanılan agrega; Mersin ili Camili Köyü, içmeler mevkiinde
bulunan kireçtaşlarından elde edilmiştir. Bu çalışmada kaba agrega, ince agrega ve
filler malzeme olmak üzere üç boyutta agrega kullanılmıştır. Bu agregalar fiziko-
mekanik deneyler, kimyasal analiz, ve Marshall dizaynı ve petrografik analizde
kullanılmıştır.
• Kaba Agreganın (Çakıl) Fiziksel Özellikleri
Kullandığımız kaba agreganın hacim özgül ağırlığı 2.674 gr/cm3 ’ dir. Su
emme oranı % 0.49 olarak belirlenmiştir (Karayolları Laboratuarı, 2008).
• İnce Agreganın (Kum) Fiziksel Özellikleri
Kullandığımız kaba agreganın hacim özgül ağırlığı 2.663 gr/cm3 ’ dir. Su
emme oranı % 1,79 olarak belirlenmiştir (Karayolları Laboratuarı, 2008).
3.1.2.1.Marshall Dizaynı İçin Kullanılan Agrega Özellikleri
Marshall dizaynı yapılırken kullanılan agreganın standartları bitümlü temel,
binder ve aşınma tabakaları için ayrıdır. Bu tabakalar için kullandığımız agrega ve
özellikleri ‘Karayolları Teknik Şartnamesi 2006’da verilen şartname değerleri esas
alınarak düzenlenmiştir .
3.1.2.1.(1). Bitümlü Temel Tabakasında Kullanılan Agrega
Bitümlü Temel Tabakası için agrega, kırmataş çakıl veya bunların
karışımından ibaret olacaktır. Karışım içindeki kırma taş temiz sağlam sert ve
dayanıklı danelerden ibaret olacak, bütün malzemede kil topakları, bitkisel maddeler
ve diğer zararlı maddeler bulunmayacaktır. Gradasyon kaba agrega, ince agrega ve
mineral fillerin düzgün bir derecelenme verecek şekilde belli oranlarda
karıştırılmasından oluşacaktır (Karayolları teknik şartnamesi, 2006). Karışım
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
21
agreganın gradasyonu Çizelge 3.1’de verilen gradasyon limitlerinden birine
uyacaktır.
Çizelge 3.1. Bitümlü temel tabakası için şartname limitleri (Karayolları teknik şartnamesi,2006).
Agrega en az üç tane grubu halinde hazırlanacaktır. Kaba Agrega, İnce
Agrega, ve Mineral Filler şartname değerlerine göre aşağıdaki gibi incelenecektir.
Kaba agrega; kırmataş, kırma çakıl veya bunların karışımından oluşacaktır. Kaba
agrega; agrega karışımının 4.75 mm (No:4)’ lik elek üzerinde kalan kısmından
meydana gelmektedir. Kaba agreganın uyması gereken şartname değerleri aşağıdaki
gibidir.
• Bitümlü Temel Tabakası İçin Kaba Agreganın Özellikleri
Kaba agrega; kırmataş, kırma çakıl veya bunların karışımından oluşacaktır.
Kaba agrega, agrega karışımının 4.75 mm (No:4) lik elek üzerinde kalan kısmından
meydana gelmektedir. Kaba agreganın uyması gereken şartname değerleri aşağıdaki
Elek No Elek Boyu
Tip A Tip B İnch Boyut
1 (11/2’’) 37.5 mm 100 100
2 (1’’) 25 mm 72–100 80–100
3 (3/4’’) 19 mm 60–90 70–90
4 (1/2’’) 12.5 mm 50–78 61–81
5 (3/8’’) 9.5 mm 43–70 55–75
6 (No:4) 4.75 mm 30–55 42–62
7 (No:10) 2.00 mm 18–42 30–47
8 (No:40) 0.425 mm 6–21 15–26
9 (No:80) 0.180 mm 2–13 7–17
10 (No:200) 0.075 mm 0–7 1–8
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
22
gibidir. Çizelge 3.2’ de kullanılan kaba agreganın fiziksel ve mekanik özellikleri
verilmiştir.
Çizelge.3.2. Bitümlü temel tabakası için kaba agregada aranan özellikler (Karayolları teknik şartnamesi, 2006).
• Bitümlü Temel Tabakası İçin İnce Agreganın Özellikleri
Kırılmış elenmiş taş, çakıl veya kum ile bunların karışımından oluşacaktır.
İnce agrega karışımının 4.75 mm (No:4) lik elekten geçip 0.075 mm (No:200) elek
üzerinde kalan kısmı olup temiz, sağlam ve dayanıklı olacaktır. Çizelge 3.3.’de İnce
agreganın özellikleri verilmiştir.
Çizelge 3.3. Bitümlü temel tabakasında ince agreganın özellikleri (Karayolları teknik şartnamesi, 2006)
Özellik Deney Metodu Şartname Limitleri
Organik Madde Miktarı Max.%
TS 3673 (AASHTOTO-194)
0-1 (Renk Skalası) (0.5)
Deney Şartname Limitleri
Deney Standardı
Aşınma Kaybı (Los Angeles )
Max (%) 35
TS 3694
(ASTM C-13)
Donma Ve Çözülmeye Karşı
dayanıklılık;
(Donma Deneyi ile ) Kayıp Max ( %)
12 TS 3655
(ASTM C-88)
Yassılı İndeksi, Mak.( %)
35 TS 9582
Su Absorbsyonu , Max (%) 2.5
TS 3526
(ASTM C-127)
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
23
• Bitümlü Temel Tabakası İçin Mineral Fillerin Özellikleri
Mineral filler, genel anlamı ile 0.425 mm (No:40) elekten geçip, ağırlıkça en
az % 70 ‘i 0.075 mm (No:200) elekten geçen malzeme olarak tanımlanır. Mineral
fillerin gradasyon limitleri aşağıdaki gibi olmalıdır. Mineral filler için istenen
özellikler Çizelge 3.4.’ de verilmiştir.
Çizelge 3.4. Mineral fillerin gradasyon limitleri (Karayolları teknik şartnamesi, 2006) Elek Özelliği
Ağırlıkça % Geçen Elek No Elek Boyu
(No:40) 0.425 mm 100
(No:200) 0.075 mm 70-100
3.1.2.1.(2). Asfalt Betonu Binder ve Aşınma Tabakalarında Kullanılan Agrega
Asfalt betonu genel anlamı ile Aşınma Tabakasını, Binder Tabakasını veya
bunların her ikisini birden kapsar. Binder ve aşınma tabakaları; agrega kırmataş çakıl
veya bunların karışımından ibaret olacaktır.
Karışım içindeki kırma taş temiz sağlam sert ve dayanıklı danelerden ibaret
olacak, bütün malzemede kil topakları, bitkisel maddeler ve diğer zararlı maddeler
bulunmayacaktır. Binder Tabakası ve aşınma tabakaları için Karayolları
Şartnamesin de belirlenmiş olan gradasyon limitleri Çizelge 3.5 ve Çizelge 3.6’. da
verildiği gibidir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
24
Çizelge 3.5. Binder tabakası için gradasyon limitleri (Karayolları teknik şartnamesi, 2006)
Çizelge 3.6. Aşınma tabakası için gradasyon limitleri (Karayolları teknik şartnamesi, 2006)
Elek No Elek Boyu
% Geçen İnch mm
1 (1’’) 25 mm 100
2 (3/4’’) 19 mm 80 – 100
3 (1/2’’) 12.5 mm 58 – 80
4 (3/8’’) 9.5 mm 48 – 70
5 (No:4) 4.75 mm 30 – 52
6 (No:10) 2.00 mm 20 – 40
7 (No:40) 0.425 mm 8 – 22
8 (No:80) 0.180 mm 5 – 14
9 (No:200) 0.075 mm 2 – 7
Elek No Elek Boyu
Tip1 Tip 2 İnch mm
1 (3/4’’) 19 mm 100
2 (1/2’’) 12.5 mm 83 – 100 100
3 (3/8’’) 9.5 mm 70 – 90 80 – 100
4 (No:4) 4.75 mm 40 – 55 55 – 72
5 (No:10) 2.00 mm 25 – 38 36 – 53
6 (No:40) 0.425 mm 10 – 20 16 – 28
7 (No:80) 0.180 mm 6 – 15 8 – 16
8 (No:200) 0.075 mm 4 – 10 4 – 10
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
25
• Binder ve Aşınma Tabakaları İçin Kaba Agreganın Özellikleri
Kaba agrega; kırmataş, kırma çakıl veya bunların karışımından oluşacaktır. Kaba
agrega ; agrega karışımının 4.75 mm (No:4) lik elek üzerinde kalan kısmından
meydana gelmektedir. Kaba agreganın uyması gereken şartname değerleri binder ve
aşınma tabakaları için Çizelge 3.7’ de verildiği gibidir.
Çizelge 3.7. Kaba agreganın fiziksel ve mekanik özellikleri (Karayolları teknik şartnamesi, 2006).
Deney Şartname Limitleri
Deney Standardı Binder Aşınma
Aşınma Kaybı
(Los Angeles )
Max %
35
30
TS 3694
(ASTM C-13)
Donma Ve Çözülmeye
Karşı dayanıklılık;
(Donma Deneyi ile )
Max %
12
10
TS 3655
(ASTM C-88)
Yassılı İndeksi,
Mak. %
35
30 TS 9582
Su Absorbsyonu ,
Max %
2.5
2.0 TS 3526
(ASTM C-127)
• Binder ve Aşınma Tabakaları İnce Agreganın Özellikleri
Kırılmış elenmiş taş, çakıl veya kum ile bunların karışımından oluşacaktır.
İnce agrega agrega karışımının 4.75 mm (No:4) lik elekten geçip 0.075 mm (No:200)
elek üzerinde kalan kısmı olup temiz, sağlam ve dayanıklı olacaktır.Binder ve aşınma
tabakaları için istenen ince agreganın özellikleri Çizelge 3.8’ de belirtildiği gibidir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
26
Çizelge 3.8. İnce agreganın özellikleri (Karayolları teknik şartnamesi, 2006)
Özellik
Şartname Limitleri Deney
Standardı Binder Aşınma
Organik Madde Miktarı Max.%
0-1
(Renk Skalası) (0.5)
Bulunmayacak
TS 3673
• Binder ve Aşınma Tabakaları İçin Mineral Fillerin Özellikleri
Mineral filler, genel anlamı ile 0.425 mm (No:40) elekten geçip, ağırlıkça en
az % 70 ‘i 0.075 mm (No:200) elekten geçen malzeme olarak tanımlanır. Aşınma ve
binder tabakaları için,mineral fillerin gradasyon limitleri Çizelge 3.9’ da belirtildiği
gibi olmalıdır.
Çizelge 3.9. Mineral Fillerin Gradasyon Limitleri (Karayolları teknik şartnamesi, 2006).
Elek Boyu Elek No Ağırlıkça % Geçen
0.425 mm (No:40) 100
0.075 mm (No:200) 70-100
Çalışmada, şartname değerlerinde istenen niteliğe uygun agrega
kullanılmıştır. Kullanılan diğer bir materyal olan bitüm malzemesinin özellikleri ise
şu şekilde verilmiştir.
3.1.2. Bitüm
Marshall dizaynında kullandığımız bitüm Karayolları 5. Bölge Müdürlüğün’
den (Mersin) temin edilmiştir. Kullandığımız bitüm 60/ 70 penetrasyonlu olup bu
değer bölgelerin iklim durumları göz önüne alınarak değişiklik gösteren bir değerdir.
Çukurova Bölgesinde Karayolları 5. Bölge Müdürlüğü’nün tespit ettiği ve kullandığı
bitüm değeri 60/ 70 penetrasyonludur. Biz de çalışmamız da bu bitüm değeri
kullanılmıştır.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
27
FİZİKO-MEKANİK DENEYLER
MARSHALL DENEYİ
KİMYASAL ANALİZ
DENEYLER
3.2. Metod
Bu bölüm de çalışmalarda kullanılan kireçtaşının, yol yapımında ve beton
üretiminde ve kullanılabilirliğini incelemek için kullanılan deney metotları
anlatılmıştır. İncelediğimiz kireçtaşlarından elde edilen agregalar üzerinde, beton
üretiminde kullanılabilirliğini belirlemek için fiziko-mekanik deneyler ve kimyasal
analiz, yol yapımında kullanılabilirliğini belirlemek için Marshall dizaynı,
yapılmıştır. Bu durum Şekil 3.5’ de şematik olarak gösterilmiştir.
Şekil.3.5. Deneylerin genel akım şeması
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
28
3.2.1. Fiziko - Mekanik Deneyler
Agrega deneyleri; kullandığımız agreganın fiziksel, mekanik ve petrografik
özelliklerini öğrenmek amacı ile aşağıda belirtilen deney metotları ile yapılmıştır.
3.2.1.1 Agregalardan Numune Alma ve Deney Numunesi Hazırlama Yöntemi
Numune: Kullanım amacına göre ilgili standartlarda belirtilen deneylerin
uygulanabilmesini sağlayan nicelik ve nitelikteki agregadır (TS 707, 1980). Deney
numunesi: Uygun yöntem ile küçültülerek, uygulanacak deney için yeterli miktara
indirilmiş numune kümesi ve numune kümeler topluluğudur (TS 707, 1980).
Agregalardan alınacak numunelerin alım şekli ve miktarı malzemenin gerçek
karakterini ve durumunu örnekleyecek tarzda olması gerekmektedir.
3.2.1.1. (1) . Taş Ocaklarından Numune Alma
Taş ocaklarında veya yataklarında yapı ve renk bakımından farklılıklar
mevcut olabilir. Bundan dolayı taş ocaklarından alınacak agrega numuneleri değişik
renk ve yapı gösteren her tabakanın hava ile temas etmemiş olan kısmından alınır.
3.2.1.1. (2). Deney Numunesi Hazırlama
Deney yapılacak agrega numunesinde aranacak en önemli özellik,
malzemenin alındığı kaynağın her türlü özelliklerini temsil etmesidir. Agrega
numunelerinin, kaynağın her türlü özelliğini temsil eden ve uygulanacak deney için
yeterli miktara indirilmesi iki yöntem ile yapılabilir. Deney numuneleri, numuneleri
dörde bölerek küçültme (çeyrekleme) yöntemi uygulanarak veya bölgeç kullanılarak
elde edilir. Dörde bölerek küçültme ile deney numunesi elde etme yöntemi: Numune
önce temiz ve sert bir zemin üzerine yayılır. Ayrışmayı önleyebilmek için agrega
nemlendirilir (veya kurutulur), doygun kuru yüzeye yakın duruma getirilir. Taban
çapı yüksekliğinin yaklaşık dört katı olan kesik koni şeklinde biçimlendirilir. Daire
şeklindeki alan bir malanın kenarı ile dört eşit kısma bölünür ve kısımlar A, B, C, D
olarak adlandırılır. Bu kısımlardan çapraz iki danesi diğer deneylerde kullanılmak
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
29
üzere alınır. Geriye kalan iki parça iyice karıştırılır, numune yeterli miktara
indirilinceye kadar çeyrekleme yöntemi devam eder (TS 707, 1980). Dörde bölerek
küçültme (çeyrekleme) yöntemi Şekil 3.6. gösterilmiştir.
Şekil 3.6. Numune almada çeyrekleme yöntemi
Bölgeç ile deney numunesi elde etme yöntemi; Bölgeç, içinde birbirine
paralel olan ve numunenin maksimum dane boyutuna bağlı olarak anma çapı değişik
olan düşey yarıklar bulunan kutudur. Esas numune tüm yarıklar boyunca bölgecin
üzerine dökülür ve böylelikle iki toplama kabının içinde eşit miktarda toplanır ve
böylece iki parçaya bölünmüş olur. Toplama kaplarının birisinin içindeki malzeme
diğer deneylerde kullanılmak üzere ayrı yere alınır. Numune yeterli miktara
indirilinceye kadar bölme işlemine devam edilir.
3.2.1.2. Fiziksel Özelliklerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler
Bu özelliklerin belirlenmesi elek analizi, su emmeiçin aşağıdaki deneyler
yapılmıştır. ve nem oranı, yassı malzeme oranı, çok ince malzeme muhtevesı
deneyleri yapılmıştır.
3.2.1.2.(1 ). Elek Analizi
Elek analizi deneyi, agregaların dane büyüklüğü dağılımının belirlenmesi
metodunu kapsar (TS 3530 EN 933–1, 1999). Agrega numunesi içerisindeki
danelerin büyüklüklerine göre dağılımına gradasyon, agregada danelerin dağılımını
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
30
gösteren eğriyede gradasyon eğrisi denir. Elek analizi, ince ve kaba agreganın
gradasyonunu tayin etmek için yapılır. Agreganın içermiş olduğu her sınıf
malzemenin birbirini dolduracak nitelikte olması gerekmektedir. Bu nedenle
gradasyonun belirlenmesi için elek analizi deneyi önemli bir deneydir. Ayrıca elek
analizi deneyi ile incelik modülü ve iri agreganın maksimum dane boyutu tespit
edilir. Elek analizi deneyinde, araziden alınan tüvanan agrega havada kurutulduktan
sonra, agrega numunesi önce 4 nolu elekten elenerek iri ve ince agrega olarak ikiye
ayrılır. 4 nolu elek üzerinde kalan çakıl boyutundaki malzeme 1 1/2, 1, 3/4, 3/8 nolu
kare delikli elekten geçirilir (4 nolu elek üzerinde kalan malzeme buna dahilidir).
Eleme işlemi bitikten sonra elekler tel fırçayla temizlenerek her elek üzerinde kalan
malzeme tartılır. 4 nolu elek altında kalan ince agrega (kum) 8, 16, 30, 50, 100 nolu
eleklerden elenerek artanı tepsi içinde kalmak suretiyle her elek üzerinde kalan
malzeme tartılır ve % kalan miktarları hesaplanır. % kalan miktar Eşitlik 3.1’den
hesaplanır. Çalışmalarda Amerikan Elek sistemi kullanılmıştır. Çizelge 3.10 de bu
elek sistemi verilmiştir.
% Kalan = Miktarı Numune Toplam
Kalan Elekte100× (3.1.)
Elek analizi sonucunda her elekten geçen yığışımlı ağırlık yüzdeleri hesaplanır.
Yığışımlı ağırlıkları toplam ağırlığın yüzdesi haline çevrilerek elekten geçen
yığışımlı ağırlık yüzdesi bulunur. İncelik modülü, agreganın gradasyonunun bileşimi
hakkında bilgi veren tek sayıdır. İncelik modülü delik açıklığı birbirinin iki misli
artan elekler üzerinde kalan malzemenin yığışımlı yüzdeler toplamının yüze
bölünmesiyle elde edilen rakamdır. Agrega daneleri küçüldükçe incelik modülü
azalır, daneler irileştikçe incelik modülü büyür. İncelik modülü (İM) Eşitlik 3.2 ’den
hesaplanır.
İM = 100
Yüzdesi Yıığışımln AgregalarıKalan ÜzerindeElek∑ (3.2.)
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
31
Çizelge 3.10. Amerikan elek sistemi
Şekil 3.7.’ de ise bu deneyin yapımında kullanılan elek sisteminden bir
görüntü verilmiştir.
Amerikan Elekleri (ASTM)
Elek No Boyut
(11/2’’) 37.5 mm
(1’’) 25 mm
(3/4’’) 19 mm
(1/2’’) 12.5 mm
(3/8’’) 9.5 mm
(No:4) 4.75 mm
(No:8) 2.38 mm
(No:10) 2.00 mm
(No:16) 1.19 mm
(No:20) 0,84 mm
(No:30) 0.59 mm
(No:40) 0.425 mm
(No:50) 0.297 mm
(No:80) 0.180 mm
(No:100) 0,149 mm
(No:200) 0.075 mm
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
32
Şekil 3.7. Kullanılan elek sistemine ait bir görüntü (Karayolları araştırma laboratuarı, 2008)
3.2.1.2. (2). Özgül Ağırlık Deneyleri ve Su Emme Oranları
Bu deney agrega numunesinin özgül ağırlık ve su emme oranını
belirleyebilmek için uygulanan deney yöntemlerini kapsar (TS 3526, 1980).
Özgül ağırlık: Belli hacim ve sıcaklıktaki bir malzemenin havadaki ağırlığının
aynı hacim ve sıcaklıktaki damıtık suyun havadaki ağırlığına oranıdır.
Doygun kuru yüzey: Agreganın, yapısındaki boşlukların su ile dolu, yüzeyin
kuru olduğu durumdur.
Su emme deneyi; YKSD (Yüzey kuru suya doygun) agreganın, kuru agregaya
göre içerdiği su oranını belirlemek için yapılmaktadır. Deneyde agrega örneği, 24
saat su içinde bekletildikten sonra tane yüzeyleri kurutularak YKSD hale getirilip ve
tartılmaktadır. Daha sonra örnek 110±5°C’de etüvde sabit tartıma gelinceye kadar
kurutulup tartılır. Deney sonunda örneğin, doygun kuru yüzey ağırlığından
kurutulmuş ağırlığının çıkarılması ile elde edilen değerin, kuru örnek ağırlığına
oranı, agreganın su emme değerini vermektedir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
33
Agregaların su emme yeteneği boşluk hacimlerinin oranı ile ilgili olmaktadır.
Boşluklu olan agregalarda su emme oranı fazla olmaktadır. Su emme oranı fazla olan
agreganın dona karşı dayanımında düşük olacaktır. Bundan dolayı, beton
karışımlarında ve karayolu yapımında kullanılacak agregalarda su emme oranının
düşük olması istenmektedir.
Agreganın özgül ağırlık değerinin önemi; betonda yer alabilecek malzeme
miktarlarının hesaplanmasında kullanılmaktadır. Bu deneyin yapımında TS 3526
veya ASTM C 127 ve ASTM C 128 standardı takip edilebilir. Şekil 3.8.’ de tel
sepete konulan agrega numunesinin tartımı gözükmektedir.
Şekil 3.8. Tel sepete konulan agrega numunesinin tartımı (Karayolları araştırma laboratuarı, 2008)
• Kaba Agregalar İçin Özgül Ağırlık ve Su Emme Oranı Deneyi
(TS 3526, 1980) Standardı kullanılarak kaba agrega su absorpsiyonu ve özgül
ağrılığı belirlenmiştir. Bu deneyde numunenin karışım gradasyonunu temsil etmesine
dikkat edilmelidir. Deney şu şekilde gerçekleştirilmiştir:
1. Hazırlanan numune yıkanarak su içinde 24 saat bekletilir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
34
2. Su içerisinden çıkarılan numune emici özelliğe sahip olan bir bez üzerine
yayılarak agrega daneleri teker teker kurulanır. Yüzey kuru-suya doygun hale
gelmiş agrega numunesi tartılır
3. Tel sepete konulan agrega numunesinin 25±1 oC sıcaklıktaki suda tartımı yapılır
(Ck).
4. Numune tel sepet içinden bir tepsiye boşaltılarak 110±5 oC’lik etüvde sabit
ağırlığa kadar kurutulur. Etüvden çıkartılan numune 1 ile 3 saat arasında oda
sıcaklığında soğutularak tartılır (Ak).
5. Özgül ağırlık değerleri ve su absorpsiyon yüzdesi eşitlik 3.3, 3.4, ve 3.5’ de
verildiği gibi hesaplanır.
Hacim Özgül Ağırlık =kk
k
CBA−
(3.3.)
Zahiri Özgül Ağırlık = kk
k
CAA−
(3.4.)
Absorbsyon Yüzdesi = 100A
AB×
− (3.5.)
Burada;
Ak =Kuru numune ağırlığı (gr)
Bk=Yüzey Kuru-Suya Doygun numune ağırlığı (gr).
Ck= Yüzey Kuru-Suya Doygun numunenin sudaki ağırlığı (gr).
• İnce Agregalar için Özgül Ağırlık Deneyleri ve Su Absorpsiyonu
(TS 3526, 1980). metodu kullanılarak ince agrega su absorpsiyonu ve özgül ağırlığı
şu şekilde belirlenir:
1. Karışım gradasyonunu temsil edecek şekilde en az 500 gr agrega kullanılır.
2. 200 nolu elekten yıkanan malzeme bir tepsi içine alınarak üzeri su ile kaplanır ve
24 saat bekletilir. Daha sonra ince malzeme kaybına neden olmayacak şekilde
suyu süzülür ve absortif olmayan düzgün bir yüzey üzerine serilir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
35
3. Numuneyi yüzey kuru-suya doygun hale getirebilmek için sıcak hava akımı
karşısında devamlı karıştırılarak kurutma işlemine tabi tutulur. Bu işleme
malzeme serbest dökülebilir hale gelinceye kadar devam edilir. Bu anı tespit
etmek için koni metodu uygulanır.
4. Yüzey kuru suya doygun hale gelen yaklaşık 500 gr numune piknometre içine
konarak tartılır (Ci).
5.Üzerine numune yüzeyini kaplayacak seviyede su ilave edilir. Hava kabarcıklarının
çıkması için piknometre her iki yönde 15–20 dakika çalkalanır.
6. Daha sonra piknometrenin boş kısmı işaret çizgisine kadar su ile doldurulur. 25 ±
1 oC sıcaklıktaki su banyosunda bekletilir. Su ve malzeme sıcaklığı 25 oC’ye
ulaştığında piknometre su banyosundan çıkarılıp kurulanır ve tartılır (Di).
7. İnce agrega piknometreden bir tepsiye boşaltılır ve 110 ±5 oC’lik etüvde sabit
ağırlığa kadar kurutulur. Etüvden çıkarılan numune soğutularak tartılır (Ei).
8. İnce agreganın özgül ağırlık ve su absorpsiyon yüzdesi eşitlik 3.6, 3.7, ve 3.8 de
verildiği gibi hesaplanır.
Hacim Özgül Ağırlık = iii
i
DACBiE
−−+ (3.6.)
Zahiri Özgül Ağırlık = DiEiBi
Ei−+
(3.7.)
Absorbsyon Yüzdesi % = 100xE
EACi
iii −− (3.8)
Burada;
Ai: Piknometre ağırlığı (gr)
Bi: 25 0C deki su dolu piknometre ağırlığı (gr)
Ci: Piknometre ve doygun-yüzey kuru numune ağırlığı (gr)
Di: 25 0C deki numune ve su dolu piknometre ağırlığı (gr)
Ei: Kuru numune ağırlığı (gr)
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
36
• Mineral Filler Zahiri Özgül Ağırlığının Tayini
Filler malzemelerinin zahiri özgül ağırlıkları (TS 3526, 1980) metodu
kullanılarak şu şeklide belirlenir:
1. 110±5 oC’lik etüvde sabit ağırlığa kadar kurutulan filler malzemesi şişenin üçte
biri dolacak şekilde piknometrenin içerisine konularak tartılır (Cf ) .
2. Piknometre yarısına kadar su doldurulur ve en az 5 dk, yaklaşık 50 mbar vakum
sağlayan desikatör içerisinde bırakılarak havası alınır.
3. Daha sonra piknometre tamamen su ile doldurularak 25±1 oC’lik su banyosunda
en az 60 dak. bekletilir. Su banyosundan çıkarılır ve kurulanarak tartılır (Df ).
4. Fillerin zahiri özgül ağırlığı eşitlik 3.9’ da verildiği gibi hesaplanır. ( Gf )
Zahiri Özgül Ağırlık = ( ) ( )ffff
ff
CDABAC
−−−−
(3.9)
Burada;
Af: Piknometre ağırlığı (gr)
Bf: 25 OC deki su dolu piknometre ağırlığı (gr)
Cf: Piknometre ve doygun-yüzey kuru numune ağırlığı (gr)
Df: 25 OC deki numune ve su dolu piknometre ağırlığı (gr)
3.2.1.2. (3). Agregada Yassı Malzeme Oranı Tayini
Agregalardaki yassı madde oranını belirlemek için; TS 9582 EN 933–3
standardı kullanılmaktadır. Bu deneyde; 4mm ile 80mm göz açıklıklı elekler arasında
kalan malzemelerden, standartlarda belirtilen oranda örnek alınır.
Deney numunesi 110±5°C deki etüvde sabit tartıma gelinceye kadar
kurutularak, tane büyüklüğü sınıflanarak tartılmaktadır. (MO) Daha sonra örnek ait
olduğu sınıfa göre silindirik çubuklu eleklerde elenmekte ve çubuklu elekten geçen
her tane büyüklüğü tekrar tartılmaktadır. Bu ağırlığın ilk ağırlığa oranı agregada
yassı malzeme oranını vermektedir. Ölçülen tane boyutları arasındaki oran, 0,6’dan
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
37
küçük olduğu durumlarda malzeme yassı olarak kabul edilmektedir. Agregadaki
yassı malzeme oranının çok olması betonda pürüzlü bir yüzeye ve su ihtiyacının
artmasına neden olacaktır. Karayollarında, yassı agrega oranının çok fazla olması,
yolun dayanım özelliklerinin düşük olmasına sebep olmaktadır. Dane büyüklüğü,
8mm’den büyük agrega tanelerinde kusurlu tanelerinin oranı % 50’den fazla
olmamalıdır. Bunun için agregaların tane boyutları mümkün olduğunca orantılı
olması istenmektedir.
Sonuçlar deney formlarına kayıt edilmelidir. Bütün di/Di tane büyüklüğü
fraksiyonu kütleleri toplamı hesaplanır ve M1 olarak kaydedilir. Çubuklar arası
açıklığı Di /2 olan elekten geçen di/Di tane büyüklüğü fraksiyonlarının herbirindeki
tanelerin kütlelerinin toplamı hesaplanır ve M2 olarak kaydedilir. Toplam yassılık
endeksi FI eşitlik 3.10’ da verildiği gibi hesaplanır.
FI = 100 x M M1
2 (3.10)
Burada;
M1: Her tane büyüklüğü fraksiyonundaki tanelerin toplam kütlesi, g
M2: Her tane büyüklüğü fraksiyonun çubuklar arası açıklığı Di/2 olan çubuklu
eleklerden geçen tanelerin toplam kütlesi, g
• Toplam yassılık endeksi (FI), en yakın tam sayıya yuvarlatılarak kayıt edilir.
• Her tane büyüklüğü fraksiyonunu yassılık endeksi (Fi), istendiğinde, eşitlik
3.11’den yararlanılır.
Fi = 100 x Rimi
(3.11)
Burada;
Ri: Her bir di/Di tane büyüklüğü fraksiyonun kütlesi , gr
mi: Her tane büyüklüğü fraksiyonun çubuklar arası açıklığı Di/2 olan çubuklu
eleklerden geçen tanelerin toplam kütlesi,gr
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
38
Şayet Ri kütlelerinin toplamı ile işlem dışı bırakılan tane büyüklüğü
fraksiyonlarının kütlelerin toplamı MO kütlesinden %1’den fazla farklı ise diğer
deney kısmı kullanılarak deney tekrarlanır.
3.2.1.2. (4). Çok İnce Malzeme Muhtevası
Bu talimat, agregalardaki ince maddelerin tayinine dairdir. (TS 3530/ EN
933–1)
1. (0.-2) mm tane boyuna sahip, EN 932-2'ye uygun olarak azaltılmış, en az 200 gr
kısmi numuneyi (110 ± 5) °C' da sabit kütleye gelinceye kadar kurut ve soğumaya
bırakılır.
2. (500 ± 5) ml' lik damıtık veya demineralize suyu behere koy ve kurutulmuş deney
numunesi kısmını spatül ile karıştırarak behere ilave edilir.
3. Karıştırıcının pervanesini beher tabanından yaklaşık 10 mm yüksekte olacak
şekilde ayarla ve karıştırıcıyı (600 ± 60) devir/dakika hızda çalıştırılır.
4. Kronometreye basarak beherdeki malzemeyi 5 dakika süreyle karıştırılır.
5. Süzgeç kâğıdını boş bir beherin üstüne yerleştirilir.
6. (600 ± 60) devir/dakika hızda 5 dakika süreyle karıştırmadan sonra behere 5 ml
boya çözeltisi ilave et. Beherdeki malzemeyi (400 ±40) devir/dakika hızda en az
bir dakika karıştırılır.
7. Karıştırmadan sonra cam çubukla beherdeki süspansiyondan bir damla sıvı alarak
süzgeç kâğıdı üzerine bırakılır. Meydana gelen mavi renkli malzeme birikintisi
şeklindeki lekenin etrafında yaklaşık 1 mim’lik açık mavi renkli bir hale
oluşmalıdır. Hale oluşmazsa 5 ml daha boya çözeltisi ilave edip 1 dakika süreyle
(400 ± 40) devir/dakika hızda karıştırmaya devam et. Hale görününceye kadar
karıştırmaya, boya ilavesine ve aym şekilde süzgeç kâğıdı üzerine bir damla sıvı
bırakma işlemine devam edilir.
8. Eğer oluşan hale ilk 4 dakikada kaybolursa, 5 ml daha boya çözeltisi ilave edilir.
9. Hale, beşinci dakikada kaybolursa, 2 ml boya çözeltisi ilave et. Her iki durumda
da hale, 5 dakika süreyle varlığını sürdürünceye kadar deneyi yapmaya devam
edilir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
39
10. Deney numunesi kısmında, bir hale oluşturmaya yetecek miktarda ince tane
mevcut değilse, kaoliniti, boya çözeltisiyle birlikte aşağıda belirtildiği şekilde
ilave et. (110 ± 5) °C'ta sabit kütleye kadar kurutulmuş kaolinitten (30,0 ± 0,1) g,
behere ilave et. Daha sonra, V ml boya çözeltisini, behere ilave et. Burada V'=
30 MBĸ olup, 30 g kaolinit tarafından adsorplanan boya çözeltisinin hacmidir.
11. Beş dakika süreyle varlığını sündürebilen bir hale meydana getirmek için ilave
edilen boya çözeltisinin toplam hacmi (V1) kaydedilir.
12. Metilen mavisi değerini (Mb), aşağıdaki eşitlik ile hesaplanır:
13. Metilen mavisi değerini (Mb) 1,50 küçük olmalıdır. Burada eşitlik 3.12’den
yararlanılmıştır.
Mb = 100xVM
1
1 (3.12)
Burada; M1: Deney numunesi kısmının kütlesi, g. V1: İlave edilen boya çözeltisinin toplam hacmi, ml. dir.
3.2.1.3. Mekanik Özelliklerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler
Mekanik özelliklerin belirlenmesi için los Angeles, tek eksenli, basınç
dayanımı yapılmıştır. Deneylerin yapılış yöntemleri ve uygulanan standartlar
anlatılmıştır.
3.2.1.3.(1). Los Angeles (Aşınma) Deneyi
Los Angeles (aşınma) deneyi, iri agregaların parçalanma direncinin tayini için
uygulanan deney yöntemini kapsar (TS EN 1097–2, 2000). Los Angeles (aşınma)
deneyinde kullanılan cihaz iki tarafı kapalı, ekseni etrafında dönebilen, içi boş çelik
silindirden oluşmaktadır. Silindir içinde belirli ağırlıkta ve sayıda çelik bilyeler
mevcuttur. Los Angeles (aşınma) deneyi için 10–12,5 mm göz açıklı elekler arasında
kalan numuneden 3500 g, 12,5–14 mm göz açıklı elekler arasında kalan numuneden
1500 g olmak üzere toplam 5000 g numune yıkanarak 110± 5o C deki etüvde
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
40
değişmez ağırlığa gelinceye kadar kurutulur ve tartılır (M1). Cihaza önce 12 adet
çelik bilyeler, sonra etüv kurusu haline getirilmiş numune konur. Kapak kapatılır ve
cihaz 31 devir/dakika ila 33 devir/dakika arasında sabit hızda 500 devir döndürülür.
İşlem sonunda silindir içindeki agregalar tepsiye dökülür. Döküm sırasında agrega
kaybını önlemek için cihazdaki açıklık tepsinin tam üstüne getirilmelidir. Deney
numunesi 1,6 mm göz açıklı elekte elenerek elek üzerinde kalan numune tartılır
(M2). Burada; elekte kalan örnek ağırlığının daha önceki örnek ağırlığına oranı, %
olarak agregada meydana gelen aşınmayı göstermektedir. Beton ve karayolu
yapımında kullanılan agregalar atmosferik ve mekanik etkilerden dolayı aşınmaya,
parçalanmaya, ufalanmaya ve kırılmaya maruz kalmaktadırlar. Bu yüzden
agregaların kullanım yerlerine göre belli aralıklardaki sınır değerlerinde aşınmaya
karşı dayanıklı olması istenmektedir. (Türk Standardı, 1980).Bu deneyin yapımında
TS EN 1097–2 veya ASTM C 131 standardı takip edilebilir. Şekil 3.9.’da bu deneyin
yapıldığı los Angeles cihazına ait bir görüntü verilmiştir. Los Angeles aşınma oranı
eşitlik 3.13’den hesaplanır (TS EN 1097–2, 2000).
LA (%) = 100 x M
M- M1
21 (3.13)
Şekil 3.9. Los Angeles aşınma deneyinde kullanılan cihaz (Karayolları araştırma laboratuarı, 2008)
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
41
3.2.1.3. (2). Tek Eksenli Basınç Dayanımı
Basınç dayanımı, üzerlerine uygulanan basınç yüklerine karşı kayaçların
kırılmadan önceki, dayanma yeteneği olarak tanımlanır. Bu deneyde amaç, L/D oranı
2–2,5 olan düzgün geometrik biçimli kayaç örneklerinin (silindir, küp veya prizma
şeklinde), tek eksenli ve düşey olarak uygulanan yükler altında dayanım sınırlarının
bulunmasıdır. Kayaçların basınç dayanımının bulunması, hem sınıflama hem de
tasarım açısından oldukça gereklidir.
TS 699 1987’a göre tek eksenli basınç deneyi için en az 5 adet deney
numunesi kullanılmıştır. Bu deney için genellikle kenarları yaklaşık 70 mm olan küp
numuneler veya yükseklik çap oranı 2–2,5 boyutlu silindir karot numuneler
kullanılmaktadır.
Şekil 3.10. Boy ve Çapın Ölçülmesi
Bu deney sırasında numune üzerine düşey olarak yük uygulayabilecek ve bu
yükleri ölçebilecek bir hidrolik test makinesi ile bu makineye monte edilmiş küresel
baslık veya karot çapına uygun küresel yüzeyli çelik diskler veya silindirler
kullanılmaktadır. Hazırlanan silindir numuneler, test makinesinin ortasındaki
yükseltme plakasının üzerine merkezlenerek yerleştirilmektedir. Bu çalışmada tam
otomatik, bilgisayar kontrollü donanım kullanılmıştır (Şekil 3.11). Daha sonra
numune 5 ila 10 dakika arasında yenilecek şekilde (5–10 cm²/sn) sürekli olarak sabit
bir gerilim hızında yük uygulanır. Deney numunelerinin basınç uygulanacak
yüzeyleri birbirine paralel olmalıdır. Yük, basınç gerilmesi deney numunesi
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
42
kırılıncaya kadar uygulanır. Deney numunesinin yenildiği andaki yenilme yükü
göstergeden okunur (σb). Aşağıdaki formül yardımıyla da hesaplanır.
σ= Pk/A kgf/cm² (N/mm²) (3.14)
Burada;
σb= Tasın basınç mukavemeti (kgf/cm²), (N/mm²)
Pk= Kırılmaya sebep olan en büyük yük (kgf), (N)
A= Tasın yük uygulanan yüzünün alanı (cm²), (mm²)
Şekil 3.11. Tek eksenli basınç dayanımı deney cihazı (Karayolları araştırma laboratuarı, 2008)
3.2.1.4. Agreganın Fiziksel Etkenler Karşısındaki Dayanıklılığı
Donma-çözülme, ıslanma-kuruma, ısınma-soğuma gibi fiziksel olaylar
karşısında agrega taneleri hacim değişikliği göstermektedir. Gözenekleri suyla dolu
durumda olan agregada suyun donmasıyla agrega danelerinde çok büyük iç
gerilmelere neden olmaktadır. Hava sıcaklığının artması ile buz çözülmekte ve
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
43
böylece gerilme ortadan kalkmaktadır. Ancak donma-çözülme olayının çok sayıda
tekrarlanması durumunda agrega çatlayıp ufalanabilmektedir. Agrega gözeneklerinde
suyun donmasıyla yer alan bir başka olay şudur: suyla dolu gözeneklerin içerisindeki
suyun tamamı aynı anda donma göstermemektedir. Suyun bir miktarının buza
dönüşerek hacim artışı yapması nedeniyle henüz buzlaşmamış suyu gözenek
hacminden dışarıya iterek çok büyük bir hidrolik basınç yaratmaktadır. Bu basınç
çimento hamurunun çatlamasına yol açabilmektedir. Başta donma-çözülme olmak
üzere fiziksel etkenler karşısında agreganın göstereceği dayanıklılık, "fiziksel
etkenlere dayanıklılık" olarak adlandırılmaktadır.
Bu nedenle de uzun zaman hava tesiri altında kalan agregalarda don ve
çözülmeye karşı dayanımlarının belirlenmesi gerekmektedir. Agregalarda dona
dayanıklılık deneyi TS EN 1367–1 ve TS EN 1367–2 standartlarına göre normal ve
hızlandırılmış olarak iki ayrı yöntemle yapılmaktadır. Hızlandırılmış yöntemde
kimyasal çözeltiler (Mg2SO4 veya Na2SO4) kullanılır.
3.2.1.4. (1). Donmaya ve Çözülmeye Karşı Gösterilen Direncin Tayini
Bu deney, agreganın arka arkaya donma ve çözülme etkisine maruz
bırakılması halinde gösterdiği direncin tayini yöntemini kapsar (TS EN 1367–1,
2001). Dane büyüklüğü 8 mm ile 16 mm aralığında olan deney numunesinden
yaklaşık 3000 g alınır. Numune yıkanarak 110±5o C ‘deki etüvde kurutulur, ortam
sıcaklığına gelinceye kadar soğumaya bırakılır ve tartılır (M1). Deney numuneleri
içerisinde damıtık su bulunan metal kutuların içerisine konur ağzı kapatılır ve 24 saat
20o C’de atmosfer basıncı altında tutulur. Metal kutular düşük sıcaklık dolabı içine
yerleştirilir. Dolaptaki numuneler, aşağıdaki şekilde 10 defa donma-çözülme
döngüsüne tabii tutulur.
a) Sıcaklık, (150±30) dakikada (20±3) o C’tan 0 (sıfır)o C’a düşürülür ve (210±30)
dakika süreyle 0 (sıfır) o C’de tutulur.
b) Sıcaklık, (180±30) dakikada 0 (sıfır)o C’tan (-17.5±2.5) o C’a düşürülür ve en az
240 dakika süreyle (-17,5±2,5) o C’de tutulur.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
44
10 döngü tamamlandıktan sonra malzeme deney numunesi hazırlamak için kullanılan
alt elek büyüklüğünün yarısı kadar göz açıklığına sahip bir deney eleğinin üzerine
boşaltılır. Deney numunesi elek üzerinde elle yıkanır ve elenir. Elek üzerinde kalan
agrega 110±5o C’de sabit kütleye kadar kurutulur daha sonra ortam sıcaklığına kadar
soğutulur ve hemen tartılır (M2). Bu deneyin yapımında TS EN 1367–1 standardı
takip edilebilir. Donma çözülme sonunda kütle kaybı oranı eşitlik 3.15’den
hesaplanır (TS EN 1367–1, 2001).
F = 100 x M
M- M1
21 (3.15)
3.2.1.5. Zararlı Maddelerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler
Agrega danelerinin yüzeyinde ve aralarında çoğu zaman bazı yabancı
maddeler yer alabilmektedir. Bu zararlı maddelerin bir kısmı bağlayıcı maddenin
ayrışmasına veya genleşmesine neden olur ve betonun parçalanmasına yol açar. Bir
kısmı da agrega ve çimento arasında kuvvetli bir aderansın oluşmasına engel olur ve
betonun dayanımını azaltır (Şimşek, 2003b).
3.2.1.5. (1) Organik Madde İçeriği
Humuslu ve diğer organik maddeler ince dağılmış halde iken betonun
sertleşmesine ve de yol üst yapısına zarar verebilirler. Taneli halde bulundukları
zaman renk değişimine veya şişerek betonun yüzeyinde patlamalara, yolda
çatlamalara neden olabilirler (TS 706, 1980). İnce dağılmış, sertleşmeye zarar veren
organik maddelerin varlıkları hakkındaki bilgi, agreganın sodyum hidroksitle
muayenesinden elde edilir. Ancak, şeker ve benzeri maddelerin bulunup bulunmadığı
bu şekilde anlaşılamaz. Sodyum hidroksitle yapılan deneyde sıvı renginin renksizden
açık sarıya kadar olması halinde organik maddelerin önemli miktarda bulunmadığına
karar verilebilir.
Koyu sarı, kahverengi veya kırmızı rengin olması halinde, bu renklerin az
miktardaki taneli organik maddelerden meydana geldiği kuşkusu yoksa zararlı
miktarda organik maddelerin bulunduğuna karar verilebilir. Bu sınırlar, agreganın
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
45
tane sınıflarına ayrılmış olarak kullanılması halinde her bir tane sınıfına uygulanır.
Şüpheli hallerde söz konusu agrega ile beton yeterlik deneyi yapılmalıdır (TS 706,
1980).
Doğal agregada bulunan kömür veya diğer şişen organik maddelerin
yoğunluğu, mineral menşeli maddelerin yoğunluğu, mineral menşeli agrega
tanelerinin yoğunluğundan genellikle daha düşük olur. Bu nedenle görünümüne göre
ayıklanarak bulunan veya bunun yeterli sayılmadığı hallerde, 2,0 kg/dm3 yoğunluklu
sıvıda yüzdürülerek bulunan taneli organik maddeler miktarı ağırlıkta % 0,5 den çok
olmamalıdır. Bu sınırlar agreganın tane sınıflarına ayrılmış olarak kullanılması
halinde her bir tane sınıfına uygulanır (TS 706, 1980).
3.2.1.6. Alkali-Agrega Reaksiyonuna Sebep Olan Maddeler
Agregalar kimyasal etkisi olmayan tembel malzemeler olarak kabul
edilmektedir. Ancak, reaktif silika veya reaktif karbonat içeren bazı agregalar
betonun içerisindeki alkalilerle reaksiyona girebilmekte ve çok büyük genleşmelere
yol açabilmektedir. Reaktif silika içeren agregalarla alkaliler arasındaki reaksiyon
"alkali-silika reaksiyonu" olarak adlandırılmaktadır.
Opalin çörtler, kalkedonik çörtler, kuvarsitik çörtler, silisli kalkerler, silisli
dolomitler, dasitler ve tüfler, andezitler ve tüfler ve silisli şeyller reaktif silika içeren
kaya türleridir. Betonun içerisindeki alkaliler, betonda kullanılan çimentonun
içerisindeki alkaliden (Na2O ve K2O’den) kaynaklanmaktadır. Beton yapımında
kullanılacak agreganın reaktif silika içermemesi gerekmektedir (Erdoğan, 2003).
Petrografik incelemelerin yanı sıra, agregaların reaktif olup olmadıkları TS
2517, ASTM C 227 ve ASTM C 289 nolu standartlardaki deney yöntemleriyle
belirlenmektedir. Mevcut yöntemler arasında en çok kullanılanı harç çubuklarının
denendiği yöntemdir.
Bu yönteme göre, agrega kum boyutunda öğütüldükten sonra çimento ve
suyla karıştırılarak elde edilen harçtan 25x25x286 mm boyutlu numuneler
üretilmektedir. Harç numunelerinin boyu zaman içerisinde ölçülerek genleşme olup
olmadığı araştırılmaktadır. Harç numunelerinin boyu 3 ay sonra % 0.05’den veya 6
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
46
ay sonra %0.10’dan fazla olduğu takdirde, agreganın reaktif olduğu ve betonda
kullanılmasının zararlı olacağı sonucuna ulaşılmaktadır (Erdoğan, 2003).
3.2.1.7. Petrografik Tanımlama
Çalışmamızda kullanılan agrega numunelerinin ince kesitleri hazırlanmıştır.
Hazırlanan ince kesitler Çukurova Üniversitesi Maden Mühendisliği Laboratuarında
bulunan Polarizan Mikroskop kullanılarak agregaların mineralojik ve petrografik
özellikleri incelenmiştir.
Kireçtaşı örneğinden 5 adet ince kesit yaptırılmış ve polarizan mikroskopta
incelenmiştir. Aynı numuneden çeneli kırıcıdan geçirilerek irili ufaklı agrega elde
edilmiş ve özel mercekler takıldığında 500 kat büyütmeye kadar çıkabilen steoro
mikroskop altın da incelenmiş ve asit deneyine tabi tutulmuştur. Şekil 3.12 de
polarizan mikroskoba ait bir görüntü verilmiştir.
Şekil 3.12 Polarizan Mikroskop (Maden mühendisliği laboratuarı, 2008).
3.2.2. Marshall Deneyi
Marshall deneyi için TS 706 EN 12620 standardına uygun agrega kırmataş
standart deneyleri yapıldıktan sonra, binder tabakası, bitümlü temel tabakası ve
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
47
aşınma tabakası için ayrı ayrı gradasyonlardan meydana gelen agrega karışımı ve
değişen bitüm miktarları kullanarak elde edilen karışım ile bu tabakaları temsilen
briket yapılmaktadır. Bu deneyin amacı; elde edilen bu briketlerin dayanımını
ölçerek kullanılan agreganın standartlara uygunluğunu tespit etmektir.
Bu çalışmada Mersin ili Camili Köyü İçmeler Mevkiinde bulunan Kireçtaşları
kullanılmıştır. Deneyi Karayolları 5. Bölge Müdürlüğü Araştırma Binası
Laboratuarlarında (Mersin) yapılmıştır. Bitüm yine bu laboratuardan temin
edilmiştir.
Bu bölümde binder, bitümlü temel ve aşınma tabakaları ayrı ayrı incelenerek
buradaki gradasyonu oluşturan agregaların Karayolları Şartnamesinde yer alan
şartname değerleri, şartname bitüm değerleri ve yapım şartları şartname değerlerine
göre incelenecek bu şartname değerleri tablo halinde sunulacaktır. Bu çalışmada,
Marshall Deneyi için belirlenen bu şartname değerlerine uyulmuş, bununla ilgili
veriler Araştırma ve Bulgular bölümünde sunulmuştur.
3.2.2.1. Bitümlü Temel Tabakası
Bu kısım kırılmış ve elenmiş kaba agrega, ince agrega ve mineral fillerin
belli gradasyon limitleri arasın da, işyeri karışım formülü esaslarına uygun olarak
bitümlü bağlayıcı ile bir plentte karıştırılarak yeterli temeller veya diğer bitümlü
kaplamalar ile beton kaplamalar üzerine bir veya birden fazla tabaklar halinde sıcak
olarak ve projesine uygun olarak bitümlü temel yapılmasını sağlamıştır.
3.2.2.1.(1). Yapım Şartları
Karışım işleminden önce bitüm ve agrega 3.7’ de verilen sıcaklıklara kadar
ısıtılacaktır. Agrega sıcaklığı ile bitüm sıcaklığı arasındaki fark 15o C den fazla
olmayacaktır. Çizelge 3.11’de malzemelerin karıştırma sıcaklıkları verilmiştir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
48
Çizelge 3.11. Malzemelerin karıştırma sıcaklıkları
3.2.2.1.(2). Bitümlü Temel Dizaynı
Kırılmış ve elenmiş kaba agrega, ince agrega ve mineral fillerin belli
gradasyon limitleri arasında, işyeri karışım formülü esaslarına uygun olarak bitümlü
bağlayıcı ile bir plentte karıştırılarak plent-miks tabakası üzerine ortalama 11 cm
kalınlığında serilen ilk bitümlü tabakadır.
Bitümlü Temelin karışım dizaynı TS 3720 ‘ Bitümlü Kaplama Karışımlarının
Hesap Esasları’ Standardına göre ve Marshall metodu kullanılarak yapılmıştır.
Ancak hazırlanacak biriketlere, 25 mm (1 İnç) lik elek üzerinde kalan malzeme
yerine, 25 mm (1 İnç) den geçip 19. 0 mm (3/4 İnç) elekte kalan malzeme konularak
yapılacaktır. Büylece briketteki maksimum tane boyu 25 mm (1 inç) olacaktır.
Bitümlü temel dizaynında Çizelge 3.12 ’ de belirtilen dizayn kriterleri esas olacaktır.
Bitümlü Bağlayıcı Tipi
Bitüm Agrega
Min Max Min Max
40/60, 50/70,
Penetrasyonlu bitüm ile
hazırlanan karışımlarda
1450 C
160 0 C
1500 C
1650 C
70/ 100, Penetrasyonlu
Bitüm ile hazırlanan
karışımlarda
1400 C
1550 C
1450 C
1600 C
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
49
Çizelge 3.12. Bitümlü temel dizayn kriterleri (Karayolları Teknik Şartnamesi, 2006)
3.2.2.2. Asfalt Betonu Binder ve Aşınma Tabakaları
Asfalt betonu genel anlamı ile Aşınma Tabakasını, Binder Tabakası’nı veya
bunların her ikisini birden kapsamaktadır. Bu kısım kırılmış ve elenmiş kaba agrega,
ince agrega ve mineral fillerin belli gradasyon limitleri arasın da, işyeri karışım
formülü esaslarına uygun olarak bitümlü bağlayıcı ile bir plentte karıştırılarak yeterli
temeller veya diğer bitümlü kaplamalar ile beton kaplamalar üzerine bir veya birden
fazla tabaklar halinde sıcak olarak ve projesine uygun olarak asfalt betonu kaplama
yapılmasından bahsedilmiştir.
Tezin bu aşamasın da kullanılan kireçtaşı örneğinin, binder ve aşınma
tabakaları olarak kullanılabilirliğini; bu tabakalar için hazırlanmış olan karayolları
şartnamesini baz alarak incelenmiş ve yapım şartlarını değerlendirilmiştir.
Özellikler
Min Max.
Biriket Yapımında Uygulanacak Darbe Sayısı 75
Marshall Stabilitesi, (kg)
600
-
Boşluk, (%)
4
7
Asfalta Dolu Boşluk oranı, (%)
55
70
Agregalar Arası Boşluk (VMA)
12
-
Bitüm Ağırlıkça (%)
3.0
5.5
AKM, mm (102 – inç)
2 (0.08 inç)
5 (0.20 inç)
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
50
3.2.2.2. (1). Yapım Şartları
Yapım şartları Bitümlü Temel tabakasın da belirlenen şartname değerleri ile
aynıdır. Çalışmamız da aşınma ve binder tabakaları için biriket hazırlanırken;
bitümle temel tabakası yapımında ki sıcaklık ve yapım şartların birebir
uygulanmıştır.
3.2.2.2. (2). Asfalt Betonun Dizaynı
Asfalt Betonun karışım dizaynı TS 3720 ‘ Bitümlü Kaplama Karışımlarının
Hesap Esasları ’ Standardına göre ve Marshall metodu kullanılarak yapılmıştır.
Bitümlü Temel dizaynın da Çizelge 3.12’ de belirtilen dizayn kriterleri esas olacaktır.
Çizelge: 3.12 Asfalt Betonu Dizayn Kriterleri (Karayolları Teknik Şartnamesi, 2006)
ÖZELLİKLER Binder Aşınma
Min. Max.
Biriket Yapımında Uygulanacak
Darbe Sayısı 75 75
Marshall Stabilitesi, (kg) 750 - 900
-
Boşluk, (%)
4 6 3 5
Asfalta Dolu Boşluk oranı, (%)
60
75
65
75
Agregalar Arası Boşluk (VMA) %
13
-
14
-
AKM, mm (102 – inç)
2 (0.08)
4 (0.16)
2 (0.08)
4 (0.16)
Filler/ Bitüm Oranı
-
1.4
-
1.5
Bitüm Ağırlıkça (%)
3.5
6.5
4.0
7.0
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
51
3.2.2.3. Agrega Gradasyonu
Kaplamanın stabilitesine ve yoğunluğuna etki eden önemli özelliklerden birisi
de agrega gradasyonudur. Her katman için ayrı bi gradasyon geliştirilmiştir.
Dolayısıyla, değişik boyutlardaki agrega danelerinin hangi oranlarda bulunması
gerektiği şartnamelerde alt ve üst limitlerle belirtilmiştir. Her katman için ayrı bi
gradasyon geliştirilmiştir. Agregalar konkasörlerde 0–5, 5–15, 15–20 olmak üzere
değişik boyutlandırılır. Bu agrega gruplarından her birinde ayrı ayrı elek analizi
yapılmak ve belirli oranlarda karıştırılmak suretiyle nihai gradasyon elde edilir.
Çalışlmada Mersin Camili Köyü İçmeler mevkinndeki üretimi yapılan kırmataşlar
kullanılmış olup Aşıma Tabakası, Binder Tabakası ve Bitümlü Temel tabakaları için
ayrı karışım gradasyonları hazırlanmıştır.
Ülkemizde karayolu kırmataşlarında 1'', 3/4'', 1/2'', 3/8'', No:4, No:10, No:40,
No:80, No:200 standart elekleri kullanılır. Elekler büyükten küçüğe doğru sıralanır
ve malzeme en üst elekten başlanarak elenir. Elek üstü kalan malzemeler yığışımlı
olarak 0,1 gr hassasiyetinde bir terazi ile tartılır. Daha sonra yüzde geçenler, toplam
yüzde kalanlar ve belli boyutlardaki yüzdeler toplam ağırlığın % 0,1’i yakınlığında
hesaplanır.
3.2.2.4. Penetrasyon Deneyi
Yarı katı veya akıcı olmayan bağlayıcıların kıvamlarının viskozimetre ile
ölçülmesi mümkün değildir. Bu durumda penetrasyon deneyi yapılır. Penetrasyon
ölçmek için kullanılan alete penetrometre denir. Şekil, 3.13’ de deneyde kullanılan
bir penetrometre cihazı görülmektedir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
52
Şekil 3.13. Penetrasyon Cihazı (Karayolları araştırma laboratuarı, 2008)
Deney yapılırken penetrasyon cihazı düzgün bir yere yerleştirilir ve gösterge
sıfıra getirilir. Numune istenen 25 oC sıcaklıkta olmalıdır. İstenen ağırlıkta
(genellikle 100 gr) numune yüzeyine ancak değecek şekilde ayarlanır. İğne belirli bir
zaman aralığında serbest bırakılır. Genellikle 5 sn’lik zaman bitiminde penetrasyon
değeri okunur. Kabın kenarından ve birbirinden 1’er cm’ lik uzaklıkta en az 3 okuma
yapılır. Bu okumalar en kısa zamanda yapılmalıdır. iğne, her seferinde uygun bir
çözücü ile (Karbon tetraklorür, triklor etilen, benzin) ısıtılmış bezle silinir. Sonra
kuru bezle temizlenir (ASTM D5–97 2003)
Bu çalışmamız da Karayolları 5. bölge Müdürlüğün de bu standarda uygun
olarak yapılmış olan penetrasyon değerini kullanılmıştır.
3.2.2.5. Marshall Metodu ile Karışım Dizaynı
Bu metot ile dizayn kavramı, Birleşik Devletler, Mississipi Devlet Otoyolları
Departmanında çalışan Bruce Marshall tarafından geliştirilip formüle edilmiştir.
Birleşik Devletler Mühendislik şirketinin ileri araştırma ve korelasyon çalışmalarıyla,
Marshall Deney Yöntemi geliştirilerek bugün kullanılan son halini almıştır.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
53
Daha sonra bu dizayn yöntemi, “American Society for Testing and Materials”
tarafından standartlaştırılmıştır. Bu yöntem penetrasyon veya viskozite derecesi belli
asfalt çimentolarına ve maksimum boyutu 25 mm (1 inç) veya daha az olan agregalar
kullanarak yalnızca sıcak karışım asfalt kaplamalara uygulanır. (ASTM D 1559–89,
1992). Ülkemiz karayolları karışım dizaynlarında da bu yöntem kullanılmaktadır.
Marshall Metodu için işlem deney numunelerin hazırlanması ile başlar. Bütün bu
işlemlerin başlangıcı için şunlar takip edilir:
• Kullanım için önerilen malzemeler proje şartnamelerini sağlamalıdır.
• Agrega sınıflarının proje şartnamelerinin istekleri doğrultusunda
oranlandırması yapılır.
• Kullanılacak malzemelerin yoğunluk ve boşluk analizleri, karışımda
kullanılacak agregaların hacim özgül ağırlıkları ve asfalt çimentosunun özgül
ağırlıkları tespit edilir.
Marshall Metodunda standart, silindirik 64 mm yükseklik 102 mm çapında
deney numuneleri kullanılır. Bu numuneler ısıtma-karıştırma ve sıkıştırma
işlemlerinden oluşan özel bir prosedürle hazırlanır. Marshall Metodu ile karışım
dizaynının en önemli özelliği, sıkıştırılmış deney numunelerinde yoğunluk-boşluk
analizi ve stabilite-akma deneyleridir (Uluçaylı 2002).
Deney numuneleri hazırlanırken ilk olarak agregalar 105–110 oC’de sabit
ağırlığa gelene kadar kurutulur. İstenen fraksiyonlarda elenip, kurutulan
agregalardan, ayrı ayrı kaplarda karışım tartımları yapılır. Bu karışımın dağılımı; 1'',
3/4'', 1/2'', 3/8'', No:4, No:10, No:40, No:80, No:200 elek serisi ile yapılan elek
analizinde, elek üstü malzeme yüzdelerinin, şartname değeri olan 1150 gramın
yüzdesi ile çarpılması sonucu elde edilen rakamlar doğrultusundadır. Sonuçta her
biriket karışımı 1150 gramı elde etmiş olur. Şekil 3.14’de numune tartımı ve etüvde
ısıtılmaları gösterilmiştir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
54
Şekil 3.14 Numunelerin tartımı, ve aparatların ısıtılması (Karayolları araştırma laboratuarı, 2008)
Her Agrega ve bitüm kombinasyonlarından en az üç adet numune hazırlanır.
Her üçlü seri için yine şartname değerlerine göre artış gösteren 6 farklı bitüm yüzdesi
kullanılmıştır. Sonuçta her bir tabaka için 18 adet briket karışımı hazırlanacaktır.
Hazırlanan kuru karışımlar ve bitüm etüve konularak sıcaklıklarının 3–4 saat süre
boyunca 150–160 oC’ ye gelmesi beklenilir. Sıkıştırma işlemine başlamadan yarım
saat öncesinde numune kalıpları, tokmak başlığı, mikser karıştırma kabı ve ucu,
spatula, metal numune küreği gibi metal aparatlar da etüv içerisine yerleştirilerek
ısıtılır. Isıtma işleminden sonra agrega ve asfalt çimentosu tamamıyla üniform bir
asfalt dağılımına sahip karışımı meydana getirmek için mekanik karıştırıcı ile
homojen bir dağılım elde edilene kadar 3–5 dakika karıştırılır.
Asfalt çimentosu ve sıvı petrol asfaltın 170 ± 20 oC viskozite oluşacak şekilde
ısıtılacağı sıcaklık, karıştırma sıcaklığıdır. Karışım kalıbın içine yerleştirilmeden
önce kalıbın tabanına, ölçüsüne göre kesilmiş filtre kâğıdı yerleştirilir. Numuneler
101,6 mm (4 inç) çapında ve 76,2 mm (3 inç) yüksekliğindeki numune kalıbında,
457,2 mm (18 inç) den düşen 4536 g (10 lb) ağırlığındaki özel bir tokmakla
sıkıştırılır.
Şekil 3.15’de numuneleri karıştırmak için kullanılan ısıtıcılı karıştırıcı ve
sıkıştırma işleminde kullanılan otomatik tokmak görülmektedir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
55
Şekil 3.15 Mekanik asfalt karıştırıcı ve otomatik tokmak
Bu tezde otomatik tokmak kullanılarak sıkıştırılan biriketlere 75 darbe vuruşu
yapılmıştır. Bu darbe sayısı karayolları teknik şartnamesinde (2006) belirtilmiş olan
değerdir. Dizayn trafik yüküne bağlı olarak (hafif-orta-ağır), sıkıştırma uygulanacak
numunelerin her iki yüzeyine 35–50 veya 75 darbe uygulanır. Bu çalışmada ağır
trafik şartlarına göre dizayn yapıldığından 75 darbe uygulanmıştır.
3.2.2.5. (1). Marshall Stabilite ve Akma Deneyi
Oda sıcaklığına kadar soğumuş olan briket numune kalıptan bir numune
çıkarma krikosu yardımı ile çıkarılarak, 24 saat laboratuar sıcaklığında bekletilir. Bir
kumpas yardımıyla üç ayrı yerden yükseklikleri ölçülen numunelerin havada, 25 oC
suda ve yüzey kuru suya doygun durumdaki tartımları yapılır.
Stabilite ve akma deneylerine geçmeden önce numuneler 60±1 oC’lik su
banyosunda 30 ila 40 dakika bekletilir. Şekil 3.16’ da numunelerin üç boyutunun
ölçülmesi gösterilmiştir. Şekil 3.17’de de çıkan numunelere ait genel bir görüntü
verilmiştir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
56
Şekil 3.16. Numunelerin üç boyutunun ölçülmesi (Karayolları laboratuarı, 2008)
Şekil 3.17. Briketlerin çıkarılması ve kumpas yardımı ile boyutlarının ölçümü (Karayolları laboratuarı, 2008)
Şekil 3.18’de ise çıkan numunelerin 35 dak. 60 oC lık suda bekletilmesi
gösterilmiştir.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
57
Şekil 3.18. Çıkarılan numunelerin 35 dak. 60 oC suda bekletilmesi (Karayolları laboratuarı, 2008)
Numune çelik bir halkanın iki segmanı arasına yerleştirilir. Akma ölçer
sıfırlanır. Deneyde; üst segman sabittir. Maksimum yüke erişinceye kadar, alt
segmanın hareket etmesiyle dakikada 50,8 mm’lik (2 inç) bir hızla yükleme yapılır.
Numune kırılıncaya kadar yüklemeye devam edilir ve Marshall Stabilite değeri
kaydedilir. “Marshall Stabilitesi” adı verilen bu değer numunenin kırılmasını
sağlayan kg cinsinden toplam yük miktarıdır. Şekil 3.19’ da numunelerin akma
dayanımının ölçümü ve kırılma sonrası görünümü verilmiştir.
Numunenin akma dayanımının ölçümü sırasında çökme ya da hareket miktarı
olan akma değeri de ölçülür. Bu esnada deney numunesinin su banyosundan
çıkarılıp, maksimum yük saptamasına kadar geçen süre 30 saniyeden fazla
olmamalıdır. Numune yüksekliği 63,5 mm'den (21/2 inç) farklıysa Marshall Stabilite
düzeltme katsayıları kullanılarak yüke düzeltme faktörü uygulanır.
Ayrıca bu deneyle karışımın birim ağırlığı, boşluk oranı ve bağlayıcı ile dolu
bulunan agrega boşluğu yüzdesi de saptanır (ASTM D 1559–89. 1992, Önal ve
Karaca 1984).
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
58
Şekil 3.19. Numunelerin akma dayanımının ölçümü ve kırılma sonrası görünüm (Karayolları laboratuarı, 2008).
3.2.2.5. (2). Optimum Bitüm Yüzdesinin Belirlenmesi
Optimum bitüm yüzdesinin hesaplamak için farklı bitüm yüzdelerinde
hazırlanmış olan numunelere ait pratik özgül ağırlık, stabilite, akma, boşluk, bitüm
ile dolu boşluk, mineral agregalar içindeki boşluk grafikleri çizilir. Daha sonra
yoğunluk ve stabilite eğrilerinin en büyük değerlerine karşı gelen bitüm yüzdeleri,
asfaltla dolu boşluğu % 65–78 arasına karşılık gelen, boşluk oranı % 3–5 arasına
karşılık gelen bitüm yüzdeleri grafiklerden okunarak bulunan değerlerin aritmetik
ortalamaları alınarak optimum bitüm yüzdeleri tayin edilir.
Bu şekilde belirlenen bitüm oranına göre üretilen sıcak asfalt karışımı,
şartnamelerde belirtilen özellikleri taşıyacaktır. Daha sonra kontrol için optimum
bitüm miktarlarının şartnamelerde belirtilen akma ve % VMA’ları sağlayıp
sağlamadığı kontrol edilir
3.2.2.6. Kaplama Karışım Hesapları için Gerekli Bağıntılar
Kaplama karışım hesapları için, agrega efektif özgül ağırlığının tayini,
kaplama karışımının efektif bitüm yüzdesinin hesaplanması, bitüm absorpsiyon
yüzdesinin hesaplanması, kaplama karışımının efektif bitüm yüzdesinin
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
59
hesaplanması, farklı bitüm miktarlarında hazırlanan karışımın maksimum özgül
ağırlığının tayini hesapları yapılmıştır.
3.2.2.6. (1). Agrega Efektif Özgül Ağırlığının Tayini
Agrega tarafından absorbe edilen asfalt hacmi, absorbe edilen suyun
hacminden daha azdır. Bunun sonucu olarak agreganın efektif özgül ağırlık değeri,
hacim ve zahiri özgül ağırlık değerleri arasında olmalıdır. Efektif özgül ağırlık bu
limitlerin dışına düştüğünde değerin yanlış olduğu varsayılmaktadır. Bu durumda
ASTM D 2041’e göre yapılan teorik özgül ağırlık deneyi yeniden gözden
geçirilmelidir. Bu deneyin yapılamadığı durumlarda, hacim özgül ağırlık ve zahiri
özgül ağırlık değerlerinin ortalaması alınarak bulunan efektif özgül ağırlık değeri
hesaplarda kullanılabilir. Agreganın efektif özgül ağırlığı eşitlik 3.16.’ da verildiği
gibi aşağıdaki gibi hesaplanır:
Agreganın Efektif Özgül Ağırlığı Gef =
−
+
b
a
t
a
GW
DW100100 (3.16)
Burada;
Gef = Agrega Efektif Özgül Ağırlığı (asfalt absorbe eden boşluklar hariç tüm
boşlukları içerir. )
Wa = Agareganın Yüzdesi Olarak Bitüm
Dt = Gevşek Kaplama Karışımın Boşluksuz Maksimum Özgül Ağırlığı
Gb= Biüm Özgül Ağırlığı
3.2.2.6. (2). Bitüm Absorpsiyon Yüzdesinin Hesaplanması
Absorpsiyon karışımın toplam ağırlığının yüzdesinden ziyade agrega
ağırlığının yüzdesi olarak ifade edilir. Asfalt absorpsiyon yüzdesi (Pba) eşitlik 3.17.’
de verildiği gibi hesaplanır;
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
60
Agreganın Bitüm Absorbsyonu P ba: 100 bef sb
sbef G x G x GGG
− (3.17)
Burada;
Pba: Agreganın ağırlıkça yüzdesi olarak, absorbe edilen bitüm.
Gef: Agreganın efektif özgül ağırlığı.
Gsb: Agreganın hacim özgül ağırlığı.
Gb: Bitüm Özgül Ağırlığı.
G sb ise eşitlik 3.18. ‘de verildiği gibi hesaplanır.
Agreganın Hacim Özgül ağırlığı G sb=
+
+
fihkh G % F
G % I
G%K
100 (3.18)
Burada ;
K % = Kaba agreganın gradasyondaki yüzdesi
I % = İnce Agreganın gradasyondaki yüzdesi
F % = Filler malzemenin gradasyondaki Yüzdesi
Gkh= Kaba Agreganın Hacim Özgül ağırlığı
Gih = İnce Agreganın Hacim Özgül Ağırlığı
Gf = Fillerin Özgül ağırlığı
3.2.2.6. (3) Kaplama Karışımının Efektif Bitüm Yüzdesinin Hesaplanması
Efektif bitüm yüzdesi, toplam bitüm miktarının agrega tarafından absorbe
edilen bitüm miktarı kadar eksiğidir. Bu, toplam bitüm miktarının agrega dışını
kaplayan kısmıdır ve kaplama karışımın performansına etki edecek bitüm miktarıdır.
Eşitlik 3.19.’da verilen eşitlik kullanılarak hesaplanır.
Pbc = Wa –- Pba (3.19)
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
61
Burada;
Pbc: Agreganın ağırlıkça yüzdesi olarak efektif bitüm miktarı.
Wa: Agreganın ağrılıkça yüzdesi olarak bitüm.
Pba: Agreganın ağırlıkça yüzdesi olarak absorbe edilen bitüm.
3.2.2.6.(4).Farklı Bitüm Miktarlarında Hazırlanan Karışımın Maksimum Özgül
Ağırlığının Tayini (Dt)
Her bir bitüm yüzdesindeki hava boşluğu hesaplanırken, farklı bitüm
yüzdelerindeki maksimum özgül ağırlığa ihtiyaç duyulur. ASTM D 2041’e göre
deney yapılırken en sağlıklı sonucu alabilmek için optimuma yakın bitüm yüzdesinde
hazırlanmalı ve Dt için iki veya üç deney yapılmaya çalışılmalıdır.
Bitüm miktarının değişmesi bitüm absorpsiyonunu önemli ölçüde
değiştirmez, bu sebeple maksimum özgül ağırlık (DT), eşitlik 3.20. kullanılarak
bitüm yüzdesi ile her bitüm yüzdesi için ayrı ayrı hesaplanabilir.
Max. Teorik Özgül Ağırlık (D t) =
+
+
b
a
ef
a
GW
G100
W100 (3.20)
3.2.2.6. (5) Sıkıştırılmış Kaplama Karışımında Yüzde VMA Hesabı
Agregalar arası boşluk yüzdesi (VMA), efektif bitüm miktarını ve hava
boşluğunu çeren, sıkıştırılmış kaplama karışımın agrega daneleri arasındaki boşluk
olarak tanımlanır ve toplam hacmin yüzdesi olarak hesaplanır. VMA, agreganın
hacim özgül ağırlığı esas alınarak hesaplanır ve sıkıştırılmış kaplama karışım
hacminin yüzdesi olarak ifade edilir.
Böylece VMA, sıkıştırılmış kaplama karışımın hacminden agreganın hacim
özgül ağırlığı ile hesaplanan hacmin çıkarılmasıyla hesaplanır. Eğer karışım
kompozisyonu agrega ağırlığının yüzdesi olarak bulunmuşsa, eşitlik 3.21.’de
verildiği gibi hesaplanır.
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
62
VMA = 100 - sb
a
a p
GW 100
.100W-100 D
+ (3.21)
VMA: Agregalar arası boşluk yüzdesi.
Dp: Sıkıştırılmış karışımın hacim özgül ağırlığı.
Gsb: Agreganın hacim özgül ağırlığı.
Wa: Agreganın ağırlıkça yüzdesi olarak bitüm.
3.2.2.6.(6) Sıkıştırılmış Kaplama Karışımındaki Hava Boşluğu (Vh) ve Asfalt
Dolu Boşluk Oranı (Vf) Yüzdesinin Hesaplanması
Sıkıştırılmış kaplama karışımı içerisindeki hava boşluğu (Vh), bitümle
kaplanmış agrega daneleri arasındaki küçük hava boşluklarından ibarettir. Eşitlik
3.22’den yararlanarak hesaplanır.
Vh % = 100x DD- D
T
PT
(3.22)
Burada;
Vh: Toplam hacmin yüzdesi olarak sıkıştırılmış karışımdaki hava boşluğu.
DT: Kaplama karışımın maksimum özgül ağırlığı.
Dp: Sıkıştırılmış karışımın (briketin) hacim özgül ağırlığı.
Asfaltla dolu boşluk (Vf), sıkıştırılmış kaplama karışımın bitümle dolan
boşluklarını içerir, eşitlik 3.23’den yararlanarak bu değer hesaplanır.
V f % = 100 x VMA
VVMA k
−
(3.23)
3. MATERYAL VE METOD Başak Burcu GEZER
63
Burada;
Vf: Asfaltla dolu boşluk.
VMA: Agregalar arası boşluk yüzdesi.
Vh: Toplam hacmin yüzdesi olarak sıkıştırılmış karışımdaki hava boşluğu
Bu deneyde; Aşınma Tabakası, Bitümlü Temel Tabakası ve Binder
Tabakaları ayrı gradasyonlar hazırlanmış, her tabaka için 18 adet biriket yapılmış ve
de bu hesaplamalar ayrı ayrı yapılmıştır.
3.2.3. Kimyasal Analiz
Belirtilen kireçtaşlarının çimento üretimi açısından uygunluğunun tespiti için
numunenin kimyasal analizi istenmiş olup deneyler Çimsa A.Ş. nin laboratuarlarında
yaptırılmıştır.
.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
64
4. ARAŞTIRMA BULGULARI
Bu bölüm çalışmamızın konusunu teşkil kireçtaşının asfalt plenti ve beton
üretiminde kullanılabilirliğini belirleyebilmek için yapmış olduğumuz deneylerin
sonuçlarını içermektedir.
4.1. Agrega Deneylerinden Elde Edilen Araştırma Bulguları
Bu deneyler yapılırken her deney için üçer adet numune kullanılmış çıkan
sonuçların ortalamaları verilmiştir.
4.1.1. Agreganın Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi İçin Yapılan Deney
Bulguları
Agreganın fiziksel özelliklerinin belirlenmesi elek analizi, özgül ağırlık ve su
emme deneyi, yassı malzeme oranı tayini, çok ince malzeme muhtevası deneyleri
yapılmıştır.
4.1.1.1. Elek Analizi Sonuçları
Elek analizi sonuçları, kaba agrega elek analizi, ince agrega elek analizi, filler
malzeme için elek analizi şeklinde yapılmış, sonuçları da aşağıda verilmiştir.
4.1.1.1.(1). Kaba Agrega Elek Analizi Sonuçları
Kaba agrega elek analizi sonuçları, elek üzerinde kalan malzemenin ağırlığı
hem yüzde hem gr. olarak verilirken elek altı malzeme, toplu geçen % olarak
verilmiştir. Veriler incelendiğinde malzemede 25.4 mm ile 37.5 mm arasında
malzeme olmakla birlikte, 37.5 mm aşan malzemenin olmadığı; malzemenin bu
aralıkta yoğunlaştığı görülmektedir. Çizelge 4.1’ de kaba agrega elek analizi
sonuçları verilmiştir.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
65
Çizelge 4.1. Kaba agrega elek analizi sonuçları
Elek Boyutları
Elek Üzerinde
Kalan(g)
Elek Üzerinde
Kalan(%)
Toplu Geçen
(%) İnç mm
11/2’’ 37.5 100
1’’ 25.4 3900 60 40
3/4 ’’ 19.1 6025.5 92.8 7.2
1/2 ’’ 12.7 6474 99.6 0.4
3/8’’ 9.52 6480 99.7 0.3
Rutubeti Giderilmiş Kuru Numune Ağırlığı = 6500 g
(Her bir elek için kullanılan malzeme miktarı)
4.1.1.1.(2) İnce Agrega Elek Analizi Sonuçları
İnce agrega elek analizi sonuçları incelendiğin de 12.7 mm ve 19.1 mm
arasında malzeme olmakla birlikte 19.1 mm’ yi aşan malzeme olmadığı görülmüştür.
Malzeme 4.75 mm üstü ile 19.1 mm altı arasında yoğunlaşmıştır. İnce agrega elek
analizi sonuçları Çizelge 4.2 de verilmiştir.
Çizelge 4.2. İnce agrega elek analizi sonuçları
Elek Boyutları
Elek Üzerinde
Kalan(g)
Elek Üzerinde
Kalan(%)
Toplu Geçen (%) İnç mm
3/4 19.1 100
1/2 ’’ 12.7 2615 52.3 47.7
3/8’’ 9.52 3995 79.9 20.1
No:4 4.75 4975 99.5 0.5
No:10 2.00 4995 99.9 0.1
Rutubeti Giderilmiş Kuru Numune Ağırlığı = 5000g
(Her bir elek için kullanılan malzeme miktarı)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
66
4.1.1.1.(3) Mineral Filler Elek Analizi Sonuçları
Mineral fillerin elek analizi sonuçları incelendiğinde 4.75 mm üzerinde
malzeme olmadığı, malzemenin 2 mm’nin altı ile 0.75 mm arasında dağılım
gösterdiği görülmüştür. Mineral Filler elek analizi sonuçları Çizelge 4.3’ de
verilmiştir
Çizelge 4.3. Mineral filler elek analizi sonuçları
4.1.1.2. Özgül Ağırlık ve Su Emme Oranı Deneyi
Bu deneyde TS 3526–2 standardına göre iri agrega (çakıl) ve ince agrega
(kum) numunesinin özgül ağırlık ve su emme oranları, mineral fillerin de özgül
ağırlığı belirlenmiştir. Agregaların su emme yeteneği boşluk hacimlerinin oranı ile
ilgili olmaktadır. Boşluklu olan agregalarda su emme oranı fazla olmaktadır. Su
emme oranı fazla olan agreganın dona karşı dayanımı da düşük olacaktır. Bundan
dolayı, beton karışımlarında ve karayolu yapımında kullanılacak agregalarda su
emme oranının düşük olması istenmektedir.
Elek Boyutları
Elek Üzerinde
Kalan(g)
Elek Üzerinde
kalan(%)
Toplu Geçen (%) İnç mm
No:4 4.75 100
No:10 2.00 1200 40 60
No: 40 0.42 2250 75 25
No: 80 0.177 2490 83 17
No: 200 0.075 2610 87 13
Rutubeti Giderilmiş Kuru Numune Ağırlığı = 3000g
(Her bir elek için kullanılan malzeme miktarı)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
67
4.1.1.2. (1) Kaba Agreganın (Çakıl) Özgül Ağırlık Ve Su Emme Oranı Deneyi
İri agreganın (çakıl) özgül ağırlık ve su emme oranı deneyi sonuçları çizelge
4.4’ de verilmiştir. Çakıl için özgül ağırlık limit değeri min. 2.6 gr/cm3 olması
gerekmektedir (TS 3526, 1980 ). Deney sonuçlarına göre kullandığımız örneğin
2.674 gr/cm3 hacim özgül ağırlığı değeri ile limit değerin üzerinde olduğu
saptanmıştır. Çakıl için su emme oranı miktarının maksimum %2.5 olması
gerekmektedir (TS 3526, 1980). Deney sonuçlarına göre kullandığımız örneğin %0.
49 ile değeri limit değerin altın da olduğu saptanmıştır. Çizelge 4.4. ’ de Kaba
agreganın özgül ağırlık ve su emme oranları verilmiştir.
Çizelge 4.4. Kaba agreganın özgül ağırlık ve su emme oranları sonuçları veri çizelgesi
Kaba Agreganın Özgül Ağırlığı Ve Su Emme Oranı
A
Kuru Malzemenin Havadaki Ağırlığı, gr
1420
B
Doygun – Yüzey- Kuru Malzemenin
Havadaki Ağırlığı, (gr)
1427
C
Doygun – Yüzey- Kuru Malzemenin Sudaki
Ağırlığı, (gr)
896
A/ (A-C)
Zahiri Özgül Ağırlık, (gr/ cm3)
2.710
A/ (B-C)
Hacim Özgül Ağırlık g(r/ cm3)
2.674
100xA
AB
−
Su Emme Yüzdesi ( %)
0.49
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
68
4.1.1.2. (2) İnce Agreganın (kum) Özgül Ağırlık ve Su Emme Oranı Deneyi
Kum için özgül ağırlık limit değeri min. 2.25 gr/cm3 olması gerekmektedir.
(TS 3529, 1980 ) Deney sonuçlarına göre kullandığımız örneğin 2.663 gr/cm3 özgül
ağırlığı değeri ile limit değerin üzerinde olduğu saptanmıştır. Kum için su emme
oranı miktarının maksimum %2,5 olması gerekmektedir (TS 3526, 1980) Deney
sonuçlarına göre kullandığımız örneğin %1,79 ile değeri limit değerin altın da
olduğu saptanmıştır. İnce agreganın (kum) özgül ağırlık ve su emme oranı deneyi
sonuçları Çizelge 4.5. de verilmiştir.
Çizelge.4.5 İnce agreganın özgül ağırlık ve su emme oranları sonuçları
İnce Agreganın Özgül Ağırlığı ve Su Emme Oranı
A Piknometre Ağırlığı (gr)
114.45
B
Piknometre + Su Ağırlığı (gr
365.5
C
Piknometre + Doygun Yüzey Kuru Numune
Ağırlığı (gr)
359.1
D
Piknometre + Numune + Su Ağırlığı. (gr)
518.9
E
Kuru Numune Ağırlığı (gr)
243
DEBE
−+
Zahiri Özgül Ağırlık (gr/ cm3)
2.712
DACBE
−−+
Hacim Özgül Ağırlık, (gr/ cm3)
2.663
EEAC −− Su Emme Oranı(%)
1,79
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
69
4.1.1.2. (3). Mineral Fillerin Zahiri Özgül Ağırlığı
Mineral Fillerin özgül ağırlık ve su emme oranı deneyi sonuçları Çizelge 4.6.’
de verilmiştir.
Çizelge 4.6 Mineral fillerin özgül ağırlık değeri veri çizelgesi
4.1.1.3. Agregada Yassı Malzeme Oranı Tayini
Tane aralıkları verilen agreganın yassı malzeme oranı veri çizelgesi değerleri
ve hesaplamaları aşağıda belirtildiği gibidir. Agregadaki yassı malzeme oranının çok
olması betonda pürüzlü bir yüzeye ve su ihtiyacının artmasına neden olacaktır.
Karayollarında, yassı agrega oranının çok fazla olması, yolun dayanım özelliklerinin
düşük olmasına sebep olmaktadır. Bunun için belirlenen sınır değer max. % 0.6’dır.
Yani agregalardaki yassılık indeksi değerinin % 0.6’dan yüksek olmaması
istenmektedir (TS 9582 EN 933). Kullandığımız numunenin; yaptığımız deney
sonuçlarına göre yassılık indeksi % 19.91’dir. Sınır değerinin üzerindedir. Çizelge
4.7 ‘ de sonuçlar verilmiştir.
Mineral Fillerin Özgül Ağırlığı
A
Piknometre Ağırlığı (gr)
54.3
B
Piknometre + Su Ağırlığı (gr)
154.4
C
Piknometre + Kuru Numune Ağırlığı (gr)
107
D
Piknometre + Numune + Su Ağırlığı. (gr)
187.94
( ) ( )CDABAC
−−−−
Zahiri Özgül Ağırlık (gr/cm3)
2.750
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
70
Çizelge 4.7 Agregada yassı malzeme oranı tayini veri çizelgesi
Burada;
M1: Her tane büyüklüğü fraksiyonundaki tanelerin toplam kütlesi, g
M1 = 8181.2 – 943.4
M1 = 7237.8 gr.
mi = Her tame büyüklüğü fraksiyonun çubuklar arası açıklığı Di / 2 olan çubuklu
eleklerden geçen tanelerin kütlesi (gr)
M2: Her tane büyüklüğü fraksiyonun çubuklar arası açıklığı Di/2 olan çubuklu
eleklerden geçen tanelerin toplam kütlesi,
M2 = 1441.3 gr.
di / Di Tane
Büyüklüğü
Fraksiyonu
(mm)
Ri (gr)
Silindirik Çubuklu
Elekte Çubuklar
Arası Boşluk
(mm)
mi (gr)
Fİi (%)
20-25 417 12.5 56.4 14
16-20 1398.4 10 148.3 11
12.5-16 2589.6 8 375.2 14
10-12.5 1087.8 6.3 260.0 24
8-10 640.0 5 217.0 34
6.3-8 518.8 4 209.4 40
5-6.3 329.4 3.15 104.2 32
4-5 256.8 2.5 70.8 28
-4 943.4 -
TOPLAM 8181.2 1441.3(M2) 19,9
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
71
Toplam yassılık endeksi (FI) belirtilen formüller ile hesaplanarak., en yakın tam
sayıya yuvarlatılarak kayıt edilir.
FI = 100 x 1M2M ise; FI = 100x
8.72373.1441
FI ≅ %20 olarak belirlenmiştir.
4.1.1.3. (1) Çok İnce Malzeme Muhtevası Deneyi
Agrega içinde ince madde oranının yüksek olması; betonda aderansın
zayıflamasına, işlenebilirliğin düşmesine, karışım suyu ihtiyacının artmasına ve priz
süresinin uzamasına neden olmaktadır. Tolere edilebilir sınır değer max.%0.3 olarak
belirlenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda 0-25 mm tane aralığın da % 0,98 olarak
hesaplanmıştır. Bu değer % 0.3 ’ den büyük olduğu için standartlara uyduğu
görülmektedir.
4.1.1.4. Mekanik Özelliklerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler
Mekanik özelliklerin belirlenmesi için yapılan deneylerin sonuçları
verilmiştir.
4.1.1.4.( 1) Los Angeles (Aşınma) Deneyi Sonuçları
Beton ve karayolu yapımında kullanılan agregalar atmosferik ve mekanik
etkilerden dolayı aşınmaya, parçalanmaya, ufalanmaya ve kırılmaya maruz
kalmaktadırlar. Bu yüzden agregaların kullanım yerlerine göre belli aralıklardaki
sınır değerlerinde aşınmaya karşı dayanıklı olması istenmektedir. Çizelge 4.8.’de Los
Angeles (aşınma) deneyi sonuçları verilmiştir. Karayolların da istenen şartname sınır
değeri % 35 ‘dir. %35 in üzerindeki aşınma oranı kabul edilmemektedir.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
72
Çizelge 4.8. Los Angeles (aşınma) deneyi veri çizelgesi
4.1.1.4.(2) Tek Eksenli Basınç Dayanımı Deneyi Sonuçları
Basınç dayanımı, düzenli bir sekle sahip sağlam kayacın üzerine uygulanan
basınç yüklerine karsı kırılmadan önceki gösterdiği dirençtir. Uygulanan bu basınç
kuvveti ‘Y ’ekseninde, 1 mm 2’sine uygulanan N cinsinden kuvvettir. 5 adet deney
numunesi kullanılmıştır. Numunenin bu yüklere olan direnci, beton ve yol yapımında
istenilen bir durumdur. Örneğimize uyguladığımız bu deneyin sonuçları Çizelge 4.9’
da sunulmuştur.
Çizelge 4.9. Tek eksenli basınç dayanımı deneyi veri çizelgesi
Numune Tek Eksenli Basınç Dayanımı
Kg/ cm2 N/mm2
1 1412.2 138.49
2 1325.4 129.98
3 1408.9 138.16
4 1314.1 128.87
5 1250.4 122.67
Ortalama 1342.2 131.62
4.1.1.5. Agreganın Fiziksel Etkenler Karşısındaki Dayanıklılığı Tespiti için
Yapılan Deneyleri
Agrega Tane Dağılım Aralığı
(mm)
İlk Ağırlık (M1) gr
Devir Sayısı
(1.6 mm) Elekte Kalan
(M2) gr
Aşınma Oranı
(%)
-14 + 12.5 2500
500
Aşınma Sonrası
Karışık
Numune
20.06
-12.5 + 10
2500
Toplam 5000 3970
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
73
Agreganın fiziksel etkenler karşısındaki dayanıklılığı tespiti için yapılan
deney sonuçları verilmiştir.
4.1.1.5.(1). Donmaya ve Çözülmeye Karşı Gösterilen Direnç Deneyi
Uzun süre atmosferik hava tesirleri altında kalan agregaların, donma ve daha
sonra çözülmeye karşı davranışını belirlemek için dona dayanıklılık deneyi
yapılmaktadır. Agregaların don tesirleri altındaki davranışı boşluk oranı ile ilgilidir.
Boşluk oranı yüksek agrega tanelerinin boşluklarında atmosferik koşullarda mevcut
donma meydana gelmektedir. Bundan dolayı agregalarda genleşme ve buna bağlı
olarak da ufalanmalar oluşmaktadır. Agregaların bu şekilde parçalanması
mukavemetinin düşmesine sebep olacağı için dona dayanıklı olmaları istenmektedir.
Yapılan deney sonuçlarına göre numunemizin donma ve çözülme sonrası kütle kaybı
8-16 mm aralığın da % 0.92 olarak belirlenmiştir. Beton ve yol yapımı için
Standardına göre donma ve çözülme sonrası kütle kaybı max. % 12 olmalıdır.
Örneğimiz % 12’ nin altında kalmaktadır.
4.1.1.6. Zararlı Maddelerin Belirlenmesi İçin Yapılan Deneyler
Zaralı maddelerin belirlenmesi için organik madde içeriği deneyi, alkali
agrega reaksiyonu deneyleri yapılmıştır. Sonuçları aşağıda verildiği gibidir.
4.1.1.6. (1) Organik Madde İçeriği
Agrega içindeki var olan çürümüş bitki kökleri, ağaç ve odun kalıntıları
betonun priz süresinin uzamasına, betonun su ihtiyacının artmasına ve dayanımının
düşmesine neden olmaktadır. Yol Yapımında da yol da pürüz, boşluk ve çatlamalara
sebebiyet verdiği için istenmeyen bir durumdur. Şartname değerlerine göre Bitümlü
Temel ve Binder tabakaların da Max. 0.5 değerine müsaade edilmekte, Aşınma
tabakası için ise hiç bulunmaması istenmektedir. Yapılan deneylerin sonucun da 8–
16 mm tane aralığın da organik madde içeriği bulunmamıştır. Verilere göre numune
şartname değerlerine uymaktadır.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
74
4.1.1.7. Alkali-Agrega Reaksiyonuna Sebep Olan Maddeler
Petrografik incelemelerin yanı sıra, agregaların reaktif olup olmadıkları TS
2517, ASTM C 227 ve ASTM C 289 nolu standartlardaki deney yöntemleriyle
belirlenmektedir. Biz bu deney de TS 2517, yöntemini uyguladık. Alkali agrega
reaktivetisini ölçen deney verileri Çizelge 4.10 da sunulmuştur.
Çizelge 4.10 Alkali agrega reaktivitesi veri sonuçları
Alkali- agrega reaktivitesini belirleyen grafik Ek 1’ de sunulmuştur. Buna göre
numune alkali agrega reaktivitesi açısında 1. bölgede, yani Zararsız Agregalar
Bölgesinde yer aldığı tespit edilmiştir.
4.1.1.8. Petrografik Tanımlama
Kireçtaşı örneğinden 5 adet ince kesit yaptırılmış ve polarizan mikroskopta
incelenmiştir. Aynı numuneden çeneli kırıcıdan geçirilerek irili ufaklı agrega elde
edilmiş ve özel mercekler takıldığın da 500 kat büyütmeye kadar çıkabilen steoro
mikroskop altında incelenmiş ve asit deneyine tabi tutulmuştur.
4.1.1.8. (1) Çıplak Gözle ve Lupla İnceleme
Kireçtaşı örneği koyu gri, yer yer beyaz renkli kalsit damarcıklarıyla kesilmiş
olmakla beraber masif karakterli bir yapı sunmaktadır. Lupla bakıldığında boşluksuz
olduğu anlaşılmıştır. Çıplak gözle bile ince kalsit damarcıklarının kayacı kat ettiği
görülmektedir. Kalsit kristalleri oldukça iri yapılı olup, lup altında seçilebilmiştir.
Özellik Alkali azalması Çözünen Silis
+125 μm - 250 μm 125 mmol/lt 10 mmol/lt
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
75
4.1.1.8.(2) Polarizan Mikroskop Altına İnceleme
Kayacın üç farklı yönünden 5 adet farklı ince kesit yaptırılarak polarizan
mikroskop altında incelendiğinde Mikritik dokulu kalsit kristallerinin yoğunluğu
dikkat çekmiştir. Fosil ve kavkı izleri ve kayaç içinde zonlanma görülmez, sparitik
kalsit kristallerinin doldurduğu damarcıkların kayacı gelişigüzel kestiği ve kayacı yer
yer kuvars taneleri içerdiği anlaşılmıştır. Erime boşlukları bulunmayan kayaç masif
özelliklidir. Çok nadir olarak içinde magmatik özellikli mineral izlenmiştir. Gerek
ince damarcıklar içinde gerekse birincil karbonat fazı içinde detritik kuvars taneleri
gözlenmektedir. Opak mineraller seçilmemiştir.
4.1.1.8. (3) Steoro Mikroskop Altında Yapılan İnceleme
Kayaçtan kırılan irili ufaklı 0–32 mm tasnif edilmiş agrega binoküler
mikroskop altın da incelenmiştir. % 10 HCI asitte bile hızlı bir köpürme gösteren
kayaç esas olarak kireçtaşıdır. Çıplak göz ve polarizan mikroskop altındaki
incelemelerde görülen özellikler kırılmış örneklerde de aynen görülmektedir. Detritik
kuvarsın varlığı bu örneklerde de görülmüştür. Kayaçta beyazımtırak rengin hâkim
olduğu, ince kalsit damarcıklarının görüldüğü ve fosil kavklarına rastlanmadığı
söylenebilir. Petrografik olarak kayacın; saf kireçtaşı olduğu tespit edilmiştir.
4.2. Marshall Deneyi
Marshall deneyi verileri Bitümlü Temel, Binder ve Aşınma Tabakaları olarak
üç aşamada verilecektir.
4.2.1. Bitümlü Temel Tabakası Deney Verileri
Bitümlü temel tabakası için Karayolları Teknik Şartnamesin de verilen
gradasyon sınır değerlerini sağlamaktadır. Bu gradasyon; % 30 Kaba agrega, % 25
İnce Agrega, % 45 ‘de filler malzemeden oluşmuştur. Bu değerler Çizelge 4.11’ de
sunulmuştur. Bitümlü temel tabakasına ait oluşturduğumuz gradasyon eğrisi Şekil
4.1’ de sunulmuştur.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
76
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% G
EÇEN
4,70,07 0, 0, 2,0 9,52 12 3725.19.1
Şartname Üst Sınırı
Şartname Alt Sınırı
Gradasyon Eğrisi
0.4
Çizelge 4.11. Bitümlü temel tabakası gradasyon eğrisi (Karayolları laboratuarı, 2008)
Elek Açıklığı
30 25 45 100 Bitümlü Temel mlz-1 mlz-2 mlz-3 Karş
mm inch % geçen %geçen % geçen Grad Tip A
37,5 1 1/2" 100 100 100 100 100 100
25,4 1" 40,0 100,0 100,0 82,0 72 100
19,1 3/4" 7,2 100,0 100,0 72,2 60 90
12,7 1/2" 0,4 47,7 100,0 57,0 50 78
9,52 3/8" 0,3 20,1 100,0 50,1 43 70
4,76 No.4 0,0 0,5 100,0 45,1 30 55
2,00 No.10 0,0 0,1 60,0 27,0 18 42
0,42 No.40 0,0 25,0 11,3 6 21
0,177 No.80 0,0 17,0 7,7 2 13
0,075 No.200 0,0 13,0 5,9 0 7
Şekil 4.1. Bitümlü temel tabakası gradasyon eğrisi (Karayolları laboratuarı, 2008)
0.1
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
77
Bu gradasyon grafiğinde şartname alt sınır eğrisi, şartname üst sınır eğrisi ve
agrega karışımımızın elek analizi eğrisi verilmiştir. Agrega karışımının şartname
değerleri arasında olduğu tespit edilmiştir. Her biri 1150 gr olan briketler bu dağılım
ile yapılmıştır. Çizelge 4.12’de bitümlü temel tabakasına ait malzeme dağılımı
verilmiştir.
Çizelge 4.12 Bitümlü temel tabakası briketlerindeki malzeme dağılımı
Elek Açıklığı Dizayn Grads Kalan % Tane Aralığı Briket Gk
mm inch
37,5 1 ½" 100,0 0,0
25,4 1" 82,0 18,0 1 1/2"-1" 207,0 997,2
19,1 3/4" 72,2 9,8 (1"-3/4") 113,2 545,2
12,7 1/2" 57,0 15,1 (3/4"-1/2") 173,8 688,6
9,52 3/8" 50,1 6,9 (1/2"-3/8") 79,7 315,7
4,76 No.4 45,1 5,0 (3/8"- 4) 57,4 227,3
2,00 No.10 27,0 18,1 ( 4- 10) 208,2
0,42 No.40 11,3 15,8 10'dan 310,8
0,177 No.80 7,6 3,6
TOPLAM 1150,0 2774,0
0,075 No.200 5,8 1,8
0,000 No.∞ 0,0 5,8
TOPLAM 100,0
Bitümlü Temel tabakasına ait veriler Ek 2’de sunulmuştur. Bu veriler yardımı
ile aşağıdaki grafikler çizilmiştir.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
78
Prati
k Özg
ül Ağ
ırlık
g/cm3
4.2.1.1.(1). Bitümlü Temel Tabakası Grafikler
Bitümlü temel tabakasının grafikleri aşağıda verilmiştir. Optimum Bitüm
Yüzdesi bu grafikler yardımı ile hesaplanmaktadır. Buna göre pratik özgül ağırlık- %
bitüm, stabilite - % bitüm, asfalt dolu boşluk -% bitüm, % boşluk - % bitüm, %
VMA - % bitüm, % akma - % bitüm; grafikleri çizilmiştir. Bitümlü temel
tabakasının pratik özgül ağırlık- bitüm miktarı grafiği Şekil 4.2’ de verilmiştir.
Bitüm%
Şekil 4.2. Bitümlü temel tabakası Dp-% Bitüm grafiği
Artan bitim miktarı ile yapılan asfalt çimentosuna ait briketlerin yoğunluğu
artış göstermektedir. Bitümlü karışımların yoğunluğu arttıkça stabilite durabilite gibi
fiziksel özelliklerinde de artış gözlenmektedir. Maksimum Stabilitesi 1400 kg olan
asfalt betonunun maksimum yoğunluğu’da 2.445 gr/cm3 olarak elde edilmiştir.
Yoğunluk arttıkça yine boşluksuz bir kitle haline yaklaşabilme derecesi
arttığından, asfalt dolu boşluk oranın da artma gözlenmiştir. Bitümün boşlukları
dolduruyor olması sebebi ile de % boşluk oranında azalma gözlenmiş maximum
bitüm miktarın da azalan boşluk oranı sabitlenmiştir. Grafiğe göre max. yoğunluktaki
bitüm yüzdesi % 4 olarak belirlenmiştir. Şekil 4.3’ de stabilite – % bitüm grafiği
verilmiştir.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
79
A.D.B,%
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00
Bitüm %
Şekil 4.3. Bitümlü Temel Tabakası Stabilite- Bitüm % Grafiği Stabilite değeri, sıkıştırılmış bir kaplama karışımının yapısal mukavemetini
ifade eder. Bu mukavemete birince derecede asfalt miktarı ile karışımdaki
agregatların gradasyon ve karekteristiği etki eder. Grafik incelendiğinde artan bitüm
miktarı ile birlikte stabilitenin de arttığı ve max. noktaya ulaştıktan sonra düşüş
gösterdiği anlaşılmaktadır. Bu düşüş artan bitüm miktarının max. noktaya ulaştıktan
sonra agregalar arasındaki kayganlığı arttırarak dayanımı azalttığını göstermektedir.
En yüksek stabilitenin yakalandığı bitüm yüzdesi % 4 olarak belirlenmiştir. Şekil
4.4’ de Bitümlü temel tabakasının asfalt dolu boşluk- bitüm miktarı grafiği
verilmiştir.
Bitüm %
Şekil 4.4. A.D.B.% – Bitüm % Grafiği
A.D
.B. %
St
abili
te kg
Stabilite,kg
700750800850900950
1000105011001150120012501300135014001450
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
80
Şekil 4.4’ de Asfalt dolu boşluk oranı ile bitüm miktarı grafiği verilmiştir.
Asfalt dolu boşluk oranı bitümlü agrega karışımının basınç altında boşluksuz bir kitle
haline yaklaşabilme derecesini ifade eder. Bu özellik doğal olarak birinci derecede
agrega boşluklarının ne dereceye kadar asfalt ile doldurulduğu ile alakalıdır.
Beton asfalt karışımındaki bu boşlukların doldurulması aşırı su ve hava
nüfunu engelleyecektir. Bu da agregalar arasındaki boşlukların maximum derecede
asfalt ile doldurulması ile mümkün olabilir. Bu şekilde yolun geçirimi azalacak,
dolayısıyla yolda patlama şişme gibi olaylar gözükmeyecektir. Grafik incelendiğinde
artan bitüm miktarı ile asfalt dolu boşluk oranında artış olduğu gözlenmektedir. Yani
agregalar arasındaki boşluklar asfalt ile dolmaktadır. Bu artış bir süre sonra
yavaşlamıştır. Bu durum agrega karışımındaki boşluk oranının azaldığını
göstermektedir. Karayolları teknik şartnamesine göre belirlenen A.D.B. ortalaması
62.5’ dur. Buna göre bitüm yüzdesi % 3.70’ dir. Şekil 4.5’ de Boşluk % - Bitüm
Miktarı grafiği verilmiştir. Şekil 4.6’ da ise VMA- % Bitüm oranı verilmiştir.
Bitüm %
Agregalar arasındaki boşluk % boşluk oranı olarak ifade edilmektedir. Artan
bitüm miktarı ile boşluklar dolmakta ve boşluk yüzdesi azalmaktadır. Boşluk yol
yapımında çatlamalara, akmalara ve su girişine neden olmaktadır. Grafik
incelendiğin de bitüm miktarı arttıkça boşluk oranının azaldığı görülmektedir. Bir
Boş
luk
%
Şekil 4.5. Boşluk % - Bitüm % Grafiği
Boşluk,%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
81
V.M
.A. %
süre sonra bitümün agregalar arasındaki boşlukları tamamen doldurduğu, bitüm
yüzdesinin artsada boşluk yüzdesinin azalmadığı görülmüştür. Karayolları teknik
şartnamesine göre ortalama boşluk oranı %5.5 dir, buna denk gelen bitüm % de 3,90
olarak belirlenmiştir.
Bitüm %
VMA sıkışmış durumda karışım içindeki boşlukların katı agregalara göre
hacimce oranını ifade etmektedir. Bu değer asfalt dolu boşluk oranı ile zıt bir
tabirdir. Sıkıştırılmış agrega kütlesinin içindeki boşlukların ve asfalt çimentosunun
toplu hacmi, VMA’ yı teşkil eder. Hiç asfalt ihtiva etmeyen agregalar teorik olarak
basınç altında en yüksek dereceye kadar sıkışırlar. İşte bu sebeple eğri sıfıra yakın bir
noktadan başlamıştır. Asfaltın ilavesi ve karıştırılması ile agrega tanecikleri asfalt
filmleri ile kaplanır. Bu asfalt filmleri, agrega taneciklerinin en ileri derecedeki
sıkışık durumundan uzaklaştırır. Asfalt miktarındaki her artış film kalınlığını
arttıracağından, agrega tanecikleri birbirinden ayrılır. Bu durum asfalt filmlerinin
yeteri derecede kalınlaşarak, sıkıştırma enerjisi altında bir yağ gibi hareket etmeye
başlamasına kadar agreganın sıkışmasına meydan vermez. Bu noktadan sonra asfalt
miktarındaki ilave artışlar agrega üzerinde daha ileri bir yağlanma tesiri yapar ve
boşluklar asfalt ile azami dereceye doluncaya kadar VMA’ nın düşmesine sebep olur.
Şekil 4.7’de ise akma –bitüm grafiği verilmiştir.
Şekil 4.6. V.M.A. – Bitüm % grafiği
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
82
Şekil 4.7. Akma (mm) – Bitüm % grafiği
Akma,mm
2,50
2,70
2,90
3,10
3,30
3,50
3,70
3,90
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00
Bitüm%
Akma değeri; numunede kırılmayı meydana getirmek için gereken çap
boyunca olan ezilmeyi ifade eder. Bu değer, plastikleşmeye veya kaplamanın trafik
altında deforme olmasına karşı mukavemetin bir göstergesidir. Akma değerine
birinci derecede etki eden faktör, agrega boşluklarının ne dereceye kadar asfalt ile
doldurulmuş olduğudur. Karışımın asfalt numunesi arttıkça akma değeride artar.
Grafik incelendiğin de artan bitüm miktarı ile akma değerinde de bir artış olduğu
gözlenmektedir. Artan asfalt miktarı ile akma değeri maksimum noktaya ulaştıktan
sonra agregalar arsında oluşan film tabakası kaygan bir ortan oluşturarak
mukavemeti düşürmektedir. Bundan dolayı akma değeri bir süre sonra düşüşe
geçmiştir.
4.2.1.2. Bitümlü Temel Tabakası İçin Optimum Bitüm Yüzdesinin Belirlenmesi
Optimüm bitüm; şartname değerlerine karşılık gelen, stabilite grafiği için
bitüm yüzdesi, asfalt dolu boşluk oranı grafiği içim bitüm yüzdesi ve boşluk grafiği
için bitüm yüzdesi pratik özgül ağırlık grafiği için bitüm yüzdesi değerlerinin
aritmetik ortalaması alınır. Bu değer optimum bitüm miktarıdır. Bu optimum bitüm
miktarı değerine göre Akma (mm) ve Asfaltlar Arası Boşluk VMA % değerleri
okunur. Bu iki parametrenin okunan değerleri için de şartname şartları kontrol edilir.
Akm
a (m
m)
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
83
Tüm grafikler için şartname sınırları sağlanıyorsa; Marshal Deneyi için bu
malzeme yol yapımına uygundur denir. Buna göre; en yüksek pratik özgül ağırlık
değeri 2.43 g/cm3;bu değerle çakışan bitüm yüzdesi değeri: 4 dür. Asfalt Dolu
Boşluk Oranı Şartname değeri ortalamasına göre 62.5 ‘ dir. Bu değere karşılık gelen
bitüm yüzdesi; 3.70’ dir. Stabilite grafiğine göre, bitüm yüzdesi: 4.35’ e denk
gelmektedir. Boşluk % grafiğine göre ise, şartname ortalaması olan 5.5 değerine
karşılık gelen bitüm yüzdesi 3.90 olarak saptanmıştır. Optimum Bitüm Yüzdesi bu 4
değerin aritmetik ortalamasıdır. bu değer ise 3.99 olarak saptanmıştır. Buna göre
yorumlanan VMA % değeri 12.6’ dır, şartname değerini sağlamaktadır. Akma
değeride 3.19 mm olarak okunmuştur. Optimum bitüme göre stabilite değeri, 1224
kg, Boşluk % 5.6, Asfalt Dolu Boşluk % 67, Pratik Özgül Ağırlık değeri de yine
Optimum bitüm yüzdesine göre, 2.242 g/cm3 olarak saptanmıştır. Hesaplanan
optimum bitüm yüzdesine göre bitümlü temel dizayn verileri ve karayolları teknik
şartnamesi Çizelge 4.13’ de verilmiştir.
Çizelge 4.13 Optimum bitüm değerine göre dizayn verileri
Bitümlü Temel Dizayn Parametreleri
Optimum Bitüm
Yüzdesi Değer Şartname
aralığı Sonuç
Pratik Özgül Ağırlık gr/cm3 3,99 2,242 Uygun
Stabilite/ kg 3,99 1224 600 - Uygun
Asfalt Dolu Boşluk Oranı % 3,99 67 55 – 70 Uygun
Boşluk % 3,99 5,6 4 – 7 Uygun
V.M.A % 3,99 12,6 12 - Uygun
Akma mm 3,99 3,19 2 - 5 Uygun
Çizelge 4.13’ de görüldüğü gibi bitümlü temel için yapılan Marshall dizaynı
için; ölçümü yapılan parametrelerin şartname sınırları içersinde olduğu görülmüştür.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
84
4.2.2. Binder Tabakası Deney Verileri
Binder Tabakası için Karayolları Teknik Şartnamesin’de verilen gradasyon
sınır değerlerini sağlamaktadır. Bu gradasyon; % 35 kaba agrega, % 20 ince agrega,
% 45 ‘de filler malzeme den oluşmuştur. Bu değerler Çizelge 4.14’ de sunulmuştur.
Çizelge 4.14 Binder tabakası gradasyon çizelgesi.
Elek Açıklığı 35 20 45 100 Düzlt
Dzyn
Grad. Aşınma 1997 Mlz-1 Mlz-2 Mlz-3 Karş.
Grad. mm İnch % Geçen
% Geçen
% Geçen
37,5 1 1/2" 100 100 100 100 100,0 100 100
25,4 1" 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100 100
19,1 3/4" 81,0 100,0 100,0 93,4 93,4 80 100
12,7 1/2" 15,2 100,0 100,0 70,3 70,3 58 80
9,52 3/8" 6,1 80,1 100,0 63,2 63,2 48 70
4,76 No.4 0,0 1,9 100,0 45,4 45,4 30 52
2,00 No.10 0,0 0,0 80,0 36,0 36,0 20 40
0,42 No.40 0,0 0,0 29,0 13,1 13,1 8 22
0,177 No.80 0,0 16,0 7,2 7,2 5 14
0,075 No.200 0,0 11,3 5,1 5,1 2 8
Binder tabakası için belirlenen bu gradasyon değerinin logaritmik elek analizi
grafiğinde ifadesi Şekil 4.8’ de verildiği gibidir.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
85
Şekil 4.8. Binder tabakası gradasyon eğrisi
Grafik incelendiğinde şartname sınır değerleri arasında kaldığı görülmektedir.
Çizelge 4.15’de binder tabakasına ait malzeme dağılımı çizelgesi sunulmuştur.
Çizelge 4.15. Binder tabakası briket agregası dağılım çizelgesi
Elek Açıklığı Dizayn Gradas.
Kalan %
Tane
Aralığı (mm)
Briket1150 (g.)
Gk 2500
mm inch
37,5 1 1/2" 100,0 0,0
25,4 1" 100,0 0,0 11/2"-1" 0,0 0,0
19,1 3/4" 93,4 6,7 1"-3/4" 76,5 366,4
12,7 1/2" 70,3 23,0 3/4"-1/2" 264,8 1054,1
9,52 3/8" 63,2 7,2 1/2"-3/8" 82,4 327,9
4,76 No.4 45,4 17,8 3/8"-4 204,4 813,6
2,00 No.10 36,0 9,4 4-10 107,9
0,42 No.40 13,1 23,0 10'dan geçen 414,0
0,177 No.80 7,2 5,8
0,075 No.200 5,1 2,1 TOPLAM 1150,0 2562,0
0,000 No.∞ 0,0 5,1
TOPLAM 100,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100%
GEÇ
EN
4,70,07 0, 0, 2,0 9,52 12 3725.19.1
Gradasyon Eğrisi
Şartname Alt Sınır Değeri
Şartname Üst Sınırı
0.1 0.4
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
86
Binder tabakasına ait veri çizelgesi Ek 3’de sunulmuştur. Binder tabakasına
ait grafikler ise aşağıdaki gibidir.
4.2.2.1. Binder Tabakası Grafikler
Binder tabakasının grafikleri aşağıda verilmiştir. Optimum Bitüm Yüzdesi bu
grafikler yardımı ile hesaplanmıştır. Buna göre pratik özgül ağırlık - % bitüm,
stabilite - % bitüm, asfalt dolu boşluk -% bitüm, % boşluk - % bitüm, % VMA - %
bitüm, % akma - % bitüm; grafikleri çizilmiştir. Binder temel tabakasının pratik
özgül ağırlık- bitüm miktarı grafiği Şekil 4.9’ da verilmiştir.
Bitüm % Şekil.4.9..Pratik Özgül Ağırlık – Bitüm % Grafiği
Artan bitüm miktarı ile yapılan asfalt çimentosuna ait briketlerin yoğunluğu
artış göstermektedir. Bitümlü karışımların yoğunluğu arttıkça stabilite durabilite gibi
fiziksel özelliklerinde de artış gözlenmektedir. Maksimum Stabilitesi 1400 kg olan
asfalt betonunun maksimum yoğunluğu’da 2.322 gr/cm3 olarak elde edilmiştir. Şekil
4.10’ da stabilite - bitüm grafiği verilmiştir.
Prat
ik Ö
zgül
Ağı
rlık
1,700
1,800
1,900
2,000
2,100
2,200
2,300
2,400
2,500
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00
Dp
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
87
Şekil.4.11. A.D.B. - % Bitüm Grafiği
Grafik incelendiğinde artan bitüm miktarı ile birlikte stabilitenin de arttığı ve
max. noktaya ulaştıktan sonra düşüş gösterdiği anlaşılmaktadır. Bu düşüş artan bitüm
miktarının max. noktaya ulaştıktan sonra agregalar arasındaki kayganlığı arttırarak
dayanımı azalttığını göstermektedir. En yüksek stabilitenin yakalandığı bitüm
yüzdesi %5 olarak belirlenmiştir. Şekil 4.11’ de A.D.B.-Bitüm Miktarı grafiği
verilmiştir
Bitüm %
Şekil 4.10. Stabilite – Bitüm % Grafiği
Stabilite,kg
1400
1450
1500
1550
1600
1650
1700
1750
1800
3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00
Stab
ilite
kg
Bitüm %
A.D.B,%
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00
A.B.
D %
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
88
Şekil 4.12. Boşluk% -Bitüm % Grafiği
Grafik incelendiğinde artan bitüm miktarı ile asfalt dolu boşluk oranında artış
olduğu gözlenmektedir. Yani agregalar arasındaki boşluklar asfalt ile dolmaktadır.
Karayolları teknik şartnamesine göre belirlenen A.D.B. ortalaması 67.5’ dur. Buna
göre bitüm yüzdesi % 5,25 dir. Şekil 4.12’ de Boşluk % - Bitüm Miktarı grafiği
verilmiştir.
Bitüm %
Artan bitüm miktarı ile boşluklar dolmakta ve boşluk yüzdesi azalmaktadır.
Boşluk yol yapımında çatlamalara, akmalara ve su girişine neden olmaktadır. Grafik
incelendiğin de bitüm miktarı arttıkça boşluk oranının azaldığı görülmektedir. Bir
süre sonra bitümün agregalar arasındaki boşlukları tamamen doldurduğu, bitüm
yüzdesinin artsada boşluk yüzdesinin azalmadığı görülmüştür.
Karayolları teknik şartnamesine göre ortalama boşluk oranı %5dur, buna
denk gelen bitüm % de 5 olarak belirlenmiştir. Şekil 4.13’ de akma-bitüm miktarı
grafiği verilmiştir.
Boşluk,%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00
Boş
luk
%
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
89
Şekil 4.14. V.M.A.% - Bitüm % Grafiği
Bitüm%
Grafik incelendiğin de artan bitüm miktarı ile akma değerinde de bir artış
olduğu gözlenmektedir. Artan asfalt miktarı ile akma değeri maximum noktaya
ulaştıktan sonra agragalar arsında oluşan film tabakası kaygan bir ortan oluşturarak
mukavemeti düşürmektedir. Bundan dolayı akma değeri bir süre sonra sabit
kalmıştır. Şekil 4.14' de Binder tabakası için VMA% -Bitüm%grafiği verilmiştir.
. Bitüm %
Bitüm%
Şekil 4.13. Akma (mm)- Bitüm % Grafiği
Akma,mm
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50
Akma
(mm)
9,00
10,00
11,00
12,00
13,00
14,00
15,00
16,00
2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00
V.M.A,%
V.M
.A. %
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
90
4.2.2.2. Binder Tabakası İçin Optimum Bitüm Yüzdesinin Belirlenmesi
Grafiklerden elde edilen pratik özgül ağırlık değeri için bitüm miktarı, stabilite
değeri için bitüm miktarı, asfalt dolu boşluk oranı için bitüm miktarı ve boşluk değeri
için bitüm miktarı verilerinin aritmetik ortalaması optimum bitüm miktarını
vermiştir. Elde edilen optimum miktarı ile grafiklerden bu rakama karşılık gelen
değerler okunmuştur. Bu değerlerin şartname sınırlarına uyup uymadıkları kontrol
edilmiştir.
Buna göre bu dört grafikten elde edilen bitüm yüzdelerinin aritmetik
ortalaması yani optimum bitüm yüzdesi % 5.18 olarak bulunmuştur. Optimum bitüm
yüzdesine göre elde edilen değerler aşağıda Çizelge 4.16’ da verilmiştir.
Çizelge 4.16. Optimum bitüm değerine göre dizayn verileri
Binder Tabakası Dizayn Parametreleri
Optimum Bitüm
Yüzdesi Değer Şartname
aralığı Sonuç
Pratik Özgül Ağırlık gr/cm3 5,18 2,322 Uygun
Stabilite/ kg 5,18 1726 750 - Uygun
Asfalt Dolu Boşluk Oranı % 5,18 66 60-75 Uygun
Boşluk % 5,18 4,7 4-6 Uygun
V.M.A % 5,18 14 13- Uygun
Akma mm 5,18 3,13,29 2-4 Uygun
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
91
4.2.3. Aşınma Tabakası Deney Verileri
Aşınma tabakası için Karayolları Teknik Şartnamesin’ de verilen gradasyon
sınır değerlerini sağlamaktadır. Bu gradasyon; % 30 Kaba agrega, % 25 İnce Agrega,
% 45 ‘de filler malzemeden oluşmuştur. Bu değerler Çizelge 4.17’ de sunulmuştur.
Çizelge 4.17. Aşınma tabakası gradasyon değerleri
Elek Açıklığı
20 35 45 100
Aşınma
1997
mlz-1 mlz-2 mlz-3
Karş.Grad
mm inch % geçen %geçen % geçen
37,5 1 1/2" 100 100 100 100 100,0 100
25,4 1" 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100
19,1 3/4" 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100
12,7 1/2" 41,0 100,0 100,0 88,2 88,2 83
9,52 3/8" 6,5 97,0 100,0 80,3 80,3 70
4,76 No.4 1,1 15,0 100,0 50,5 50,5 40
2,00 No.10 0,0 1,4 68,0 31,1 31,1 25
0,42 No.40 0,0 1,2 27,0 12,6 12,6 10
0,177 No.80 0,0 15,0 6,8 6,8 6
0,075 No.200 0,0 10,0 4,5 4,5 4
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
92
Aşınma tabakasına ait gradasyon değerleri çizelgedeki gibi seçilmiştir. Bu
karışım aşınma tabakası için verilen karayolları teknik şartnamesi aralığındadır.
Aşınma tabakasına ait oluşturduğumuz gradasyon eğrisi Şekil 4.15’da sunulmuştur.
Şekil 4.15 Aşınma tabakası gradasyon eğrisi
Bu gradasyon grafiğinde şartname alt sınır eğrisi, şartname üst sınır eğrisi ve
agrega karışımımızın elek analizi eğrisi verilmiştir. Agrega karışımının şartname
değerleri arasında olduğu tespit edilmiştir. Her biri 1150 gr olan briketler bu dağılım
ile yapılmıştır. Çizelge 4.18’de aşınma tabakası için tapılan birirketlerin agrega
malzeme dağılımı verilmiştir.
Şartname Üst Sınırı
Şartname Alt Sınırı
Gradasyon Eğrisi
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
93
Çizelge 4.18 Aşınma tabakası briketlerindeki malzeme dağılımı
Elek Açıklığı Dizayn Grads Kalan% Tane Aralığı
(mm) Briket Gk mm inch
37,5 1 1/2" 100,0 0,0
25,4 1" 100,0 0,0 11/2"-1" 0,0 0,0
19,1 3/4" 100,0 0,0 1"-3/4" 0,0 0,0
12,7 1/2" 88,2 11,8 3/4"-1/2" 135,7 595,6
9,52 3/8" 80,3 8,0 1/2"-3/8" 91,4 401,3
4,76 No.4 50,5 29,8 3/8"-4 342,5 1503,1
2,00 No.10 31,1 19,4 4-10 222,9
0,42 No.40 12,6 18,5 10'dan geçen 357,5
0,177 No.80 6,8 5,8
TOPLAM 1150,0 2500,0
0,075 No.200 4,5 2,3
0,000 No.∞ 0,0 4,5
TOPLAM 100,0
Aşınma tabakasının tüm verileri Ek 4’ de sunulmuştur. Bu veriler yardımı ile
aşağıdaki grafikler çizilmiştir.
4.2.3.1. Aşınma Tabakası Grafikler
Aşınma tabakasının grafikleri aşağıda verilmiştir. Optimum Bitüm Yüzdesi
bu grafikler yardımı ile hesaplanmaktadır. Buna göre pratik özgül ağırlık- % bitüm,
stabilite - % bitüm, asfalt dolu boşluk -% bitüm, % boşluk - % bitüm, % VMA - %
bitüm, % akma - % bitüm; grafikleri çizilmiştir. Aşınma tabakasının pratik özgül
ağırlık- bitüm miktarı grafiği Şekil 4.16’de verilmiştir
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
94
Şekil 4.17. Stabilite – Bitüm % Grafiği
Yoğunluk arttıkça yine boşluksuz bir kitle haline yaklaşabilme derecesi
arttığından, asfalt dolu boşluk oranın da artma gözlenmiştir. Bitümün boşlukları
dolduruyor olması sebebi ile de % boşluk oranında azalma gözlenmiş maximum
bitüm miktarın da azalan boşluk oranı sabitlenmiştir. Grafiğe göre max. yoğunluk
olan 2,390 ‘a karşılık gelen bitüm yüzdesi % 6 olarak belirlenmiştir. Şekil 4.17’ de
stabilite – % bitüm grafiği verilmiştir.
Bitüm% Bitüm %
Şekil 4.16. Pratik Özgül Ağırlık – Bitüm % Grafiği Bitüm %
Pratik
Özg
ül Ağ
ırlık
gr / c
m 3
Stabil
ite kg
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
95
Stabilite değeri, sıkıştırılmış bir kaplama karışımının yapısal mukavemetini ifade
eder. Bu mukavemete birince derecede asfalt miktarı ile karışımdaki agregatların
gradasyon ve karekteristiği etki eder. Grafik incelendiğinde artan bitüm miktarı ile
birlikte stabilitenin de arttığı ve max. noktaya ulaştıktan sonra düşüş gösterdiği
anlaşılmaktadır. Bu düşüş artan bitüm miktarının max. noktaya ulaştıktan sonra
agregalar arasındaki kayganlığı arttırarak dayanımı azalttığını göstermektedir. En
yüksek stabilitenin yakalandığı 1235 kg da bitüm yüzdesi % 5,5 olarak belirlenmiştir.
Şekil 4.18’ de aşınma tabakasının Asfalt Dolu Boşluk- Bitüm Miktarı grafiği
verilmiştir.
Bitüm %
Grafik incelendiğinde artan bitüm miktarı ile asfalt dolu boşluk
oranında artış olduğu gözlenmektedir. Yani agregalar arasındaki boşluklar asfalt ile
dolmaktadır. Bu artış bir süre sonra yavaşlamıştır. Bu durum agrega karışımındaki
boşluk oranının azaldığını göstermektedir. Karayolları teknik şartnamesine göre
belirlenen A.D.B. ortalaması 70 dir. Buna göre bitüm yüzdesi % 5,15 dir. Şekil 4.19’
da Akma mm - Bitüm Miktarı grafiği verilmiştir.
Şekil 4.18. A.D.B % .- Bitüm % Grafiği
A.B.
D. %
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
96
Şekil 4.20. Boşluk% - Bitüm % Grafiği
Bitüm %
Grafik incelendiğin de artan bitüm miktarı ile akma değerinde de bir artış
olduğu gözlenmektedir. Artan asfalt miktarı ile akma değeri maximum noktaya
ulaştıktan sonra agregalar arsında oluşan film tabakası kaygan bir ortan oluşturarak
mukavemeti düşürmektedir. Bundan dolayı akma değeri bir süre sonra düşüşe
geçmiştir. Şekil 4.20 de Boşluk % - Bitüm grafiği verilmiştir.
Bitüm %
Bitüm %
Şekil 4.19. Akma (mm) – Bitüm % Grafiği
Akm
a m
m
Boşlu
k %
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
97
V.M.A.
%
Agregalar arasındaki boşluk % boşluk oranı olarak ifade edilmektedir. Artan
bitüm miktarı ile boşluklar dolmakta ve boşluk yüzdesi azalmaktadır. Boşluk yol
yapımında çatlamalara, akmalara ve su girişine neden olmaktadır. Grafik
incelendiğin de bitüm miktarı arttıkça boşluk oranının azaldığı görülmektedir. Bir
süre sonra bitümün agregalar arasındaki boşlukları tamamen doldurduğu, bitüm
yüzdesinin artsada boşluk yüzdesinin azalmadığı görülmüştür. Karayolları teknik
şartnamesine göre ortalama boşluk oranı %4 dur, buna denk gelen bitüm % de 5,70
olarak belirlenmiştir. Şekil 4.21’ de ise VMA- Bitüm Miktarı grafiği verilmiştir.
VMA sıkışmış durumda karışım içindeki boşlukların katı agregalara göre
hacimce oranını ifade etmektedir. Bu değer asfalt dolu boşluk oranı ile zıt bir
tabirdir. Sıkıştırılmış agrega kütlesinin içindeki boşlukların ve asfalt çimentosunun
toplu hacmi, VMA yı teşkil eder. Grafik incelendiğin de V.M.A. değerinin % 13
seyiyelerine kadar yükseldiği ve sonra düşüşe geçtiği görülmüştür.
4.2.3.2. Aşınma Tabakası İçin Optimum Bitüm Yüzdesinin Belirlenmesi
Optimüm bitüm; şartname değerlerine karşılık gelen, stabilite grafiği için
bitüm yüzdesi, asfalt dolu boşluk oranı grafiği içim bitüm yüzdesi ve boşluk grafiği
için bitüm yüzdesi pratik özgül ağırlık grafiği için bitüm yüzdesi değerlerinin
Şekil 4.21. V.M.A. – Bitüm % Grafiği Bitüm %
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
98
aritmetik ortalaması alınır. Bu değer optimum bitüm miktarıdır. Bu optimum bitüm
miktarı değerine göre Akma (mm) ve Asfaltlar Arası Boşluk VMA % değerleri
okunur. Bu iki parametrenin okunan değerleri için de şartname şartları kontrol edilir.
(Karayolları Teknik Şartnamesi 2006)
Tüm grafikler için şartname sınırları sağlanıyorsa; Marshal Deneyi için bu
malzeme yol yapımına uygundur denir. Buna göre en yüksek dp:2.390 g/ cm3 olarak
bulunmuştur. pratik özgül ağırlık grafiğine göre bu değerle çakışan bitüm yüzdesi
değeri: 6 dır. Asfalt Dolu Boşluk Oranı Şartname değeri ortalamasına göre % 70‘ dir.
Bu değere karşılık gelen bitüm yüzdesi; 5,15’ dir. Stabilite grafiğine göre, bitüm
yüzdesi: % 5,5 ‘a denk gelmektedir. Boşluk % grafiğine göre ise, şartname
ortalaması olan % 4 değerine karşılık gelen bitüm yüzdesi % 5,70 olarak
saptanmıştır. Optimum Biüm Yüzdesi bu 4 değerin aritmetik ortalamasıdır. bu değer
ise % 5,58 olarak saptanmıştır. Buna göre yorumlanan değerler Çizelge 4.19’ da
verilmiştir.
Çizelge 4.19. Optimum bitüm değerine göre dizayn verileri
Aşınma Tabakası Dizayn Parametreleri
Optimum Bitüm
Yüzdesi Değer Şartname
aralığı Sonuç
Pratik Özgül Ağırlık gr/cm3 5,58 2,387 Uygun
Stabilite/ kg 5,58 1190 900 - Uygun
Asfalt Dolu Boşluk Oranı % 5,58 72 65-75 Uygun
Boşluk % 5,58 4,20 3-5 Uygun
V.M.A % 5,58 16,11 14- Uygun
Akma % 5,58 3,24 2-4 Uygun
4.ARAŞTIRMA BULGULARI Başak Burcu GEZER
99
4.3. Kimyasal Analiz
Numunemizin üzerinde yaptırdığımız kimyasal analiz sonuçları ise Çizelge
4.20’ de verildiği gibidir.
Çizelge 4.20 Kimyasal analiz sonuçları
Analiz Yöntemi
Parametre
Agrega Element İçeriği %
XRF % CaO – CaCO3 % 56.26
XRF % MgO – MgCO3 % 0.43
XRF % SiO2 % 0.04
XRF % Fe2O 3 % 0.08
XRF % Al2O3 % 0.02
XRF %Na2O % 0.01
XRF % K2O % 0.00
XRF % SO3 % 0.06
XRF1 A.K.* % 43.07
*A.K. Ateşte Kayıp
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Başak Burcu GEZER
100
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER
Mersin İli, Camili Köyü İçmeler Mevkiinde yüzeyleyen kireçtaşlarının beton
üretimi ve asfalt plenti olarak kullanılabilirliğinin incelendiği bu çalışmada bu
bölgeden elde edilen agregaların beton malzemesi olarak kullanılabilirliğinin tespiti
için TS 706 EN 12620 standardına uygun deneyler yapılmıştır. Asfalt kaplamalarda
agrega olarak kullanılmaya uygun olup olmadığını belirlemek için ise numuneler
üzerinde Marshall dizaynı yapılmıştır.
5.1 Agreganın Yol Yapımı Açısından Uygunluğu
Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda bu bölgeden temin edilen kireçtaşları
ile yapılan deneyler sonucunda elde edilen veriler ve şartname sınırları çizelge 5.1,
5.2, ve 5.3.’ de verilmiştir.
Çizelge 5.1. Bitümlü temel tabakası için sonuçlar
Çizelge 5.2. Binder tabakası için deney sonuçları
Binder Tabakası Dizayn Parametreleri
Optimum Bitüm
Yüzdesi % Değer Şartname
aralığı Sonuç
Pratik Özgül Ağırlık gr/cm3 5,18 2,322 Uygun Stabilite/ kg 5,18 1726 750 - Uygun
Asfalt Dolu Boşluk Oranı % 5,18 66 60-75 Uygun Boşluk % 5,18 4,7 4-6 Uygun V.M.A % 5,18 14 13- Uygun
Akma mm 5,18 3,13 2-4 Uygun
Bitümlü Temel Dizayn Parametreleri
Optimum Bitüm
Yüzdesi % Değer Şartname
aralığı Sonuç
Pratik Özgül Ağırlık gr/cm3 3,99 2,242 Uygun Stabilite/ kg 3,99 1224 600 - Uygun
Asfalt Dolu Boşluk Oranı % 3,99 67 55–70 Uygun Boşluk % 3,99 5,6 4 – 7 Uygun V.M.A % 3,99 12,6 12 - Uygun
Akma (mm) 3,99 3,19 2 - 5 Uygun
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Başak Burcu GEZER
101
Çizelge 5.3. Aşınma tabakası deney sonuçları
• Bitümlü temel tabakası için belirlenen optimum bitüm yüzdesi 3.99 olarak tespit
edilmiştir.
• Bu optimum bitüm yüzdesinde elde edilen eğrilerden okunan Pratik özgül
ağırlık, stabilite, asfalt dolu boşluk oranı, boşluk, V.M.A., ve akma değerleri
çizelge 5.1 ‘de belirtilen şartname değerleri arsında çıkmıştır.
• Binder tabakası için tespit edilen optimum bitüm yüzdesi % 5.18 ‘dir .
• Binder tabakası için, optimum bitüm yüzdesinde elde edilen eğrilerden okunan
Pratik özgül ağırlık, stabilite, asfalt dolu boşluk oranı,boşluk, V.M.A., ve akma
değerleri çizelge 5.2 ‘de belirtilen şartname değerleri arsında çıkmıştır.
• Binder tabakasının Bitümlü temel Tabakasına oranla daha yüksek bir stabilite
istediği, artan bitüm yüzdesi ile, daha yüksek A.D.B. oranı istediği, artan bitüm
miktarı ile daha düşük bir boşluk oranı istediği gözlenmiştir. Akma değerinde
gösterilen opsiyon Bitümlü Temel Tabakasına göre azalmış V.M.A. ‘da artış
beklenmiştir.
• Aşınma tabakası için tespit edilen optimum bitüm yüzdesi % 5.58 ‘dir.
• Bu optimum bitüm yüzdesinde elde edilen eğrilerden okunan Pratik özgül
ağırlık, stabilite, asfalt dolu boşluk oranı,boşluk, V.M.A., ve akma değerleri
çizelge 5.3 ‘de belirtilen şartname değerleri arsında çıkmıştır.
• Bu tabakada şartname değerlerinin binder tabakasına oranla daha yüksek bir
stabilite istediği, artan bitüm yüzdesi ile, daha yüksek A.D.B. oranı istediği,
artan bitüm miktarı ile daha düşük bir boşluk oranı istediği gözlenmiştir. Akma
Aşınma Tabakası Dizayn Parametreleri
Optimum Bitüm
Yüzdesi % Değer Şartname
aralığı Sonuç
Pratik Özgül Ağırlık gr/cm3 5,58 2,387 Uygun Stabilite/ kg 5,58 1190 900 - Uygun
Asfalt Dolu Boşluk Oranı % 5,58 72 65-75 Uygun Boşluk % 5,58 4,20 3-5 Uygun V.M.A % 5,58 16,11 14- Uygun
Akma % 5,58 3,24 2-4 Uygun
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Başak Burcu GEZER
102
değerinde gösterilen opsiyon bu tabakada Binder tabakası ile aynı olup, V.M.A.
‘da artış beklenmiştir.
Buna göre;
• Her üç tabaka da incelendiğinde, artan bitüm miktarı ile yoğunluğun arttığı tespit
edilmiştir.
• Stabiltenin artan bitüm yüzdeleri ile yükseldiği, sıkıştırılmış kaplama karışımının
yapısal mukavemetinde artış olduğu, uzun süre yük altında kalacak yol
yapımında kullanılan bu agrega ile çökme olmayacağı tespit edilmiştir.
• Asfalt Dolu Boşluk oranının artan bitüm yüzdesi ile arttığı gözlenmiştir. Yani
Agregalar arası boşluklar asfalt ile dolmaktadır. Agregalar arasındaki bu
boşluklar yeterince dolmadığı zaman yağmur suyu ve istenmeyen maddelerle
dolmakta buda yolda çatlamalara çökmelere sebebiyet vermektedir. Yaptığımız
bu deneyle A.D.B. % ‘nin şartname sınırları içerisinde kaldığı ve kullandığımız
kireçtaşı örneği ve tespit edilen optimum bitümle yapılan bu yolda çökme ve
çatlamaların gözlenmeyeceği tespit edilmiştir.
• Yol yapımında boşluk istenmeyen bir durumdur. Her üç tabakada da Asfalt Dolu
Boşluk oranının artması ile boşluk oranında da bir azalma gözlenmiştir.
Agregalar arasındaki bu boşlukların asfalt ile dolduğu ve boşluklardan sızan
suların sebebiyet verdiği çökme, şişme, püskürme gibi olumsuzlukların
kullandığımız bu kireçtaşı örneği ve tespit edilen bu optimum bitüm
yüzdelerinde oluşmayacağı tespit edilmiştir. Her üç tabakada da Boşluk %
değerleri şartname sınırları içinde kalmıştır.
• Akma değeri ile yolda oluşan çatlamalar mm’lik olarak okunur. İstenmeyen bu
durum yolda büyük tehlikeler oluşturmaktadır. Her üç tabakada da yapılan
deneyler sonucunda optimum bitüm yüzdesi ve kullandığımız kireçtaşı örneği ile
yapılan deney numunelerinin akma değerleri şartname sınırları içerisinde
kalmakta ve yol güvenliği ve ömrü açısından bir tehlike oluşturmadığı tespit
edilmiştir.
Ø Mersin İli Camili Köyü İçmeler Mevkiinden elde edilen kireçtaşları
ile, her üç tabaka için tespit edilen optimum bitüm yüzdeleri kullanılarak yapılan
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Başak Burcu GEZER
103
asfalt kaplamalarının güvenlik ve kullanımının ASTM standartları baz alınarak
yapılan deneylerle uygun olduğu sonucuna varılmıştır.
Ø Nem, sıcaklık gibi etkilerin bitüm yüzdesini etkileyeceği
gerekçesiyle bu deneyler yapılırken bölgenin iklim koşullarının, jeolojisinin ve
topoğrafyasının iyi etüd edilmesi önerilir.
5.2. Agreganın Beton Üretimi Açısından Uygunluğu
Yapılan deneysel çalışmalarda, kireçtaşının beton agregası olarak
kullanılabilirliği incelenmiştir. Çizelge 5.4.’ de sonuçlar ve standartlar sunulmuştur.
Çizelge 5.4. Agreganın beton üretiminde uygulanabilirliği
Özellik Standart Bulunan Değer Değerlendirme
Yassılık İndeksi TS 9582 EN 933-3 % 20 UYGUN
Çok İnce Malzeme Muhtevası
0-25 mm TS 3530 /EN % 0.98 UYGUN
Özgül Ağırlık 15-25mm TS 3526, 1980 2.674 g/ cm3 UYGUN
Su Emme 5-25 mm TS 3526, 1980 % 0.49 UYGUN
Los Angeles Aşınma Kaybı %
500 devir TS EN 1097-2 % 20.06 UYGUN
Donma ve Çözülme Sonrası Kütle Kaybı
8-16 mm TS EN 1367/1 % 0.92 UYGUN
Organik Madde Miktarı
0-25 mm TS EN 1744-1 YOK UYGUN
Tek Eksenli Basınç Dayanımı
42-84 mm TS 699 131.62 N/mm2 UYGUN
Alkali Agrega Reaktivitesi
+125μm - 250μm TS 2517
A.A 125 mmol/l UYGUN
Ç.S. 10 mmol/l
Petrografik Tanımlama TS 10088
EN 923-3
Saf Kireçtaşı UYGUN
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Başak Burcu GEZER
104
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin yassılık indeksi %
20 ‘dir. Agregadaki yassı malzeme oranının çok olması betonda pürüzlü bir
yüzeye ve su ihtiyacının artmasına neden olacaktır. TSE standartlarına göre
kabul edilebilir min. yassılık indeksi % 0.6’dır. Yani yassılık indeksleri %
0.6’dan az olan agregalar beton malzemesi olarak istenmemektedir. Buna göre
kireçtaşı örneğinin yassılık indeksi açısından beton üretimi açısından uygundur.
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin çok ince
malzeme muhtevası % 0.98 olarak tespit edilmiştir. Tolere edilebilir sınır değer
max.% 0.3 olarak belirlenmiştir. Bu değe
% 0.98 > % 0.3 olduğu için standartlara uyduğu görülmektedir.
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin özgül ağırlık
değeri 2.674 g/ cm3 olarak tespit edilmiştir. Standartlara göre agrega için özgül
ağırlık limit değeri min. 2.6 gr/cm3’ dir. Buna göre ;
2.674 g/ cm3 >.2.6 gr/cm3 olduğu için standartlara uydundur.
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin su emme oranı %
0.49 olarak tespit edilmiştir. TSE. Standartlarına göre sınır değer max.% 2.5.
olarak belirlenmiştir. Buna göre;
% 0.49 < % 2.5. olduğu için standartlara uygundur.
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin aşınma kaybı %
20.06 olarak tespit edilmiştir. TSE. Standartlarına göre sınır değer max.% 35
olarak belirlenmiştir. Buna göre;
% 20.06 > % 35 olduğu için standartlara uygundur.
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin donma ve
çözülme sonrası kütle kaybı % 0.92 olarak tespit edilmiştir. TSE. Standartlarına
göre sınır değer max.% 12 olarak belirlenmiştir. Buna göre;
% 0.92 < % 12 olduğu için standartlara uygundur.
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin organik madde
tespit edilmemiştir.
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin tek eksenli basınç
dayanımı 131.62 N/mm2 olarak tespit edilmiştir. Standart değerlerin üstündedir.
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Başak Burcu GEZER
105
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin Alkali Agrega
reaktivitesi Zarasız yani 1. Bölgede çıkmıştır Standartlara uygun olduğu tespit
edilmiştir.
• Yapılan deneyler sonucunda kullandığımız kireçtaşı örneğinin Petrografik analizi
Silisli Kireçtaşı olarak tespit edilmiştir.
Ø Yapılan deneyler sonucunda Mersin İli Camili Köyü İçmeler
Mevkiinden elde edilen kireçtaşlarının beton üretimine uygun
olduğu sonucuna varılmıştır.
106
KAYNAKLAR
ADAMS, E.C. 1993. Yapı Bilgisi III, Yüksek Öğretim Kurulu, II. Baskı S: 42,
Ankara.
ATIŞ, C. D. 2000. Agrega Tane Boyutu Dağılımının Çimento Miktarına Etkisi, Ç.Ü.
Müh. Mim. Fak Dergisi S. 91 – 98, Adana.
ASTM D 5-97,2003, Standard Test Method for Penetration of Bituminous Materials.
Annual Book of ASTM Standards USA.
ASTM D 1559–89. 1992, Standard Test Method for Resistance to Plastic Flow of
Bituminous Mixtures Using Marshall Apparatus. Annual Book of ASTM
Standards USA..
BARNES, B.D, 1978. Diamond, S., Dolch, W.L., Contract Zone between Portland
Cement Paste and Glas Aggregate, Cement and Concrete Resarch, V.8, No:
2, P.233- 244,1978
BARADAN, B. 1997. Yapı Malzemesi-II. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik
Fakültesi Yayınları, S:174–176, İzmir.
BEKTAŞ, F., 2002. Preventive Measures Against Alkali-Silika Reactio , MSc
Thesis, Middle East Technical University, S: 1-87, Ankara.
BEYAZIT, Ö.L., 1988. Beton ve Deneyleri, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı Devlet
Su İşleri Genel Müdürlüğü Yayınları, DSİ Matbaası, S. 46–60, Ankara.
BULDU, İ., 2006; Bağcılar-Burhan (Tarsus İçel) Kireçtaşlarının Hammadde
Özelliklerinin Araştırılması. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Y.L. Tez. Adana
ÇETİN, S., 2007. Afyon Karahisar Bölgesi Volkanik Kayaçlarının Sıcak Karışım
Asfalt Kaplamalarında Agrega Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması.
A.K.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Y.L. Tez. Afyon S:1
ÇOKMAK, B., 2007. Isparta Yöresinde Çıkarılan Ve Beton Üretiminde Agrega
Olarak Kullanılan Malzemelerin Özelliklerinin Belirlenmesi. S.D.Ü. Fen
Bilimleri Enstitüsü Y.L. Tez. S: 47, Isparta.
DOĞAN, K. S.,2006. Zonguldak-Sapça Taş Ocağı Agregalarının Fiziksel Ve
Mekanik Özellikleri. Z.K.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Y.L. Tez. S: 56,
Zonguldak.
107
DİAMOND, S., 1986. Microstructures of Cement Paste in Concrete, Proceedings of
8th International Congress on the Chemistry of Cement, V.l,P.122-
147,BreziIya,
DPT Yedinci Bes Yıllık Kalkınma Planı Özel ihtisas Komisyonu Raporu, 2001.
Çimento Hammaddeleri ve Yapı Malzemeleri, S:2:14-27 Ankara.
FINDIK,S.F.,2005. Karayolu Esnek Üstyapıları Alttemel Tabakasının
Stabilizasyonunda Hafif Agregaların Kullanılabilirliği S.D.Ü. Fen Bilimleri
Enstitüsü Y.L. Tez. S: 7, Isparta.
ILICALI, M., 2001. Asfalt ve Uygulamaları. S: 280, İstanbul.
KAYA, A., 2006, Çamlıyayla (Mersin) ve Güneydoğusunun Jeolojik ve Tektonik
İncelenmesi. Ç.Ü. fen bilimleri enstitüsü Y.L. Tez. S: 30 Adana
KARAYOLLARI GENEL MÜDÜRLÜĞÜ; Karayolu Teknik Şartnamesi 2006. S:
497, Ankara
Karayolları Genel Müdürlüğü, 2004. Dergisi, Sayı: 29, s.34.
Karayolları Teknik Şartnamesi 2006 S: 501 Ankara.
MONTİERO, P.J.M., MEHTA, P.K., 1986. İnteraction Between Carbonate Rock and
cement Paste, Cement and Concrete Resarch, V.b, No.12 P.127-134,
NEVİLLE, A. M. 1978 Properties of Concrete,. Pitman Publishing Limited
OMÜR, B.; YALÇIN S., 2001. Çimento Fırınlarında Alkali Klorür Sirkülasyonunun
Kemer Oluşumu Uzerine Etkileri
OKTAR, O.N., 1977. Bağlayıcı Hamurun Yapısının Betonun Kısa Süreli İnelastik
Davranışındaki İşlevi, Doktora Tezi, İTÜ İnşaat Fakültesi, S: 65
ÖZ, E., 2007. Nevşehir Dolaylarında Yüzeylenen Asidik Pomzanın Hafif Beton
Agregası Olarak Kullanılabilirliği. Ç.Ü. fen Bilimleri Enstitüsü Y.L. Tez. S:
52 Adana.
ÖNAL, M. E.; KARACA, S., 1984, Asfalt Betonu ve Diğer Sıcak Karışım Tipleri
İçin Karışım Dizayn Metotları, T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı,
Karayolları Genel Müdürlüğü, Teknik Araştırma Dairesi Başkanlığı, S: 78
Ankara
POSTACIOGLU, B. 1986. Baglayıcı Maddeler Cilt 1, Teknik Kitaplar Yayınevi,
S: 5-38 İstanbul.
108
RAMYAR, K. DÖNMEZ, H. ANDİÇ Ö. 2002, Alkali-Silis Reaksiyonunun Mineral
ve Kimyasal Katkılar Yardımı ile Kontrol Altına Alınması
YILDIZ, K. 2003. Marshall Dizayn Metodu İle Optimum Bitüm Muhtevasının
Belirlenmesinde Deney Parametrelerinin Sonuca Etkisi. G.Ü. Fen Bilimleri
Enstitüsü Y.L. Tez. S: 56, Ankara
ŞİMŞEK, O. 2003. Yapı Malzemesi II. İstanbul, Beta Basım Yayım Dağıtım
A.Ş.,Yayın no:1374, S: 211 Ankara.
ŞENOL, M., ŞAHİN, Ş., DUMAN T.Y., 1998, Adana-Mersin dolayının jeoloji etüd
raporu, MTA, S: 46 Ankara .
TS 707, 1980. Beton Agregalarından Numune Alma Ve Deney Numunesi Hazırlama
Yöntemi. Türk Standartları Enstitüsü, ANKARA.
Türk Standardı, 1999. TS 3530 EN 933-1 Beton Agregalarının Geometrik Özellikleri
İçin Deneyler Bölüm 1: Dane Büyüklüğü Dağılımı Tayini-Eleme Metodu.
Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
Türk Standardı, 1980. TS 3526 Beton Agregalarında Özgül Ağırlık Ve Su Emme
Oranı Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
Türk Standardı 1999. TS 9582 EN 933–3 Beton Agregalarında Özgül Ağırlık Ve Su
Emme Oranı Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
Türk Standardı 1999.TS 3530/ EN 933–1) Beton Agregalarında Çok İnce Malzeme
Muhtevası Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
Türk Standardı, 2000. TS EN 1097-2 Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri
İçin Deneyler Bölüm 2: Parçalanma Direncinin Tayini İçin Metotlar. Türk
Standartları Enstitüsü, Ankara.
TS 699/ Ocak, 1987. Tabii Yapı Taşları – Muayene ve Deney Metotları.
Türk Standardı, 2001. TS EN 1367-1 Agregaların Termal ve Bozunma Özellikleri
Özellikleri İçin Deney ve Çözülmeye Karşı Direncin Tayin Metotlar. Türk
Standartları Enstitüsü, Ankara.
Türk Standardı, (1980) TS 706 Beton Agregaları. Türk Standartları Enstitüsü,
Ankara
T.S.E., 1977. TS 2517 Alkali Agrega Reaktivitesinin Kimyasal Tayini, Ankara.
TS 3720 Bitümlü Kaplama Karışımlarının Hesap Esasları
109
ULUÇAYLI, M., 2002, Asfalt El Kitabı, Asfalt, S:500., İstanbul.
ÜNLÜGENÇ, U.C., DEMİRKOL, C., 1987, Kızıldağ Yayla (Adana) dolayının
Stratigrafisi: TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayını S: 33,49
YETİŞ, C., 1978, Çamardı (Niğde ili) yakın ve uzak dolayınınjeoloji incelemesi ve
Ecemiş Yardım Kuşağı'nın MadenBoğazı—Kamışlı arasındaki
özellikleri. İst. Üniv. Dok-tora Tezi, S: 164, İatanbul
2.Ulusal Kırmataş Sempozyumu, 1999, ISBN B.16.0.KGM.0.63.00.03/606.1
İstanbul.
110
ÖZGEÇMİŞ
21.12.1980 Yılında Ankara da doğdu. İlköğrenimini Gebze Eşref Bey İlk
Öğretim Okulunda, orta öğrenimini Tarsus Kasım Ekenler Ortaokulun da, lise
eğitimini Mersin Dumlupınar Lisesinde tamamladı. 2000 senesinde Çukurova Maden
Mühendisliği bölümünü kazandı. 2005 senesinde aynı bölümden mezun oldu. 13. 02.
2006 tarihinde Çukurova Üniversitesi Maden Mühendisliği Anabilim Dalında
Yüksek Lisans eğitimine başladı.
EKLER
0 2,5 5 7,5 10 25 50 75 100 250 500 750 1000 2500
Zararlı olması muhtemel agregalar
Zararsız agregalar
Zararlı agregalar
II. Bölge
III. Bölge
I. Bölge
700
600
500
400
Alk
ali A
zalm
ası
Rc (m
.mol
/lt)
X
Şekil 5.1 Alkali-Agrega Reaktivitesi
Çözünen Silis (SiO2) m.mol/lt
Ek.1. Alkali- Silika Eğrisi
Ek.2 Bitümlü temel tabakası veri çizelgesi
No Bitüm Sıcaklı.
Yük, ortlm
Havada Ağır.
g
Sudaki Ağır ,g
Doy.Yüz .Ağır
,g
Hacim cm³
Hacim Özg.. Ağır.g
Maks. Teo.Özg.
Ağ.
Boşluk %
V.M.A %
Asf. Dol
Boşluk %
Akma Stab. Düzltm.e Fak.
Düzeltilmiş Stab.
Wa, %
g °C mm A C B V Dp Dt Vh V.M.A Vf mm kg kg
1 3,00 34,5 148 62.0 1126.6 665.4 1137.8 472.4 2,384
12,00 1100 1,039 1143
2 3,00 34,5 147 60.7 1129.8 668.0 1150.1 482.1 2,343 13,00 1130 1,078 1218
3 3,00 34,5 149 61.2 1125.8 667.3 1415.1 477.8 2,356 11,00 1120 1,062 1189
2,361 2,561 7,79 13,60 42,7 12,00 1183
4 3,50 40,3 150 60.4 1128.8 661.8 1136.0 474.2 2,380
14,00 1172 1,086 1273
5 3,50 40,3 151 60.6 1130.6 668.7 1138.0 469.3 2,409 13,00 1145 1,081 1238
6 3,50 40,3 150 60.4 1130.1 662.2 1135.6 472.8 2,390 13,00 1150 1,088 1251
2,393 2,542 5,87 12,85 54,3 13,33 1254
7 4,00 46,0 154 60.2 1141.0 677.7 1144.5 466.8 2,444
9,00 1262 1,094 1381
8 4,00 46,0 153 60.6 1135.0 664.8 1141.1 476.3 2,382 11,00 1205 1,082 1304
9 4,00 46,0 151 59.8 1136.1 674.1 1138.5 464.4 2,446 12,00 1229 1,106 1359
2,424 2,524 3,98 12,15 67,2 10,67 1348
10 4,50 51,8 155 60.5 1142.0 673.2 1145.0 471.8 2,420
12,00 1135 1,084 1230
11 4,50 51,8 153 69.5 1135.5 671.5 1137.2 465.7 2,438 13,00 1326 1,116 1480
12 4,50 51,8 155 59.3 1140.1 672.9 1145.6 472.7 2,411 12,00 1330 1,121 1491
2,423 2,507 3,35 12,60 73,4 12,33 1400
13 5,00 57,5 151 59.0 1132.0 668.8 1136.5 473.7 2,389
13,00 1250 1,133 1416 14 5,00 57,5 150 59.7 1142.2 670.1 1144.2 474.1 2,409 12,00 1074 1,110 1192
15 5,00 57,5 149 59.2 1140.5 673.2 1143.5 470.3 2,425 13,00 1125 1,125 1266
2,408 2,490 3,31 13,57 75,6 12,67 1291
16 5,50 63,3 155 59.5 1140.2 669.0 .1137,0 468,0 2,436
14,00 1100 1,114 1225
17 5,50 63,3 153 60.0 1141.1 671.0 1144.6 473.6 2,409 13,00 1050 1,097 1152
18 5,50 63,3 155 59.7. 1140.3 673.4 1143.7 470.3 2,424 14,00 1080 1,107 1196
2,423 2,473 2,04 13,43 84,8 13,67 1191
No Bitüm Sıcakl
k Yüks., Ort.
Havada Ağır.g.
Sudaki Ağı,g
Doy .Yüz. Ağı,g
Hacim cm³
Hacim Özg. Ağırl
Maks. Teo.Öz
gül Ağ.
Boşluk %
V.M.A %
Asf .Dol. Boş.
Akma Stab. Düzltm.e Fak.
Düzeltilmiş Stab.
Wa,%
g °C mm A C B V Dp Dt Vh V.M.A Vf mm kg kg
1 3,50 40,3 148 66,3 1177,7 669,2 1185,8 512,6 2,297
3,30 1859 0,934 1736
2 3,50 40,3 147 66,7 1180,4 669,3 1188,7 519,4 2,272 3,40 1758 0,925 1626
3 3,50 40,3 149 66,5 1180,3 663,4 1186,3 523,3 2,255 2,30 1784 0,930 1659
2,275 2,489 9,07 15,09 39,9 3,00 1674
4 4,00 46,0 150 66,0 1181,9 669,9 1186,9 517,0 2,286
4,90 1689 0,940 1588
5 4,00 46,0 151 67,3 1185,8 673,6 1192,4 518,8 2,285 3,70 1695 0,911 1544
6 4,00 46,0 150 66,3 1186,3 672,8 1193,7 520,9 2,277 3,60 1682 0,936 1574
2,283 2,472 7,68 14,79 48,1 4,07 1569
7 4,50 51,8 154 66,2 1192,1 678,0 1195,9 517,0 2,301
2,40 1624 0,936 1520
8 4,50 51,8 153 66,8 1194,2 679,2 1199,3 520,0 2,296 2,30 1636 0,899 1471
9 4,50 51,8 151 65,5 1191,2 679,6 1195,7 516,1 2,308 2,80 1703 0,951 1619
2,302 2,455 6,23 14,45 56,9 2,50 1537
10 5,00 57,5 152 64,8 1200,7 688,2 1203,3 514,1 2,335
3,50 1717 0,967 1660
11 5,00 57,5 153 66,1 1192,0 676,6 1196,5 519,9 2,292 2,60 1688 0,913 1541
12 5,00 57,5 150 66,2 1200,1 681,9 1203,6 521,7 2,300 2,50 1944 0,936 1819
2,309 2,439 5,86 15,08 61,1 2,87 1673 13 5,50 63,3 155 66,2 1206,4 687,7 1207,8 550,1 2,193
3,20 1718 0,936 1608
14 5,50 63,3 153 65,8 1202,9 683,4 1205,4 522,0 2,304 3,30 1638 0,945 1548
15 5,50 63,3 155 64,7 1206,1 694,7 1207,0 512,3 2,354 3,90 1515 0,970 1470
2,284 2,423 3,89 14,27 72,7 3,47 1542
16 6,00 69,0 153 65,6 1206,2 685,3 1211,4 526,1 2,292
4,10 1516 0,949 1439
17 6,00 69,0 150 65,1 1199,0 686,3 1201,3 515,0 2,328 3,80 1599 0,960 1535
18 6,00 69,0 155 66,2 1216,0 695,0 1218,1 523,1 2,324 3,70 1421 0,936 1330
2,315 2,408 3,32 14,70 77,4 3,87 1435
[Belgeden bir alıntı veya ilginç bir noktanın özetini yazın. Metin kutusunu belge içinde herhangi bir yere konumlandırabilirsiniz. Kısa alıntı metin kutusunun biçimlendirmesini değiştirmek için Metin Kutusu Araçları sekmesini kullanın.]
Ek.3. Binder Tabakası Temel Tabakası Veri Çizelgesi
No Bitüm Sıcaklk Yükse
k., ortlm
Havada Ağır.,g
Sudaki Ağırlık,g
Doy. Yüz.
Ağırlık,g
Hacim cm³
Hacim Özg
.Ağırl
Maks. Teo.Özgül
Ağ.
% Boşluk
% V.M.A Asf.DolBoşluk
Akma Stab.
Düzltm.e
Faktörü
Düzeltilmiş
Stabilite
Wa,% g °C mm A C B V Dp Dt Vh V.M.A Vf mm kg kg 1 4,00 46,0 148 63,8 1189,5 689,1 1194,6 505,5 2,353
2,30 1190 0,992 1180
2 4,00 46,0 147 65,0 1192,0 690,2 1200,2 510,0 2,337 2,18 1290 0,962 1241
3 4,00 46,0 149 64,1 1186,0 685,4 1196,8 511,4 2,319 2,29 1180 0,985 1162
2,336 2,541 7,71 16,27 52,6 2,26 1195
4 4,50 51,8 150 63,4 1194,2 690,1 1198,2 508,1 2,350
2,05 1295 1,003 1299 5 4,50 51,8 151 64,4 1201,0 691,3 1202,5 510,9 2,350 2,07 1210 0,978 1183
6 4,50 51,8 150 64,8 1193,5 688,4 1197,0 508,6 2,346 2,20 1110 0,967 1073
2,349 2,523 6,93 16,56 58,2 2,11 1185
7 5,00 57,5 154 64,4 1199,2 695,2 1201,2 506,0 2,369
2,79 1050 0,978 1026
8 5,00 57,5 153 63,5 1203,8 695,4 1204,5 509,1 2,364 3,20 1195 1,000 1195
9 5,00 57,5 151 64,0 1201,5 694,4 1202,2 507,8 2,366 3,00 1170 0,988 1155
2,366 2,506 5,58 16,32 65,8 2,50 1125
10 5,50 63,3 155 64,0 1208,3 702,5 1209,1 506,6 2,385
3,15 1240 0,988 1225 11 5,50 63,3 153 64,4 1212,3 705,1 1213,0 507,9 2,386 3,55 1260 1,030 1298
12 5,50 63,3 155 64,3 1207,9 701,0 1208,7 507,7 2,379 3,30 1195 0,980 1171
2,383 2,489 4,17 16,05 74,0 3,33 1231
13 6,00 69,0 151 63,7 1209,6 703,6 1210,5 506,9 2,389
2,80 1195 0,995 1189
14 6,00 69,0 150 63,7 1213,0 706,7 1214,0 507,3 2,391 3,70 1219 0,995 1213
15 6,00 69,0 149 63,5 1208,0 704,2 1209,0 504,8 2,393 3,60 1170 1,000 1170
2,391 2,473 3,31 16,23 79,6 3,37 1191 16 6,50 74,8 155 64,0 1217,7 708,3 1218,0 509,7 2,389
3,50 1120 0,988 1107
17 6,50 74,8 153 63,0 1216,5 704,5 1216,9 512,4 2,374 3,90 1170 1,068 1250
18 6,50 74,8 155 64,0 1212,2 712,2 1220,0 507,8 2,387 3,70 1070 0,988 1057
2,383 2,456 2,97 16,91 82,4 3,70 1138
Ek.4. Aşınma Tabakası Veri Çizelgesi
top related