Transcript
Page 1: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

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

««KARAYOLLARI TEKNİK ŞARTNAMESİNDE (KTŞ) YER ALAN PÜRÜZLENDİRME UYGULAMASI VE BU UYGULAMADA

ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN KULLANILABİLİRLİĞİ»»

Page 2: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

İÇERİK

1. KAPLAMA YÜZEY ÖZELLİKLERİ VE TRAFİK GÜVENLİĞİ

2. AGREGA STANDARTLARI

3. KTŞ’DE PÜRÜZLENDİRME UYGULAMASI

4. PÜRÜZLENDİRME UYGULAMASINDA ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN KULLANILABİLİRLİĞİ

4.1. Elektrik Ark Fırını Cürufları (EAF)

4.2. Ferrokrom Cürufları

5. SONUÇ VE ÖNERİLER

Karayolları Teknik Şartnamesinde (KTŞ) Yer Alan Pürüzlendirme Uygulaması ve Bu UygulamadaEndüstriyel Atıkların Kullanılabilirliği

Page 3: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

1. KAPLAMA YÜZEY ÖZELLİKLERİ VE TRAFİK GÜVENLİĞİ

Trafik kazalarının etkileyen temel faktörler;

İnsan Taşıt

Page 4: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Yol Yüzey Özelikleri

Page 5: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Bir yol kaplamasından iki temel yüzey fonksiyonu;

Taşıtlar için düzgün yüzeyler sağlayarak sürüş konforunu artırmak ve taşıt işletme giderlerini azaltmak,

Tekrarlanan trafik yüklerinin ve iklim koşullarının yaratacağı aşınma ve deformasyonlara karşı yeterince dirençli, sürüş emniyeti için kayma direnci yüksek bir yüzey sağlamak,

Trafik kazalarına etki eden en önemli yol özelliği;

Kaplama tabakasının kayma direnci ; lastiğin yol yüzeyinde dönmesini engelleyen kaymaya karşı direnç kuvveti

Page 6: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Kaplama yüzey dokuları;

1- Makro Doku

2- Mikro Doku

* Kayma direnci üzerinde her ikisi de etkilidir.

Page 7: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Makro Doku :

Agrega tanelerinin yerleşimi sırasında agregalar arası boşlukların meydana getirdiği dokudur.

Görev: Yüzey ile tekerlek arasındaki suların drene olmasını sağlayarak, hidroplan etkisini

azaltmak. Bu şekilde kaplama yüzeyi ile tekerlek arasında iyi bir aderans oluşması sağlamak.

Olumsuz Etkileyen Faktörler: Ağır taşıt trafiğinin etkisi ile kaplamalarda kalıcı deformasyonların oluşması,

Agrega gradasyonunun yanlış seçilmesi,

Bağlayıcı miktarının gerekenden fazla kullanılması,

Ölçüm Yöntemleri :

Kum Yama

Akış-Zaman Ölçer Çeşitli Lazer Profil Metreler

Page 8: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Mikro Doku :

Agrega tanelerinin gözenek yapısı ve pürüzlülüğü ise mikro dokuyu oluşturur.

Görev: Teker ile kaplama yüzeyi arasında aderans sağlayarak daha iyi kayma direncinin ortaya

çıkmasına neden olur.

Olumsuz Etkileyen Faktörler : Trafiğinin aşındırıcı etkisi

Agrega cilalanma değerleri

Bağlayıcı miktarının gerekenden fazla kullanılması

Ölçüm Yöntemleri : İngiliz Pandülü

Dinamik Sürtünme Ölçer

Page 9: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

2. AGREGA STANDARTLARI

Yol kaplamalarında kullanılan malzemelerin % 90 - %95 kadarını Agregalar oluşturmaktadır.

Agregalar, inşaat alanına yakın ve uygun agrega ocaklarından veya doğal agrega kaynaklarından temin edilmektedir.

Kaplamada kullanılacak olan agregaların; Cilalanmaya karşı dirençli olması, Statik ve dinamik yükler altında kırılma ve aşınmaya

karşı dirençli olması, Mevsimsel ve kimyasal etkilerin ayrıştırıcı etkisine

karşı dirençli olması, Bağlayıcı ile güçlü bir adezyona sahip olması, ve Boyut, şekil ve yüzey yapısı ile uygun biçimsel

özelliklere sahip olması gerekmektedir.

Page 10: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Özelikler

TAŞ MASTİK ASFALT AŞINMA

Türkiye(KTŞ 2013 Kısım 408)

Almanya(TL Genstein StB 04

Anhang F ve Asphalt StB 07)

Slovakya(KLK 1/2009)

Avusturya(ONORM B 3584:2006

Rev 08.97.05:2007G1 Sınıfı)

İsviçre(SN 670130a

:2005)

Polonya(WT-1 Kruszywa

2008)

Türkiye(KTŞ 2013 Kısım

407)

Parçalanma Direnci (Los Angeles), % Kayıp

≤ 25, (LA25)TSEN 1097-2a

(AASHTO T 96)

≤ 20, (LA20)≤ 18, (SZ18)g

EN 1097-2≤ 27, (LA25)EN 1097-2

≤ 20, (LA20)EN 1097-2

4/8 mm ≤ 25, (LA25)8/11 mm ≤ 20, (LA20)

11/16 mm ≤ 25, (LA25)EN 1097-2

≤ 20, (LA20)≤ 25, (LA25) EN 1097-2d

≤ 27, (LA27)TSEN 1097-2a

(AASHTO T 96)

Aşınma Direnci ( Micro-Deval)b

% Kayıp

≤ 20, (MDE 20)TS EN 1097-1

-≤ 20, (MDE 20)

EN 1097-1- - -

≤ 20, (MDE 20)TS EN 1097-1

Hava Tesirlerine Karşı Dayanıklılık, ( Su ve Tuz Solüsyonu ile kayıp), %

-≤ 1, (F1)

EN 1367-1≤ 2, (F2)

EN 1367-1≤ 1, (F1)

EN 1367-1-

≤ 7, (F7)f

EN 1367-1-

Hava Tesirlerine Karşı Dayanıklılık, %

14, (MS14)e

TS EN 1367-2-

18, (MS18)EN 1367-2

- - -16, (MS16)

TS EN 1367-2

Kırılmışlık, ağırlıkça % (Tüm yüzeyi kırılmış – tüm yüzeyi yuvarlak)

≥ 100 - ≤ 0, (C100/0)TS EN 933-5

≥ 100 - ≤ 0 (C100/0)≥ 95 - ≤ 1 (C95/1)≥ 90 - ≤10 (C90/1)

EN 933-5

≥ 100 - ≤ 0 (C100/0)EN 933-5

≥ 100 - ≤ 0, (C100/0)EN 933-5

≥ 95 - ≤ 1, (C95/1)EN 933-5

≥ 100 - ≤ 0, (C100/0)EN 933-5

≥ 95 - ≤ 0, (C95/0)EN 933-5

Yassılık İndeksi, %≤ 25(FI25), BS 812

≤ 20 (FI20),TS EN 933-3a

≤ 20 (FI20)EN 933-3

≤ 20 (FI20)EN 933-3

≤ 15 (FI15)EN 933-3

≤ 25 (FI25)EN 933-3

≤ 20 (FI20)EN 933-3

≤ 25(FI25), BS 812≤ 20 (FI20),

TS EN 933-3a

Cilalanma Değeri, %≥ 50 (PSV50)

TS EN 1097-8≥ 51 (PSV51)EN 1097-8

≥ 56 (PSV56)EN 1097-8

≥ 50 (PSV50)EN 1097-8

≥ 50 (PSV50)EN 1097-8

≥ 50 (PSV50)EN 1097-8

≥ 50 (PSV50)TS EN 1097-8

Su emme, %≤ 2,0 (WA242,0)TS EN 1097-6

≤ 0.5 (Wcm 0.5)EN 1097-6

≤ 1,0 (WA241,0)≤ 0.5 (Wcm 0.5)

EN 1097-6

≤ 1,0 (WA241,0)EN 1097-6

DECLARED≤ 1,0 (WA241,0)≤ 0.5 (Wcm 0.5)

EN 1097-6

≤ 2,0 (WA242,0)TS EN 1097-6

Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra)

≥ 60TS EN 12697-11Kısım 403, EK A

DECLARED -≥ 85

EN 12697-11Metot B

DECLARED -≥ 60

TS EN 12697-11Kısım 403, EK A

Kil Topakları ve Ufalanabilir Daneler, %

BulunmayacakASTM C 142

AASHTO T 112DECLARED - - -

MBf10(10g/kg)EN 933-9

≤ 0,3 ASTM C 142

AASHTO T 112a Referans Metot.b Gerek görüldüğünde yapılacaktır.c Parantez içindeki ifade, şartname değerinin TS EN 13043 ‘deki sınıfını gösterir. d Agreganın petrografik tipine bağlıdır.e MgSO4 ile kayıpf % 1’lik NaCl solüsyonu ileg EN 1097-2 ‘nin 6. Maddesine göre (German Schlagzertrümmerungswert)

Page 11: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

İngiltere

Yolun tipine ve risk sınıfına göre agregada aranan minimum cilalanma değerleri

*Kavşak, yaya geçidi, ayrılma ve katılma rampaları ve yüksek eğimli kısımlar ile bu noktalara 50 metrelik yaklaşımlar risk potansiyeli yüksek olan bölgeler olarak belirlenmiştir.

Yol Tipi

Minimum PSV Kısıtları

Yüksek Risk PotansiyeliOlan Alanlar (*)

Orta veya Düşük Riskli Alanlar

0 68 68

1 68 65

2 65 60

3 65 55

4 65 55

Page 12: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

3. KTŞ’DE PÜRÜZLENDİRME UYGULAMASI

Karayolu Teknik Şartnamesi (KTŞ) 2013-Kısım 407’de Asfalt Betonu aşınma tabakasında kullanılacak kaba agreganın cilalanma değerinin ≥ 50 (PSV50) olması istenmektedir.

Karayolu Teknik Şartnamesi (KTŞ) 2013-Kısım 407-03’te aşınma tabakasında zorunlu sebeplerden dolayı cilalanma değeri en az 40 olan agreganın idarenin onayı ile kullanılabileceği belirtilmiştir.

Ancak;

KTŞ’de kaymaya karşı direnci artırmak için karışım serildikten ve silindirle ilk pas yapıldıktan sonra cilalanma değeri en az 50 olan, 1-3 mm boyutlarında magmatik kökenli pürüzlendirme malzemesinin aşınma tabakası üzerine homojen olacak şekilde 1,5-2,0 kg/m2 serilmesi tavsiye edilmektedir.

Page 13: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Almanya’da Pürüzlendirme Uygulamasına Benzer “Gritting” Uygulaması (Blazejowski; 2011)

NoBoyut(mm)

Miktar (Kg/m2)

Uygulama Koşulları

Uygulandığı Tabaka Gradasyonu (mm)

1 2/5 veya 2/4 1-2 Temiz, Sıcak 0-112 1/3 0,5-1,5 Yıkanmış, Sıcak Kısıt yok

3 0,25 veya 2 0,5-1,5Yıkanmış, Sıcak ve

%1 Bağlayıcılı0/5 veya 0/8

Page 14: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

4. PÜRÜZLENDİRME UYGULAMASINDA ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN KULLANILABİLİRLİĞİ

Agregalar, inşaat alanına yakın ve uygun agrega ocaklarından veya doğal agrega kaynaklarından temin edilmektedir. İnşa edilecek yeni yollar veya bakım onarıma ihtiyaç duyan mevcut yollar düşünüldüğünde, her geçen gün yeni agrega ocaklarına veya doğal agrega kaynaklarına olan ihtiyacın artıracağı görülecektir. Global düzeyde son yıllarda yol yapım maliyetlerinin yükselmesi, yol yapımı için gereken kaynakların giderek azalması araştırmacıları farklı kaynaklar bulmaya yönlendirmiştir.

Endüstriyel üretim aşamalarında veya sonrasında büyük miktarlarda atık malzeme ortaya çıkmaktadır. Üretim sonrasında çok büyük miktarlarda atığın çıktığı sektörlerinin başında, demir-çelik sektörü gelmektedir. Demir-çelik sektöründe toplam üretim miktarının % 10-15’i, civarında atık ortaya çıkmaktadır. Demir-Çelik sanayinin önemli miktarda atık çıktısı oluşturduğu diğer bir imalat sanayisi ise Ferrokrom’dur (FeCr). 1 ton Ferrokrom üretimi sonucunda yaklaşık 1,1 ton ile 1,6 ton arasında cüruf ortaya çıkmaktadır.

Page 15: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Yıl Bazında Küresel Ham Çelik Üretimi (Türkiye Çelik Üreticileri Derneği; 2014)

2012-2013 yılı ham çelik üretimi (Türkiye Çelik Üreticileri Derneği; 2014)

Türkiye’de Ferrokrom üretimi (Ege ihracatçı Birlikleri, 2011)

No Ülke 2011 (Ton) 2012 (Ton) 2013 (Ton) 2013 Cüruf (Ton)1 Çin 701.968.000 731.040.000 785.870.000 98.234.0002 Japonya 107.601.000 107.232.000 110.800.000 13.850.0003 ABD 86.398.000 88.695.000 86.955.000 10.869.0004 Hindistan 73.471.000 77.561.000 79.385.000 9.923.0005 Rusya 68.852.000 70.426.000 69.402.000 8.675.0006 G. Kore 68.519.000 69.073.000 66.008.000 8.251.0007 Almanya 44.284.000 42.661.000 42.641.000 5.330.0008 Türkiye 34.107.000 35.885.000 34.654.000 4.332.000

Ürün Cinsi 2012 (Ton/Yıl) 2013 (Ton/Yıl)EAF / Cüruf 26.559.503 / 3.319.938 24.723.306 /3.090.413BOF / Cüruf 9.325.012 / 1.165.627 9.930.758 / 1.241.345

(EAF + BOF) / Cüruf Genel 35.884.515 / 4.485.565 34.654.044 /4.331.758

ÜrünÜretim Yılları ve Miktarları (ton)

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999Yüksek Karbonlu 82.000 88.500 80.000 92.000 97.500 100.000 88.000Düşük Karbonlu 8.030 9.040 8.550 9.450 10.820 10.155 11.105Toplam 90.030 97.540 88.550 101.450 108.320 110.155 99.105

Page 16: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

4. SONUÇLAR VE ÖNERİLER

Demir-çelik üretim endüstrisinde ortaya çıkan cüruflar, fiziksel ve mekanik özelikler bakımından birçok üstün özelliklere sahiptir.

Cürufların temel–alttemel, dolgu malzemesi veya bitümlü sıcak karışım tabakalarında agrega olarak kullanılmasına yönelik araştırma çalışmaları yapılmış veya yapılmaktadır. Bahsedilen alternatif kullanım yöntemlerinde (dolgu, temel, alttemel) ciddi hacimlerde cüruf malzemesinin nakliyesi gündeme gelir ve bu durum üretim maliyetleri açısından uygulanabilirliği cüruf kaynağına yakın bölgeler ile sınırlandırmaktadır.

KTŞ’de (PSV50) veya diğer ülke şartnamelerinde belirtilen cilalanma değerlerini sağlayan cüruf, temini zor özel bir yüzeysel kaplama malzemesi olarak kullanılabilir. Bu şekilde, gerek satın alma gerekse cilalanma değeri açısından uygun alternatif bir ocağa göre taşıma maliyetlerindeki olası avantaj sayesinde çok daha ekonomik bir çözüm elde edilebilir.

Page 17: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Cüruf depolama alanlarında alınan örneklere ait cilalanma değerleri

Karayolları 5. Bölge Müdürlüğü Sınırları İçerisinde Bulunan Taş Ocakları Cilalanma Değerleri

No Ocak Adı Cilalanma Deney Sonuçları (%)1 82 Ekiniciler Cüruf (Orijinal) 76,12 82 Ekiniciler Cüruf (Kırılmış) 76,13 62 Cüruf 76,14 84 Cüruf Ocağı (Orijinal) 78,15 84 Cüruf Ocağı (Kırılmış) 72,16 60 Cüruf(Orijinal) 76,17 83 Yazıcı Cüruf (Orijinal) 54,18 83 Yazıcı Cüruf (Kırılmış) 62,19 59-60 Nursan 0-25 Kırılmış 72,1

10 61 Cüruf (Orijinal) 70,111 162 İsdemir BOF Cürufu 40,1

No Ocak Adı İl / İlçe Cilalanma Değeri (%) (PSV)1 Sungur Antakya 41,12 Yılankale Ceyhan 40,13 Sağlıklı Tarsus 474 Horozdere Pozantı 415 Aksu (Dere) K.Maraş 51,56 Musabeyli Kilis 45,1

Page 18: Volkan Emre UZ, İslam GÖKALP, S. Ercan EPSİLELİ, Mehtap ... · TS EN 1097-6 Soyulma Mukavemeti, (Bitüm Kaplı Yüzey) % (24 saat 60 oC suda bekletmeden sonra) ≥ 60 TS EN 12697-11

Top Related