i

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ANDEZİTİN ASFALT BETONUNDA AGREGA OLARAK

KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

İsmail UZUN

Danışman: Doç. Dr. Serdal TERZİ

YÜKSEK LİSANS TEZİ YAPI EĞİTİMİ ANABİLİM DALI

ISPARTA - 2011

  i

İÇİNDEKİLER

Sayfa

İÇİNDEKİLER ............................................................................................................. i

ÖZET ..........................................................................................................................iii

ABSTRACT................................................................................................................ iv

TEŞEKKÜR................................................................................................................. v

ŞEKİLLER DİZİNİ..................................................................................................... vi

ÇİZELGELER DİZİNİ .............................................................................................viii

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ................................................................ ix

2. KAYNAK ÖZETLERİ ............................................................................................ 3

3. MATERYAL VE YÖNTEM ................................................................................. 10

3.1. Materyal .............................................................................................................. 10

3.1.1. Mineral agrega ................................................................................................. 10

3.1.1.1. Andezit taşı ve özellikleri.............................................................................. 10

3.1.2. Mineral filler .................................................................................................... 13

3.1.3. Asfalt çimentosu .............................................................................................. 14

3.1.4. Cihazlar ............................................................................................................ 14

3.2. Metot ................................................................................................................... 14

3.2.1. Mineral agregaların fiziksel özelliklerinin belirlenmesi .................................. 14

3.2.1.1. İri agrega için özgül ağırlık deneyi ............................................................... 14

3.2.1.2. İnce agrega için özgül ağırlık deneyi ............................................................ 15

3.2.1.3. Sıkışık gevşek birim hacim ağırlık deneyleri................................................ 16

3.2.1.3.1. Sıkışık birim hacim ağırlık deneyi ............................................................. 16

3.2.1.3.2. Gevşek birim hacim ağırlık deneyi ........................................................... 17

3.2.2. İnce madde oranının yıkama ile tayini ............................................................. 17

3.2.3. Deney numunelerinin hazırlanmasında kullanılacak agrega gradasyonunun belirlenmesi ...................................................................................................... 18

3.2.4. Los Angeles aşınma dayanımının tespiti.......................................................... 19

3.2.5. Asfalt çimentosunun fiziksel özelliklerinin belirlenmesi................................. 21

3.2.5.1. Penetrasyon deneyi........................................................................................ 21

3.2.5.2. Özgül ağırlık deneyi...................................................................................... 22

3.2.6. Marshall stabilite deney numunelerinin hazırlanması...................................... 22

3.2.7. Çalışmada kullanılan diğer bağıntılar .............................................................. 23

3.2.7.1. Farklı bitüm miktarlarında karışımın maksimum özgül ağırlığı .................. 23

  ii

3.2.7.2. Sıkıştırılmış kaplama karışımındaki boşluk hacmi yüzdesi ......................... 24

3.2.7.3. Sıkıştırılmış karışımdaki hava boşluğu ve asfaltla dolu boşluk yüzdesinin hesaplanması ................................................................................................ 25

3.2.8. Marshall stabilite deneyi .................................................................................. 25

3.2.9. Optimum bitüm yüzdesinin belirlenmesi ......................................................... 27

3.2.10. Optimum filler yüzdesinin belirlenmesi ........................................................ 28

3.2.10.1. Andezit ile kireç taşı ve kireçtaşı ile andezitin karışımı/bitüm oranına göre optimum bitüm yüzdesinin hesabı .............................................................. 28

3.2.10.2. Filler oranına göre optimum filler yüzdesinin belirlenmesi........................ 28

4. ARAŞTIRMA BULGULARI ................................................................................ 29

4.1. Mineral Agreganın Fiziksel Özellikleri .............................................................. 29

4.1.1. Gevşek sıkışık birim hacim ağırlık deney sonuçları ........................................ 31

4.2. İnce Madde Oranının Yıkama Yolu İle Oranı Tayini ......................................... 32

4.3. Los Angeles Aşınma Dayanımının Tespiti ......................................................... 33

4.4. Asfalt Çimentosunun Özellikleri......................................................................... 33

4.5. Numunelerde Kullanılacak Agrega Gradasyonu ................................................ 34

4.6. Kireç Taşı Optimum Bitüm Yüzdesi................................................................... 35

4.7. Andezit Taşı Optimum Bitüm Yüzdesi............................................................... 40

4.8. Andezit İle Kireç Taşı ve Kireç Taşı İle Andezit Karışımı Optimum Bitüm Yüzdesi ............................................................................................................... 44

4.9. Filler Oranına Göre Optimum Filler Yüzdesi ..................................................... 48

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ............................................................................... 51

6. KAYNAKLAR ...................................................................................................... 52

EKLER....................................................................................................................... 55

Ek1. Kireç Taşı Marshall Dizayn Tablosu................................................................. 55

Ek 2. Andezit Taşı Marshall Deneyi Dizayn Tablosu................................................ 56

Ek 3. Andezi(İri Agrega)Kireç Taşı (İnce Agrega) Marshall Deneyi Dizayn Tablosu ............................................................................................................. 57

Ek 4. Kireç Taşı (İri Agrega) Andezit Taşı (İnce Agrega) Marshall Deneyi Dizayn Tablosu ............................................................................................................. 58

ÖZGEÇMİŞ ............................................................................................................... 59

  iii

ÖZET

Yüksek Lisans Tezi

ANDEZİTİN ASFALT BETONUNDA AGREGA OLARAK

KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

İsmail UZUN

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı

Danışman: Doç. Dr. Serdal TERZİ

Bu çalışmada, andezit taşlarının düzgün geometrik şekil alabilmesi için kesilmesi esnasında ortaya çıkan atıklarının asfalt betonunda agrega ve filler malzemesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Öncelikle aynı granülometri eğrisine sahip kireç taşı numuneleri %3, 4, 5, 6, 7 ve 8 andezit taşı numuneleri %5, 6, 7, 8 ve 9 oranlarında asfalt çimentosu kullanılarak hazırlanmıştır. Hazırlanan numunelere Marshall stabilite deneyi uygulanarak optimum bitüm yüzdeleri belirlenmiştir. Daha sonra belirlenen bitüm yüzdesi kullanılarak filler / bitüm oranına göre %4, 5, 6, 7 ve 8 oranlarında Marshall numuneleri hazırlanmış ve hazırlanan numunelerin stabilite ve akma değerleri belirlenmiştir. Elde edilen deformasyonlar ile filler/bitüm oranına göre optimum filler yüzdesi ve optimum bitüm yüzdesi tayini yapılmıştır. Daha sonra ince agrega andezit iri agrega kireç taşı ve ince agrega kireç taşı iri agrega andezit olacak şekilde numuneler hazırlanmış agrega/bitüm oranı %4, 5, 6, 7 ve 8 oranlarında asfalt çimentosu kullanılmıştır. Numuneler Marshall stabilite deneyine maruz bırakılmış ve optimum bitüm yüzdeleri hesaplanmıştır. Bulunan optimum bitüm yüzdeleri karşılaştırılmıştır ve sonuç olarak özellikle andezit tozunun yaygın olarak bulunduğu bölgelerde, taşıma ve kurutma maliyetlerinin kireç taşının maliyetini geçmediği kesimlerde, asfalt betonu karışımlarda kireç taşı yerine andezit taşının filler malzemesi olarak kullanılabileceği kanaatine varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Mineral filler, asfalt betonu, andezit atığı, Marshall stabilite deneyi 2011, 61 Sayfa

  iv

ABSTRACT

M.Sc. Thesis

INVESTIGATION OF THE USE OF ANDESITE AS AGGREGATE IN

ASPHALT CONCRETE

İsmail UZUN

Suleyman Demirel University Institute of Science

Construction Education Department

Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Serdal Terzi In this study, usability of waste of the andesite blocks that obtained in the cutting process in order to form them into regular geometrical shapes, as aggregate and filler material in asphalt concrete were analyzed.

First of all, limestone samples having same gradient curves in 3, 4, 5, 6, 7, and 8 percentages and andesite stone samples in 5, 6, 7, 8, and 9 percentages were prepared using asphalt cement. The prepared samples were subjected to Marshall stability experiment and optimum bitumen percentages were calculated.

Then, using determined bitumen percentage, Marshall samples with filler ratio of 4, 5, 6, 7, and 8 percentages were prepared and Marshall stability and flow rates were determined for these samples.

Using obtained deformations of samples and optimum filler ratio and optimum bitumen percentage were determined. Then, fine aggregate andesite, aggregate limestone and a thin limestone aggregate samples were prepared and asphalt cement was used with 4, 5, 6, 7, and 8 percentages of aggregate/bitumen ratios. Samples were subjected Marshall stability experiment and optimum bitumen percentages were calculated.

According to comparisons of the obtained optimum bitumen percentages, It is concluded that andesite stone can be used instead of limestone in asphalt concrete mixtures especially in the areas of andesite powder commonly exists and transportation and drying costs do not exceed the cost of the limestone.

Key Words: Mineral filler, asphalt concrete, andesite waste, Marshall stability test 2011, 61 Pages

  v

TEŞEKKÜR

Ülkemizde en çok tercih edilen esnek üstyapıların, kullanılan malzemelerin

özelliğinden dolayı yapımı ve onarımı çok pahalıdır. Bu derecede önemli ve pahalı

bir yatırımın, artan araç trafiğini azaltmak üzere her geçen gün artması beklenen bir

sonuçtur.

Endüstrinin gelişmesi ile ortaya çıkan ve çevresel problemlere neden olan atıkların

değerlendirilmesi, 20. yüzyılda olduğu gibi 21. yüzyılın önemli sorunlarından biri

olacaktır. Andezit taşı rezervlerinin buna bağlı olarak fabrikalarının çok sık

karşılaşıldığı ülkemizde andezit atıkları neredeyse hiç değerlendirilememesi

nedeniyle önemli bir sorundur.

Bu çalışmada andezit atıklarının esnek üstyapılarda agrega ve filler malzemesi olarak

kullanılabilirliği araştırılmış ve sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir.

Çalışma boyunca her zaman yanımda olan, destek ve görüşlerini esirgemeyen

danışmanım Doç. Dr. Serdal TERZİ’ye teşekkürlerimi sunarım. Yardım ve

önerilerini esirgemeyen Yrd. Doç. Cengiz ÖZEL’e ve Öğr. Gör. Osman

ÇANKIRAN’a, laboratuarını kullanmama izin veren ve çalışmalarımda yardımcı

olan SDÜ Müh. Mim. Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümüne, çalışmalarım

sırasında katkılarını ve hoşgörüsünü esirgemeyen Prof. Dr. Mehmet SALTAN’a,

Arş. Gör. Volkan Emre UZ’a ve laboratuvar görevlilerine ayrıca deney

uygulamalarında yardımcı olan Esra Mine BÜYÜKDOĞAÇ ile Yapı Atölyesi ve

Laboratuvarlarındaki tekniker, teknisyen ve çalışanlarına teşekkürlerimi sunarım. Bu

süreçte desteğini esirgemeyen aileme sonsuz teşekkür ederim.

İsmail UZUN

ISPARTA 2011

  vi

ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil 3.1 Isparta belediyesi doğal taş kırma fabrikası................................................ 11

Şekil 3.2.Isparta belediyesi doğal taş kırma fabrikası................................................ 11

Şekil 3.3. Isparta belediyesi doğal taş kırma fabrikası ince malzeme atığı................ 12

Şekil 3.4. Los Angeles deney aleti ............................................................................. 20

Şekil 3.5. Penetrasyon deney aleti............................................................................. 21

Şekil 3.6 Marshall stabilite sıkıştırma aleti ................................................................ 23

Şekil 3.7. Marshall deney numunelerinin hassas terazide tartılması ......................... 24

Şekil 3.8. Marshall stabilite deney aleti ..................................................................... 27

Şekil 3.9. Marshall stabilite deney aleti ve tokmak ................................................... 27

Şekil 4.1. Andezit numunelerin SEM görüntüleri (a=50µm, b=200 µm, c=500 µm) 30

Şekil 4.2 Kireçtaşı numunelerin SEM görüntüleri (a=50µm, b=200µm, c=500 µm) 31

Şekil 4.3 Marshall briket numuneleri......................................................................... 36

Şekil 4.4. Marshall briket numuneleri numaralandırılması........................................ 36

Şekil 4.5. Karışımın stabilite-bitüm ilişkisi ............................................................... 37

Şekil 4.6. Karışımın birim ağırlık-bitüm ilişkisi ........................................................ 37

Şekil 4.7. Asfaltla dolu boşluk yüzdesi-bitüm ilişkisi ............................................... 38

Şekil 4.8. Karışımındaki hava boşluğu - bitüm ilişkisi .............................................. 38

Şekil 4.9. Agregalar arası boşluk yüzdesi - bitüm ilişkisi.......................................... 39

Şekil 4.10. Karışımın akma değeri-bitüm ilişkisi ...................................................... 40

Şekil 4.11. Stabilite – bitüm oranı ilişkisi .................................................................. 41

Şekil 4.12. Boşluk yüzdesi grafiği ............................................................................. 41

Şekil 4.13. VMA Agregalar Arası Boşluk Yüzdesi - Bitüm İlişkisi.......................... 42

Şekil 4.14. Bağlayıcı ile dolu asfalt boşluğu yüzdesi- bitüm oranı............................ 42

Şekil 4.15. Birim ağırlık – bitüm oranı ilişkisi .......................................................... 43

Şekil 4.16. Akma bitüm oranı ilişkisi ........................................................................ 44

Şekil 4.17. Birim Ağırlık – bitüm oranı ilişkisi ......................................................... 45

Şekil 4.18. Stabilite – bitüm oranı ilişkisi .................................................................. 45

Şekil 4.19. Asfaltla dolu boşluk yüzdesi – bitüm oranı ilişkisi.................................. 46

Şekil 4.20. Hava boşluğu yüzdesi – bitüm oranı ilişkisi ............................................ 46

Şekil 4.21. Akma - bitüm oranı ilişkisi ...................................................................... 47

  vii

Şekil 4.22. Karışımın stabilite-filler/bitüm oranı ilişkisi ........................................... 49

Şekil 4.23. Karışımın boşluk yüzdesi ağırlık-filler/bitüm ilişkisi .............................. 49

Şekil 4.24. Karışımın agregalar arası boşluk yüzdesi-filler oranı ilişkisi .................. 50

Şekil 4.25. Karışımın akma yüzdesi -filler oranı ilişkisi........................................... 50

  viii

ÇİZELGELER DİZİNİ

Çizelge 1.1. Satıh cinsine göre yol ağı (km.) (www.kgm.gov.tr, 2011) ...................... 2

Çizelge 3.1. Isparta andezitinin kimyasal özellikleri (Bilgin v.d., 1990) .................. 12

Çizelge 3.2. Andezit taşı Isparta belediyesinden alınan fiziksel kimyasal özellikleri (Altındağ, R., 2008)............................................................................... 13

Çizelge 3.3. Agrega granülometrisine bağlı şartname sınırları (TCK Karayolu Teknik Şartnamesi, 2006)...................................................................... 19

Çizelge 3.4. Seçilen Granülometri ............................................................................. 19

Çizelge 4.1. Çalışmada agrega olarak kullanılan iri ve ince kireçtaşı malzemesinin özellikleri ............................................................................................... 29

Çizelge 4.2. Çalışmada agrega olarak kullanılan ince ve iri andezit malzemesinin özgül ağırlık değerleri............................................................................ 29

Çizelge 4.3. Çalışmada agrega olarak kullanılan ince ve iri andezit malzemesinin birim hacim ağırlık değerleri ................................................................. 32

Çizelge 4.4. Andezit atıklarının yıkama yoluyla tespit edilen gradasyonu................ 32

Çizelge 4.5. Kireçtaşı Los Angeles deneyi sonuç tablosu ......................................... 33

Çizelge 4.6. Andezit taşı Los Angeles deneyi sonuç tablosu..................................... 33

Çizelge 4.7. Çalışmada kullanılan agrega malzemesi için yapılan deneyler ve sonuçları................................................................................................. 34

Çizelge 4.8. Agrega granülometrisi ........................................................................... 34

Çizelge 4.9. Andezit ile kireç taşı ve kireç taşı andezit agrega karışım gradasyonu . 35

Çizelge 4.10. Filler oranına göre agrega gradasyonu................................................. 35

Çizelge 4.11. Filler oranına göre optimum bitüm yüzdesinin belirlenmesi............... 48

  ix

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

Gr Gram oC Santigrad Derece

% Yüzde

Dk Dakika

Mbar Megabar

Kg/m3 Kilogram/metreküp

Dm3 Desimetreküp

Gr/cm3 Gram/santimetreküp

Cm Santimetre

Mm Milimetre

Cm2 Santimetrekare

Ml Mililitre

Kg Kilogram

Sn Saniye

in İnç

Lb Pound

AC Asfalt Çimentosu

LAV Los Angeles Aşınma Değeri

AIV Agrega Darbelenme Değeri

Gef Agrega Efektif Özgül Ağırlığı

Pba Bitüm Absorbsiyon Yüzdesi

Pbc Kaplama Karışımının Efektif Bitüm Yüzdesi

Wa Agreganın Ağırlıkça Yüzdesi

DT Karışımın Maksimum Özgül Ağırlığı

Gb Bitüm Özgül Ağırlığı

VMA Agregalar Arası Boşluk Yüzdesi

VFA Asfaltla Dolu Boşluk Yüzdesi

Vf Asfaltla Dolu Boşluk

  1

1. GİRİŞ

Osmanlı İmparatorluğu’nun yükseliş döneminde ihtiyaca cevap verebilecek bir yol

ağı geliştirilmiş ve bu yol ağı uzun süre korunmuştur. Ancak imparatorluğun son

dönemlerinde, o zamana kadar başarılı olan yarı askeri özellikteki karayolları

organizasyonu, yolları ihmal etmeye başlamış ve yollar bakımsız kalmıştı. 1923

yılında kurulan Türkiye Cumhuriyeti 4 000 km’ si iyi durumda olan 18 350 km yol

ağı devralmıştı.

Cumhuriyetin ilk yıllarında ulaşımda, dönemin en çağdaş teknolojisi olarak kabul

edilen demiryolu yapımı ağırlık kazandı, ancak bir süre sonra demiryolunun tek

başına yeterli olmadığı, sistemin ucundaki ulaşım için karayoluna ihtiyaç olduğu

görülerek, 1929 yılında Nafia Vekaleti (Bayındırlık Bakanlığı) içinde Şose ve

Köprüler Reisliği kuruldu ve çıkarılan yol kanunu ile karayolu yapım çalışmalarına

hız verildi. Uzun süren savaş döneminin getirdiği sıkıntılar, dünya ekonomik krizi ve

II. Dünya Savaşından sonra, karayolu çalışmaları için yeni bir atılıma ihtiyaç

duyuldu. Karayolu atılımını işaret eden yıl 1948’dir. Bu zamana kadar bakım

çalışmaları üzerinde durulmaksızın bir karış daha fazla yol yapmakla işin

bitmediğinin, önemli olanın yapılan yolların devamlı bakım altında bulunması

olduğunun altı çizilmiştir. Bu, aynı zamanda makineli çalışma dönemine geçiş

demektir. Öyle ki, Cumhuriyet dönemindeki yol tarihimizi, kazma, kürek ve insan

gücüne dayanan 1948 yılı öncesi dönem ve 1948 yılından sonraki Makineli Çalışma

Dönemi olarak ikiye ayırabiliriz (www.kgm.gov.tr 2011).

Karayolu yapımında makineli döneme geçişle birlikte devlet ve il yollarında ucuz,

süratli ve kademeli yapılacak bir sistemin uygulanmasına başlandı ve mevcut

yolların envanteri çıkarılarak Türkiye’nin ulaşım ihtiyacını karşılayacak bir yol ağı

belirlendi. Ayrıca, üzerinde önemle durulan bir nokta da, bu çalışmaların belli bir

plan ve program çerçevesinde yürütülmesiydi.

Tüm bu etkinliklerin dinamik bir kuruluş tarafından çağdaş yöntemlerle

yönlendirilmesi gereğinden hareketle, 1 Mart 1950’de Karayolları Genel Müdürlüğü

kuruldu. Böylece, yeni karayolu politikasıyla birlikte, Karayolları Genel

Müdürlüğü’ne bağlı yurt çapına dağılmış bölge teşkilatları oluşturuldu, makineli

  2

çalışmayı yürütmek için gerekli olan makine parkı sağlandı, personel eğitimine

ağırlık verilerek planlama, etüt proje, yapım ve bakım çalışmalarına başlandı

(www.kgm.gov.tr, 2011). 01.01.2011 tarihi itibariyle ülkemizdeki karayolu ağının

satıh cinslerine göre dağılımı Çizelge 1.1’de görülmektedir.

Çizelge 1.1. Satıh cinsine göre yol ağı (km.) (www.kgm.gov.tr, 2011)

SATIH CİNSİNE GÖRE YOL AĞI (km)

01.01.2011 tarihi itibariyle

Asfalt

Betonu

Sathi

Kaplama Parke Stabilize Toprak

Diğer

Yollar Toplam

Otoyol 2 080 - - - - - 2 080

Devlet

Yolları 8 758 22 146 75 162 47 207 31 395

İl Yolları 1 439 26 783 137 1 152 735 1 144 31 390

TOPLAM 12 277 48 929 212 1 314 782 1 351 64 865

Ülkemizde her yıl yol yapımında 100 milyon ton civarında agrega kullanılmakta

olup, yol üstyapı tabakalarının teşkilinde temel yapıtaşı niteliğindeki bu agregaların

kalitesi, yolun mekanik dayanımı, hizmet ömrü, trafik güvenliği ve çevresel açıdan

hayati bir önem taşımaktadır (Çetin, 2007).

Bu çalışmada andezitin fiziksel özelliklerinin tespit edilmesi ve sıcak karışım asfalt

kaplamalarda kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmaktadır. Çalışmada Isparta

Bölgesinden alınan kaya örnekleri agregalara dönüştürülerek kaba ve iri agrega

olarak asfalt betonu karışımlarda kullanılmıştır. Ayrıca, andezit parçaları kesilirken

ortaya çıkan tozların da filler malzemesi olarak kullanılabilirliği de araştırılmıştır.

Çalışmanın ikinci bölümünde, literatürde benzer konularda yapılan çalışmalar

özetlenmiştir. Üçüncü bölümde ise, kullanılan materyaller ve uygulanan metotlara

yer verilmiştir. Dördüncü bölümde, araştırma sonucunda elde edilen bulgular detaylı

bir biçimde anlatılarak tartışılmıştır. Beşinci bölümde ise araştırma sonucunda

varılan sonuçlar ve öneriler verilmiştir.

  3

2. KAYNAK ÖZETLERİ

Oruç (1997), çalışmasında Torul kalker taşocağı agregalarının asfalt betonu

içerisindeki performansını araştırmıştır. Marshall metoduna göre hazırlanan

karışımların, yoğunluk, boşluk ve stabilite değerlerinin kriterlerin çok üzerinde

olduğu ve seçilen agreganın beklenen performansı sağladığı tespit etmiştir.

Çubuk (1998), çalışmasında, diatomit ile modifiye edilmiş asfalt betonu

karışımlarının Marshall stabilitesi ve elastik modülünü incelemiştir. Sonuçta,

diatomit miktarının ve asfalt yüzdesinin artırımıyla %2.0’lik diatomit katkısı ve %7.5

asfalt yüzdesi kullanımına kadar Marshall stabilitesi ve elastik modül değerlerinin

arttığı, bu değerden sonra düşmelerin görüldüğünü belirtmiştir.

Terzi (2000), çalışmasında, mermer tozu atıklarının asfalt betonunda filler

malzemesi olarak kullanılabilirliğini araştırmıştır. Aynı granülometri eğrisine sahip

taş tozu ve mermer fillerli numuneler %3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5 ve 6.0 oranlarında asfalt

çimentosu kullanılarak hazırlanmıştır. Hazırlanan numunelere Marshall stabilite

deneyi uygulanarak optimum bitüm yüzdesi belirlenmiştir. Daha sonra, belirlenen

bitüm yüzdesi kullanılarak filler/bitüm oranına göre 4, 5, 6, 7 ve 8 oranlarında, filler

oranı kullanılarak %0, 2, 4, 6, 8 ve 10 oranlarında Marshall numuneleri hazırlanmış

ve hazırlanan numunelere plastik deformasyon deneyine maruz bırakılarak birim

deformasyonları belirlenmiştir. Elde edilen deformasyonlar ile filler/bitüm oranına ve

filler oranına göre optimum filler yüzdesi tayin edilmiştir. Optimum filler yüzdesi ve

optimum bitüm yüzdesi kullanılarak Isparta' da bulunan 2 farklı mermer fabrikasının

atığı, taş tozu ve 7 ayrı cins mermerin filler malzemesi olarak kullanıldığı Marshall

numuneleri hazırlanmış ve plastik deformasyon deneyi ile birim deformasyonları

elde edilmiştir. Elde edilen deformasyonlar karşılaştırılmış ve mermer atıkları

kullanılarak hazırlanan karışımların öğütülen mermer parçaları ile hazırlanan

karışımlara göre birim deformasyonlarının alt ve üst sınırlar arasında olduğu

görülmüştür. Fabrika atığı olarak alınan Burdur Bej türü mermerin birim

deformasyonu, aynı tür mermerin öğütülerek kullanıldığı karışımlarla elde edilen

birim deformasyon değeri ile karşılaştırıldığında çok yakın sonuçlar verdiği

  4

saptanmıştır. Bunun sonucu olarak, atık içerisinde bulunan diğer kimyasal ve metal

atıkların birim deformasyon değeri üzerinde fazla bir etkisi olmadığı kanaatine

varılmıştır. Sonuç olarak, özellikle mermer tozunun yaygın olarak bulunduğu

bölgelerde, taşıma ve kurutma maliyetlerinin taş tozu filler maliyetini geçmediği

kesimlerde asfalt betonu karışımlarda taş tozu yerine mermer tozunun filler

malzemesi olarak kullanılabileceği kanaatine varmıştır.

Şimşek (2003), çalışmasında Çankırı-Korgun yöresi pembe andezit taşlarının

mühendislik özelliklerini araştırmıştır. Bu amaçla, basınç dayanımı, eğilme

dayanımı, su emme, aşınma kaybı, Poisson oranı, rezonan frekansı dinamik modülü,

Ultrases hızı, dinamik Young modülü, kayma modülü parametrelerini incelemiştir.

Sonuçta, pembe andezit taşının, aşınma, eğilme ve basınç dayanımının önemli

olduğu yerlerde ve donma-çözülmenin etkili olduğu bölgelerde kullanılmaması

gerektiğini, ancak dekoratif amaçlı yerlerde kaplama malzemesi olarak

kullanılabileceğini belirtmiştir.

Somunkıran (2005), çalışmasında Ereğli demir çelik fabrikası cürufunun asfalt

betonunda agrega olarak kullanılmasını araştırmış, sonuçta çelikhane cüruflarının

kaplamanın optimum bitüm oranına ve diğer fiziksel özelliklerine etkisini incelemiş

ve cürufun agrega olarak kullanıma elverişli olduğu sonucuna varmıştır.

Yiğit (2005), çalışmasında Sivas Çerçideresi taşocağı malzemesinin beton ve asfalt

agregası olarak kullanılabilirliğini araştırmıştır. Yapılan deneysel çalışma sonucunda,

agreganın sathi kaplama malzemesi olarak kullanılabilmesi için aderansı artırıcı katkı

maddesi gerektiğini belirlemiş ve %0,04 katkı kullanarak optimum sonuç elde

edilmiştir. Sıcak karışım dizaynı yapılarak optimum bitüm oranı %5,54 olarak

belirlenmiştir.

Alataş vd. (2006), çalışmasında Ereğli demir çelik fabrikası cürufunun asfalt

betonunda agrega olarak kullanılmasını araştırmıştır. Sonuçta çelikhane cüruflarının

kaplamanın optimum bitüm oranına ve diğer fiziksel özelliklerine etkisi incelenmiş

ve cürufun agrega olarak kullanıma elverişli olduğu sonucuna varmışlardır.

  5

Çetin (2007), volkanik kökenli agrega kaynaklarının tespit edilmesi ve sıcak karışım

asfalt kaplamalarının aşınma tabakasında kullanılabilirliğinin araştırılması için bir

çalışma gerçekleştirmiştir. Çalışmada Afyonkarahisar Bölgesi İscehisar ilçesi

Seydiler Kasabası Tekerek ve Kepez Bölgesinden alınan kaya örnekleri agregalara

dönüştürülmüş ve 3 farklı fraksiyon olarak (0-6 mm, 6-16 mm, 16-25 mm) elenmiş

ve iri taneli fraksiyonlar yıkanmıştır. Agrega örnekleri üzerinde gradasyon analizi,

özgül ağırlık, birim ağırlık, su emme, los angeles aşınma, agrega darbelenme deneyi,

çamurlu madde miktarı tayin deneyi, yassılık indeksi ve MgSO4 Dayanıklılık

deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sıcak karışım deneyleri olarak marshall stabilite-akma,

marshall mekanik batırma, tekerlek izinde deformasyon deneyleri yapılmıştır. Elde

edilen sonuçlar hâlihazırda kullanılan kontrol numuneleriyle (K1, K2)

karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucuna göre volkanik agrega numunelerinden VT

numunesinin asfalt kaplamaların aşınma tabakalarında kullanılabileceği, fakat VK

numunesinin kullanılamayacağı sonuçlarına varmıştır.

Kaşak (2007), çalışmasında, diatomit katkısının Taş Mastik Asfalt (TMA)

karışımlarda uygulanıp uygulanamayacağı ve ülkemiz ekonomisine sağlayabileceği

yararlar araştırmıştır. Bu amaçla Marshall dizaynı deneyleri, plastik deformasyonlara

karşı davranışı belirleyen tekerlek izinde oturma tayini (Rutting) deneyleri, önemli

bir deney olan karışımların tekrarlı yük altında yorulmaya karşı direnç dayanımını

belirleyen yorulma (Fatigue) deneyleri ve indirek çekme mukavemeti deneyleri

yapılarak bunlardan elde edilen veriler kullanılarak, diatomitin TMA karışımlarının

performansı üzerindeki etkisini araştırmıştır. Sonuçta yorulma (fatigue) dayanımı

dışında diğer parametrelerin kabul edilebilir olduğu görülmüştür.

Ahmedzade vd. (2008), çalışmasında, Asfalt betonunda siyah karbonun filler olarak

kullanımını, araştırmıştır. Sonuçta aynı agrega gradasyonuna sahip kalker ve siyah

karbon filleri içeren asfalt betonu karışımları hazırlanmış ve optimum bitüm oranları

Marshall stabilite testi ile belirlenmiştir. Siyah karbon ve kontrol karışımlarının

mekanik özellikleri Marshall stabilitesi, indirek çekme rijitlik modülü, sünme sertliği

ve indirek çekme direnci testleri yapılarak değerlendirilmiştir. Test sonuçları, siyah

  6

karbonun asfalt betonu karışımların mekanik özelliklerini geliştirdiğini ve

kullanılabilirliğini ortaya koymuştur.

Yılmaz vd. (2008), çalışmasında, ferrokrom cürufunun yol temel malzemesi olarak

kullanımını araştırmış, sonuçta ferrokrom cüruflarının fiziksel ve mekanik özellikleri

bakımından yol üstyapısının granüler tabakalarında, doğal agregaya alternatif olarak

kullanılabileceği, çimento gibi bir bağlayıcı ile stabilize edilen cüruf karışımlarının

yüksek trafik hacmine sahip karayolları için iyi bir stabilizasyon temel alternatifi

oluşturabileceği belirlenmiştir.

Eren (2008), çalışmasında, asfaltitin asfalt betonunda mineral filler olarak

kullanılmasını araştırılmış, sonuçta bu çalışmada, petrol kökenli bir maden olan

asfaltitin filler malzemesi olarak sıcak karışım asfalt betonunda kullanılabilirliğini

incelenmiştir. Aynı agrega gradasyonuna sahip kalker ve asfaltit filleri içeren asfalt

karışımları hazırlanmış ve optimum bitüm oranları Marshall deneyi yapılarak

belirlenmiştir. Asfaltit ve kontrol karışımlarının mekanik özellikleri Marshall

stabilite, dolaylı çekme ve su hasarı deneyleri yapılarak değerlendirilmiştir. Bununla

birlikte, karışımların yoğunluk-boşluk özellikleri karsılaştırmalı olarak irdelenmiştir.

Bu çalışma sonucu elde edilen bulgulardan, asfaltitin, asfalt betonu karışımında

bütünüyle mineral filler olarak kullanılması yerine, özellikle boşluk oranı ve stabilite

değerleri açısından, belli bir miktar kullanılmasının daha iyi sonuçlar verebileceği

açıkça gözlenmiştir.

Do et al. (2008), geri kazanılmış atık kirecin filler olarak asfalt betonunda

kullanılmasının mühendislik özelliklerini nasıl etkilediğini araştırmışlardır. Geri

kazanılmış kirecin kullanılabilirliğini analiz etmek için geleneksel mineral filler ile

%25, 50, 75 ve 100 oranlarında karıştırmışlardır. Geri kazanılmış kireç, hidrate kireç

ve geleneksel asfalt betonu karışımlar üzerinde Marshall stabilite, indirekt çekme

deneyi, kalıcı deformasyon özellikleri, yorulma direnci gibi temel mühendislik

özellikleri değerlendirilmiştir. Sonuçta, geri kazanılmış kirecin asfalt betonunda filler

olarak kullanılması ile, kalıcı deformasyon sertlik ve yorulma direnci özelliklerinin

arttığı görülmüştür.

  7

Er vd. (2009), çalışmasında, atık mermer pasalarının sıcak asfalt özelliklerine

etkisini araştırmıştır. Bu çalışmada değişik şekil ve boyuttaki atık mermer pasaları

uygun agrega boyutuna getirilerek asfalt betonu içerisinde kullanılmıştır ve etkisi

araştırılmıştır. Atık mermer pasalarının uygun boyutlardaki agrega örneklerinin asfalt

betonu içerisinde kullanılması ile elde edilmiş numuneler üzerinde Marshall

Deneyleri, sünme deneyleri yapılmış ve sonuçta, mermer atıklarının esneklik özelliği

daha az olduğu görülmüştür. Boşluk oranın artması durumunda akma miktarı da

artmaktadır. Bu atık maddelerin belli miktardaki dayanım istenilen, daha az yağış

alan bölgelerde yapılacak yollar için kullanılabileceği görülmüştür.

Akbulut vd. (2009), çalışmasında, andezit agregasının sıcak karışım asfalt

kaplamalarında kullanılabilirliğini araştırmıştır. Bu çalışma kapsamında alternatif bir

agrega kaynağı olarak andezit kayaçlarının sıcak karışım asfalt kaplamalarda agrega

olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla A kodlu andezit örneği ile K kodlu

kireçtaşı kökenli agrega örneği kullanılmıştır. A numunesi çeneli bir kırıcıda

kırılmak suretiyle 16–25 mm, 6–16 mm ve 0–6 mm dane çaplarında laboratuar

ortamında üretilmiştir. Agrega örnekleri (Andezit, Kireçtaşı) üzerinde gradasyon

analizi, özgül ağırlık, birim ağırlık, su emme, los angeles aşınma, darbelenme kaybı

ve MgSO4 donma-çözülme dayanıklılık deneyleri, sıcak karışım asfalt deneyi olarak

da marshall stabilite ve akma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Andezit kökenli agrega

örneğine ait sonuçlar kireçtaşı kökenli agrega örneğiyle karşılaştırılmış ve elde edilen

bulgulara göre andezit kökenli agregaların alternatif agrega kaynağı olarak sıcak

karışım asfalt kaplamalarda kullanılabileceği belirtilmiştir.

Karacasu vd. (2009), çalışmasında, Atık tuğla kırıklarının asfalt betonu özelliklerine

etkisini araştırmıştır. Sonuçta atık tuğla kırıklarının yüksek dayanımların

istenmediği, yol inşaatlarında kullanılabileceği belirtilmiştir.

Dhir et al. (2010), çalışmalarında, petrol sondajı esnasında ortaya çıkan çamurların

asfalt betonunda filler malzemesi olarak kullanılabilirliğini araştırmışlardır. Kuzey

Denizinin farklı bölgelerinden elde edilen malzemeler, geometrik, fiziksel ve

kimyasal özellikleri açısından mevcut filler standart gereksinimlerini karşıladığı

  8

görülmüştür. Malzeme ya doğrudan kullanılmaya uygundur yada küçük işlemlerle

hazır hale getirilebilir. Karışımlara yapılan deneyler sonucunda, kireçtaşı referans

numunelerle karşılaştırıldığında, yıkanmış petrol sondaj çamurunun filler olarak

kullanılabileceği görülmüştür.

Aragão et al. (2010), çalışmalarında, hidrate kirecin asfalt betonu karışımlardaki

performansını araştırmışlardır. Bu amaçla iki farklı asfalt karışımı hazırlamışlardır.

Asfalt betonu karışımda %0,5 ile %3 arasında hidrate kireci ince agrega olarak

kullanmışlardır. %1 kuru ya da nemli agreganın eklenmesi ile sıcak karışım asfaltta

en iyi malzeme-hasar özelliği göstermiştir. Yapılan çalışmada yeni yayınlanan

Mekanistik Ampirik Üstyapı Tasarım Rehberi (Mechanistic-Empirical Pavement

Design Guide) kullanılmıştır. Sonuçta, elde edilen sonuçların limit değerler içinde

olduğunu görmüşlerdir.

Chen et al. (2011), asfalt karışımlarda alternatif filler olarak yeniden kazanılmış

tuğla tozunun kullanılmasını araştırmışlardır. Karşılaştırma için, kireçtaşı fillerli

asfalt betonu karışımlar da üretilmiştir. Deneysel çalışmalar için indirekt çekme

deneyi, statik ve dinamik sünme deneyleri, suya hassaslık deneyi ve yorulma deneyi

yapılmıştır. Sonuçta, tuğla tozu fillerli karışımların mekanik özellikleri kireçtaşı

fillerli karışımlardan daha iyi olduğu görülmüştür.

Yılmaz et al. (2011), çalışmalarında, asfaltitin sıcak karışım asfaltın mekanik

özelliklerinde filler olarak kullanımının etkisini araştırmışlardır. Hazırlanan sıcak

karışımlarda %25, 50, 75 ve 100 oranlarında asfaltit malzemesi filler olarak

kullanılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki, %100 oranında asfaltit kullanılması ile

Marshall Stabilitesi %24, 15 oC’deki sertlik modülü ise %91 oranında artmıştır.

Sonuçta asfaltit kullanımının, özellikle nem hasar ve yorulma ömrünü artırdığı

görülmüştür.

Chen et al. (2011), asfalt betonu karışımlarda geri kazanılmış ince agrega tozunun

filler olarak kullanılma potansiyelini araştırmışlardır. Geri kazanılmış agrega tozu,

geri kazanılmış beton agregalarından elde edilmektedir. Bu malzemeler birçok çevre

problemine sebep olmaktadır. Bu problemlerden kaçınmak için, potansiyel kullanım

  9

alanlarının bulunması gerekmektedir. Yaptıkları çalışmada, geri kazanılmış agrega

tozları geleneksel kireçtaşı tozu ile tamamen değiştirilmiştir. Bu geri kazanılmış

agrega tozları üzerinde, X-ray kırınım ve taramalı elektron mikroskobu incelemeleri

yapılmıştır. Daha sonra indirekt çekme deneyi, üç noktalı eğilme deneyi, yorulma

deneyi yapılmıştır. Sonuçta, geri kazanılmış agrega tozları kullanılarak üretilen asfalt

betonu karışımların, düşük sıcaklıkta performanslarında çok az düşük olduğu, fakat

özellikle sıcak bölgelerde kullanılabileceği görülmüştür.

  10

3. MATERYAL VE YÖNTEM

3.1. Materyal

Bu bölümde, deney numunelerinin hazırlanabilmesi için kullanılan mineral agrega,

mineral filler, asfalt çimentosu ve deneyler sırasında kullanılan cihazlar ile ilgili

bilgiler verilmiştir.

3.1.1. Mineral agrega

Çalışmada, Isparta civarındaki karayollarında kullanılan ve Gümüşgün taşocağından

sağlanan 25 mm altında olan kireçtaşı mineral agrega olarak kullanılmıştır. No. 40

elek üstü malzemeler, üzerindeki tozların uzaklaştırılması için yıkanarak

kullanılmıştır. Daha ince malzemeler ise olduğu gibi karışımlarda kullanılmıştır.

3.1.1.1. Andezit taşı ve özellikleri

And dağlarında yaygın olarak bulunduğu için adını buradan alan andezit, dokusu

granite benzeyen diyoritin bir yüzey kayacıdır. Andezitlere doğada diğer kayaçlara

oranla daha fazla rastlanır. Arazide lav akıntıları şeklinde görülür (Kibici, 2005).

Andezitin minerolojik bileşiminde, plajiyoklaz, biyotit, hornblend ve piroksen

bulunur. Kayaçta opak mineral olarak manyetit daima bulunur. Bunların dışında

alkali feldispat, kuvars ve çok ender olarak da olivin bulunur. İçerdikleri koyu renkli

minerallere göre biyotitli andezit, hornblend andezit şeklinde isimlendirilirler.

Andezitler koyu renkli mineral miktarı ve tane büyüklüğüne bağlı olarak açık gri-gri

arasında değişen renkler gösterirler. İnce taneli ve volkan camı içeriği yüksek olan

andezitinlerin koyu gri siyah renklere sahip olduğu gözlenir. Bozulma sonucu

kahverengi, morumsu veya kırmızımsı renklere sahip olduğu gözlenir. Bozunma

sonucu kahverengi, morumsu ve ya kırmızımsı renkler, kloritleşmeye bağlı olarak

yeşilimsi gri renklerde gösterilebilirler (Kibici, 2005).

  11

Bu çalışmada kullanılan andezit taşı gölcük formasyonuna ait traki andezitleridir.

Çalışma alanında geniş yayılım sunmakta ve topografyada yüksek tepeleri

oluşturmaktadır. Gölcük Formasyonunun stratigrafik konum itibari ile yaş tayinleri

sonucu yaşının Alt Pliyosen olduğu ortaya konmuştur. Yapılan gözlemlerde bazı

yüksek tepe ve zirveleri oluşturan bir kısım andezitlerin son derece sert yapılı olarak

ve alterasyondan etkilenmeden özelliklerini koruyabilmiş olması yanı sıra bunların

büyük bir çoğunluğunun ayrışmış, bozunmuş ve altere olmuş andezitleri oluşturduğu

gözlenmektedir (Karaman, 1990).

Şekil 3.1 ve 3.2’de Isparta Belediyesi doğal taş kırma fabrikası görülmektedir. Şekil

3.3 ’de ise Isparta belediyesi doğal taş kırma fabrikası andezit taşının ince malzeme

atığı görülmektedir.

Şekil 3.1 Isparta belediyesi doğal taş kırma fabrikası

 

Şekil 3.2.Isparta belediyesi doğal taş kırma fabrikası

 

  12

Şekil 3.3. Isparta belediyesi doğal taş kırma fabrikası ince malzeme atığı

Çizelge 3.1’de Isparta belediyesinden alınan andezit analiz sonuçları, Çizelge 3.2’de

ise Isparta Belediyesinden alınan andezit taşının fiziksel kimyasal özellikleri

verilmiştir.

Çizelge 3.1. Isparta andezitinin kimyasal özellikleri (Bilgin v.d., 1990)

Kimyasal Bileşenler Miktarı (%) SiO2 57.10 Al2O3 15.90 Fe2O3 5.00 CaO 4.90 MgO 3.20 FeO 1.08 MnO 0.10 Na2O 4.50 K2O 6.40 P2O5 0.18 Kızdırma Kaybı 0.15 Kiristal Suyu 1.49 100.00

  13

Çizelge 3.2. Andezit taşı Isparta belediyesinden alınan fiziksel kimyasal özellikleri (Altındağ, R., 2008)

FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLER

METRİK SİSTEM SI SİSTEMİ ING. SİSTEMİ

Sertlik Mohs 6-6.5 Mohs 6-6.5 Mohs 6-6.5

Birim Hacim Ağırlık gr/cm3 2.300±0,023 kg/m3 2300±23 Ibs/ft3 143.58±1.44

Özgül Ağırlık gr/cm3 2.663±0.004 kg/m3 2633±4 Ibs/ft3 164.37±0.25

Atmosfer Basıncında; Hacimce Su Emme Ağırlıkça Su Emme

%

%

8.84±0.673

3.846±0,331

%

%

8.84±0.673

3.846±0.331

%

%

8.84±0.673

3.846±0.331

Görünür Porozite % 8.84 % 8.84 % 8.84

Gerçek Porozite % 12.65 % 12.65 % 12.65

Doluluk Oranı % 87.35 % 87.35 % 87.35

Basınç Dayanımı kg/cm2 1186.65±264.96 MPa 116.34±25.98 Psi 16879.8±376899

Don Sonrası Basınç Dayanımı

kg/cm2 1131,82±145.53 MPa 110,96±14,.27 Psi 16099,8±2070.13

Don Sonrası Basınç Dayanım Değişimi

% 4.62 % 4.62 % 4.62

Termal Şok Sonrası

Basınç Dayanımı kg/cm2 113822±191.03 MPa 111.59±18.7 Psi 16190,9±2717.35

Eğilme Dayanımı kg/cm2 121.28±37.27 MPa 11.89±3.65 Psi 1725.18±530.16

Darbe Dayanımı kg.cm/cm3 6.67±4.5 kg.cm/cm3 6.67±4.5 kg.cm/cm3 6.67±4.5

Aşınma Dayanımı

(Böhme) cm3/50cm2 17.90±0.43

cm3/50

cm2 17.90±0.43

cm3/50cm2

17.90±0.43

Permeabilite (k) cm/sn 1.397 x 10-10 cm/sn 1.397 x 10-10 cm/sn 1.397 x 10-10

Kimyasal Metodla Donma-Çözülme (Na2SO4) Kütle Kaybı

% 4.12 % 4.12 % 4.12

 

3.1.2. Mineral filler

Çalışmada mineral filler olarak taştozu (kireçtaşı tozu) ve andezit toz atıkları

kullanılmıştır. Deney numunelerinin hazırlanmasında, mineral agrega olarak da

kullanılan Isparta Gümüşgün taş ocağına ait malzeme, 200 nolu elekten elenerek

mineral filler olarak kullanılmıştır.

  14

3.1.3. Asfalt çimentosu

Çalışmada, Isparta Belediyesi asfalt şantiyesinde kullanılan bitüm malzemesinden

yararlanılmıştır. Bu malzeme 100-150 penetrasyonlu asfalt çimentosudur.

3.1.4. Cihazlar

Deney numunelerinin hazırlanabilmesi ve ilgili deneylerin yapılabilmesi için

Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği

Bölümüne ait Ulaştırma laboratuvarlarında bulunan Marshall deney aleti, Marshall

sıkıştırıcısı, Marshall numune kalıpları, su banyosu, etüv, penetrasyon deney aleti,

penetrasyon numune kapları, hassas terazi, Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğitimi

Bölümü beton laboratuarında bulunan elek serisi, hidrometre deney aleti Los Angeles

deney aleti, agrega kırma aleti, etüv hassas terazi kullanılmıştır.

3.2. Metot

Bu bölümde, deney numunelerini oluşturan malzemelerin özelliklerinin belirlenmesi

ve deney numunelerinin test edilmesi için kullanılan deney metotları hakkında

bilgiler verilmiştir.

3.2.1. Mineral agregaların fiziksel özelliklerinin belirlenmesi

Deney numunelerinin hazırlanmasında kullanılan mineral agreganın fiziksel

özelliklerinin tayininde iri ve ince agregalar için özgül ağırlık deneyleri yapılmıştır.

3.2.1.1. İri agrega için özgül ağırlık deneyi

Özgül ağırlık değeri, portland çimentosu betonu, asfalt betonu ve diğer karışımlarda

kullanılan iri agreganın özelliklerini belirlemede genellikle kullanılır (ASTM C 128-

88, 1989).

 

  15

Kullanılan agrega örneğinden yaklaşık 1 kg alınır, 24 saat suda bırakılır. Sonra

yüzeyleri bezle kurutulur ve tartılır. Bir tel sepete konarak suya batırılır ve suda

tartılır. Daha sonra malzeme etüvde 105 oC’ de 24 saat kurutulur ve havada tartılır

(Umar ve Ağar, 1991).

Hacim özgül ağırlık (kN/cm3)=CB

A−

(3.1)

Doygun esasa göre hacim özgül ağırlık (kN/cm3)=CB

B−

(3.2)

Zahiri özgül ağırlık (kN/cm3)=CA

A−

(3.3)

Su emme yüzdesi (%)= 100xA

AB − (3.4)

A= Kuru ağırlık (gr)

B= Doygun yüzey kuru ağırlık (gr)

C= Sudaki ağırlık (gr)

3.2.1.2. İnce agrega için özgül ağırlık deneyi

 

İnce agrega 24 saat suda bırakılır. Ertesi gün kohezyonunu kaybedinceye kadar

kurumaya terk edilir. Sonra, bu haldeki malzemeden 500 gr alınır ve piknometreye

konur ve üzerine piknometre doluncaya kadar su ilave edilir. Piknometre içindeki

malzeme alınır ve etüvde kurutulur, sonra da tartılır. İnce agreganın özgül ağırlığı

aşağıdaki gibi hesaplanır (Umar ve Ağar, 1991).

Hacim özgül ağırlık (kN/cm3)=WV

A−

(3.5)

Doygun esasa göre hacim özgül ağırlık (kN/cm3)=WV −

500 (3.6)

  16

Zahiri özgül ağırlık (kN/cm3)=)500( AWV

A−−−

(3.7)

Su emme yüzdesi (%)= 100500 xA

A− (3.8)

A= Kuru ağırlık (gr)

V= Piknometre hacmi (cm3)

W= Su ağırlığı (gr)

3.2.1.3. Sıkışık gevşek birim hacim ağırlık deneyleri

3.2.1.3.1. Sıkışık birim hacim ağırlık deneyi

Sıkışık birim hacim ağırlık deneyi TS 707 (1980)’ye göre şu şekilde yapılmıştır.

1. Sıkışık birim hacim ağırlık deneyinde ağırlığı tartılarak belirlenmiş uygun ölçü

kabı üçte birine kadar doldurulur.

2. Bu işlem esnasında yüzeyin her tarafına yapılacak 25 vuruş ile sıkıştırma yapılır.

Sıkıştırma işlemi, kap ikinci kez 2/3’ü, üçünc kez tamamı taşarcasına

doldurularak oluşturulan ikinci ve üçüncü tabakalar içinde 25 kez şişlenerek

tekrarlanır.

3. Ölçü kabı üst yüzü şişleme çubuğu ile sıyrılarak düzeltilir.

4. Daha sonra ölçü kabı agrega ile tartılır.

Agreganın sıkışık birim ağırlığı aşağıdaki formül yardımıyla hesaplanır.

VWW

s12 −

=Δ (kg/m3) (3.9)

Burada;

∆s: sıkışık birim hacim ağırlık (kg/m3)

W2: sıkışık agrega ile dolu ölçü kabı ağırlığı (gr)

W1: ölçü kabı boş ağırlığı (gr)

V: ölçü kabının iç hacmi (dm3)

  17

3.2.1.3.2. Gevşek birim hacim ağırlık deneyi

 

Gevşek Birim Hacim Ağırlık Deneyi TS 707 (1980) ’ye göre şu şekilde yapılmıştır.

1. Gevşek birim hacim ağırlık deneyinde ağırlığı tartılarak belirlenmiş uygun ölçü

kabı üçte birine kadar doldurulur.

2. Ölçü. Küreğin ölçü kabı üst yüzeyinden 5 cm’den daha fazla yükseğe

kaldırılmamasına özen gösterilerek taşarcasına doldurulur.

3. Ölçü kabı içindeki agrega ile birlikte tartılır.

Agreganın gevşek birim hacim ağırlığı aşağıdaki formül yardımıyla hesaplanır.

VWW

g12 −

=Δ (kg/m3) (3.10)

Burada;

∆g = Gevşek birim hacim ağırlık (kg/m3)

W2: gevşek agrega ile dolu ölçü kabı ağırlığı (gr)

W1: ölçü kabı boş ağırlığı (gr)

V: ölçü kabının iç hacmi (dm3)

3.2.2. İnce madde oranının yıkama ile tayini

 

Bu deney tane büyüklüğü 4 mm den büyük olan agregalara (iri agregalara) uygulanır.

Deney numunesinin miktarı Çizelge 1’de verilmiştir. Deney numunesi etüv kurusu

durumuna getirilir, tartılarak kuru ağırlığı (W1) saptanır. Yeterli miktarda su ile

birlikte çalkalama kabına konur. En az 12 saat su içinde bekletildikten sonra

0.063mm.den ince tanelerin daha irilerden ayrılmalarını sağlamak üzere 5 dakika

süre ile kuvvetlice karıştırılarak çalkalanır. 8 mm, 1 mm ve 0.033 mm göz açıklıklı

elekler sıra ile dizilir ve çalkalanmış olan deney numunesi suyu ile birlikte en üstteki

eleğin içerisine boşaltılır. Çalkalama kabında ince malzeme kalmaması için kap

yıkama suyu berrak hale gelinceye kadar yıkanır ve yıkama suyu eleklerden geçirilir.

  18

Eleklerin her üçünün üzerinde kalan agregalar bir araya toplanır, etüv kurusu

durumuna getirilir ve tartılır (W2), (ASTM C 117-90, 1993).

Yıkanabilen ince madde, 0.063 mm göz açıklıklı kare gözlü elekten geçen madde

etüv kurusu ağırlığının, agreganın etüv kurusu ağırlığına oranı olarak aşağıdaki

formülle hesaplanır:

1001

21 xW

WWm −=

(3.11)

m : Yıkanabilen ince madde oranı (%)

W1 : Numunenin deney öncesi etüv kurusu ağırlığı

W2 : Numunenin deney sonrası etüv kurusu ağırlığı

3.2.3. Deney numunelerinin hazırlanmasında kullanılacak agrega

gradasyonunun belirlenmesi

Agrega, kırılmış çakıl veya taş, kum ve mineral fillerden oluşur. Yolun yapıldığı

yörede bulunan malzemeden faydalanmak uygun bir çözümdür. Kaplama tabakası

kendine gelen yükleri sabit bit deformasyona uğramadan temel tabakasına geçirecek

kadar kararlı olmalıdır. Bu da agreganın granülometrik bileşimine, danelerin şekline

ve direncine bağlıdır (Umar ve Ağar, 1991).

Agrega granülometrisine ve diğer özelliklerine ait şartname sınırları Çizelge 3.3’ de

verilmiştir (Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, 1994). Çizelge 3.4 ve Şekil 3.4’ de ise

seçilen granülometri değerleri ile mevcut agrega granülometrisi değerleri ve eğrisi

görülmektedir.

  19

Çizelge 3.3. Agrega granülometrisine bağlı şartname sınırları (TCK Karayolu Teknik Şartnamesi, 2006)

Binder Tabakası Aşınma Tabakası (Ağırlıkça Geçen Yüzde) (Ağırlıkça Geçen Yüzde)

Elek Boyutu Tip 1 Tip 2

1'' 100 … … 3/4'' 80-100 100 … 1/2'' 58-80 83-100 100 3/8'' 48-70 70-90 80-100 no:4 30-52 40-55 55-72 no:10 20-40 25-38 36-53 no:40 8 -22 10 -20 16-28 no:80 5 -14 6 -15 8 -16 no:200 2- 7 4- 10 4 -10

Çizelge 3.4. Seçilen Granülometri

Elek Açıklığı Geçen Şartname Eğrisi 19 100 100

12.5 90.5 80 9.5 79 70 4.75 61 52

2 44.5 40 0.425 23.5 22 0.182 14 14 0.075 7 7

3.2.4. Los Angeles aşınma dayanımının tespiti

Los Angeles Deneyi aşınma ve darbelenme etkileri sonucunda mineral agregaların

standart gradasyonunun bozulmasının ölçümü deneyidir. Bu deneyde, 14 mm deney

eleğinden geçen ve 10 mm deney eleğinde kalan agregalara uygulanır. Deney

kısmının kütlesi (5000±5) gr’dır. Deney için 31 devir/dk ile 33 devir/dk arasında

dönme yapabilen, 11 adet çelik bilye ile aşındırma yapabilen bir tambur kullanılır.

Los Angeles Deneyi ASTM C 131 (1992)’e göre şu şekilde yapılmıştır:

1. Tamburun içinin temizliği kontrol edildikten sonra, önce bilyeler daha sonra

agrega numunesi tambur içine yerleştirilir ve tamburun kapağı sıkıca kapatılır.

  20

2. 500 devir dönme işlemi tamamlandıktan sonra, tamburun açıklık kısmı tepsinin

tam ortasına getirilerek agregalar tepsiye dökülür.

3. Tambur temizlenir, ince tanelerin raf etrafında kalmamasına dikkat edilir.

4. Bilyeler tepsiden alındıktan sonra 1.6 mm’lik elek kullanılarak ıslak eleme

yapılır.

5. 1,6 mm elekte kalan kısım 110±5 oC’deki etüvde sabit kütleye gelinceye kadar

kurutulur.

6. Şekil 3.4’ da tipik bir Los Angeles Aşınma test cihazı ve bir numunenin

deneyden önce ve deneyden sonraki halleri görülmektedir.

Los Angeles katsayısı LA aşağıdaki eşitlikten hesaplanır:

505000 MLA −

= (3.12)

Burada;

M=1,6 mm’lik elek üzerinde kalan fraksiyon ağırlığıdır (gr).

Deney her bir numune için üçer adet yapılmış ve numuneler 500 devirlik aşınma

işlemine tabi tutulmuştur. ASTM C 131–89’a göre yol kaplamlarında kullanılacak

malzemelerde aşınma %35 değerinden küçük olmalıdır.

Şekil 3.4. Los Angeles deney aleti

 

  21

3.2.5. Asfalt çimentosunun fiziksel özelliklerinin belirlenmesi

3.2.5.1. 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 ve Şekil 3.5’ de verilmiştir.

Deney yapılışı ise, penetrasyon cihazı düzgün bir yere yerleştirilir ve gösterge sıfıra

getirilir. Numune istenen sıcaklıkta olmalıdır (genellikle 25 oC’de). 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. İğne, her seferinde uygun bir

çözücü ile (Karbon tetra klorür, tri klor etilen, benzin) ısıtılmış bezle silinir. Sonra

kuru bezle temizlenir (ASTM D5-97, 2003).

Şekil 3.5. Penetrasyon deney aleti

Viskozite ve penetrasyon derecesi benzer sayılarla verilir. Örneğin 80-100

penetrasyonlu asfalt, 50-100 viskoziteli asfalt gibi. Fakat bunlar farklı şeylerdir.

Bunların benzer şekilde ifade edilmesi yanılmalara yol açar. Penetrasyon derecesi

yükseldikçe daha yumuşak bağlayıcı söz konusudur. Buna karşılık viskozitede

durum terstir. Normal yol işlerinde kullanılan asfaltların penetrasyonu 30 ile 300

arasında değişir. Penetrasyonu aynı olan iki asfalttan yumuşama noktası yüksek olan

sıcağa daha dayanıklıdır (Umar ve Ağar, 1991).

  22

3.2.5.2. Özgül ağırlık deneyi

Bir bağlayıcının özgül ağırlığı bunun belli bir hacminin ağırlığının aynı hacimde su

ağırlığına oranıdır. Bir bağlayıcının özgül ağırlığı başlıca iki bakımdan önemlidir.

Birincisi; çok defa ağırlıkla hacim arasındaki bağıntının bilinmesi faydalıdır. Bitümlü

kaplamalara ait şartnamelerde oranlar ağırlıkça yüzde cinsinden belirtilir. Buna

karşılık bağlayıcılar çok defa hacimce ölçülür. Sıcak karışımlarda ise bağlayıcının

genleşme katsayısının belirlenmesi faydalıdır. Böylece herhangi bir sıcaklıktaki

özgül ağırlık hesaplanabilir. İkincisi; hidrokarbonlu bağlayıcının cinsinin bilinmesi

açısından özgül ağırlık yararlıdır (Umar ve Ağar, 1991).

Özgül ağırlık tayini için piknometre metodu kullanılır. Bu metotta, önce boş

piknometre kabı kuru olarak tartılır, daha sonra su ile doldurulur ve tekrar tartılır.

Piknometre kabı boşaltılır, kurutulur, içine uygun miktarda bağlayıcı genellikle 2/3

yüksekliğine kadar ya küçük parçalar halinde veya eritilmiş malzeme akıtarak konur.

Eğer ısıtılmış malzeme akıtılacak ise malzeme içinde hava kabarcıkları kalmamasına

dikkat edilmesi gereklidir. Piknometre içinde kalan boşluk su ile doldurulur ve

tartılır. Deneyde kullanılacak su saf su olmalıdır. Deney, genellikle 25 oC ’de yapılır.

Farklı sıcaklıklarda yapılacaksa 25 oC’ ye çevirmek için çeşitli abaklardan

yararlanılır (Umar ve Ağar, 1991).

Özgül ağırlık (kN/cm3)= )( CDAB

AC−−−

− (3.13)

A= Piknometre ağırlığı (gr)

B= Su ile dolu piknometre ağırlığı (gr)

C=Piknometre ve asfalt ağırlığı (gr)

D=Piknometre, asfalt ve su ağırlığı (gr)

3.2.6. Marshall stabilite deney numunelerinin hazırlanması

Deney numuneleri 63.5 ± 1.27 mm (2.5 inç ± 0.05 inç) yüksekliğinde briket

hazırlayabilecek miktarda (yaklaşık 1200 gr) agrega numunesi ile önceden

belirlenmiş miktarda bitüm ile hazırlanır ve Şekil 3.6’ da Marshall stabilite sıkıştırma

aleti görülmektedir (Önal ve Kahramangil, 1993).

  23

Şekil 3.6 Marshall stabilite sıkıştırma aleti

Asfalt çimentosu ve sıvı petrol asfaltın 170 ± 20 oC viskozite oluşacak şekilde

ısıtılacağı sıcaklık, karıştırma sıcaklığıdır. 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. Numunenin her iki yüzüne

trafik durumuna göre orta trafik için 50, yüksek trafik için ise 75 darbe vurulur.

3.2.7. Çalışmada kullanılan diğer bağıntılar

3.2.7.1. Farklı bitüm miktarlarında karışımın maksimum özgül ağırlığı

Bitüm miktarının değişmesi, bitüm absorpsiyonunu önemli ölçüde

değiştirmediğinden, her bir bitüm yüzdesi için maksimum özgül ağırlık aşağıdaki

formül ile hesaplanabilir. Şekil 3.7’ de Marshall deney numunelerinin hassas terazide

tartılması görülmektedir (Önal ve Kahramangil, 1993).

  24

b

a

ef

aT

GW

G

WD+

+=

100100

(3.14)

DT = Kaplama karışımının boşluksuz maksimum özgül ağırlığı (kN/cm3)

Wa =Agrega ağırlığının yüzdesi olarak bitüm ağırlığı (gr)

Gef =Agreganın efektif özgül ağırlığı (kN/cm3)

Gb =Bitüm özgül ağırlığı (kN/cm3)

Şekil 3.7. Marshall deney numunelerinin hassas terazide tartılması

3.2.7.2. Sıkıştırılmış kaplama karışımındaki boşluk hacmi yüzdesi

Agregalar arası boşluk yüzdesi (VMA), efektif bitüm miktarını ve hava boşluğunu

içeren, sıkıştırılmış kaplama karışımının agrega daneleri arasındaki boşluk olarak

tanımlanır ve toplam hacmin yüzdesi olarak hesaplanır (Önal ve Kahramangil,1993).

100

100100100

asb

p

Wx

GD

VMA+

−= (3.15)

  25

VMA = Agregalar arası boşluk yüzdesi (%)

Dp = Sıkıştırılmış karışımın hacim özgül ağırlığı (kN/cm3)

Gsb = Agreganın hacim özgül ağırlığı (kN/cm3)

Wa = Agrega ağırlığının yüzdesi olarak bitüm ağırlığı (gr)

3.2.7.3. Sıkıştırılmış karışımdaki hava boşluğu ve asfaltla dolu boşluk

yüzdesinin hesaplanması

Sıkıştırılmış kaplama karışımı içindeki hava boşluğu, kaplanmış agrega daneleri

arasındaki küçük hava boşluklarından ibarettir (Önal ve Kahramangil, 1993).

100x

DDD

VT

pTh

−= (3.16)

100x

VMAVVMAV h

f−

= (3.17)

Vh =Toplam hacmin yüzdesi olarak sıkıştırılmış karışımdaki agrega boşluğu (%)

Vf =Asfaltla dolu boşluk yüzdesi (%)

DT = Kaplama karışımının maksimum özgül ağırlığı (kN/cm3)

Dp =Sıkıştırılmış karışımın hacim özgül ağırlığı (kN/cm3)

3.2.8. Marshall stabilite deneyi

Bu metot, Marshall Stabilite deney aleti yardımıyla bitümlü kaplama karışımlarından

hazırlanan silindirik briketlerin yanal yüzeylerine yükleme yaparak plastik akmaya

karşı direncin ölçümünü kapsar (ASTM D 1559-89, 1992). Ülkemiz karayollarında

bitümlü karışımlara uygulanan stabilite deneyi Marshall deneyidir. Bu deney esas

olarak bir serbest basınç deneyi olup numune yüklendiği sırada tamamen sınırlanmaz

(Umar ve Ağar, 1991).

  26

Marshall deney numuneleri en az bir gece oda sıcaklığında bekletildikten sonra

boyları ölçülerek havada, suda ve doygun-yüzey kuru ağırlıkları tartılır ve deneye

alınır. Numuneleri istenilen sıcaklığa getirmek için 30-40 dakika su banyosunda veya

2 saat etüvde bekletilir. Banyo veya etüv sıcaklığı asfalt çimentolu briketler için

60 oC’dir. Numune çelik bir halkanın iki segmanı arasına yerleştirilir. Akma ölçer

(flowmeter) yerleştirilerek sıfırlanır. Maksimum yüke erişinceye kadar, dakikada

50.8 mm lik (2 inç) bir hızla yükleme yapılır. Maksimum yük kaydedilir. Akma ölçer

boşaltılır ve akma değeri ölçülür. Deney numunesinin su banyosundan çıkarılıp,

maksimum yük saptamasına kadar geçen süre 30 s.’ den fazla olmamalıdır. Numune

yüksekliği 63.5 mm'den (2 1/2 inç) farklıysa Marshall Stabilite düzeltme katsayıları

kullanılarak yüke düzeltme faktörü uygulanır (ASTM D 1559-89, 1992).

Deneyde; üst segman sabittir. Alt segman yükleme hızı ise 50.8 mm/dakikadır.

Basınç arttıkça stabilometrede okunan değer artarak maksimuma ulaşır, daha sonra

düşmeye başlar. Bu anda numune kırılır. Stabilometrede okunan maksimum değer

yardımıyla bitümlü karışımın stabilitesi saptanır. “Marshall Stabilitesi” adı verilen bu

değer örneğin kırılmasını sağlayan kg cinsinden toplam yük miktarıdır. Kırılma

sırasında örneğin çökme ya da hareket miktarı da ölçülür. Buna “Akma” denir. Şekil

3.8’ de Marshall stabilite deney aleti ile Şekil 3.9’ da Marshall stabilite deney aleti ve

tokmağı görülmektedir. Ayrıca bu deneyle karışımın birim ağırlığı, boşluk oranı ve

bağlayıcı ile dolu bulunan agrega boşluğu yüzdesi de saptanır (Umar ve Ağar, 1991).

  27

Şekil 3.8. Marshall stabilite deney aleti

 

Şekil 3.9. Marshall stabilite deney aleti ve tokmak

3.2.9. Optimum bitüm yüzdesinin belirlenmesi

Optimum bitüm yüzdesinin tayin edilebilmesi için çeşitli bitüm yüzdelerinde

hazırlanmış olan numunelere ait Marshall stabilite, birim ağırlık, bağlayıcı ile dolu

  28

agrega boşluğu yüzdesi ve boşluk oranını grafiklerinin çizilmesi gerekir. Asfalt

çimentosunun Marshall stabilite değerini maksimum yaptığı değer, maksimum birim

ağırlığı veren asfalt çimentosu oranı, şartnameye uygun olarak bağlayıcı ile dolu

agrega boşluğu yüzdesini %80 olarak sağlayan bağlayıcı oranı %4 boşluk oranını

(şartnamede belirtilen %3-5 arasındaki sınır içinde kalan) sağlayan asfalt oranı

grafiklerden bulunur. Bulunan dört asfalt oranının ortalaması optimum asfalt

çimentosu oranını verecektir (Umar ve Ağar, 1991).

Bu orana tekabül eden akma değeri akma-bitüm grafiğinden bakılarak, şartnamede

belirtilen değerlerin (10-20) arasında olup olmadığı kontrol edilir. Bu şekilde

saptanan bağlayıcı oranına göre gerçekleştirilen bir beton asfalt karışımı

şartnamelerde aranan özellikleri taşıyacaktır (Umar ve Ağar, 1991).

3.2.10. Optimum filler yüzdesinin belirlenmesi

Çalışmada optimum filler yüzdesinin tayini için üç farklı yöntem kullanılmıştır.

Bunlardan birincisi agrega/bitüm oranına göre tespit edilen bitüm yüzdesidir, ikincisi

andezit ve kıreçtaşı karışımı/bitüm oranına göre tespit edilen bitüm yüzdesi ve

filler/bitüm oranına göre tespit edilen filler yüzdesidir.

3.2.10.1. Andezit ile kireç taşı ve kireçtaşı ile andezitin karışımı/bitüm oranına

göre optimum bitüm yüzdesinin hesabı

Marshall Stabilite deneyi sonucunda tespit edilen optimum bitüm yüzdesi sabit

tutularak karışım gradasyonu/bitüm oranı %4, 5, 6, 7 ve 8 oranlarında (hacimce)

değiştirilmiştir.

3.2.10.2. Filler oranına göre optimum filler yüzdesinin belirlenmesi

Uygulanan bir diğer yöntem ise, filler oranının toplam agrega oranına göre

belirlenmesidir. Çalışmada filler %4, 5, 6, 7 ve 8 oranlarında değiştirilmiştir.

  29

4. ARAŞTIRMA BULGULARI

4.1. Mineral Agreganın Fiziksel Özellikleri

Isparta civarındaki Gümüşgün taşocağından alınan kırma taş mineral agreganın özgül

ağırlık tayini için yapılan deneyler ve sonuçları Çizelge 4.1 ve 4.2. de verilmiştir.

Ayrıca kireçtaşı ve andezit numunelerin taramalı elektron mikroskop (Scanning

Electron Microscopy -SEM) ile çekilen görüntüleri Şekil 4.1 ve 4.2’de

görülmektedir.

Çizelge 4.1. Çalışmada agrega olarak kullanılan iri ve ince kireçtaşı malzemesinin özellikleri

Çizelge 4.2. Çalışmada agrega olarak kullanılan ince ve iri andezit malzemesinin özgül ağırlık değerleri

Deneyin Adı Ölçülen Özellik İlgili Standart/Kaynak Ölçülen değer

Hacim özgül ağırlık 2.660 Suya doygun özgül

ağırlık 2.652 İri Agrega Özgül Ağırlık Deneyi

Su emme yüzdesi

(ASTM C 127-88, 1992)

0.130 Hacim özgül ağırlık 2.329 Suya doygun özgül

ağırlık 2.428 İnce Agrega Özgül Ağırlık Deneyi

Su emme yüzdesi

(ASTM C 128-88, 1992)

2.800

Deneyin Adı Ölçülen Özellik İlgili Standart/Kaynak Ölçülen değer

Hacim özgül ağırlık 2.269 Suya doygun özgül

ağırlık 2.339 İri Agrega Özgül Ağırlık Deneyi

Su emme yüzdesi

(ASTM C 127-88, 1992)

3.388 Hacim özgül ağırlık 2.528 Suya doygun özgül

ağırlık 2.363 İnce Agrega Özgül Ağırlık Deneyi

Su emme yüzdesi

(ASTM C 128-88, 1992)

5.370

  30

a b

c

Şekil 4.1. Andezit numunelerin SEM görüntüleri (a=50µm, b=200 µm, c=500 µm)

Şekil 4.1 ve 4.2 incelendiğinde, özellikle kireçtaşı numunelerin daha granüler

olduğu, andezit numunelerin ise kesikli bir granülometriye sahip olduğu

görülmektedir.

  31

a b

c

Şekil 4.2 Kireçtaşı numunelerin SEM görüntüleri (a=50µm, b=200 µm, c=500 µm)

4.1.1. Gevşek sıkışık birim hacim ağırlık deney sonuçları

Gevşek sıkışık birim hacim ağırlık deney sonuçları Çizelge 4.3’de görülmektedir.

Çizelgeden de görüldüğü gibi iri kireçtaşı numunelerin iri andezit agrega numunelere

göre daha yüksek değerlere sahip olduğu görülmektedir. İnce agregalarda ise andezit

  32

numunelerin birim hacim ağırlık değeri kireçtaşı agrega numunelere daha yakın

değerlere sahip olduğu görülmüştür.

Çizelge 4.3. Çalışmada agrega olarak kullanılan ince ve iri andezit malzemesinin birim hacim ağırlık değerleri

1.81

Deneyin Adı Ölçülen Özellik İlgili Standart/Kaynak

Ölçülen Değer

Kireç Taşı

1.70

iri agraga birim hacim ağırlık

deneyleri

ince agraga birim hacim ağırlık

deneyleri

AndezitGevşek birim hacim

ağırlık TS 707 (1980)

Sıkışık birim hacim ağırlık

TS 707 (1980) 2.25

Gevşek birim hacim ağırlık TS 707 (1980) 1.51

Sıkışık birim hacim ağırlık

TS 707 (1980)

Gevşek birim hacim ağırlık

TS 707 (1980)

1.06

1.20

iri agraga birim hacim ağırlık

deneyleri

ince agraga birim hacim ağırlık

deneyleri

Gevşek birim hacim ağırlık

Sıkışık birim hacim ağırlık

TS 707 (1980)

TS 707 (1980)

1.38

1.64

Sıkışık birim hacim ağırlık TS 707 (1980)

4.2. İnce Madde Oranının Yıkama Yolu İle Oranı Tayini

Andezit toz atıklarının ASTM C 117-90, 1992’ ye göre yıkama yoluyla tespit edilen

gradasyonu Çizelge 4.4' de verilmiştir.

Çizelge 4.4. Andezit atıklarının yıkama yoluyla tespit edilen gradasyonu

Elek Boyutu % Geçen (Yıkama Yoluyla)

2,000 mm (No 10) 98.75

0.425 mm (No. 40) 97.80

0.180 mm (No. 80) 96.81

0.075 mm (No. 200) 94.33

  33

4.3. Los Angeles Aşınma Dayanımının Tespiti

Kireçtaşı ve Andezit taşı malzemelerinin Los Angeles Deneyi ASTM C 131’e göre

aşınma değerleri Çizelge 4.5. ve 4.6.’da verilmiştir. ASTM C 131–89’a göre yol

kaplamlarında kullanılacak malzemelerde aşınma %35 değerinden küçük olmalıdır.

Çizelge 4.5. Kireçtaşı Los Angeles deneyi sonuç tablosu

Deneyin adı Ölçülen özellik İlgili Standart / kaynak Aşınma kaybı (%)

Los Angeles

deneyi Aşınma ASTM C 131(1996) 20.38

Çizelge 4.6. Andezit taşı Los Angeles deneyi sonuç tablosu

Deneyin adı Ölçülen özellik İlgili Standart / kaynak Aşınma kaybı (%)

Los Angeles

deneyi Aşınma ASTM C 131(1996) 24.86

Ölçülen değerler ASTM C 131–89’a göre kullanılan malzeme aşınma %35 den

küçüktür.

4.4. Asfalt Çimentosunun Özellikleri

Çalışmada, Isparta Belediyesi asfalt şantiyesinde kullanılan bitüm malzemesi

kullanılmıştır. Bitüm özelliklerinin tespiti için yapılan deneyler ve sonuçları Çizelge

4.7.’ de verilmiştir.

  34

Çizelge 4.7. Çalışmada kullanılan agrega malzemesi için yapılan deneyler ve sonuçları

penetrasyon deneyi penetrasyon deneyi ASTM D5, 1992 ve TS 118, 1998

153 penetrastonlu asfalt.

Deneyin adı İlgili ölçülen özellik İlgili standart kaynak Ölçülen değer

Bitüm özgül ağırlık Özgül ağırlık ASTM C 128- 88, 1992 0,996 kN/cm3

 

4.5. Numunelerde Kullanılacak Agrega Gradasyonu

Deneyde kullanılan agreganın elek analizi ASTM C 136-84a, (1992)’ ye göre

yapılmıştır. Mevcut agreganın elek analizi sonuçları ve deneyler için seçilen agrega

granülometrisi Çizelge 4.8’ da verilmiştir.

Çizelge 4.8. Agrega granülometrisi

Elek Boyu Ağırlıkça Geçen Yüzde Numune Ağırlığı (gr) 1 100 …

3/4'' 80 - 100 … 1/2'' 58 - 80 114 3/8'' 48 - 70 138 No:4 30 - 52 216 No:10 20 - 40 198 No:40 8 - 22 252 No:80 5 -14 114 No:200 2 - 7 84

pan 2 - 7 84 Toplam 1200

Kireç taşı ile andezit ve andezit ile kireç taşı karışımlarının agrega gradasyonu

Çizelge 4.9’ da ve Çizelge 4.10’ da filler oranına göre agrega gradasyonu verilmiştir.

  35

Çizelge 4.9. Andezit ile kireç taşı ve kireç taşı andezit agrega karışım gradasyonu

Elek Boyu İri Agrega Kireç Taşı + İnce Agrega Andezit Karışımı

İri Agrega Andezit + İnce Agrega Kireç Taşı Karışımı

1 … … 3/4'' … … 1/2'' 114 114 3/8'' 138 138 No:4 216 216 No:10 198 198 No:40 252 252 No:80 114 114 No:200 84 84

Pan 84 84 Toplam 1200 1200

Çizelge 4.10. Filler oranına göre agrega gradasyonu

Filler Oranı Elek Boyutu %4 %5 %6 %7 %8

1'' 100 100 100 100 100 3/4'' 100 100 100 100 100 1/2'' 90,5 90,5 90,5 90,5 90,5 3/8'' 79 79 79 79 79 No:4 61 61 61 61 61 No:10 44,5 44,5 44,5 44,5 44,5 No:40 23,5 23,5 23,5 23,5 23,5 No:80 14 14 14 14 14 No:200 4 5 6 7 8

 

4.6. Kireç Taşı Optimum Bitüm Yüzdesi

Optimum bitüm yüzdesinin tespit edilmesi için Marshall deney metodu ve

numuneleri hazırlanmış, agrega gradasyonu sabit tutularak %3, 4, 5, 6, 7, 8 ve 9

oranlarında bitüm oranı kullanılmıştır. Deney sonuçlarına ilişkin grafikler Şekil 4.5,

4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 4.10’da görülmektedir. Deney sonuçlarına ilişkin çizelgeler ise Ek

Çizelge 1 ve 2’ de verilmiştir.

  36

Şekil 4.3 Marshall briket numuneleri

 

Şekil 4.4. Marshall briket numuneleri numaralandırılması

  37

Deney sonucunda grafikte kırılma görülmediğinden hesaplamalar sonucu stabilite

kırılma yüzdesi minimum değer olan %4 olarak hesaplanmıştır (Şekil 4.5).

02468

10121416182022

2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9%

Stab

ilite

(kN

)

Bitüm oranı

Şekil 4.5. Karışımın stabilite-bitüm ilişkisi

Deney sonucunda birim ağırlıkta bir düşüş gözlenmiştir. Hesaplamalar sonucunda

maksimum birim ağırlık minimum değer olan %4 olarak hesaplanmıştır (Şekil 4.6).

2,20

2,25

2,30

2,35

2,40

2,45

2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9%

Biri

m ağı

rlık(

kN/c

m3 )

Bitüm oranı

Şekil 4.6. Karışımın birim ağırlık-bitüm ilişkisi

  38

Deney sonucunda Şartnameye uygun olarak bağlayıcı ile dolu agrega boşluğu

yüzdesi %80 olarak sağlayan bağlayıcı oranı %6.4 olarak görülmektedir (Şekil 4.7).

Şekil 4.7. Asfaltla dolu boşluk yüzdesi-bitüm ilişkisi

 

Deney sonucunda %5 civarında grafikte kırılma görülmüştür. Şartnamede belirtilen

%3-5 arasındaki sınır içinde kalan %4 boşluk oranına tekabül eden asfalt oranı

%6.1 ve %3.7 olarak görülmektedir (Şekil 4.8). Fakat en az %4 oranında bitüm

içeriği şartname sınırı olduğundan hesaplamalarda %6.1 değeri kullanılmıştır.

Şekil 4.8. Karışımındaki hava boşluğu - bitüm ilişkisi

  39

Deney sonucunda %4.76 oranında kırılmanın gerçekleştiği saptanmıştır. %3

oranından %5’e doğru gidildikçe agregalar arası boşluk yüzdesinde artış

gözlenmiştir. %5’den sonra boşluk yüzdesindeki artış azalmıştır. (Şekil 4.9.)

89

101112131415161718

2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9%

Agr

egal

ar a

rası

boş

luk

(%)

Bitüm oranı

 

Şekil 4.9. Agregalar arası boşluk yüzdesi - bitüm ilişkisi

Deney sonucunda karışım akma bitüm ilişkisi doğru orantılı bir durum sergilemiştir.

Asfalt çimentosu arttıkça akma değeri de artmaktadır. (Şekil 4.10.).

Akma değeri beton asfalt kaplamaların asfaltların plastiklik ve esneklik özelliklerini

yansıtan bir değerdir. Marshall numunelerinin kırıldığı yüke tekabül eden

deformasyonunu temsil eden akmanın değeri sıkışmış karışımların iç sürtünmesinin

bir ölçüsüdür ve akma değeri ile iç sürtünme arasında doğrusal ters bir ilişki vardır.

(Umar ve Ağar, 1991)

  40

Şekil 4.10. Karışımın akma değeri-bitüm ilişkisi

Şekil 4.5, 4.6, 4.7, ve 4.8’ de bulunan dört asfalt oranının ortalaması optimum asfalt

çimentosu oranını verecektir.

Optimum bağlayıcı oranı : 

125.54

1.64.60.40.4=

+++

Bu orana tekabül eden akma değeri 3.6 olup şartnamede belirtilen maksimum

değerin altındadır (Şekil 4.10). Bu şekilde saptanan bağlayıcı oranına göre

gerçekleştirilen bir beton asfalt karışımı şartnamelerde aranan özellikleri taşıyacaktır.

4.7. Andezit Taşı Optimum Bitüm Yüzdesi

Optimum bitüm yüzdesinin tespit edilmesi için Marshall deney metodu ve

numuneleri hazırlanmış, agrega gradasyonu sabit tutularak %4, 5, 6, 7, 8 ve 9

oranlarında bitüm oranı kullanılmıştır. Deney sonuçlarına ilişkin grafikler Şekil 4.11,

4.12, 4.13, 4.14, 4.15 ve 4.16’te görülmektedir. Deney sonuçlarına ilişkin çizelgeler

ise Ek Çizelge 3 ve 4’ de verilmiştir.

  41

Deney sonucunda grafikte kırılmanın görüldüğü nokta %8 olarak hesaplanmıştır %8

den sonra stabilite değeri azalma göstermektedir (Şekil 4.11.).

10

11

12

13

14

15

16

17

4% 5% 6% 7% 8% 9% 10%

Stabil

ite (

kN)

Bitüm oranı

Şekil 4.11. Stabilite – bitüm oranı ilişkisi

Deney çalışmasında Şekil 4.12’da da görüldüğü gibi bitüm miktarı arttıkça boşluk

miktarı artmıştır. Şartnamede belirtilen %3-5 arasındaki sınır içinde kalan %4

boşluk oranına tekabül eden asfalt oranı %6.2 olarak görülmüştür.

Şekil 4.12. Boşluk yüzdesi grafiği

  42

Bağlayıcı ile dolu asfalt boşluğu yüzdesinin bitüm miktarı arttıkça arttığı Şekil

4.13’de görülmektedir.

Şekil 4.13. VMA Agregalar Arası Boşluk Yüzdesi - Bitüm İlişkisi

Bitüm oranı arttıkça asfalt dolu boşluk yüzdesi de Şekil 4.14 ’de görüldüğü gibi

artmaktadır. Şartnameye bağlı olarak asfalt dolu boşluk yüzdesi %80 olarak sağlayan

bağlayıcı oranı %7.45 olarak hesaplanmıştır (Şekil 4.14.).

Şekil 4.14. Bağlayıcı ile dolu asfalt boşluğu yüzdesi- bitüm oranı

  43

Deney çalışmasında birim ağırlık bitüm oranı ilişkisinde en yüksek değeri veren

bitüm oranı 4.0 olarak hesaplanmıştır. Bitüm miktarı arttıkça birim hacim ağırlıkta

bir azalama görülmüştür (Şekil 4.15.).

Şekil 4.15. Birim ağırlık – bitüm oranı ilişkisi

Deney sonucunda karışım akma bitüm ilişkisi doğru orantılı bir durum sergilemiştir.

Asfalt çimentosu arttıkça akma değeri de artmaktadır. Akma değeri beton asfalt

kaplamaların asfaltların plastiklik ve esneklik özelliklerini yansıtan bir değerdir.

Marshall numunelerinin kırıldığı yüke tekabül eden deformasyonunu temsil eden

akmanın değeri sıkışmış karışımların iç sürtünmesinin bir ölçüsüdür ve akma değeri

ile iç sürtünme arasında doğrusal ters bir ilişki vardır (Umar ve Ağar, 1991).

Şekil 4.11, 4.12, 4.14 ve 4.15 incelenerek bulunan dört asfalt oranının ortalaması

optimum asfalt çimentosu oranını verecektir.

Optimum bağlayıcı oranı : 

41.64

2.645.70.40.8=

+++

  44

Bu orana tekabül eden akma değeri 2.3 olup şartnamede belirtilen maksimum

değerin altındadır (Şekil 4.16.). Bu şekilde saptanan bağlayıcı oranına göre

gerçekleştirilen bir beton asfalt karışımı şartnamelerde aranan özellikleri taşıyacaktır.

Şekil 4.16. Akma bitüm oranı ilişkisi

4.8. Andezit İle Kireç Taşı ve Kireç Taşı İle Andezit Karışımı Optimum Bitüm

Yüzdesi

Optimum bitüm yüzdesinin tespit edilmesi için Marshall deney metodu ve

numuneleri hazırlanmış, agrega gradasyonu sabit tutularak %4, 5, 6, 7, ve 8

oranlarında bitüm oranı kullanılmıştır. Deney sonuçlarına ilişkin grafikler Şekil 4.17,

4.18, 4.19, 4.20 ve 4.21’ da görülmektedir. Deney sonuçlarına ilişkin çizelgeler ise

Ek Çizelge 5 ve 6’ da verilmiştir.

 

 

  45

İri agrega kireç taşı ince agrega andezit ve iri agrega andezit ince agrega kireç taşı

karışımlarının ikisinde de bitüm miktarı arttıkça birim ağırlıklarında azalama

görülmüştür. Maksimum birim ağırlık her iki karışımda da %4 olarak görülmüştür

(Şekil 4.17.).

 

2,20

2,25

2,30

2,35

2,40

2,45

2,50

2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9%

Birim

ağı

rlık

(gr/c

m3 )

Bitüm oranı

andezit iri kireç taşı ince

kireç taşı iri andezit ince

 

Şekil 4.17. Birim Ağırlık – bitüm oranı ilişkisi

İri agrega kireç taşı ince agrega andezit ve iri agrega andezit ince agrega kireç taşı

karışımlarının ikisinin de bitüm miktarı arttıkça stabilitelerinin azaldığı

görülmektedir (Şekil 4.18.).

Şekil 4.18. Stabilite – bitüm oranı ilişkisi

  46

Andezit iri kireç taşı ince karışım olan deney numunelerinin optimum stabilite oranı

5.0 olarak hesaplanmıştır. Kireç taşı iri andezit ince karışım olan deney

numunelerinin optimum stabilite oranı 6.90 olarak hesaplanmıştır.

30 40 50 60 70 80 90

100

2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9%

Asf

alt d

olu

boşl

uk (%

)

Bitüm oranı

andezit iri kireç taşı incekireçtaşı iri andezit ince

Şekil 4.19. Asfaltla dolu boşluk yüzdesi – bitüm oranı ilişkisi

Andezit iri kireç taşı ince karışım olan deney numunelerinin optimum asfaltla dolu

boşluk yüzde oranı 6.60 olarak hesaplanmıştır. Kireç taşı iri andezit ince karışım olan

deney numunelerinin optimum asfaltla dolu boşluk yüzde oranı 6.40 olarak

hesaplanmıştır.

02468

10121416

2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9%

Boş

luk

(%)

Bitüm oranı

andezit iri kireç taşı incekireç taşı iri andezit ince

Şekil 4.20. Hava boşluğu yüzdesi – bitüm oranı ilişkisi

 

  47

Deney çalışması sonucunda her iki numunede de hava boşluğu yüzdesi bitüm miktarı

arttıkça azalma görülmüştür. %4 boşluk oranını veren bitüm yüzdesi her iki

numunede de %6.2 olarak görülmektedir (Şekil 4.20)

0123456789

3% 4% 5% 6% 7% 8% 9%

Akm

a (m

m)

Bitüm oranı

andezit iri kireç taşı incekireç taşı iri andezt ince

Şekil 4.21. Akma - bitüm oranı ilişkisi

Deney sonucunda karışım akma bitüm ilişkisi doğru orantılı bir durum sergilemiştir.

Asfalt çimentosu arttıkça akma değeri de artmaktadır.

Şekil 4.17.’de maksimum iri agrega andezit ince agrega kireç taşı numunelerinin

birim ağırlığını veren asfalt çimentosu oranının %4 olduğu görülmektedir. İri agrega

kireç taşı ince agrega andezit taşı numunelerinin maksimum birim ağırlığını veren

bitüm oranı %6 olarak hesaplanmıştır.

Şekil 4.18’ de asfalt çimentosunun %5 olması halinde iri agrega andezit ince agrega

kireç taşı numunelerinin Marshall stabilitesi maksimum olmaktadır. İri agrega kireç

taşı ince agrega andezit taşı numunelerinin maksimum stabilite oranı %6.90 olarak

hesaplanmıştır.

Şekil 4.20’de her iki karışım numunesi boşluk oranı grafiğinin %6.20 oranında

kırılma gösterdiği görülmektedir.

  48

Şekil 4.19’de şartnameye uygun olarak, bağlayıcı ile dolu asfaltla dolu boşluk

yüzdesini %80 olarak sağlayan bağlayıcı oranı İri agrega kireç taşı ince agrega

andezit taşı numuneleri için %6.40, iri agrega andezit ince agrega kireç taşı

numuneleri için %6.60 olarak bulunmuştur. Bu şekilde bulunan dört asfalt oranının

ortalaması optimum asfalt çimentosu oranını verecektir.

Andezit iri kireç taşı ince optimum bağlayıcı oranı : 45.54

20.660.60.54=

+++

Kireç taşı iri andezit ince optimum bağlayıcı oranı : 

87.54

20.640.690.64=

+++

Bu orana tekabül eden akma değeri andezit iri kireç taşı ince optimum bağlayıcı

oranı 2.5, kireç taşı iri andezit ince optimum bağlayıcı oranı 2.0 olup şartnamede

belirtilen maksimum değerin altındadır (Şekil 4.21.). Bu şekilde saptanan bağlayıcı

oranına göre gerçekleştirilen bir beton asfalt karışımı şartnamelerde aranan

özellikleri taşıyacaktır.

4.9. Filler Oranına Göre Optimum Filler Yüzdesi

Deneysel çalışmada kullanılacak olan filler miktarının belirlenmesi için öncelikle

bitüm ve miktarı ile agrega ve gradasyonu sabit tutulmuştur. Bitüm oranı olarak;

optimum bitüm miktarı olarak tespit edilen %5.125, agrega gradasyonu olarak ise

Çizelge 4.11’ de bulunan gradasyon kullanılmıştır. Numunelerin hazırlanmasında

andezit filler olarak kullanılmıştır.

Çizelge 4.11. Filler oranına göre optimum bitüm yüzdesinin belirlenmesi

Filler oranı Filler ağırlık (gr) Agrega ağırlık (gr) Bitüm ağırlık (gr) 4 48 1164 59.66 5 60 1176 60.27 6 72 1188 60.89 7 84 1200 61.50 8 96 1212 62.12

  49

Şekil 4.22’de görüldüğü gibi filler oranının artması ile stabilite değeri %6 oranında

kırılma göstermiştir.

Şekil 4.22. Karışımın stabilite-filler/bitüm oranı ilişkisi

 

Şekil 4.23’de görüldüğü gibi karışımdaki filler oranının artması ile boşluk miktarı

azalmaktadır.

Şekil 4.23. Karışımın boşluk yüzdesi ağırlık-filler/bitüm ilişkisi

  50

Şekil 4.24.’de karışımın agregalar arası boşluk yüzdesi-filler oranı ilişkisi

görülmektedir. Filler oranına göre hazırlanan karışımlarda elde edilen optimum filler

oranı %4 olarak söylenebilir.

70

75

80

85

90

95

100

3% 4% 5% 6% 7% 8% 9%

Asf

altla

dol

u boşlu

k (%

)

Filler oranı

Şekil 4.24. Karışımın agregalar arası boşluk yüzdesi-filler oranı ilişkisi

Şekil 4.25’de karışımın akma yüzdesi ile filler oranı ilişkisi görülmektedir. Şekilden

de görüldüğü gibi akma değerlerinin tamamı şartnamede verilen sınır değerler

içerisindedir.

Şekil 4.25. Karışımın akma yüzdesi -filler oranı ilişkisi

  51

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER

 

Bu çalışmada, andezit taşlarının düzgün geometrik şekil alabilmesi için kesilmesi

esnasında ortaya çıkan atıklarının asfalt betonunda agrega ve filler malzemesi olarak

kullanılabilirliği araştırılmıştır.

Öncelikle aynı granülometri eğrisine sahip kireç taşı numuneleri ve andezit taşı

numuneleri hazırlanmıştır. Hazırlanan numunelere Marshall stabilite deneyi

uygulanarak optimum bitüm yüzdeleri belirlenmiştir. Kireçtaşı agregalı numunelere

yapılan deney sonucunda %5.125, andezit taşı agregalı numunelerde ise %6.41

optimum bitüm yüzdesi olarak bulunmuştur. Andezit agregalı numunelerin daha

fazla bitüm ihtiyacı gösterdiği görülmüştür.

Daha sonra, kaba agregası kireçtaşı ince agregası andezit ve bunun tam tersi olacak

şekilde bitüm oranı %4 ile 8 arasında değişecek şekilde hazırlanan numunelere

Marshall stabilite deneyi yapılmıştır. Deney sonucunda iri agregası kireçtaşı ince

agregası andezit olan numunelerin daha yüksek stabilite değeri verdiği ve bu

karışımın %5.45, diğer karışımın ise %5.87 bağlayıcı ihtiyacı gösterdiği görülmüştür.

Daha sonra belirlenen bitüm yüzdesi kullanılarak filler oranına göre hazırlanan

numunelerin stabilite ve akma değerleri belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda

%6 filler içeren karışımların oldukça yüksek stabilite değerine sahip olduğu tespit

edilmiştir.

Bulunan optimum bitüm yüzdeleri karşılaştırılmıştır ve sonuç olarak özellikle andezit

tozunun yaygın olarak bulunduğu bölgelerde, taşıma ve kurutma maliyetlerinin

kireçtaşının maliyetini geçmediği kesimlerde, asfalt betonu karışımlarda kireç taşı

yerine andezit taşının ince agrega ve filler malzemesi olarak kullanılabileceği

kanaatine varılmıştır.

  52

6. KAYNAKLAR

Ahmedzade, P., Alataş, T., Geçkil, T., 2008. Asfalt Betonunda Siyah Karbonun Filler Olarak Kullanımı, İMO Teknik Dergi, 4493-4507, Yazı 297, Ankara

Akbulut, H., Çetin, S., Gürer, C., 2009. Andezit Agregasının Sıcak Karışım Asfalt Kaplamalarında Kullanılabilirliğinin Araştırılması, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), 13-15 Mayıs, Karabük

Alataş, T., Somunkıran, E, T ., Ahmedzade, P., 2006. Ereğli Demir Çelik Fabrikası Cürufunun Asfalt Betonunda Agrega Olarak Kullanılması, Fırat Üniv. Fen ve Müh. Bil. Der., 18(2), 225-234 Elazığ

Altındağ, R., 2008, ISTEM Ltd. Şti. Tarafından Getirilen Andezit Andezit Numunesinin Fiziko-Mekanik Deney Sonuçları, Süleyman Demirel Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü Doğal Taşlar Teknoloji Laboratuarı

Aragão, F. T. S., Lee J., Kim, Y.R., Karki, P., 2010. Material-specific effects of hydrated lime on the properties and performance behavior of asphalt mixtures and asphaltic pavements, Construction and Building Materials, Vol 24, pp 538–544

ASTM C 117-90, 1993. Standard Test Method for Materials Finer than 75-mm (No. 200) Sievein Mineral Aggregates by Washing, Annual Book of ASTM Standards, Cilt 04.02, s. 57-59.

ASTM C 117-90. 1992. Standard Test Method for Materials Finer than 75-μm (No.200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing. Annual Book of ASTM Standards, USA.

ASTM C 127-88. 1992. Test Method for Specific Gravity and Adsorption of Coarse Aggregate. Annual Book of ASTM Standards USA .

ASTM C 128-88, 1989. Standard Test Method For Density, Relative Density (specific gravity), and absorption of fine aggregate, Annual Book of ASTM Standards.

ASTM C 128-88. 1992. Test Method for Specific Gravity and Adsorption of Fine Aggregate. Annual Book of ASTM Standards USA.

ASTM C 131-89. 1992. Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregates by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine.Annual Book of ASTM Standards USA.

ASTM C 131-96, 1996. Standard test method for resistance to abrasion of small size coarse aggregate by use of the Los Angeles machine, Annual Book of ASTM Standards.

ASTM C 136-84a. 1992. Standard Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates. 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.

  53

ASTM D5-97, 2003. Standard Test Method for Penetration of Bituminous Materials, Annual Book of ASTM Standards USA.

ASTM D5-97,2003. Standard Test Method for Penetration of Bituminous Materials, Annual Book of ASTM Standards USA.

Bilgin, A., Küseoglu, M., Özkan, G.,1990.Isparta-Gölcük yöresi kayaçlarının mineraloji,petrografi ve jeokimyası, Doğa, Türk Mühendislik ve Çevre Bilimleri Dergisi,14/2, 342 -36I,Ankara.

Chen, M., Lin, J., Wu, S., Liu, C., 2011. Utilization of recycled brick powder as

alternative filler in asphalt mixture, Construction and Building Materials, Vol. 25, pp 1532–1536

Chen, M., Lin, J., Wu, S., 2011. Potential of recycled fine aggregates powder as filler in asphalt mixture, Construction and Building Materials, doi:10.1016/j.conbuildmat.2011.04.022

Çetin, S., 2007. Afyonkarahisar Bölgesi Volkanik Kayaçların Sıcak Karışım Asfalt Kaplamalarında Agrega Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Afyonkarahisar

Çubuk, M. K., 1998. Katkı Maddesi Olarak Diatomitin Bitümlü Sıcak Karışımların Davranışları Üzerindeki Etkileri, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Ankara

Dhir, R.K. Csetenyi, Dyer, L.J., T.D., Smith, G.W., 2010. Cleaned oil-drill cuttings for use as filler in bituminous mixtures, Construction and Building Materials, Vol 24, pp 322–325

Do, H.S., Mun, P. H., Keun, R. S., 2008. A study on engineering characteristics of asphalt concrete using filler with recycled waste lime, Waste Management Vol. 28, pp 191–199

Er, A., Barut, H. B., Karacasu, M., Gündüz, A., 2009. Atık Mermer pasalarının sıcak Asfalt Özelliklerine Etkisinin araştırılması, Mermer Atıklarının Değerlendirilmesi ve Çevresel Etkilerinin azaltılması Sempozyumu, 25-26 Haziran 2009. Diyarbakır

Eren, Ü., 2008. Asfaltitin Asfalt Betonunda Mineral Filler Olarak Kullanılması , Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Trabzon

Karacasu, M., Çakar, B., 2009. Atık Tuğla Kırıklarının Asfalt Betonu Özelliklerine Etkisi, İzmir Ulaşım Sempozyumu, İzmir

Karaman, M. E., 1990. Isparta güneyinin temel jeolojik özellikleri T.J.K. Bülteni cilt: 33 sayı: 2 Ankara.

Kaşak, S., 2007. Taş Mastik Asfalt Karışımında Katkı Maddesi Olarak Fiber Yerine Diatomit’in Uygulanabilirliğinin Araştırılması, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,Trafik Planlaması ve Uygulamaları Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Ankara

  54

Kibici, Y.,2005. Seramik Hammaddeleri ve Teknolojik Özellikleri, SERES”2005, Uluslararası katılımlı Seramik – Cam -Emaye – Cam - Sır ve Boya Semineri, Eskişehir.

Oruç, Ş., 1997. Torul Kalker Taşocağı Agregalarının Asfalt Betonu İçerisindeki Performansının Araştırılması, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Trabzon

Önal, M., A., Kahramangil, M., 1993. “Bitümlü Karışımlar Laboratuar El Kitabı”, T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Karayolları Genel Müdürlüğü, Teknik Araştırma Dairesi Başkanlığı, Ankara.

Somunkıran, E, T., 2005. Ereğli Demir Çelik Fabrikası Cürufunun Asfalt Betonunda Agrega Olarak Kullanılması, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Elazığ

Şimşek, O., 2003. Çankırı-Korgun Yöresi Pembe Andezit Taşlarının Mühendislik Özelliklerinin Araştırılması, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 16, 3, 619-625

TCK, “Karayolu Teknik Şartnamesi”, Ankara, 2006.

Terzi, S., 2000. Mermer Toz Atıklarının Asfalt Betonunda Filler Malzemesi Olarak Kullanılmasının Araştırılması, SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Yapı Eğitimi Anabilim Dalı, Isparta

TS 436 EN 1340, 2005. Zemin Döşemesi İçin Beton Bordür Taşları-Gerekli Şartlar ve Deney Metotları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

TS 699, 1987. Tabi Yapı Taşları Muayene Deney Metotları, TSE, Ankara.

TS 707, 1980. Beton Agregalarından Numune Alma ve Deney Numunesi Hazırlama Yöntemi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

Umar, F., Ağar E., 1991. Yol Üst Yapısı, İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul, 339 s.

Yılmaz, A., Sütaş, İ., 2008. Ferrokrom Cürufunun Yol Temel Malzemesi Olarak Kullanımı*, İMO Teknik Dergi, 4455-4470, Yazı 294, Ankara

Yılmaz, M., vd. Effects of using asphaltite as filler on mechanical properties of hot mix asphalt, Construction and Building Materials, doi:10.1016/j. conbuildmat.2011.04.072

Yiğit, A., 2005. Çerçideresi Taşocağı Malzemesinin Beton ve Asfalt Agregası Olarak Kullanılabilirliğinin İncelenmesi, Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden İşletme Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Sivas

  55

EKLER

Ek1. Kireç Taşı Marshall Dizayn Tablosu

  56

Ek 2. Andezit Taşı Marshall Deneyi Dizayn Tablosu

  57

Ek 3. Andezit(İri Agrega)Kireç Taşı (İnce Agrega) Marshall Deneyi Dizayn

Tablosu

  58

Ek 4. Kireç Taşı (İri Agrega) Andezit Taşı (İnce Agrega) Marshall Deneyi

Dizayn Tablosu

  59

ÖZGEÇMİŞ

 

Adı Soyadı : İsmail UZUN

Doğum Yeri ve Yılı: Senirkent, ISPARTA / 1965

Medeni Hali : Evli

Yabancı Dili : İngilizce

Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl)

Lise : Senirkent Endüstri Meslek Lisesi, 1982

Lisans : Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Öğretmenliği Bölümü, 1987

Yüksek Lisans : Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yapı

Eğitimi Anabilim Dalı, 2011

Çalıştığı Kurum/Kurumlar ve Yıl:

Manavgat Endüstri Meslek Lisesi 1987-1992

Senirkent Endüstri Meslek Lisesi 1992-1997

Süleyman Demirel Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğitimi Bölümü 1998-

Yayınları (SCI ve diğer makaleler):

Hakemli dergilerde yayımlanan teknik not, editöre mektup, tartışma, vaka takdimi ve

özet türünden yayınlar dışındaki makale

1. ÇANKIRAN, O., UZUN, İ., 1999. Yapı Blok ve Kaplama Taşlarında

Görülen Bozulmalar, Nedenleri, Önlenmesi ve Onarımı, Türkiye Taş Dünyası

-Taş ve Taş Teknolojileri Dergisi Dergisi, Sayı: 11, 126-129, İzmir.

2. ÇANKIRAN, O., UZUN, İ., 1999. Duvar ve Elemanlarının Bozulma

Nedenleri ve Alınacak Önlemler I , İnşaat & Malzeme Dergisi, Sayı: 144 44-

47, İstanbul.

3. ÇANKIRAN, O., UZUN, İ., 1999. Duvar ve Elemanlarının Bozulma

Nedenleri ve Alınacak Önlemler II , İnşaat & Malzeme Dergisi, Sayı: 145 65-

68, İstanbul.

4. ÇANKIRAN, O., UZUN, İ., 1999. Pomza Taşlı Blok Elemanları:

BİMSBLOKLAR , Yapı Malzeme - İnşaat Malzemeleri İhtisas Dergisi, Sayı:

43 164-167, İstanbul.

  60

5. KILINÇARSLAN, Ş.,BAŞYİĞİT, C. ve UZUN,İ. ,2010. "Ağır betonların

sülfat etkisindeki mekanik özellikleri" SDU International Journal of

Technologic Sciences, Vol 2, No 2, 60-71,Isparta

6. Şemsetin KILINÇARSLAN, Celalettin BAŞYİĞİT, Hakan AKTAŞ, Osman

ÇANKIRAN, M.Nuri ÜRGÜP, İsmail UZUN, 2007. "Yalvaç Pisidia

Antiocheia Kentinde Kullanılan Tuğla ve Bağlayıcı Malzemelerin Kimyasal,

Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Araştırılması", Yapı Teknolojileri

Elektronik Dergisi. Cilt 3, Sayı 2, 1-6, Afyonkarahisar.

SCI, SSCI ve AHCI dışındaki indeks ve özler tarafından taranan dergilerde

yayımlanan teknik not, editöre mektup, tartışma, vaka takdimi ve özet türünden

yayın

1. SANCAK, E., UZUN, İ. ve ÇANKIRAN, O., "Yapı Blok ve Kaplama

Malzemesi Olarak Kullanılan Sıkı-Tüf (Küfeki) Volkanik Hammaddesinin

Fiziko-Mekanik Özellikleri", International Journal of Engineering Research

and Development, Vol.2, No.1, 34-39, January 2010

Ulusal toplantıda sunularak tam metin olarak yayımlanan bildiri

1. UZUN, İ., KILINÇARSLAN, Ş., ve BAŞYİĞİT, C., 2002. Öğretimde Bina

Bilgisi Dersi Programının Geliştirilmesi ile İlgili Çalışma , XI. Eğitim

Bilimleri Kongresi, 23-26 Ekim 2002, Yakın Doğu Üniversitesi, Lefkoşa,

KKTC

2. Uzun, İ., Dayıoğlu, U., Terzi, S., 2007. Yapı İşletmesi Ve Maliyet Hesabı

Dersinde Web Tabanlı Öğretimin Öğrenci Başarısına Etkisi, Ulusal Teknik

Eğitim, Mühendislik ve Eğitim Bilimleri Genç Araştırmacılar Sempozyumu

(UMES2007), Kocaeli

Ulusal toplantıda poster, sözlü sunum ve gösterim

1. Ş.KILINÇARSLAN, C. BAŞYİĞİT, İ. UZUN, A. KAÇAR, İ. AKKURT ve

B. MAVİ "Pomzanın Radyasyon Tutuculuk Katsayısının Belirlenmesi"

Türkiye Pomza Sempozyumu, 343-346, Isparta, 2005.

Ulusal kuruluşlarca desteklenen proje yürütücülüğü

1. UZUN, İ., ÇANKIRAN, O., ve SANCAK, E,. 2002 Yapı Blok ve Kaplama

Malzemesi Olarak Kullanılan Isparta-Sav Sıkıtüflerinin Fiziksel ve Mekanik

Özelliklerinin Araştırılması, SDÜ AF-282, Isparta.

  61

Ulusal kuruluşlarca desteklenen projede görev alma

1. BAŞYİĞİT C, AKKAYA C. A, KILINÇARSLAN Ş, ÇANKIRAN O,

SERİN G, UZUN İ, ÖZEL C, SARIKAYA H, KAÇAR A ,. Isparta

Bölgesinde Kaynağı Bulunan Yapı Malzemeleri ile Bölge Şartlarına Uygun

Parke Taşı Tasarım ve İmalat Tesisinin Kurulması. 2004/100 Nolu Alt Yapı

Projesi

2. AKKURT İ, BAŞYİĞİT C, YÜCEL K. T, KILINÇARSLAN Ş, ÖZEL C,

UZUN İ ,. S.D.Ü. Teknik Eğitim Fakültesi'nde .Isparta İli Sınırları İçinde

Yapı Kalite Kontrol ve Denetimi, Meslek İçi Seminer Hizmetlerini Esas

Teşkil Edecek Alt Yapı Geliştirme Laboratuarının Kurulması S.D.Ü. A.F.

2005/108 nolu alt yapı projesi.

3. KILINÇARSLAN Ş., BAŞYİĞİT C., UZUN, i., 2006. Radyasyon

Zırhlamasında Kullanılan Ağır Betonların Durabilite Yönünden İncelenmesi,

SDÜ BAP , Isparta.

4. SDU-BAP, 2008. .Kimyasal Etkilere Dayanıklı Katkılı Çimento Üretimi.,

1646-M-08 nolu Münferit Proje, (Proje Ekibi: Yrd.Doç.Dr. Emre SANCAK,

Öğr.Gör. İsmail UZUN ve Öğr.Gör. Osman ÇANKIRAN)

Uluslararası toplantıda sunularak tam metin olarak yayımlanan bildiri

1. KILINÇARSLAN Ş.,SANCAR S.,UZUN İ., 2011. Barit Agregalı Ağır

Betonların Betonarmede Kullanılabilirliği, 6th International Advanced

Technologies Symposium (IATS'11) Elazığ-Turkey on May 16-18.