OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

[USA] ASPHALT INSTITUTE MS 2 [MANUAL SERIES 2] – ASPHALT MIX DESIGN METHODS 7TH EDITION (2014) /

[ABD] ASFALT ENSTİTÜSÜ MS 2 [EL KİTABI SERİLERİ 2] – ASFALT KARIŞIM DİZAYNI METODLARI 7. BASIM (2014) İLE

T.C. KGM KARAYOLLARI TEKNİK ŞARTNAMESİ 2006 VE KARAYOLLARI TEKNİK ŞARTNAMESİ 2013

KARŞILAŞTIRMALAR VE DEĞERLENDİRMELER

NÖMAYG KALİTE BÖLÜMÜ TARİH: 25.04.2019

REV. 0

Doküman No: 16

Ekleri: Ek-1: [USA] Asphalt Institute MS 2 [Manual Series 2]– Asphalt Mix Design Methods 7th Edition (2014) / [ABD] Asfalt Enstitüsü MS 2 [El Kitabı Serileri 2] – Asfalt Karışım Dizaynı Metodları 7. Basım (2014) Türkçe Çevirisi (Kısım 3-5-6-7-12-13) Ek-2: “[USA] Asphalt Institute MS-2 (7th Edition, 2014) Asphalt Mix Design Methods (Manual Series 2) / [ABD] Asfalt Enstitüsü MS-2 (7. Basım, 2014) Asfalt Karışım Dizaynı Metodları (El Kitabı Serileri 2)” [Orijinal Dili: İngilizce] Ek-3: Karayolları Teknik Şartnamesi 2006 Yol Üstyapısı Kısım 406 Bitümlü Temel, Kısım 407 Asfalt Betonu (Binder ve Aşınma Tabakası) ve Kısım 408 Taş Mastik Asfalt Kısımları Ek-4: Karayolları Teknik Şartnamesi 2013 Yol Üstyapısı Kısım 406 Bitümlü Temel, Kısım 407 Asfalt Betonu (Binder ve Aşınma Tabakası) ve Kısım 408 Taş Mastik Asfalt Kısımları

[USA] Asphalt Institute MS-2 [Manual Series -2] - Asphalt Mix Design Methods (7th Edition, 2014) and KGM Technical Specification 2006 and

2013 Comparison and Evaluation

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

THE TITLE OF BOOK:

[USA] ASPHALT INSTITUTE MS-2 ASPHALT MIX DESIGN METHODS (7TH EDITION, 2014) AND KGM TECHNICAL

SPECIFICATION 2006 AND 2013 COMPARISON AND EVALUATION

KİTABIN ADI:

[ABD] ASFALT ENSTİTÜSÜ – ASFALT KARIŞIM DİZAYNI METODLARI 7. BASIM (2014) İLE T.C.

KGM KARAYOLLARI TEKNİK ŞARTNAMESİ 2006 VE KARAYOLLARI TEKNİK ŞARTNAMESİ 2013 KARŞILAŞTIRMALAR VE DEĞERLENDİRMELER

Abstract Özet During the Gebze-Orhangazi-İzmir (Including İzmit Bay Bridge [Osmangazi Suspended Bridge] and Access Roads) Motorway Construction Project, all Hot Mix Asphalt (HMA – Bituminous Base Course, Binder, Wearing Course and Stone Mastic Asphalt) design works are done according to the; 1-) “Turkey’s State Highway Directorate’s Motorways Technical Specification Revision 2006 , Section 406 Bituminous Base Course, 406.04.01 Bituminous Base Course Design (page 501), Section 407 Binder and Wearing Course, 407.04.01 Asphalt Concrete design (page 517)” sections. These sections state that “ ... mix designs will ve done according to the TS 3720 “Bituminous Mixtures – Asphalt Concrete- Mix Design-Marshall Method” and this Turkish Standard 3720:2010 refers to the [USA] Asphalt Institute MS-2 (Manual Series-2) Asphalt Mix Design Methods, 7th Edition, 2014. 2-) Current revision of same spec. as mentioned above Motorways Technical Specification 2013 section 406, Bituminous Base Course, 406.04.01 Bituminous Course Design (page 406/4) and Section 407 Asphalt Concrete Binder and Wearing Course (page 407/5) has the following statement: “mix design will be done according to the “Asphalt Institute MS-2 handbook and Marshall Method”. In this study, a comparison report regarding differences between the hot mix asphalt laboratory mix design works and site application methods in our project (408 Km.) mentioned KTŞ 2006 and KTŞ 2013 and MS-2 (7th Edition, 2014) handbook is prepared [Document No. 16].

Gebze-Orhangazi-İzmir (İzmit Körfez Köprüsü [Osmangazi Asma Köprüsü] ve Bağlantı Yolları) Otoyolu İnşaatı Projesi kapsamında (408 Km.) yapılan Bitümlü Sıcak Karışım (BSK – Bitümlü Temel, Binder, Aşınma ve Taş Mastik Asfalt) dizayn çalışmaları proje sözleşme eki olan; 1-) “Türkiye Cumhuriyeti Karayolları Genel Müdürlüğü Karayolları Teknik Şartnamesi 2006 Revizyonu, Kısım 406 Bitümlü Temel 406.04.01. Bitümlü Temel Dizaynı (Syf. 501) ve Kısım 407 Asfalt Betonu Binder ve Aşınma Tabakaları, 407.04.01 Asfalt Betonu dizaynı (Syf. 517) Bu kısımlarda “ ... karışım dizaynlarının TS 3720 “Bitümlü Kaplama Karışımlarının Hesap Esasları” standardına göre Marshall Metodu kullanılarak yapılacaktır ifadesi yer almaktadır.” İlgili TS 3720:2010 standardı [ABD] Asfalt Ensititüsü MS-2 (El Kitabı Serileri – 2), Asfalt Karışım Dizayn Metodları 7. Baskı, 2014’e atıf yapmaktadır. 2-) Yukarıda bahsi geçen aynı şartnamenin yeni revizyonu olan Karayolları Teknik Şartnamesi 2013 Revizyonu Kısım 406 Bitümlü Temel, 406.04.01 Bitümlü Temel Dizaynı (syf. 406/4) ve Kısım 407 Asfalt Betonu Binder ve Aşınma Tabakası (syf. 407/5)’de ise “ ... karışım dizaynı “Asphalt Institute MS-2” el kitabına göre ve Marshall Metodu kullanılacak yapılacaktır” ifadesi yer almaktadır. Bu çalışma kapsamında, projemiz (408 Km.) bitümlü sıcak karışım laboratuvar dizayn çalışmalarını MS-2 kitabı (7. Basım, 2014) ile KTŞ 2006 ve KTŞ 2013 arasındaki laboratuvar ve saha uygulama farklılıkları hakkında bir karşılaştırma raporu hazırlanmıştır. [Dökuman No. 16].

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

In order to establish a basis for the comparison report mentioned above, Section 3-5-6-7-12-13 of MS-2 (7th Edition, 2014) handbook are translated from English to Turkish language by us [Attachement-1] To check the suitability of translations by readers, the original English langauge version of MS-2 (7th Edition, 2014) handbook is included in the [Attachment-2] Additionally, Hot Mix Asphalt sections from our project’s (408 Km.) contract annex KTŞ 2006 and later published KTŞ 2013 are also included for comparison in [Attachment-3] and [Attachment-4].

Bu karşılaştırma raporuna temel olması amacıyla, MS-2 (7. Basım, 2014) kitabının orijinal İngilizce metninin 3-5-6-7-12-13 numaralı Kısımları Türkçeye tarafımızca çevrilmiştir. [EK -1] Çevirilerin uygunluğunun inceleyenler tarafından kontrol edilebilmesi amacıyla da [EK -2]’de MS-2 (7th Edition,2014) kitabının orijinal dilindeki versiyonu konulmuştur. Ayrıca projemizin (408 Km.) sözleşme eki olan KTŞ 2006 ve daha sonra yayınlanan KTŞ 2013’ün ilgili Bitümlü Sıcak Karışım kısımları da yine karşılaştırma amacıyla kullanılabilecek şekilde [EK-3] ve [EK-4] olarak ilave edilmiştir.

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Doküman 16 ve EKLERİ Fihristi Konu Sayfa Numarası

Fihrist Sayfa 1 Giriş Sayfa 2 Açıklayıcı Not Sayfa 3

Kısım 1 - Giriş Sayfa 4 Kısım 2 – Karışım Davranışları Sayfa 5 Kısım 3 – Malzeme Seçimi ve Agrega Harmanlanması Sayfa 6-7

Kısım 4 – Laboratuvar Karışım Testleri Sayfa 8-9 Kısım 5 – Sıkıştırılmış Kaplama Karışımlarının Hacimsel Özellikleri Sayfa 10-13

Kısım 6 – Marshall Karışım Dizaynı Sayfa 14-15 Kısım 9 – Karışımların Rutubet Hassasiyeti Sayfa 16-17 Kısım 10 – Karışımların Performans Testleri Sayfa 18-19 Kısım 12 – Özel Karışımlar Sayfa 20-25 Kısım 13 - Asfalt Karışımlarının Sahada Teyidi Sayfa 26-27

EKLER Ek-1: [USA] Asphalt Institute MS 2 [Manual Series 2]– Asphalt Mix Design Methods 7th Edition (2014) / [ABD] Asfalt Enstitüsü MS 2 [El Kitabı Serileri 2] – Asfalt Karışım Dizaynı Metodları 7. Basım (2014) Türkçe Çevirisi (Kısım 3-5-6-7-12-13)

Toplam 111 sayfa

Ek-2: “[USA] Asphalt Institute MS-2 (7th Edition, 2014) Asphalt Mix Design Methods (Manual Series 2) / [ABD] Asfalt Enstitüsü MS-2 (7. Basım, 2014) Asfalt Karışım Dizaynı Metodları (El Kitabı Serileri 2)” [Orijinal Dili: İngilizce]

Toplam 197 Sayfa

Ek-3: Karayolları Teknik Şartnamesi 2006 Yol Üstyapısı Kısım 406 Bitümlü Temel, Kısım 407 Asfalt Betonu (Binder ve Aşınma Tabakası) ve Kısım 408 Taş Mastik Asfalt Kısımları

Toplam 42 Sayfa

Ek-4: Karayolları Teknik Şartnamesi 2013 Yol Üstyapısı Kısım 406 Bitümlü Temel, Kısım 407 Asfalt Betonu (Binder ve Aşınma Tabakası) ve Kısım 408 Taş Mastik Asfalt Kısımları

Toplam 22 Sayfa

Sayfa 1 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

GİRİŞ:

Bu çalışma ana dokümanı “[ABD] Asfalt Enstitüsü – Asfalt Karışım Dizaynı Metodları MS-2 7. Basım (2014) İle T.C. Karayolları Genel Müdürlüğü Karayolları Teknik Şartnamesi 2006 Ve Karayolları Teknik Şartnamesi 2013 Karşılaştırması Hakkında Değerlendirme”’dir ve aşağıda anılan dört adet eki bulunmaktadır.

Bu ekler:

EK-1: Bu çeviri metni “[USA] Asphalt Institute MS-2 (7th Edition, 2014) Asphalt Mix Design Methods (Manual Series 2) / [ABD] Asfalt Enstitüsü MS-2 (7. Basım, 2014) Asfalt Karışım Dizaynı Metodları (El Kitabı Serileri 2)” kitabının 3,5,6,7, 12 ve 13 numaralı kısımlarını içermektedir.

T.C. Karayolları Genel Müdürlüğü uhdesinde ülke genelinde yapılan üstyapı bitümlü sıcak karışım dizayn çalışmalarında kullanılan “Karayolları Teknik Şartnamesi 2006” ve “Karayolları Teknik Şartnamesi 2013” uyarınca aşağıda belirtilen kısımlarda;

a-) KTŞ 2013 Kısım 406.04.01 (Sayfa 406/4) Bitümlü Temel Dizaynı ve

b-) KTŞ 2013 Kısım 407.04.01 (Sayfa 407/5) Asfalt Betonun Dizaynı (Binder ve Aşınma)’da

çevirisi yapılan [ABD] Asfalt Enstitüsü MS-2 (7. Basım, 2014) Asfalt Karışım Dizaynı Metodları (El Kitabı Serileri 2)” kitabı referans gösterilmektedir.

Gebze-Orhangazi-İzmir Otoyolu Projesinde bitümlü sıcak karışımlar, kontrat eki olan “Karayolları Teknik Şartnamesi 2006” uyarınca değerlendirilmektedir. Ancak, KTŞ 2006’da mevcut olan “Modifiye Bitüm” sınıflamaları artık kullanılmadığı için, Karayolları Teknik Şartnamesinde 2013 ile gelen “Performans Sınıfı / Performance Grade [PG]” sınıflaması kullanılmaktadır.

EK-2: “[USA] Asphalt Institute MS-2 (7th Edition, 2014) Asphalt Mix Design Methods (Manual Series 2) / [ABD] Asfalt Enstitüsü MS-2 (7. Basım, 2014) Asfalt Karışım Dizaynı Metodları (El Kitabı Serileri 2)” [Orijinal Dili: İngilizce]

Orijnal doküman olarak gerektiğinde çeviri EK-1’in güvenirliğinin sorgulanmasında, veya daha kapsamlı olarak, şayet çeviri metnine dahil edilmeyen mevzulara müracat gerekiyorsa bu durumda başvurulması için EK-2 olarak burada çalışmamıza dahil edilmiştir.

EK-3: Karayolları Teknik Şartnamesi 2006 Yol Üstyapısı Kısım 406 Bitümlü Temel, Kısım 407 Asfalt Betonu (Binder ve Aşınma Tabakası) ve Kısım 408 Taş Mastik Asfalt Kısımları

EK-4: Karayolları Teknik Şartnamesi 2013 Yol Üstyapısı Kısım 406 Bitümlü Temel, Kısım 407 Asfalt Betonu (Binder ve Aşınma Tabakası) ve Kısım 408 Taş Mastik Asfalt Kısımları

Sayfa 2 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

AÇIKLAYICI NOT: Bu çeviri metninde bulunan kısımların (Kısım 3,5,6,7,12 ve 13) projemiz kapsamında kullanılan Karayolları Teknik Şartnameleri (KTŞ 2006 ve KTŞ 2013) Bitümlü Sıcak Karışımlar (BSK) ile karşılaştırmaları aşağıdaki tabloda ilgili sayfa numaları ile belirtilmektedir.

[USA] ASPHALT INSTITUTE MS 2 [MANUAL SERIES 2]– ASPHALT MIX DESIGN METHODS 7TH EDITION (2014) / [ABD] ASFALT ENSTİTÜSÜ MS 2 [EL KİTABI

SERİLERİ 2] – ASFALT KARIŞIM DİZAYNI METODLARI 7. BASIM (2014)

TÜRKÇE ÇEVİRİSİ (KISIM 3-5-6-7-12-13)

[USA] ASPHALT INSTITUTE – ASPHALT MIX DESIGN METHODS 7TH EDITION (2014) / [ABD] ASFALT ENSTİTÜSÜ – ASFALT KARIŞIM DİZAYNI

METODLARI 7. BASIM (2014) İLE T.C. KARAYOLLARI GENEL MÜDÜRLÜĞÜ KARAYOLLARI

TEKNİK ŞARTNAMESİ 2006 VE KARAYOLLARI TEKNİK ŞARTNAMESİ 2013

KARŞILAŞTIRMASI HAKKINDA DEĞERLENDİRME

Kısım 3.2 – Mineral Agregalar Sayfa 7 – Kum Eşdeğeri (Kil İçeriğinin Tayini) Sayfa 8 – Kaba Agrega Köşeliliği – İnce Agrega Köşeliliği Sayfa 9 – İnce ve Uzun Taneler Sayfa 9 – Kil İçeriği Sayfa 10 – Los Angeles Aşınma Kaybı Sayfa 11 – Sodyum / Magnezyum Don Kaybı Deneyi Sayfa 11 – Zararlı Malzemeler (Kil Topakları)

Kısım 3.2 – Mineral Agregalar Sayfa 4 – Karayolları Teknik Şartnamesi 2006 ve Karayolları Teknik Şartnamesi 2013’de istenen Mineral Agrega özellikleri

Kısım 5 – Sıkıştırılmış Kaplama Karışımlarının Hacimsel Özellikleri Sayfa 26 - Terimler ve Tanımlar

Kısım 5 – Sıkıştırılmış Kaplama Karışımlarının Hacimsel Özellikleri Sayfa 8 – Tanımlar (İngilizce tanımların Türkiyedeki inşaat uygulamalarında kullanılan terimlerin ve kısaltmalarının eşleştirilerek karşılaştırılması)

Kısım 12 – Özel Karışımlar: Sayfa 98 – Taş Mastik Asfalt Tabakası (TMA) Kaba ve İnce Agrega Fiziksel Özellikleri Sayfa 98-99 – TMA için istenen karışım gradasyonunun seçilmesi Sayfa 100 – Taş Mastik Asfalt Karışım Özellikleri

Kısım 12 – Özel Karışımlar: Sayfa 20 – Taş Mastik Asfalt Tabakası (TMA) Kaba ve İnce Agrega Fiziksel Özelliklerinin KTŞ 2006 ve KTŞ 2013 Teknik Şartnameleri ile Karşılaştırılması. Sayfa 21 – Taş Mastik Asfalt Gradasyon Tipleri ve Elekleri karşılaştırma tablosu (KTŞ 2006’ya göre) Sayfa 21 – Taş Mastik Asfalt Karışım Özellikleri Karşılaştırma Tablosu (KTŞ 2006 ve KTŞ 2013)

Sayfa 3 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Kısım 1 - Giriş

1-) Farklı Gradasyon Tipleri ve Fonksiyonları (Kısım 1.2, Sayfa 1-2):

Gradasyon Tipi Özelliği Örnek Kaplama Yoğun Gradasyonlu (Dense Graded)

Tane dağılımı homojen, en sık kullanılan tip gradasyon.

Standart yol kaplamaları (bitümlü temel, binder, aşınma v.b.)

Açık Gradasyonlu (Open Graded)

Yüksek hava boşluklu (Genellikle % 18 – 22 arası) gradasyon

Poroz asfalt ve yüksek drenaj özelliği olan kaplamalar.

Kesik Gradasyonlu (Gap Graded)

Yüksek Kaba Agrega, Yüksek Bitüm ve Yüksek Fillerli, tane-tane kontağı

olan gradasyon.

Taş Mastik Asfalt (TMA)

2-) Miks dizayn amaçları (Kısım 1.3, Sayfa 2),

• Uzun süre dayanımlı asfalt kaplama üretimi, • Trafik yükü altında deformasyona dirençli ve stabil kalan bir asfalt karışımı hazırlanması • Sıkıştırılmış kaplamanın trafik yükü altında az bir miktarda daha sıkışmasına imkan verecek ve

bağlayıcının süzülme olmadan ısısal genleşmesine izin verecek kadar hava boşlukları olması • Zararlı hava ve rutubetin kaplamaya sızmasını sınırlayacak bir üst boşluk oranı tayin edilmesi • Kaplamanın kolay serimi için stabilite ve performanstan ödün vermeden işlenebilir bir karışım

hazırlanması • Kötü hava koşullarında araçların kaymasını azaltacak sertlik ve pürüzlülükte agrega yüzeyinin

elde edilmesi.

Yoğun Gradasyon

Taş Mastik Asfalt (Kesik Gradasayon)

Açık Gradasyon

İnce Kesik Gradasyon

Kaba Agrega

İnce Agrega

Filler

Bitüm

Hava Boşluğu

Sayfa 4 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Kısım 2 – Karışım Davranışları

1-) Asfalt Kaplamalarda Deformasyonlar (Kısım 2.2, Sayfa 7-12) [Asfalt betonlarında]:

a-) Stabilite ve deformasyon direnci: Kaplamanın deformasyon direnci agregaların (kaba ve ince) yüzey şekilleri ve gradasyonu ile bağlayıcının (bitüm) yapıştırıcı özelliği ve sertliği ile ilgilidir.

Kaplamanın tekerlek izinde deformasyonunu azaltmak için köşeli ve pürüzlü yüzeyli agregalar seçilebilir ya da daha sert bir bağlayıcı (bitüm) seçilerek karışımın genel kesme dayanımı arttırılabilir.

b-) Yorulma: Genel olarak yük altında yorulma timsah sırt biçimli çatlaklar halinde gözlenir. Yorulma çatlaklarını engellemek için modifiye bitümlü karışım hazırlanması, hava boşluklarının sınırlandırılması, mekanik kaplamaların drenajının iyi yapılması ya da daha kalın bir kaplama yapılması gerekebilir.

c-) Düşük Sıcaklık Çatlakları: Bu çatlaklar genellikle birbiri ile eşit mesafede ve yol eksenine dik olarak gözlenir. Bu tür çatlakları önlemek için zararlı toz içeriği ya da yüksek absorpsiyona sahip agregaların karışımda olmaması sağlanmalıdır.

d-) Duraylılık: Asfalt kaplamanın duraylılığının arttırılması için rutubete dayanıklı agregaların kullanılması, agregaları kaplayan asfalt kalınlığının arttırılması (yüksek bitüm içeriği), karışımı geçirimsiz olacak şekilde sıkıştırmak (% 5’e kadar düşük yerinde hava boşluğuna kadar) gibi çözümler mevcuttur.

e-) Tekerlek Kayma Direnci: Kaplamaların ıslak olduğu durumlarda tekerlerin kızaklama (hydroplaning) yapmaması için yüzeyi pürüzlü agregaların kullanılması gerekmektedir. Bunun için agrega boyutunun 12.5 mm ile 9.5 mm maksimum dane çapına sahip açık gradasyonda olması uygundur. Bunla ilaveten agregaların cilalanmasının düşük olması da istenmektedir (genel olarak kalkerler bazaltlara göre yüksek cilalanmaya sahip olur)

f-) İşlenebilirlik: Yoğun karışımların (kaba agrega miktarı yüksek) işlenebilirliğinin arttırılması için kırma kum miktarının ya da bitüm miktarının arttırılması gibi çözümler önerilmektedir.

Fazla akışkan karışımlar ise oturma ve deformasyona yol açabilmektedir. Karışımın fazla akışkan olmasının nedenleri ise:

• Az ya da gereğinden fazla miktarda filler kullanımı • Aşırı miktarda orta boyutta kum kullanımı • Agregaların yuvarlak ve yumuşak yüzeyli olması • Karışıma giren rutubet

şeklinde sıralabilir.

Sayfa 5 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Kısım 3 - Malzeme Seçimi ve Agrega Harmanlanması

1-) Bitümler (3.1, Sayfa 19): Amerikada bitüm sınıflaması eskiden viskozite üzerinden (AC – Asphalt Cement) yapılmaktayken Superpave dizaynının ortaya çıkışı ile beraber Performans Sınıfı (Performance Graded – PG) sistemine geçilmiştir.

AC sınıfı, bitümün Viskozite değerinin 10 ile bölünmesi ile elde edilir. Örneğin, AC 5 (500 poise [60 oC’de] viskozite değerine sahip bitümdür).

Viskozite değeri arttıkça asfaltın sertliği de artmaktadır.

2-) Mineral Agregalar (Kısım 3.2, Sayfa 19-27): Aşağıdaki kriterler haricinde farklı kurumlar kendi özel kriterlerini belirleyebilmektedir.

MS-2’de belirtilen testler KTŞ’de olan testler Kaba Agrega Köşeliliği (Angülaritesi), İnce Agrega

Köşeliliği (Angülaritesi) KTŞ’de karşılığı yok

Kum Eşdeğeri (Kil içeriği tayini için) KTŞ’de Metilen Mavisi deneyi yerini aldı Uzun ve ince taneler KTŞ 2006’da var, KTŞ 2013’de yerine Yapraksallık Testi

geçiyor. Los Angeles Aşınma Direnci / Micro Deval Los Angeles Aşınma Direnci / Micro Deval (yeni)

Sodyum/Magnezyum Don Kaybı Deneyi Sodyum / Magnezyum Don Kaybı Deneyi Kil Topakları Deneyi Kil Topakları Deneyi

Viskozite ve Penetrasyon Sınıflarının Karşılaştırma Tablosu

Penetrasyon

Göre

celi

mal

zem

e se

rtliğ

i

Sayfa 6 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

3-) Agrega Karışımı Harmanlama ve Karışım Numunesi Hazırlama (Kısım 3.3):

• Agrega karışımlarının harmanlanması ile ilgili genel bir ASTM ya da AASHTO prosedürü bulunmamaktadır.

• Karışım öncesi her gradasyonun hazırlanması ve tüm gradasyon gruplarının tamamen kurutulması gerekmektedir (tamamen kurutulmayan numuneler agrega ağırlığını arttıracak ve hesap hatalarına yol açacaktır)

Önemli Not: Yumuşak agregalar, üretim prosesleri sırasında sert agregalara oranla daha çok kırılmakta ve dizayn sırasında elde edilenden daha ince bir nihai gradasyona sahip olabilir. Bu durum göz önüne alınarak agrega harmanlarının üretilmesinde gerekli ayarlamalar yapılırsa karışımın hava boşluğu ve VMA değerlerinde sıklıkla gözlenen düşüşün önüne geçecektir.

Agrega ve bitüm harici malzemelerin karışıma eklenmesi: Geri dönüşüm asfaltları, kireç, öğütülmüş lastik ve diğer katkı malzemelerinin katılması için bazı tavsiyeler aşağıdaki gibidir:

a-) Geri dönüşümden elde edilmiş asfalt [RAP = Recycled Asphalt Pavement] ayrı olarak harmanlanmalıdır. Yüksek sıcaklık nedeniyle geri dönüşümden elde edilen malzemeler ve temiz malzemeler toplanarak bağlayıcı özelliklerini kaybedebilirler. Geri dönüşüm malzemeleri genelde 110 oC’de karıştırılıp hazırlanır. Numuneleri önceden ısıtarak, hapsolmuş suyun buhar halinde uzaklaştırılması nihai karışımın homojenliğini sağlayacaktır.

b-) Sönmüş kireç (rutubet hasarına karşı kullanılır) agregalara genellikle ısıtılmadan önce katılır. Dizayn aşamasında kullanılan kireç ekleme yöntemi (kuru ya da su ile beraber) sahada kullanılan yöntemle aynı olmalıdır.

Sayfa 7 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Kısım 4 – Laboratuvar Karışım Testleri (Sayfa 34-41)

Karışım bitüm içeriği, sıkıştırma sıcaklıkları ve karışım süreleri:

-Bitüm içeriğinin tayini sırasında en sık olarak % 0.5’lik kademelerde artış kullanılmaktadır. Kademelerin az olması durumunda karışımın hacimsel özelliklerindeki değişimler gözlenemez, kademe sayısının çok olması durumunda ise dizayn prosesi gereksiz yere uzayacaktır.

-Eğer yapılan karışımda geri dönüştürülmüş agrega, kireç ya da diğer davranışları önceden bilinmeyen malzemeler karışıma girecekse, % 0.5’den daha düşük bitüm içeriğinde artış kademeleri seçilebilir.

Laboratuvar Karışımı Yapılırken Dikkate Alınacak Birkaç Konu (Kısım 4.2, Sayfa 34-35)

• Karışımın agrega boyutu küçüldükçe gereken bitüm miktarı artacaktır. • Su absorpsiyonu yüksek agregaların bitüm ihtiyacı yüksek olur • İnce agregaların bitüm ihtiyacı, kaba agregalardan yüksektir. • Eğer köşeli agregalardan dolayı yüksek VMA oranı bekleniyorsa, bitüm miktarını arttırmak gerekir. • No. 200’den geçen malzeme miktarı arttıkça bitüm ihtiyacı artar. • Katkılar kullanılırken üretilerin kullanım tavsiyeleri alınmalıdır.

Karışım ve sıkıştırma sıcaklıkları (Kısım 4.2.1, Sayfa 35) [Asfalt betonlarında] [Taş Mastik Asfaltta]:

Karışımların sıkıştırma sıcaklığı, bitümün erken yaşlanması ve bozulmasını önlemek amacıyla maksimum 177 oC’de yapılmalıdır. Genellikle asfalt karışımları 135 – 155 oC arasında karıştırılarak sıkıştırılır.

Laboratuvar Karışımı Hazırlanması

• Agrega ve bitümü karışım yapılacak sıcaklıkta en az 2 saat etüvde ısıtın. Bitümün erken yaşlanmasını önlemek için karışım sıcaklığında tutmaktan kaçının.

• Tüm karışım kaplarını ve kalıplarını, karışım yapılmadan önce 30 dakika – 1 saat arasında etüve yerleştirin. Her zaman ısıtılmış kalıp kullanılmalıdır.

• Bitümü tekrar ısıtarak yaşlanmasını engellemek için küçük kaplarda tutun. • Karışım yapılacak spatulayı da sapı ısınmayacak şekilde ısıtın. • Tartım ekipmanlarının ısıdan hasar görmemesi için üzerlerine koruyucu örtü serilmesi uygun

olacaktır. • Karışım yapılacak kabı önceden bir deneme karışımı ile sıvamak bitüm kaybının azalması için faydalı

olacaktır. • Yeni karıştırılmış asfaltları tutmak için hazırda sıkışma sıcaklığında bir etüv bulundurun. • ASTM D 6926’ya göre tek numune alınacaksa 60 saniye, çoklu numune alınacaksa 120 saniye asfaltın

karıştırılması uygun olacaktır.

Sayfa 8 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Laboratuvarda Malzemelerin Sıkıştırılması (Kısım 4.3, Sayfa 39):

• Çalışmalar göstermektedir ki, en yüksek uzun dönem performanslı karışımlar yaklaşık % 4 hava boşluğu içeren karışımlardır.

• Uzun süredir Marshall tokmağı ile (darbe yöntemi) sıkıştırma ile numuneler hazırlansa da tasarımcıları bu yöntemin sahadaki sıkışma çalışmalarını yansıtmadığı düşüncesinde olduğundan yeni karışım sıkıştırma yöntemleri geliştirmişlerdir (Superpave – Dönmeli / Hveem – Yogurmalı)

Sayfa 9 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Kısım 5 – Agregaların Hacimsel Özellikleri [Asfalt betonlarında] [Taş Mastik Asfaltta]

Agrega, Bitüm ve Boşlukların İlişkisi:

Tanımlar (Kısım 5.2, Sayfa 45-48):

Tanım Kısaltması (İngilizce) Kısaltması (Türkçe) Bitüm Özgül Ağırlığı Gb Gb Agrega Kuru Özgül Ağırlığı Gsb Gsb

Zahiri (Görünür) Özgül Ağırlık Gsa Gsa

Efektif Özgül Ağırlık Gse Geff

Asfalt Teorik Maksimum Özgül Ağırlığı

Gmm Gmm

Hava Boşlukları Va Va

Agregalar Arası Boşluk VMA VMA Bitüm Dolu Boşluk VFA VFA Efektif Bitüm Yüzdesi Pbe - Absorplanan Bitüm Yüzdesi Pba Pba

Efektif bitüm (absorbe olmamış bitüm)

Geçirimsiz agrega boşlukları

Agrega

Bitüm ile dolu olmayan, su geçirimli boşluklar.

Su geçirimli boşluklar

Asfalt geçirimli boşluklar (absorbe olmuş bitüm)

Hava boşluğu

Sayfa 10 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Agrega Karışımının Absorpsiyonunun Bulunması (Kısım 5.3.8, Sayfa 51 / Kısım 5.3.5.2, Sayfa 52 / Kısım 5.4. Sayfa 52):

Agregaların Kuru Hacim Özgül Ağırlığının aynı zamanda agregaların Zahiri (Görünür) Özgül Ağırlığını ve Su Absorpsiyon değerlerini bize vermektedir. Ancak, bu iki değer karışım dizayn hesaplarında kullanılmamaktadır.

Buna rağmen, bahsedilen değerler tasarımcıların takip altında tutması gereken önemli değerlerdir. Agreganın absorpsiyonu, nihai karışımın birçok özelliğini yansıtmaktadır. Yüksek absorpsiyona sahip agregalardada bitüm, geçirimli boşlukları doldurarak ilave bitüm kullanılmasını gerektirebilir bu da toplam masrafları arttıracaktır. Agregalar, genel olarak su absorpsiyonlarının % 40- % 80’i kadar bir miktarda bitüm absorbe ederler.

Agregaların bitüm absorpsiyonu, karışıma giren bitüm miktarına göre değişiklik göstermez. Karışımda, agreganın absorpsiyon oranında fazla miktarda bitüm kullanıldığı sürece bu değer bir kere tayin edildikten sonra sabit kalacaktır.

Sıkıştırılmış Karışımlarda Hava Boşlukları (Kısım 5.5, Sayfa 54):

Hava boşlukları, bitümle kaplı agregaların arasında bulunan boşlukların yüzde olarak ifadesidir.

Hava boşlukları Superpave dizayn yöntemine göre % 4 olarak seçilmekle beraber bazı eyaletler % 3.5 hatta % 3’e kadar bu boşluk oranlarını, karışıma daha fazla bitüm girebilmesini sağlamak için düşürebilmektedir. Mantıklı bir genel kural olarak, her % 1.0’lık hava boşluğu azaltımında karışım dizaynına girecek olan bitüm miktarı % 0.3 -% 0.4 oranında artacaktır.

Bitüm ile dolu olmayan ancak su geçirimli boşluk.

Sayfa 11 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Karışımın VMA oranı (Kısım 5.6.1, Sayfa 55-56) [Asfalt betonlarında] [Taş Mastik Asfaltta]:

VMA değeri, sıkıştırılmış bir asfalt karışımında taneler arasında bulunan efektif asfalt ve hava boşlukları da dahil boşlukları tanımlamaktadır.

VMA’ya etki eden faktörler Minor ve Majör olarak ikiye ayrılır.

Minör Faktörler:

1-) Bitüm Tipi: Sert bitümler (normal ya da modifiye), laboratuvardaki sıkıştırmaya direnç gösterebilir. 150 oC’nin üzerindeki bitümlerde sıkışmaya karşı direnç minimal olacaktır.

2-) Bitüm Miktarı: Bitüm miktarının VMA üzerinde minimal etkisi olacaktır.

Majör Faktörler

1-) Kullanılan sıkıştırma metodu: Superpave dizaynlarında kullanılan dönerli karıştırıcılar darbeli karıştırıcılara göre daha yüksek enerjiyi karışıma aktararak hava boşluklarını azaltır. Ayrıca darbe sayısı da VMA üzerinde etkilidir.

2-) Agrega gradasyonu, VMA miktarındaki en etkin faktör agrega karışımın gradasyonudur ancak VMA içeriği, karışım yapılıp ölçümler yapılmadan tayin edilemediği gibi tüm diğer faktörlerin de bir bileşeni olduğu unutulmamalıdır.

Asfaltla Dolu Boşluk (VFA) (Kısım 5.7, Sayfa 56)

Asfaltla dolu boşluklar, VMA’nın efektif bitüm ile dolu boşluklarının oranıdır. Yine VMA’da olduğu gibi, karışımdaki ince malzeme oranı arttıkça VFA değeri de artar.

VFA = 100 x (VMA – Hava Boşluğu) / VMA’dır

8 adet 1” küre

Her bir küre için yüzey alanı = 3.14 in2

Toplam Yüzey Alanı = 25.1 in2

64 adet 1/2” küre

Her bir küre için yüzey alanı = 0.79 in2

Toplam Yüzey Alanı = 50.3 in2

Sayfa 12 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Efektif Bitüm Absorpsiyonu: (Kısım 5.8, Sayfa 57)

Bir karışımdaki efektif bitüm miktarı, agregalar arasında bağlayıcı olarak bulunan bitüm yüzdesidir (tanelerce absorbe edilmeyen)

Toz ve bitüm oranı (Kısım 5.10, Sayfa 57)

Toz ve bitüm oranı, genel olarak asfalt karışımının işlenebilirliğine etki etmektedir. Düşük Toz/Bitüm oranı genel olarak yumuşak ve sıkıştırması zor bir karışıma yol açar ve silindir altında yatay olarak hareketlerde meydana gelir.

Sıkışma Seviyesinin Etkisi (Kısım 5.11.2, Sayfa 59)

Sıkışma seviyesi arttıkça, asfalt karışımlarının hava boşlukları ve VMA değerleri buna bağlı olarak düşmektedir. Bu nedenle, trafik yüklerini yansıtan 3 tip sıkıştırma seviyesi Marshall dizaynlarında bulunmaktadır. Bunlar, sırasıyla 35 darbe, 50 darbe ve 75 darbedir.

Asfalt karışımlarının, planlanan trafik yüklerine göre sıkıştırılması oldukça önemlidir. Örneğin, 75 darbe ile sıkıştırılan bir karışım sahada hafif trafik yükü altında kalırsa kaplamadaki boşluk miktarı azalmayacak ve suyun kaplamaya sızmasını kolaylaştıracaktır. Bu durum da kaplamnın erken yaşlanmasına, kırılganlığa ve agregaların yüzeyden sökülmesine (raveling) yol açacaktır.

Bunun tersi bir durumda (dizaynda kullanılan darbe sayısının yansıttığından daha yüksek bir trafik yükü olması) ise kaplamada tekerlek izinde oturmalar meydana gelecektir.

Hava Boşluklarının etkisi (Kısım 5.11.3, Sayfa 60)

Asfalt karışımının hava içeriğinin inşaat sonrası trafik yükü altında azalması beklenmektedir. Eğer inşaat sırasında hava boşlukları % 8’den fazla olursa bu durum zamanla tekerlek izinde oturmalara ve yanal hareketlere yol açacaktır.

Sayfa 13 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Kısım – 6 Marshall Karışım Dizaynı [Asfalt betonlarında] [Taş Mastik Asfaltta]

Marshall dizaynında, üç adet numunenin ortalama değerleri alınarak 5 farklı bitüm içeriğinde karışımın hacimsel ve fiziksel özellikleri tayin edilir. Optimum bitüm içeriği ise, genellikle % 4 hava boşluğuna denk gelen miktar olarak seçilir.

Numunelerin Hazırlanması (Kısım 7.2.1., 7.2.3 Sayfa 78-82)

• Normal koşullarda, belirli bir agrega grubunun karışımının dizaynı çalışması için 15 adet numune hazırlanması gerekir. Her bir test numunesi yaklaşık 1.2 kg agrega gerektirmekte olup ufak kayıplar da göz önüne alınırsa yaklaşık 23 kilogram agrega karışımı ile 4 litre bitüm yeterli olacaktır.

• Numuneler, sabit hacime ulaşıncaya kadar 105 oC – 110oC arasında bir sıcaklıkta kurutulur. • Kalıp ve Marshall tokmağı 95 oC – 150 oC arasında bir su banyosunda ısıtılır. • Karışımlar yaklaşık olarak 63.5 +/- 1.27 mm sıkıştırılmış yükseklikte briketler elde edilecek şekilde

sıkıştırılır (bunun için yaklaşık olarak 1.2 kg karışım kullanılır) • Asfalt karışımı hazırlandıktan sonra karışım sıcaklığında 1 saatten fazla tutulmamalıdır. • Numuneler kalıplarda sıkıştırıldıktan sonra oda sıcaklığında soğumaya bırakılmalı ve hasar

görmeyecek şekilde çıkarılabileceklerine kanaat getiriline kadar oda sıcaklığında soğumaya bırakılmalıdır. Eğer daha hızlı soğutulması gerekiyorsa bir vantilatör kullanılabilir ya da bir plastik torba içerisinde suda soğutulabilir (normalde numunelerin bir gece soğuması beklenir)

Test Prosedürü (Kısım 7.3, Sayfa 82-90) [Asfalt betonlarında]

Marshall Stabilite Testi Prosedürüne Dair Notlar:

Numuneler, Marshall Stabilite testing tabi tutulmadan önce 60 +/- 1 oC de 30-40 dakika arası bir su banyosunda ya da etüvde ısıtılarak deneye hazırlanmalıdır.

Numunenin su banyosundan çıkarılması ile test edilmesi toplam 30 saniye içerisinde tamamlanmalıdır.

Eğer akma değeri sonucu şartnamede istenen değerden yüksek çıkarsa, karışım çok plastik ve destabilize olarak değerlendirilir. Eğer akma değeri şartnamede istenen değerin üzerindeyse karışımın fazlası ile kırılgan olduğu sonucuna varılır.

Stabilite ve akma değerleri önemli ölçüde bitüm kalitesi, miktarı ve agrega yapısına bağlıdır.

[Önemli Not]: Polimer Modifiye bitümler yüklemeye karşı direnç en üst noktaya çıkmadan önce önemli ölçüde deformasyon gösterebileceği ve bu nedenle suni olarak akma değerlerini yükselteceği düşünülere akma kriterlerinin üst limitleri şartnamelerden kaldırılabilir.

Sayfa 14 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Test Sonuçlarının Değerlendirilmesi (Kısım 7.4., Sayfa 85-90) [Asfalt betonlarında] [Taş Mastik Asfaltta]

Testler tamamandıktan sonra aşağıdaki değerler için grafikler çizilir ve optimum bitüm oranı tayin edilir.:

• Hava Boşluğu – Bitüm İçeriği • Agregalar Arası Boşluk (VMA) – Bitüm İçeriği • Asfaltla Dolu Boşluk (VFA) – Bitüm İçeriği (TMA Hariç) • Karışımın Birim Ağırlığı – Bitüm İçeriği • Stabilite – Bitüm İçeriği (TMA hariç) • Akma – Bitüm İçeriği (TMA hariç)

Yukarıdaki grafiklerden karışımın davranışı ile ilgili bilgiler [yoğun gradasyonlu karışımlar için] edinilebilir ancak unutulmamalıdır ki değişimler ya da varyasyonlar olabilir.

Genel davranışlar ise aşağıda listelenmiştir:

• Stabilite değeri bitüm içeriği ile beraber artış göstermekte olup bir noktadan sonra düşüş göstermeye başlar.

• Akma değeri asfalt içeriği ile beraber artış gösterir • Birim ağırlık eğrisi genellikle stabilite eğrisi ile aynı şekilde gözlenir ancak maksimum birim ağırlık

normalde maksimum stabilite değerindeki bitüm içeriğinden yüksek bir bitüm içeriği değerinde gözlenir.

• Hava Boşluğu değerleri, bitüm içeriği arttıkça azalır. • VMA değeri, bitüm içeriği arttıkça önce azalır (daha iyi sıkışma nedeniyle) ancak bir noktadan sonra

artmaya başlar. Bunun nedeni ise artan bitümün taneleri birbirinden itmeye başlamasıdır. • VFA değeri, bitüm miktarı ile beraber artış gösterir.

Bitüm içeriği

Hava

VMA

Bitüm içeriği

Bitüm içeriği Bitüm içeriği

Bitüm içeriği Bitüm içeriği

VFA

B. A

ğırlı

k

Stab

ilite

Akma

Örnek Marshall Dizayn Grafikleri

Sayfa 15 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Kısım 9 – Karışımın Rutubet Hassasiyeti (Kısım 9.1, Sayfa 112-113) [Asfalt betonlarında] [Taş Mastik Asfaltta]

• Rutubet hassasiyetine bağlı soyulmaya neden olan en önemli faktör yetersiz sıkıştırılmış kaplamanın yağmur altında tekrarlı trafik yüklerine maruz kalmasıdır (Not: Yetersiz sıkışma genellikle % 8’den fazla hava içeriğine sahip kaplamalar olarak sınıflanır).

• Kaplamanın içine sızan su bitümün agregalarda sökülmesi / soyulmasına neden olur.

Bitüm ile Agrega Arasındaki Adhezyon Kaybı (Soyulma)

Agregalar, suyu bitümden daha çok çekerler. Karışımın içerisine giren su, zamanla bitüm ile agreganın arasına girerek bitümün bağlayıcılık fonksiyonunu yitirmesine yol açar. Bunu engellemenin yolu, agregaları saran bitüm miktarının arttırılmasıdır.

Soyulma türleri:

Agrega içerisinde gerçekleşen soyulma: Eğer asfalt agregaları içerisinde su hapsolduysa bunlar zamanla sıcaklığın artışı ile buharlaşarak basınç ile bitüm filmini kopararak soyulmaya neden olacaktır.

Agregaların çözünebilirliği nedeniyle gerçekleşen soyulma: Suyun agregayı çözerek zaman içerisinde çatlatması nedeniyle gerçekleşen soyulma türüdür.

Donma: Kaplama içerisinde bulunan suyun donarak % 9’a kadar genleşmesi sonucu oluşan soyulma türüdür.

Karışımların Rutubet Hassasiyetini Ölçen Testler (Kısım 9.3) [Asfalt betonlarında] [Taş Mastik Asfaltta]:

İndirekt Çekme Testi (İÇM – ASTM D4867): En sık kullanılan rutubet hassasiyeti testi olup suya doygun ve donma/çözülme döngüsünden geçirilmiş numunelerin çekme dayanımı ile normal karışım numunelerinin çekme dayanımının birbirine oranı olarak ve yüzde cinsinden ifade edilmektedir.

Amerikada bir çok eyalet en az % 80 İÇM değerini kabul etmekteyken bazı eyaletler % 70 İÇM değerini de kabul edebilmektedir.

Kaynatma Testi (Boil Test – ASTM D 3625): Bazı kurumlarda agrega ile bitüm arasında uyumsuzluğun hızlı tayini için bu testi kullanırlar. Sıkıştırılmamış asfalt karışımı su dolu bir kabın içerisinde kaynatılarak 10 dakika tutulur ve soyulma etkileri normal bir numune ile görsel olarak karşılaştırılır.

Tekerlek İzi Testi (Hamburg Tekeri – AASHTO T 324): Su içerisinde ve havada asfalt numunelerinin tekerlek yükü altında oturma miktarlarının tayin edildiği testtir. Genellikle 40 – 60 oC arası sıcaklıklarda gerçekleştirilir.

Daldırma-Basınç Testi (Immersion-Compression Test – AASHTO T 165): Nadir kullanılan testlerden birisi de Daldırma-Basınç testidir. Asfalt karışımı 4 inç’e 4 inç boyutlarında ve dizayn hava boşluğu değerine sıkıştırılır. Numuneler ikiye ayrılarak bir grup 60 oC’de su banyosunda 24 saat tutulur. Diğer grup ise oda sıcaklığında bekletilir.

Sayfa 16 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Test öncesinde 60 oC suda bekletilen numuneler derhal 25 oC’ye getirilir (bir iklimlendirme kabini ile) ve Marshall basınç testine tutulurlar (5 mm/dakika yükleme hızında).

60 oC’de bekletilmiş numunelerin basınç dayanımının oda sıcaklığında tutulmuş olan numunelerin basınç dayanımlarına oranı ise Daldırma-Basınç oranı olarak kaydedilir.

Rutubet Hasarını Önlemek İçin Yöntemler (Kısım 9.4. Sayfa 117-118):

Sıvı Soyulma Önleyici Katkılar: Soyulma önleyici sıvı katkılar (genellikle amin bazlı), bitümün kimyasal bileşimine yakın olup kullanım dozajlarına testler ile karar verilmelidir.

Sönmemiş Kireç: Sönmemiş kireç yüksek oranda alkalin inorganik bir tozdur ve agrega ile bitüm arasındaki bağlanma kuvvetini arttırır. Buna ilaveten sönmemiş kireç karışımdaki killer ile reaksiyona girer rutubet hasarını azaltmaya yardımcı olur.

Polimerik Agrega Katkıları: Bu polimer katkılar agregayı kaplayarak (SBR – stiren-butadiyen kauçuk) agreganın etrafında suya dirençli bir film tabakası oluştururlar.

Sayfa 17 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

KISIM 10 – Karışım Performans Testleri

Yüklü Tekerlek Testleri (Kısım 10.1.1, Sayfa 120):

Bu testler tekrarlı tekerlek geçişlerinin kaplamalardaki deformasyona olan etkilerini ölçmek için kullanılır. Temel olarak belirli bir ağırlığa sahip bir tekerin asfalt numuneleri üzerinde önceden belirlenmiş sayıda geçiş yapması ve daha sonra numunelerdeki tekerlek izin derinliğinin ölçülmesi prensibine dayanmaktadır.

a-) Asfalt Kaplama Analizatörü (Asphalt Pavement Analyzer): Genellikle % 7 hava içeriğine sıkıştırılmış asfalt kiriş numunelerinin 64 oC ve 8000 tekerlek döngüsünde test edilmesi ile gerçekleştirilir.

b-) Hamburg Tekerlek İzi Testi: Yine sıklıkla uygulanan bir tekerlek izinde oturma testidir. Kuru ve ıslak ortamda yapılabilir. Genellikle % 7 hava boşluğu içeriğinde sıkıştırılmış numunelerin 705 N kuvvet altında ve 50 oC sıcaklıkta 10.000 tekerlek döngüsü altında oturma miktarları ölçülür.

Sayfa 18 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Çatlaklar ile İlgili Testler (Kısım 10.4, Sayfa 127-132): Asfalt karışımlarındaki çatlamalar iki ana nedenle meydana gelmektedir:

a-) Trafik yükü nedeniyle meydana gelen çatlaklar: Aynı zamanda “yorulma çatlakları” olarak da adlandırılan bu çatlaklar önce kaplama tabanında oluşur ve zamanla yüzeye doğru açılarak ilerler.

b-) Hava sıcaklığında meydana gelen değişiklikler nedeniyle meydana gelen çatlaklar.

Bu tür yorulma ya da hava sıcaklığı farkından kaynaklana çatlakların testleri Esnek Kiriş Yorulma Testi (Flexural fatique test) ya da Sıkılık Modülü (stiffness modulu) testleri ile tayin edilir.

Performans Testleri İle İlgili Tavsiyeler (NCHRP 09-33 Numaralı Proje)

1-) Kaplamaların maruz kalacağı tüm problemleri yansıtacak testler (tekerlek izi, yorulma, termal çatlaklar v.b.) genellikle yüksek öneme sahip kaplamalar için yapılır.

2-) Kalıcı deformasyon (tekerlek izi), agrega gradasyonu ve bitüm kalitesi ve miktarı gibi faktörlerden en çok etkilenen performans kriteri olduğundan bir ya da daha fazla ilgili testin yapılması uygun olacaktır.

3-) 3.000.000 ESAL tekerlek yükünden daha fazla yüke maruz kalacak tüm kaplamaların kalıcı deformasyon testleri yaptırılmalıdır.

4-) Önemli miktarda araştırmaların sonucunda yorulma çatlaklarının karışımdaki efektif asfalt miktarından etkilendiği ortaya çıkarılmıştır. Bu nedenle VMA ve hava boşluğu değerleri istenen şartname değerlerine uyduğunda yorulma performansının da yeterli olacağı öngörülmektedir.

5-) Yine araştırmalar göstermektedir ki kaplamalardaki termal çatlaklar bağlayıcı olarak kullanılan bitümün özellikleri ile yakından ilgilidir. Eğer seçilen bitümün düşük sıcaklık performansı uygunsa kaplamanın da soğuk sıcaklıklarda performansının yeterli olacağı öngörülmektedir.

Sayfa 19 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Kısım 12 – Özel Karışımlar (Sayfa 156-181)

Önceki kısımlarda tariflenen karışımlar genellikle yol kaplamalarının inşaatlarında kullanılan yoğun gradasyonlu asfalt karışımlarıydı. Bu kısımda ise özel karışımlar ve bunlarla ilgili özet bilgiler verilmektedir.

1-) Havaalanı kaplamaları: Hava alanı için hazırlanan kaplamalar, yol uygulamaları için hazırlanan kaplamalardan farklı yükere maruz kalmaktadır. Genel olarak bu kaplamalar üzere çok az kalıcı yük uygulanmakta olup kaplamanın esnek kalması ve uzun ömürlü olması daha önem kazanmaktadır. Buna ilaveten hava alanı kaplamalarının yakıt dökülmelerine karşı dirençli olması gerektiğinde özel polimer katkılı karışımlar da son yıllarda ortaya çıkmıştır.

2-) Açık Gradasyonlu Karışımlar: Açık gradasyonlu karışımlar (temel ve yüzey kaplamaları) genellikle ¾” ile 1” arası maksimum tane çapına sahip ve suyun serbest olarak drene olabilmesi için yüksek boşluk oranına sahip karışımlardır. Bu karışımların ana amacı suyun kaplama üzerinde ya da içinde birikerek hasarlara yol açmasını önlemektedir.

Bu tip karışımlar genellikle plentte düşük sıcaklıklarda üretilir (bitümün süzülmesini önlemek için). Genellikle normal bitümler bu tip karışımlar için yeterli olmakla beraber bazı yüzey kaplamalarında modifiye bitümler kullanılabilir.

Örnek Açık Gradasyon ve Bitüm İçeriği:

Elek Tipi Tipik % Geçen 2 “ (50 mm) 100 1 ½” (37.5 mm) 75-100 ¾” (19 mm) 50-90 ½” (12.5 mm) 25-65 No. 4 (4,75 mm) 0-20 No. 200 (0.075 mm) 0-5 Optimum Bitüm (Hedef),% 1,5 – 3,0

Agrega Özellikleri:

Deney Şartname Değeri (MS-2) Los Angeles Aşınma Değeri, % Maks. 30 İnce ve Uzun Taneler, % 5 (5:1), 20 (2:1) Kırılmış Yüzeyler, % Min. 90-100 Don Dayanımı,% Maks. 10 (Sodyum Sülfat), Maks. 12 (Magnezyum

Sülfat) Sıkıştırılmamış Boşluklar Min % 45

Sayfa 20 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Açık Gradasyonlu Karışım Dizayn Özellikleri:

Test Şartname Değeri (MS-2) Hava Boşlukları % 18 - % 22 Cantabro Aşınma Değeri % 15 Maks. Süzülme Değeri % 0.3 Maks.

3-) Taş Mastik Asfalt:

Taş Mastik Asfaltın, normal asfalt betonunda temel farkı agregaların tane-tane kontağına sahip olması, kullanılan bitümün genellikle polimer modifiye edilmiş olup yüksek oranlarda (Minimum % 6-7 hatta daha fazla) karışıma katılması ve süzülmenin önlenmesi için fiber katkıları kullanılması olarak özetlenebilir.

Aşınma tabakalarında kullanılan Taş Mastik Asfalt gradasyonu genellikle 12.5 mm ya da 9.5 mm maksimum agrega çapına sahipken, binder ve bitümlü temel gibi tabakalarda kullanılan Taş Mastik Asfalt 19.0 mm maksimum agrega çapına sahiptir.

Taş Mastik Asfalt kaplamalar genellikle 3.5 cm ile 7.5 cm kalınlığında sıkıştırılmış kalınlığa sahiptirler.

4-) Taş Mastik Asfalt Dizaynı Aşamaları:

1. Uygun malzemelerin seçimi (agrega, bitüm, mineral filler ve fiberler)

2. Tane-tane kontağını sağlayacak agrega gradasyonunun seçimi.

3. Seçien gradasyonun minimum gereken VMA değerini sağladığının teyit edilmesi.

4. İstenen hava boşluğunu sağlayacak asfalt karışımının hazırlanması.

5. Karışımın rutubet hassasiyetinin değerlendirilmesi.

Sayfa 21 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Taş Mastik Agregaları Fiziksel Özellikleri AASHTO ve KTŞ Karşılaştırma Tablosu

Test Metodu Şartname Limiti (AASHTO )

Şartname Limiti (KTŞ 2006-2013)

Los Angeles Aşınma Kaybı , Maksimum %

Maks. %30 Maks. % 25

Kaba Agrega Su Absorpsiyonu Minimum %

Maks. %2,0 Min. % 2,0

Kaba Agrega Don Kaybı ( Na2SO4 ile ) Maksimum %

Maks. %15 Maks. %8 ( KTŞ 2006)

Kaba Agrega Don Kaybı ( MgSO4 ile ) Maksimum %

Maks. % 20 Maks. %14 ( KTŞ 2006)

Kaba Agrega Agrega Yüzeylerinin Kırılmışlığı Ağırlıkça %

Min. %100 Min %100

İnce Agrega Don Kaybı ( Na2SO4 ile ) Maksimum %

Maks. %15 Şartname Limiti Bulunmamaktadır.

İnce Agrega Don Kaybı (MgSO4 ile ) Maksimum %

Maks. %20 Şartname Limiti Bulunmamaktadır.

Plastisite İndeksi

Non - Plastic (NP) Non - Plastic (NP)

Sayfa 22 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Taş Mastik Asfalt Gradasyon Tipleri ve Elekleri AASHTO ve KTŞ Karşılaştırma Tablosu

Elek Boyutu Gradasyon Tipi (AASHTO)

Elek Boyutu Gradasyon Tipi (KTŞ 2006)

19 mm 12,5 mm 9.5 mm TİP-1 TİP-2 1 in. ( 25.0 mm) 100 1 in. ( 25.0 mm) - - 3/4 in. ( 19.0 mm) 90 – 100 100 3/4 in. ( 19.0 mm) 100 1/2 in. (12.5 mm) 50 – 88 90 – 100 100 1/2 in. (12.5 mm) 90 – 100 100 3/8 in. ( 9. 5 mm) 25 - 60 50 – 80 70 – 95 3/8 in. ( 9. 5 mm) 50 – 75 90 – 100 No. 4 (4.75 mm) 20 – 28 20 – 35 30 – 50 No. 4 (4.75 mm) 25 – 40 25 – 45 No. 8 (2.36 mm) 16- 24 16 – 24 20 – 30 No. 10 (2.00 mm) 20 – 30 20 – 30 No. 16 (1.18 mm) - - 21 max. No. 40 (0.42 mm) 12 – 22 12 – 22 No. 30 (0.60 mm) - - 18 max. No. 80 (0.42 mm) 9 – 17 9 - 17 No. 50 (0.30 mm) - - 15 max. No. 200 ( 0.075mm) 8 - 14 8 – 14 No. 200 (0.075 mm) 8 – 11 8 – 11 8 – 12

Taş Mastik Asfalt Karışım Özellikleri AASHTO ve KTŞ Karşılaştırma Tablosu

Özellik Şartname Limitleri (AASHTO)

Şartname Limitleri (KTŞ 2006 – 2013)

Hava Boşluğu % %4,0 % 2- % 4 (Sıcak Bölgelerde % 3- % 4)

Agregalar Arası Boşluk (VMA) Minimum %

Min. %17,0 Min % 16 (Tip-1) Min %17 (Tip-2)

İndirekt Çekme Mukavemeti (İÇM) Minimum %

Min. % 80 Min % 80

Schllenberger Bitüm Süzülme Deneyi Maksimum %

Maks. %0.3 Maks. %0.3

Bitüm Bağlayıcı Minimum %

Min. %6,0 Min % 5,8 (Tip-1 Min % 6,5 ( Tip-2)

4-) Zengin Taban Kaplamaları (RBL – Rich Bottom Layer):

Zengin Taban Kaplamaları büyük tamir ya da iyileştirme çabaları gerektirmeksizin 50 yıllık servis ömrüne sahip olacak şekilde tasarlanan kaplamalardır.

Bu tip kaplamalar standart yoğun gradasyonlu karışımlar olarak hazırlanıp bitüm içeriği yüksek ve % 2 -% 2.5 arası hava boşluğuna sahip olacak şekilde tasarlanır. Serimleri ise genellikle 3 ya da 4 inç (7-10 cm) kalınlığında olup tek tabaka olarak gerçekleştirilmektedir.

Sayfa 23 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

5-) Yerinde Sıcak Geri Dönüşüm (HIPR – Hot In-Place Recycling)

Yerinde Sıcak Geri Dönüşüm kaplamaların temel prensibi, trafiğe açık ve yaşlanmış olan kaplamaların yerinde ısıtılarak geri kazanımı ve yeni yapılmış BSK kaplamalara yakın performans sergileyecek bir şekilde yeniden serilmeleri üzerine kurulmuştur.

Yerinde kazanılan asfalt malzemesine, yeni agrega ve bitüm karıştırılarak ve yenileyici (rejuvenating) katkılar kullanılarak yüksek performanslı yeni kaplama imal edilir.

Doğru karışım oranlarının tespiti için, farklı miktarlarda geri dönüştürülmüş ve yeni karışım laboratuvarda denenmeli ve nihani dizayn oranlarına karar verilmelidir.

6-) Soğuk Karışım Asfalt: Soğuk karışım asfaltlar, bitüm yerine emülsifiye bitüm ya da katbek asfalt kullanılarak agregalar ile normal BSK’ların hazırlandığından çok daha düşük sıcaklıklarda karıştırılarak serilmesi şeklinde üretilmektedir.

Bu tip karışımlar belirgin ölçüde daha az enerji gerektirir ve daha az emisyon açığa çıkarırlar.

7-) Öğütülmüş Lastik ile Modifiye Edilmiş Asfalt:

Bu tip karışımlar 3 ana türdedir:

a-) Kuru Proses: Kauçuk katkı agregaya bitüm katılmadan önce karıştırılır.

b-) Islak Proses: Kauçuk katkı, bitüm ile karıştırılır ve daha sonra karışıma bitüm ile beraber katılır.

c-) Plent Karışımı: Asfalt plentinde bitüme direkt olarak karışım öncesi verilen sistemdir.

Kauçuk / Lastik modifiye asfalt karışımları, kauçuk malzemelerin genleşmesinden dolayı açık ya da kesikli gradasyona sahip karışımlarda tercih edilmekte olup bazı ayarlamalar ile yoğun gradasyonlu karışımlarda da kullanılabilir.

8-) Hidrolik Yapılarda Kullanılan Asfalt Karışımları:

Bazı hidrolik yapıların asfalt karışımları ile inşaa edilmesi söz konusu olmaktadır. Bu tür durumlarda, ihtiyaca göre geçirimsiz ya da iyi drenaja sahip asfalt karışımları ile sulama kanalları, erozyon kontrol sistemleri, su rezervuarları gibi yapılar inşaa edilmektedir.

9-) Demiryolu Ray Yatakları: Amerikada demiryollarında ray yatağı olarak kullanılan BSK karışımları alt-balast (sub-ballast) tabakasının yerine serilmektedir. Daha sonra raylar ile BSk kaplamanın arasına balast malzemesi serilir ve raylar bu sistemin üzerine döşenir.

Bu kaplamalar genellikle 5-8 inç (12-20 cm) kalınlığında olup 3.7 ile 4.3 metre genişliğinde imal edilir.

Bu tip kaplamalarda genellikle düşük hava boşluğu içeriği (% 1-3) olur ve genellikle agrega boyutu maksimum 25-37 mm’dir.

Sayfa 24 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

10-) Ultra İnce Aşınma Tabakaları:

Bu tip tabakalar genellikle kesikli gradasyona sahip bir BSK karışımın ince bir tabaka halinde (polimer modifiye emülsiyon membran üzerine) var olan kaplamaların üzerine serilmesi şeklinde imal edilir. Genel olarak kaplama kalınlığı 0.5 mm ile 19 mm arasındadır ve var olan kaplamaların üzerinde kaymaya dirençli ve çatlama önleyici bir aşınma tabakası oluşturur.

11-) Köprü Tabliye Kaplamaları:

Köprü tabliyelerinde asfalt kaplamaların kullanılmasının belirgin bir çok avantajı vardır. Bu tip kaplamalar kaymaya dirençli olup aynı zamanda kar çözücü tuzlardan etkilenmedikleri ve su geçirmedikleri için beton ya da çelik köprüleri su sızmalarına karşı korurlar.

12-) Kum Asfalt Karışımları: Kum asfalt kaplamaları kaymaya karşı dirençli bir yüzey kaplaması olarak kullanılabileceği gibi çok ince bir şekilde serilebildiğinde asıl BSK kaplamalarının altına düzeltme tabakası olarak da serilebilir.

13-) Ilık Karışım Asfalt: Ilık karışım asfaltlar, genellikle bir katkı yardımı ile normal BSK sıcaklıklarının altında üretilen ancak akışkanlığını ve işlenebilirliğini koruyan asfalt karışımladır. Bu tip asfalt üretiminde kullanılan katkılar aşağıdaki gibidir:

a-) Plentte köpürtme: Sıcak bitüme az miktarda suyun teması ile bitüm kaplı köpük oluşturan ve bu şekilde ılık karışım yapan sistemdir.

b-) Organik Katkılar: Balmumu ya da diğer organik katkılar asfalt karışımının viskozitesini düşürerek daha işlenebilir bir karışım elde edilmesine yardımcı olur.

c-) Kimyasal Katkılar: Kimyasal katkılar bitüm ile emülsiyon oluşturarak ya da direkt olarak bitüme katılarak kullanılır ve üretim prosesinde ya da dizayn aşamalarında minimal değişiklik gerektirir.

d-) Hibrid Katkıları: Yukarıda bahsedilen katkıların birlikte kullanılması ile karışımlar da hazırlanabilir. Örneğin balmumu ve kimyasal katkılar.

Sayfa 25 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

Kısım 13 - Asfalt Karışımların Sahada Teyidi

Laboratuvar Dizaynı ve Sahada Teyit (Kısım 13.1, Sayfa 174)

Laboratuvarda gerçekleştirilen bir dizaynın sahadaki kontrolüne İşyeri Karışım Formülü (İKF / JMF – Job Mix Formula) adı verilmektedir. İşyeri Karışım Formülü aşağıdaki bilgileri ve bunlar ile ilgili üretim toleranslarını içermelidir:

• Bitüm içeriği • Gradasyon • Soğuk silo/Sıcak silo oranları • Agrega özellikleri (Kuru Özgül Ağırlık) • Hacimsel özellikleri (Hava boşlukları, VMA, VFA v.b.) • Karışımın özgül ağırlığı • Stabilite, akma ve diğer parametreler

İşyeri Karışım Formülü ve Günlük Kontroller (Kısım 13.3, Sayfa 176-177)

İşyeri Karışım Formülü nihayete kavuştuktan sonra günlük kontroller ile İKF ya da şartname toleranslarından sapma olup olmadığı kontrol edilir.

Günlük kontrol verilerindeki değişiklikler değerlendirilirken bu değişikliklerin kaynaklarının tespit edilmesi oldukça önemlidir. Farklılılar, numune alımı ya da deney prosedürlerinden, malzemedeki normal değişikliklerden ya da üretimdeki problemlerden kaynaklanabilir.

Numune alımında ve test prosedürlerine uyulması, deney sonuçlarındaki farklılıkları en aza indirgemek için oldukça önemlidir. Bütün üretimi tek bir deney sonucuna göre yeniden düzenlemek istenen bir durum değildir ve mutlaka geniş çaplı bir inceleme yapılması gerekmektedir.

Sürekli ya da potansiyel problemlere dair bazı emareler aşağıdaki gibidir:

• Hedef değerlerin altında ya da üzerinde değerlerin düzenli olarak elde edilmesi • Verilerdeki kademeli ya da ani değişimler • Verilerin sistematik olarak kendilerini yenilemesi.

Hacimsel Ayarlamalar (Kısım 13.4, Sayfa 178-179)

Asfalt plentlerinde en sık karşılaşılan problemlerden birisi de VMA değerinin değişmesidir. VMA değerindeki değişimlerin nedeni olarak ise genellikle test sırasında malzemelerin yetersiz kürlenmesi ya da agrega gradasyonundaki değişim gösterilir.

Örneğin asfalt plentindeki kamyonlardan alınıp hemen soğuyan karışımlarında Teorik Maksimum Özgül Ağırlıkları, sahada finişerin arkasından alınıp ısı izolasyonlu kaplar ile laboratuvara taşınan numunelerin Teorik Maksimum Özgül ağırlıklarından oldukça düşük çıkacaktır.

VMA değerinin istenen düzeye getirilmesi için aşağıdaki önlemler uygulanabilir:

Sayfa 26 / 27

OTOYOL A.Ş

. - NÖMAYG

KALİT

E BİRİMİ

• Karışıma eklenen bitüm miktarının arttırılması ya da azaltılması. • Numuneleme ve test prosedürlerinin yeniden gözden geçirilmesi • Agregaların kırılmışlığının arttırılması • Doğal kum miktarının azaltıması, yerine kırma taş tozu kullanılması • Karışıma orta boyutta iyi kırılmış ve dayanıklı kırıntıların eklenmesi • Karışımdaki toz miktarının azaltılması (No. 200’den geçen malzeme) • Tozun azaltılması için agregaların yıkanması

Yoğunluk (Kısım 13.5.3.)

Laboratuvarda hazırlanan karışımların kuru yoğunluklarının sahadan alınan karıtların kuru yoğunluklarının birbirine oranı ile sıkışma miktarları tayin edilmektedir.

Genelde şartnameler sahada elde edilen sıkışma miktarının % 96 - % 100 arasında olmasını ister.

Eğer değerler % 100’den fazla elde ediliyorsa bunu başlıca nedenleri:

• Malzemelerde değişiklik meydana gelmesi • Plent ekipmanında problemlerin olması • Yetersiz numuneleme ve test prosedürleri • Laboratuvar cihazlarında olabilebilecek problemler • Agregaların silindir altında aşırı ezilmesi

olabilir.

Sayfa 27 / 27