Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Başkanlığı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BETÜL DEĞER ŞİTİLBAY
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mustafa Karaşahin
Eş Danışman: Mustafa Sinan Yardım
Özet:
Karayolu üstyapısında kullanılan bitümlü malzemelerin kalitesi, yol kaplamasının performansını, kullanım ömrünü ve sürüş güvenliğini doğrudan etkilemektedir. Bitümlü malzeme kalitesi de, reolojik özelliklerle bağlantılı olarak ifade edilebilmektedir. Esnek üstyapılarda kullanılan bitüm içerikli malzemelerin reolojik açıdan doğru tanımlanması, yolun inşaa edileceği bölgeye, zemine ve iklim koşullarına uygun olarak tasarlanmasını sağlayarak, olası bozulmaların önüne geçecektir. Böylelikle kaynak kullanımı azalacak ve ihtiyaca uygun malzeme seçimiyle birlikte düşük maliyet-doğru performans kararları alınabilecektir. Yol malzemelerinin hem iyileştirilebilmesi hem de reolojik özelliklere ek olarak geliştirilebilecek farklı yöntemlerin araştırılması adına, bu çalışma kapsamında öncelikle yol kaplamasının performansında önemli bir etkiye sahip olan 50/70 penetrasyonlu bitüm iki farklı örnek grubu (modifiye bitüm ve asfalt mastik) şeklinde hazırlanmıştır. Modifiye bitüm grubunda, saf bitüme ağırlıkça %5 oranında ortoftalik yapılı ve izoftalik yapılı olmak üzere iki farklı polyester reçine katkısı, %10 ve %20 oranında kauçuk granül katkısı ve %5 oranında Stiren-Bütadiyen-Stiren katkısı ilave edilmiştir. Mastik örneklerinde ise, %4, %5, %6, %7 ve %8 oranında kiraçtaşı filler kullanılarak malzeme üretimi yapılmıştır. Bu örneklerin reolojik özelliklerini belirlemek için Özgül Ağırlık, Penetrasyon, Yumuşama Noktası, Düktilite, Elastik Geri Dönme, Parlama noktası, İnce Film Isıtma Kaybı deneyleri uygulanmış ve farklı katkı tiplerinin değişen oranlarda veya tek başına/birlikte kullanımının etkileri araştırılmıştır. Çalışmanın bir diğer bölümünde ise, Dielektrik Spektroskopi Analiz Cihazı kullanılarak, sıcaklığa ve frekansa bağlı kapasite ve dielektrik kayıp faktörleri ölçülmüştür. Modifiye bitüm örneklerinde numune kalınlığı sabit iken, asfalt mastik örneklerinde kalınlık faktörü de göz önüne alınarak ölçümler yapılmıştır. Daha sonra, ölçülen kapasite ve dielektrik kayıp faktörü değerlerinden yararlanılarak, dielektrik sabiti, dielektrik enerji kaybı, alternatif iletkenlik ve dielektrik modülleri hesaplanmıştır. Deneysel çalışmalara ait sonuçlar, malzeme iç yapısını tanımlayan dielektrik özelliklerin, malzeme reolojisinden, katkı tipinden ve katkı miktarından etkilendiğini göstermiştir. Çalışmanın son bölümünde ise, malzeme dielektrik özelliklerine ait parametrelerin değişimi Yapay Sinir Ağları Sınıflandırma yöntemi kullanılarak modellenmiştir. Malzeme tanıma modeli olarak da değerlendirilebilen bu model sonuçlarına ait %75-%95 arasında değişen tahmin isabet oranlarının kabul edilebilir düzeylerde olduğu belirlenmiştir.