Taş Mastik Asfalt Karışımlarda İstanbul Çevresindeki Cebeci Dolamitli Kireçtaşı, Gölcük-Kumtaşı ve Karatepe-Bazaltı Kullanımının İncelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: FUNDA ARSLAN
Danışman: Mustafa Sinan Yardım
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Üstyapının yönetimi, karayolu idareleri tarafından önemsenmeli ve bu konuda ortak paydada hareket edilmelidir. Üstyapının yönetimi denince, sürdürülebilir (bugünkü ihtiyaçları, gelecek nesillerin ihtiyaçlarını tüketmeden karşılayabilen), kaliteli, uzun hizmet ömrüne sahip, az bakım-onarım gerektiren, hâkim iklim ve trafik paremetrelerine göre üstyapı tabakalarının seçilmesine dayalı, ülke ekonomisine katkı sağlayan bir yaklaşım ile planlama ve yatırım yapılması akla gelmelidir. Bu kapsamda, Ülkemizde de, bu tür bitümlü ince yüzey kaplamalarının kullanımının yaygınlaştırılacağı, Karayolları Genel Müdürlüğü'nün 2012-2016 Stratejik Planında belirtilmektedir. Ülkemizde 2013 yılı başı itibarıyla üstyapı satıh durumuna bakıldığında; yaklaşık 65.491 km uzunluğundaki karayolu ağının 15.718 km'si (% 24) BSK kaplamalıdır. 1999 yılından beri uygulanan, ince kalınlıkta bir BSK türü olan TMA karışımlarının laboratuar ve arazi performansının oldukça iyi olduğu gözlenmiştir. Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) sorumluluğundaki BSK'lı yolların dayanımını, kaymaya karşı direncini, sürüş konforunu arttırmak, hizmet ömrünü uzatmak, bakım ve onarım maliyetlerini azaltmak amacıyla, ağır taşıt trafiği yüksek olan güzergâhlarda, aşınma tabakası olarak TMA kullanımının yaygınlaşması için, ocak durumunun da uygun olması halinde, yeni ihale edilecek işlerde KTŞ, Kısım 408'de belirtilen esaslar dahilinde TMA uygulaması yapılması için 2007-95 sayılı bir iç genelge yayınlamıştır. Dünyada en fazla tüketilen maddeler arasında agreganın çok önemli bir ağırlığı bulunmaktadır. TMA kaplamasının da ağırlıkça ve hacimce önemli bir kısmını agrega oluşturur. Bu bakımdan agregaların karakteristik özellikleri (cinsi, yüzey pürüzlülüğü, yassılık durumu, dane büyüklüğü dağılımı) ile karışım içerisindeki davranışının bilinmesi, yol üstyapılarının projelendirilmesi için gereklidir. Son yıllarda İstanbul ili ve çevresinde, ağır taşıt trafiğinin yoğunlaşması ile bu bölgede yol üstyapısının aşınma tabakasınında TMA kullanımı hız kazanmıştır. TMA tabakalarından daha alttaki tabakalara olan yük aktarımı, geleneksel aşınma tabakalarında olduğu gibi bitüm+agrega bileşiminden çok, agrega iskeleti ile sağlanmaktadır. Dolayısıyla, TMA tabakalarında daha fazla ve daha kaliteli sert kayaçlar kullanılmaktadır. Fiziksel özellikleri nedeniyle, dünya çapındaki uygulamalarda, mağmatik kayaçlar genellikle TMA'da kullanmak üzere tercih edilmektedir. Türkiye'de ise KGM, kendi uygulamalarında volkanik kayaç dışındaki diğer türdeki agregaların kullanımını, ilgili şartnamelerin sağlanması koşuluyla idarenin iznine bağlamıştır. İstanbul ili ve çevresinde sert kayaç rezervi az bir alana yayılmıştır. Bu bölgedeki TMA uygulamalarında en yaygın olarak Çorlu'da yer alan Karatepe - bazaltı kullanılmaktadır. Bazalt kayacının işletmesinin zor olması, rezervinin kısıtlı olması ve çevreye verilen zararlardan dolayı kaynak tüketiminin optimum seviyede tutulması gerekmektedir. Bu nedenle sert kayaç türleri dışındaki agrega tipinin kullanılabilirliği de araştırılması gereken önemli konulardan biridir. Bu çalışmada, bir BSK türü olan TMA'da kullanılan agrega cinsinin kaplamanın fiziksel özelliklerine ve performansına olan etkisi irdelenmiştir. Bu amaçla, İstanbul ili çevresinde yer alan taş ocaklarından Çorlu ilçesinin güney batısındaki Karatepe taş ocağından temin edilen "bazalt", İstanbul ili Cebeci yöresinden temin edilen "dolamitli kireçtaşı" ile Kocaeli ili Gölcük Halıdere mevkiinden temin edilen "kumtaşı" mineral agregalarından üretilen TMA karışımları irdelenmiştir. Birbirine olan üstünlükleri incelenmiş ve birbirlerine alternatif olup olamayacakları araştırılmıştır. KGM sorumluluğundaki birisi biten, diğer ikisi devam eden üstyapı iyileştirme projelerinde uygulanan TMA karışımlarına ait malzeme (agrega, bitüm) deney sonuçları, agrega gradasyonları, Marshall karışım dizayn (hedef bileşim) değerleri (hava boşluğu; Vh, asfaltla dolu boşluk; Vf, mineral agregalar arası boşluk; VMA, akma, stabilite, optimum bitüm miktarı), işyeri karışım formülüne (İKF) göre üretilen karışımın fiziksel özelliklerinin kontrolü için KTŞ'ye göre yapılması gereken kalite kontrol deneyleri sonuçları, tekerlek izi oturma deneyleri (TİO) ve sudan kaynaklanan bozulmalara karşı dolaylı çekme mukavemeti deneyi (İÇM) sonuçları karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçların KTŞ verileri ile uygunluğu, bu değerlerin kaplamanın fiziksel özellikleri ve performansı üzerindeki etkileri, birbirlerine olan üstünlükleri irdelenmiştir. Ayrıca imal edilen bu kesimlerin hâlihazır durumları gözlenerek bu tez kapsamında sunulmuştur. Agrega deney sonuçlarına göre yassılık indeksi ve soyulma mukavemeti değerleri hariç, bazalt taşı diğer taşlara göre daha iyi, karışımların dizayn ve İKF'ne göre Marshall karışım değerlerine bakıldığında, stabilite hariç, Karatepe - bazaltlı karışım diğer karışımlara göre üstün gelmektedir. Ancak, performans deneylerine bakıldığında; Cebeci - dolamitli kireçtaşlı karışımdaki ve Gölcük - kumtaşlı karışımdaki TİO oranları, tekerlek izine karşı direncin kötü olmadığını ve hatta iyi seviyelerde olduğunu göstermiştir. Yine, İÇM deney sonuçlarında, Cebeci - dolamitli kireçtaşlı TMA karışımı ile Gölcük - kumtaşlı TMA karışımı arasında çok önemli bir fark görülmemiş, her iki karışım şartname sınır değerlerinin üstünde olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, TMA karışımında kullanılmak üzere, Cebeci dolamitli kireçtaşı ile Gölcük - kumtaşı, Karatepe - bazaltına alternatif kayaçlardır. Anahtar Kelimeler: Taş Mastik Asfalt, TMA, Stone Mastic Asphalt, SMA, agrega.