Poroz asfalt ( Ufuk CİVELEK )

1
T.C.
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
TEKNİK EĞİTİM FAKÜLTESİ
YAPI TASARIMI ÖĞRETMENLİĞİ BÖLÜMÜ
UFUK CİVELEK
( 0711707005 )
BİTİRME TEZİ
POROZ ASFALT
DANIŞMAN
Doç. Dr. SERDAL TERZİ
ISPARTA, 2011

3
Poroz (geçirimli) asfalt kaplamalara olan talep gittikçe artmaktadır; çünkü bu tip
kaplamalar, bölge planlamacılarına ve bayındırlık işlerini yürüten idarelere yağmur
suyunu çevreye uyumlu bir şekilde kontrol etme fırsatı vermektedir.
Çatılar ve klasik kaplamalar gibi geçirimsiz yüzeylerden akan yağmur suları
ortamdaki toz ve atıklarla birlikte nehirlere ve su kanallarına karışır. Bilindiği gibi, su
genellikle asfaltın “düşmanı” olarak ifade edilir. Özellikle sıkça donma/çözünme
olaylarına maruz kalan arazilerde, suyun yol malzemelerinin içine sızmasını önlemek
için çok büyük çabalar harcanır.
Bu tür problemlerin çözümü için, birçok park alanı ve diğer alanların
kaplamalarında poroz asfalt önerilmektedir. Uygun bir dizayn ve uygulama ile poroz
asfaltla kaplanmış park alanlarının 20 yıl veya daha uzun bir ömre sahip olması ve aynı
zamanda suyun drene olup filtrasyonunun sağlaması, su kalitesini artırılması, drenaj
sistemlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırarak bir yağmur suyu kontrol sistemi
oluşturması nedeniyle ömür boyu maliyetine göre kârlılığı yüksektir ve bu tip park
sahaları daha çok tercih edilmektedir. Poroz asfaltın tüm bu avantajlarının yanı sıra
teknolojisi de gerçekten çok kolaydır.
Başarısındaki sır, suyun kaplama yüzeyinden uygun yere ve genellikle de
kaplamanın altındaki açık gradasyonlu granüler malzemeden oluşmuş taş şilteye
gitmesini sağlamaktır. Su poroz asfalttan alttaki şilteye drene olur ve buradan da yavaş
yavaş toprak zemine sızar. Bu taş şiltenin kalınlığı, genişliği ve derinliği su seviyesinin
asfalta kadar yükselmesini önleyecek şekilde önceden dizayn edilmelidir, Derinliği
genellikle 18 - 36 inç olan taş şilte, bu tür asfalt kaplamasına iyi bir alt temel oluşturur.
Geçirimli olarak inşa edilen bu sahalarda 20 yıl sonra bile çok az ölçüde çatlama veya
çukur problemlerine rastlanmıştır. Poroz asfalt klasik asfalta göre biraz daha iri agrega
içermesine rağmen, çok dayanıklı yüzeyiyle, bu asfalt tipi daha çok tercih ve kabul
edilmektedir. Birçok insan geçirimli asfaltla kaplanmış park sahalarına park ettiklerinin
farkına bile varmayacak ve inanamayacaktır.
Geçirimli kaplama, yola gelen suyun hemen üstyapıya sızmasına imkân sağlayan
bir kaplama tipi olarak tanımlanır. Yapım işlemi sırasında bağlayıcı drenajını önlemek,

4
durabilite ve kesme mukavemetini artırmak için polimerler ve/veya fiberlerin
kullanılmasına rağmen, poroz asfaltta katkı maddelerine veya diğer özel maddelere
ihtiyaç duyulmaz. Ayrıca geçirimli bir yüzey inşa etmek için müteahhidin özel kaplama
ekipmanına veya deneyimine de gerek yoktur. Bu tip karışımlar, yeterli bilgi ile birçok
asfalt plentinde kolayca hazırlanabilir ve genel kaplama işi yapan müteahhitlerce
uygulanabilir.
Bu araştırmada, poroz asfaltın tarihçesi ve maliyeti hakkında bilgi ile başarılı
uygulamalardan örnekler verilmiş, üstyapıdaki fonksiyonu açıklanmış ve dizayn
kriterleri incelenmiştir. Ayrıca bu araştırmada, zemin ve altyapı şartlarını, filtrasyonu,
su kalitesini, yapım ve bakım konularını da içermektedir
Anahtar Kelimeler: Poroz Asfalt, Gözenekli, Geçirimlilik, Drenaj, Gürültü
TEŞEKKÜR

5
“ POROZ ASFALT ” adlı bitirme tezimin araştırmaları aşamasında emeği geçen
tez danışmanım Doç. Dr. Serdal TERZİ ‘ e, ilgi alaka ve yardımlarından dolayı Doç. Dr.
Serkan TAPKIN ‘a, İngilizce kaynakların Türkçeye çevrilmesinde bana yardımcı olan
Selin ÜNLÜ ’ye, maddi ve manevi destekleri için aileme teşekkür ederim.

6
İÇİNDEKİLER
ÖZET..................................................................................................................... i
TEŞEKKÜR ....................................................................................................... iii
İÇİNDEKİLER................................................................................................... iv
ŞEKİLLER LİSTESİ......................................................................................... vi
TABLOLAR LİSTESİ ..................................................................................... vii
1. GİRİŞ ................................................................................................................... 1
1.1.Genel Bilgiler ................................................................................................. 1
1.2.Çalışmanın Amacı ......................................................................................... 1
2. LİTERATÜR ÖZETİ ........................................................................................ 2
2.1 Geçirimli ( Poroz ) Asfalt Kaplamanın Tanımı ............................................. 2
2.2. Geçirimli ( Poroz ) Asfalt Kaplamanın Tarihçesi ......................................... 3
2.3.Dizayn Kriterleri ............................................................................................ 3
2.3.1. Zemin ve alt yüzey koşulları ................................................................ 5
2.3.2. Filtrasyonun yetersiz olduğu durumlar ................................................ 7
2.3.3 Su Kalitesi ............................................................................................. 9
2.4. Yapım Aşamaları ........................................................................................ 10
2.5. Geçirimli üstyapı nasıl çalışır? .................................................................... 12
2.6. Poroz Asfaltın Yapımını Etkileyen Faktörler ............................................. 15
2.6.1. Planlama Faktörleri ............................................................................ 15
2.6.2 Proje Faktörleri ................................................................................... 15
2.7. Poroz Asfalt Kaplama ve Dikkat Edilmesi Gereken Faktörler ................... 16
2.7.1. İnşaattan Önce ve İnşaat Sırasında Dikkat Edilmesi Gereken Fak-
törler ............................................................................................................. 16
2.7.2. İnşaattan Sonra Dikkat edilmesi Gereken faktörler ........................... 19
2.8. Poroz Asfalt Kaplamanın Avantajları ve Dezavantajları ............................ 19
2.8.1. Buz çözme ve donma sorunları ......................................................... 24
2.8.2. Kullanılmaması gereken yerler .......................................................... 24
2.9. Bakım .......................................................................................................... 25
2.10. Maliyet ...................................................................................................... 25
2.11. Gürültü ve Poroz Asfalt Kaplamanın Etkisi ............................................ 26
2.11.1.Trafiğin Gürültü Etkisi ................................................................... 26

7
2.11.2. Poroz Asfaltın Gürültü Azaltma Etkisi ......................................... 27
2.12.Drenaj ......................................................................................................... 29
2.12.1. Yüzey Drenajı ................................................................................ 33
2.12.2. Yeraltı Drenajı ................................................................................ 34
2.12.3. Altyapı Drenajı ............................................................................... 35
2.12.4. Geotekstiller ................................................................................... 38
3. MATERYAL VE METOD .............................................................................. 39
3.1. Bitümlü Bağlayıcılar Üzerine Uygulanan Deneyler ................................... 39
3.1.1. Penetrasyon Deneyi .......................................................................... 39
3.1.2.Yumuşama Noktası Deneyi ............................................................... 42
3.1.3. Parlama Noktası Deneyi .................................................................. 45
3.1.4. Parlama Noktası Deneyi Özgül Ağırlık Deneyi .............................. 47
3.1.5. İnce Film Halinde Isıtma Deneyi ...................................................... 50
3.1.6. Düktilite Deneyi ................................................................................ 52
3.1.7. Asfalt Emülsiyonlarının Depolanma Stabilitesi Deneyi ................. 54
3.1.8. Çözünürlük Deneyi ........................................................................... 56
4. SONUÇ............................................................................................................... 58
5. KAYNAKLAR .................................................................................................. 59

8
ŞEKİLLER LİSTESİ
Şekil 1- Taş dolgu yağmur suyunun taş şilte tabakasına ulaşması ...................... 4
Şekil 2- Ford Motor A.Ş.’deki Mustang Park alanı ............................................. 8
Şekil 3- Geçirimli ve standart asfalt ile yapılan kesimler. .................................... 9
Şekil 4- Poroz Asfalt Yapım Aşamaları.............................................................. 11
Şekil 5- Çatı olukları direkt olarak taban yüzeyi filtrasyon ............................... 14
Şekil 6- Kaplamada Drenaj Borularının ve Filtre Bezinin Yerleştirilmesi......... 17
Şekil 7- Filtre Tabakasının Serilmesi ................................................................. 18
Şekil 8- Çeşitli kaplama yüzeylerinde trafik gürültüsü ...................................... 21
Şekil 9 - Geçirimli Asfalt Kaplamanın Kesiti .................................................... 23
Şekil 10 - Dört Farklı Poroz Asfalt Kaplama İçin Gürültü Azalımı................... 27
Şekil 11- Poroz Kaplamalarda Seyir Hızı ile Gürültü İlişkisi ............................ 29
Şekil 12 -Drenaj Sisteminin Yerleşim Şeması ve Detayları............................... 32
Şekil 13 - ATPM Kullanılarak, Yarmada Tasarlanmış Bir Drenaj Sistem......... 36
Şekil 14 - Üstyapıda şişme ................................................................................. 37
Şekil 15 - Deney Düzeneği................................................................................. 43
Şekil 16 - Deneyin Sona Erişi............................................................................. 44
Şekil 17 - Sıvı ve Yan Katı Bitümlü Maddelerin Özgül Ağırlık Deneyi............ 48
Şekil 18 -Yüksek Viskoziteli Katran ve Asfaltların Özgül Ağırlık Deneyi ....... 49
Şekil 19 - Düktilite Deneyi................................................................................ 54

9
TABLOLAR LİSTESİ
Tablo 1- Filtrasyon özelliğinin su kalitesi üzerindeki faydaları.......................... 9
Tablo-2 Standart poroz asfalt karışımları........................................................... 13
Tablo 3- Gürültü Absorbsiyonu ......................................................................... 28

10
1.GİRİŞ
1.1. Genel Bilgiler
Son yıllarda farklı trafik ve iklim şartlarına uygun asfalt tabakaların
uygulanmasına yönelik performans esaslı asfalt kaplama türleri geliştirilmektedir.
Bunlardan birisi olan geçirimli asfalt kaplamalar, drenaj özeliğiyle yol yüzeyinde su
birikimini engelleyerek trafik güvenliğini önemli ölçüde arttıran ve boşluklu yüzey
dokusu nedeniyle trafik gürültüsünü azaltan stabilitesi yüksek bir asfalt tipidir
Geçirimli asfalt kaplamalar diğer standart asfalt kaplamalara (bitümlü sıcak
karışımlara) benzemekle birlikte suyun asfalt kaplama içerisinden geçebilmesi için
karşım içindeki ince agrega oranı-No30. Elekten geçen malzeme miktarı düşürülmüştür.
Geçirimli asfalt kaplamalar serildikten ve sıkıştırıldıktan sonra %15-20 gibi boşluk
oranına (poroziteye) sahiptir. Standart asfalt kaplamalarda boşluk oranı genellikle daha
büyüktür.( %3-5 civarı ) ve kaplamanın özellikle geçirimsiz olması istenir.
Geçirimli asfalt kaplama altında açık gradasyonlu, yaklaşık %40 boşluk oranına
sahip , temiz ve yıkanmış agrega tabakası bulunmaktadır. Yol yüzeyine gelen yağmur
suyu asfalt kaplama içerisine girdikten sonra taban zemini içerisine sızmadan veya
drenaj tesisine ulaşmadan önce üstyapı içerisinde geçici olarak depo edilmektedir.
Taban zemini ile üstyapı arasında filtre görevi yapan bir geotekstil tabakası bulunması
faydalıdır
1.2. Çalışmanın Amacı
Alanında ilk çalışmaların 1950 yıllarında İngiltere’ de yapıldığı poroz (geçirimli)
asfalt, boşluklu bir yapıya sahip olup, bol yağış alan özellikle büyük kentlerde,

11
metropollerde nüfusla birlikte artan trafik, altyapı, drenaj sorunları ve gürültü kirliliğine
karşı geliştirilen bir yol kaplama malzemesidir. İklimi ve topoğrafyası uygun olan
Avrupa ülkelerinin birçoğunda özellikle son yıllarda daha yaygın olarak
kullanılmaya başlanılan poroz asfalt, ülkemizde İstanbul E-5 Karayolunda
uygulanmıştır..
Karayolu yapısı ve üstyapı tipleri, üstyapıya gelen etkiler, bitümlü sıcak
karışım ve bitümlü sıcak karışım tipleri açıklanıp, genellikle drenaj amaçlı
kullanılan poroz asfaltın fonksiyonunun daha iyi anlaşılması açısından drenaj ve
drenaj sistemleri hakkında bilgi verildikten sonra, “poroz asfalt kaplama”nın
tanımı, tarihçesi, uygulanma kriterleri, avantaj ve dezavantajları, bakımı, maliyeti
konularına değinilerek bu kaplama türü tanıtılmaya çalışılmıştır. Daha sonra
kaplamada bağlayıcı unsur olan polimer modifiye bitüm kullanım amaçları ve
üretim şekli, örnek bir modifiye bitüm üretimi, üretim aşamaları, deneyleri ve deney
sonuçlarıyla birlikte sunulmuştur. Poroz asfalt kaplamanın kullanım amaçlarından biri
olan gürültü kirliliğine karşı geliştirilen iki örnek uygulamayla konu somutlaştırılmaya
çalışılmıştır. Yapılan bu literatür çalışmalarının ardından tezin konusu olan “poroz
asfaltın Türkiye’ de uygulanabilirliği” kaplamanın dizayn kriterleri de dikkate
alınarak; ülkemizin iklim, topoğrafya, zemin yapısı olarak irdelenmesi kapsamında
bir çalışma yapılmıştır. İklim özellikleri meteorolojiden alınan ülke genelinde iller
bazında istasyon değerlerinin irdelenmesiyle, zemin yapısı ile ilgili bilgiler ise,
Türkiye Jeoloji Haritası dikkate alınarak bölgelerde hakim zemin yapısı ve geçirimlilik
özelliklerinin değerlendirilmesi yoluyla kullanılmıştır.
Yapılan bu çalışma, poroz asfalt kaplamanın tanıtılması ve uygulanmasına
ışık tutabileceği düşünülen konularda literatür bilgilerinin ve yapılan uygulamaların
sunulması, bununla birlikte kaplamanın dizayn kriterleri referans alınarak, her bir
kriterle ilgi yapılmış ölçümleri içeren istatistiki verilerin temin edilip irdelenmesi
şeklindedir. Ayrıca kaplamanın bir bileşeni olan modifiye bitümün, şantiye
ortamında üretimi gözlemlenmiş ve üretim sonrasında bitüm üzerinde uygulanan
deneyleri içeren bir laboratuvar çalışması yapılmıştır. Altı adet numune üzerinde
uygulanan deneylerden
2.LİTERATÜR ÖZETİ

12
2.1 Geçirimli ( Poroz ) Asfalt Kaplamanın Tanımı
Geçirimli asfalt kaplama, yüzeyi ve alt temeli asfalt, çakıl ve kırılmış agregadan
oluşan, içindeki boşluk yüzdesi yüksek olan, yola gelen yağmur suyu veya eriyen
kar suyunun hemen kaplama tabakası içine girmesine ve suyun drenaj tesisine
ulaşmasından veya taban zeminine sızmasından önce üstyapı içinde geçici olarak
depo edilmesine imkan veren bir kaplama türüdür.
Geçirimli asfalt tabakasının diğer kaplamalardan farkı, serildikten ve
sıkıştırıldıktan sonra % 20 gibi fazla miktarda boşluk oranına (poroziteye) ve
daha büyük çapta agregaya sahip olmasıdır. Klasik yol kaplamalarında boşluk
oranı genellikle daha düşüktür (%3-5 gibi) ve kaplamanın özellikle geçirimsiz olması
istenir. Geçirimli kaplamada ise amaç bunun tersidir. [1].
2.2. Geçirimli ( Poroz ) Asfalt Kaplamanın Tarihçesi
Philadelphia’da 1970’li yıllarda ilk kez Franklin Enstitüsü tarafından geliştirilen
poroz asfalt kaplama, asfalttan suyun sızmasını sağlayabilmek için ince agrega
taneciklerinin (600  veya No: 30’dan küçük tanelerin) elenerek azaltıldığı klasik
bitümlü asfalt kaplama tipidir. Kaplamanın altına, uniform gradasyonlu, %40 boşluk
oranına sahip iyi yıkanmış temiz agregalardan oluşmuş bir taş şilte tabakası yerleştirilir.
Yağmur suyu asfaltın içinden geçer, bu şiltede tutulur ve yavaşça en alttaki toprak
zemine sızar. Toprak zemindeki küçük taneciklerin şilte içine sızmasını önlemek için bu
tabaka ile toprak zemin arasına filtre görevi yapan jeotekstil yerleştirilir. [2].
2.3.Dizayn Kriterleri
1970’lerin sonu, 1980’lerin başında ilk projenin dizaynında, poroz asfaltın iyi
performans göstereceğinden ve yaygın kullanılacağından bu kadar emin değildik. ilk
önce bir park yeri projesi, geçirimli üstyapı ile dizayn edildi, ancak ara yollar ile
bağlantı yolları klasik asfaltla kaplandı. Geçirimsiz kaplama bile teşkil edilen alanlar
dâhil, bütün park alanlarının altına granüler malzemeden yağmur suyu depolama /
filtrasyon şilteleri inşa edildi.
Büyük ölçüde depolama ve drene etme özelliğine sahip taş şiltenin bir alttemel
tabakası olarak uygulanması sonucu, poroz asfaltın zamanla klasik asfalt kadar iyi, hatta
daha iyi performans gösterdiği tespit edilmiştir. Sonraki dizaynlarda tüm yüzeyler poroz

13
asfaltla kaplanmıştır. Kaplamanın durabilitesi için uygun asfalt yüzdesinin çok önemli
olduğu anlaşılmıştır (ağırlıkça bitüm yüzdesi %5,75 ile %6 arası). Düşük bitüm
yüzdesinin kullanıldığı uygulamalarda, bazı yüzey aşınmaları ve sökülmeler
görülebilmektedir. Farklı durumlarda, kaplamanın soğuk hava koşullarında dayanımını
ve performansını artırmaya yönelik çeşitli ticari katkılar denenmiştir, ancak genelde
özel karışımlardan ve katkılardan kaçınılmıştır.
Üstyapının tekrar kaplanması, bakımının ihmal edilmesi veya tıkanması halinde
bile, yağmur suyunun kaplamanın altındaki şilte tabakasına ulaştırılması gerekmektedir.
Bu nedenle Şekil 1’de de gösterildiği gibi genellikle taşla teşkil edilmiş ve yüzeyi
kaplanmamış bir kenar oluşturulmaktadır. Ayrıca şilte tabakası içine döşenen delikli
boruların boşaltımı için toplayıcı hendekler kullanılmıştır.
Şekil 1- Yüzeyin yeniden kaplanması durumunda bile kenarda oluşturulan yüzeyi
kaplanmamış taş dolgu yağmur suyunun taş şilte tabakasına ulaşmasını sağlar.
Tüm bunlara ilaveten, şiltenin tıkanması ihtimali nedeniyle ( bu durum henüz hiç
olmamıştır), bu üstyapı kompozisyonu su baskınına karşı emniyetli bir şekilde dizayn
edilmiştir. Bir fırtına sırasında, alttaki şilte tabakasındaki su seviyesi yükseldiğinde,
üstyapının doygun hale gelmesine müsaade edilmemelidir. Bu nedenle, çıkışı girişinden
büyük olan toplayıcı havuzlar kullanılmıştır. Burada, taş şilte “bir yer altı drenaj
sistemi” olarak çalışır ve ayrı bir toplama havuzu ihtiyacını da ortadan kaldırır.

14
Bu sistemin yağmur suyu kontrolü ile ilgili komponentlerinin dizaynı, yağmur
suyu kontrolü ve hidrolik dizaynı konusunda ihtisas sahibi profesyonel mühendisler
tarafından yapılmalıdır. Sağanak yağmurda poroz asfaltın altındaki taş şilte “bir yeraltı
drenaj sistemi” olarak görev yapar ve suyun taşmasını önler. Taşmayı önlemek için
suyun toplanıp deşarjının sağlandığı sistemlere uygulanan aynı hesaplama yöntemi
burada da kullanılarak, suyun toplayıcı şilteye doğru yönlendirilmesi sağlanır.
Son olarak dizaynda, geniş bir arazi üzerine suyun sızmasına izin verilmesi
durumunda, iyi çalışan bir filtrasyon sisteminin dikkate alınması gerekmektedir. Biz
genellikle bir kural olarak, geçirimsiz alan ile filtrasyon alanı arasındaki oranı 5’e 1
olacak şekilde dizayn ederiz. Yani, 5 acr’lık geçirimsiz alandan akan yağmur suyu için
1 acr’lık filtrasyon tabakası gereklidir. Park yerleri, diğer geçirimsiz yüzeylere kıyasla
arazilerimizin büyük bir kısmını işgal ettiğinden dolayı, bu oranın sağlanmasında
nadiren sorun yaşanmıştır. [2].
2.3.1. Zemin ve alt yüzey koşulları
Bilindiği üzere, filtrasyon için uygun zemin koşulları gerekir. Tasarımcı, zemin
tipi, filtrasyon hızı, ana kaya derinliği, yeraltı su seviyesi gibi birçok faktörü
değerlendirmek zorundadır. Dizaynlarda kullanılan bazı yöntemler aşağıda verilmiştir.
En önemli faktör, geçirimli üstyapı filtrasyon sisteminin uygulanacağı arazinin dizayn
işlemi sırasında önceden dikkate alınmasıdır. Geleneksel yöntemlerde mühendisler,
suyu toplayıp yol gövdesi dışındaki kotu en düşük olan bir noktaya sevk eden yağmur
suyu sistemlerini dizayn ederler. Bu dizaynda, sanki bölgenin en ıslak yerinde, örneğin
bir nehrin veya bataklığın yanında zayıf zemin şartlarının olduğunu varsayarsınız.
Filtrasyon sistemi en iyi, eğimi yüksek arazilerde çalışır. Son dizaynların bazılarında
yağmur suyunun herhangi bir mesafeye kadar sevki yerine, geçirimli üstyapılarda dahil
olmak üzere arazi boyunca büyük ve küçük filtrasyon sistemlerinin bir arada
kullanıldığı sistemlerin uygulanmasıdır.
Alt yüzey drenajı için dizaynla ilgili bazı öneriler aşağıda verilmiştir:

15
 Uzun mesafelerde suyun borularla taşınmasını gerektiren sistemlerden
kaçınılmalıdır. Mevcut proje alanının drenaj imkânlarının araştırılması
gerekmektedir.
 Eskiden arazide kullanılan drenaj sistemleri ile geçirimli kaplama uygunluğu
gözden geçirilmelidir.
 Su taşkınlarının kaynağı dikkate alınarak, sedimantasyonu azaltan teknikler de
düşünülmelidir.
 Yeraltı su seviyesinin mevsime bağlı en yüksek derinliği, yüzeyin ana kayaya
olan derinliğini ve filtrasyon kapasitesi gibi zemin koşullarını belirlemek için
arazi deneylerinin yapılması ve buna göre dizayn edilmesi gerekir. Üstyapı
tabanı, yeraltı su seviyesinden 3 feet ve ana kayadan da 2 feet yukarıda olacak
şekilde teşkil edilmelidir.
 Aşırı toprak işlerinden (kazı ve dolgu) kaçınılmalıdır. Dizayn arazi kotuna
uygun olmalıdır. Ana kayanın üstünde yeterli kalınlıkta bir toprak düzeltme
tabakası teşkil edilmelidir.
 Sıkıştırılmış dolgularda filtrasyon olmaz.
 Yapım sırasında toprak zeminini sıkıştırmaktan kaçınılmalıdır.
 Arazi stabil olana kadar erozyon ve sedimentasyon kontrolü için önlemler
alınmalıdır. Yapım sırasında meydana gelecek sedimentasyon sızdırma
sisteminin çalışmamasına neden olabilir.
 Drenaj sistemi mümkün olduğunca geniş bir alana yayılmalı, arazide bir yerde
toplanmasından kaçınılmalıdır. En iyi kural geçirimsiz alan ile filtrasyon
alanının birbirine oranının 5:1 olmasıdır. (yani 5 acr’lık geçirimsiz alana karşılık
1 acr’lık filtrasyon alanı) Karbonatlı ana kayaların olduğu arazide daha küçük
bir oranın kullanılması daha uygun olacaktır.
 Sızdırma alanının altı düzgün bir dağılıma imkân tanıyacak şekilde
düzleştirilmelidir.
 Geçirimli üstyapının uygulanacağı arazinin eğimi %5’i aşmamalıdır. Kamyon
trafiğine açık dik arazilerde klasik kaplama tipleri kullanılmalıdır.
 Bu üstyapının yapımı başından sonuna kadar gözetim ve denetim altında
tutulmalıdır.

16
Herhangi bir filtrasyon sistemi dizayn edilmeden önce, zemin etüdü mutlaka
yapılmalıdır. Bu etüt iki aşamadan oluşur, ilk olarak, derinliği 6 ile 8 feet arasında
değişen derin bir çukur kazınır ve zemin koşulları gözlemlenir. Bazı tasarımcılar sondaj
yöntemiyle örnek alma yolunu tercih etmesine rağmen, biz bu yöntemin zemin
koşullarını fiziksel olarak gözlemleme ve tanımlama yolunun yerini alamayacağını
düşünmekteyiz. Sonraki adım ise, şilte tabakasının altındaki zeminde geçirgenlik
ölçümlerinin yapılmasıdır. Bu ölçümler infiltrometre okumalarının yanı sıra pek
bilimsel olmayan geçirgenlik deneyleri kullanılarak da yapılır. 0,1 inç/saat ile 0,5
inç/saat aralığındaki çok düşük geçirgenlik değerlerinin anlamı, filtrasyonun 2–3 gün
içinde yavaşça olması ve su kalitesini artırıcı ideal bir durumun yaratılmasıdır.
Karbonatlı kayaçlar gibi formasyona sahip arazilerde jeolojik yapı mutlaka dikkate
alınmalıdır. Bu durumda, sondajlama ve zemin penetrasyon radarı kullanılarak çok
detaylı bir inceleme yapılmalıdır. Genel kanının tersine, uygun şekilde dizayn edilmiş
filtrasyon sistemleri çukur oluşumuna neden olmazlar. En eski sistemlerimiz dahil
birçok dizayn sistemimiz karbonatlı araziler üzerinde uygulanmıştır. Çukurlaşmaların
olduğu toplayıcı sistemlerle donatılmış alanların bulunduğu yerlere bitişik arazilerde
filtrasyonu sağlayan geçirimli üstyapı sistemleri başarıyla uygulanmıştır. [2].
2.3.2. Filtrasyonun yetersiz olduğu durumlar
Her yerde filtrasyonun gerekli olmasına rağmen, arazi ve toprakların hepsi buna
uygun değildir. Bu durumlarda; geçirimsiz yüzeyleri azaltmak için veya su kalitesini
arttırma işleminin bir parçası olarak, geçirimli üstyapı dizaynı yapılmaktadır. Son
zamanlarda geçirimli bir üstyapı uygulaması olarak yapılan Philadelphia havaalanı
yanındaki John Heinz Vahşi Hayat Milli barınağında park sahaları, nemli ve yıllar
boyunca sürüklenen malzemelerle dolmuş, düşük kotlu bir arazi üzerinde
bulunmaktadır. Toprak suyu iyi drene edemediğinden, filtrasyonu sağlamak için alttaki
çakıl tabakasına kadar bir hendek açılmıştır. Buradaki park sahalarının öncelikli faydası,
bu değerli vahşi yaşam barınağında yeni geçirimsiz yüzeylerin oluşmasını
engellemektedir.

17
Michigan Dearborn’daki Ford Motor Şirketinin Rouge River İşletmesinde;
geçirimli üstyapı kullanımı, sürdürülebilirliğin sağlanması için Ford’un taahhüdünün
önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Orijinal imalat plenti, nemli ve düşük kotlu bir
alana kurulmuş ve bir yüzyıl için endüstriyel kullanıma açılmıştır. 1999’da, Ford,
ekilmiş bir seri nemli balçık arazinin yavaşça drene edilmesi için geçirimli park sahaları
inşa etmiştir. (Şekil 2 ve Şekil 3). Geçirimli kaplamanın altındaki tabakada toplanan
yağmur suları, yavaşça ekilmiş alanlara sızarak, bataklıklar üzerindeki bitkilerin
gelişmesi sağlanmıştır. Bu sistem özellikle su kalitesini artırmak için dizayn edilmiştir.
Örnek olarak “Mustang Sahası”’nı (çünkü bu saha imal edilmiş yeni Ford Mustang’ların
park alanı olmuştur) ele aldığımızda, çok iyi bir performans gösterdiği saptanmıştır.
Ford, yağmur suyunun sulanacak arazilere doğru drenajını sağlamak üzere geçirimli
üstyapı uygulamalarını planlarına dâhil etmiştir.
Şekil 2-Ford Motor A.Ş.’deki Mustang Park alanı geçirimli asfalt ile kaplanmıştır,
burada yağmur suyu yandaki bitkisel alana drene olur.

18
Şekil 3-Ford Motor A.Ş.’deki park alanında geçirimli ve standart asfalt ile yapılan
kesimler. [2].
2.3.3 Su Kalitesi
Elde edilen verilerin, su içinde bulunan katı parçacıklar ve metaller ile yağ ve greslerin
çok yüksek bir oranda sudan ayrıldığını göstermesine rağmen, geçirimli üstyapı sistemlerinde
sınırlı sayıda veri örneği mevcuttur. (Tablo 1) [2].
Tablo 1-Geçirimli üstyapının filtrasyon özelliğinin su kalitesi üzerindeki faydaları
Su Kalitesi
Parametreleri
Uygulanan filtrasyon tipi
Hendek Hendek
Geçirimli
üstyapı
Geçirimli
üstyapı
Ayırmadaki
ortalama verim
TSS %90 - %95 %89 %91
TP %60 %68 %71 %65 %66
TN %60 - - %83 %72
TOC %90 - - %82 %86
Pb - - %50 %98 %74
Zn - - %62 %99 %81
Metaller %90 - - - %90
POROZ ASFALT
STANDART ASFALT

19
Bakteriler %90 - - - %90
BOD %75 - - - %75
Cd - - %33 - %33
Cu - - %42 - %42
TKN - %53 - - %53
Nitratlar - %27 - - %27
Amonyaklar - %81 - - %81
2.4. Yapım Aşamaları
Drenajın sağlanması için uygulanan sistemlerdeki başarısızlıkların hemen hemen
tek nedeni dizayn ve yapım çalışmalarındaki zorluklar ve yapılan hatalardır. Bu durum
geçirimli üstyapının yanı sıra diğer drenaj sistemi uygulamaları için de geçerlidir.
Üstyapı tabanının sıkıştırılmasındaki dikkatsizlik, zayıf erozyon kontrolü ve düşük
kalitedeki malzemeler bozulmaların nedenleridir. Bunu önlemek için, arazi ve zeminin
korunmasına ve oluşturulacak sisteme ilişkin detaylı şartnamelerin önceden hazırlaması
gerekmektedir.
Her projede, zeminin ağır ekipmanla sıkıştırılmaması gerektiği, içinde toprak
bulunduran suların kaplamanın üzerinden akmasının önlenmesi ve temiz granüler
malzemelere olan ihtiyaç gibi konular yapımdan önce müteahhitle yapılan bir toplantıda
ele alınmaktadır. Ayrıca proje uygulama yöntemi formen ile karşılıklı olarak yeniden
gözden geçirilmektedir. Yapım esnasında, sürekli arazide durularak yapım çalışmaları
yakından takip edilmekte ve gerektiğinde müdahale edilmektedir. Herhangi bir drenaj
sistemi uygulamasının başarısı, tasarımcının yapımda aktif rol almasıyla gerçekleşir. Bu
yaklaşımla başarısızlık önlenmesine rağmen, diğer drenaj uygulamalarında karşılaşılan
sorunların çoğunun nedeni yapım problemleridir. Çoğunlukla başarısızlık müteahhitten
veya zayıf zeminden kaynaklanmamaktadır, sorun, uygulama yöntemlerine ilişkin özel
bir yapım rehberinin olmamasıdır.
Yapımın sürdürüldüğü araziler doğası gereği kirli alanlar olduğu için, poroz
asfalt uygulamasının inşaatın son aşamasında yapılmasının daha uygun olduğuna karar
verilmiştir. Böylece problem oluşma riski azaltılmaktadır. Birçok projede; taş şiltenin
oluşturulacağı kesimde üstyapı tabanının nihai kotundan itibaren 6 inç’lik kısım

20
kazınarak oluşturulan boş havza geçici bir çökeltme havuzu veya yağmursuyu toplanan
bir sanat yapısı gibi işlev görür. Ağır ekipmanların zemini sıkıştırmasının önlenmesi
için gerekli tedbirlerin alınmasına mutlaka dikkat edilmelidir, ancak madde çökelmesi
oluşabilir. Projenin daha sonraki safhalarında, biriken çökelti sıyrılır ve taban nihai kota
kadar kazılır ve geçirimli üstyapı sistemi inşa edilir. Bu işlemle, yapım esnasında ayrı
bir çökeltme havuzu ihtiyacı da ortadan kalkmış olur.
Şekil 4-Poroz Asfalt Yapım Aşamaları

21
1. Geçirimli kaplamanın altına yerleştirilecek olan filtrasyon şiltesinin tabanı, zemin
sıkışmasına neden olan ağır ekipmanlar kullanılmadan kazınmalı ve ince tesviye elle
yapılmalıdır.
2. Eğer filtrasyon şilteleri arasında toprak setler varsa bu kademeler kazıma sırasında
yerinde bırakılmalıdır. Eğer yapım sırasında stabilite sağlanmışsa, bu kademeleri
sıkıştırmaya gerek yoktur.
3. İnce tesviye işleri tamamlandıktan hemen sonra yüzeyin üzerine dokunmamış
jeotekstil serilir.
4. İyi yıkanmış düzgün gradasyonlu agregalar ile bir su toplama ortamı olan şilte
tabakası oluşturulur.
5. Poroz asfalt, klasik asfalt gibi serilir.
6. Yapım bitikten sonra yağmur yağana kadar yüzey klasik asfalt gibi gözükür. Bu
filtrasyon şilteleri park alanlarının altını tamamen kaplar ve kaplamanın bozulma riskini
minimuma indirger. [2].
2.5. Geçirimli üstyapı nasıl çalışır?
Tablo 2’de gösterildiği gibi, poroz asfalt karışımlarda ince malzeme miktarı
klasik asfalt karışımlara oranla çok daha azdır ve bu iyi bir eleme işlemiyle sağlanır.
Poroz asfaltın bütün diğer üretim işlemleri klasik asfaltla aynıdır ve standart bir asfalt
plentinde karıştırılabilir. İnce tanelerin az olması asfaltı geçirimli yapar ve suyun fark
edilemeyen gözeneklerden kaplamanın altına geçmesine imkân tanır. (konuyu
bilmeyenlerin, doğru yapılmış geçirimli bir üstyapıyı klasik üstyapıdan ayırmaları
oldukça zordur.) Bu tür karışımların, gürültüyü azaltmak ve kayma direncini artırmak
için kullanılabilecek üstyapı tipleri konusunda araştırma yapan çeşitli eyaletlerin
ulaştırma kurumlarınca geliştirilmiş birkaç çeşidi mevcuttur. Yağmur suyunu kontrol
altına almak için Tablo-2’de belirtilen gradasyona sahip karışımdan en iyi performans
elde edilmiştir.

22
Tablo-2 Standart poroz asfalt karışımları
ABD Standart Elek
Boyutu
% Geçen
1/2" 100
3/8” 95
No.4 35
No.8 15
No.16 10
No.30 2
Ağırlıkça bitümlü bağlayıcı yüzdesi %5,75 ile %6 arasındadır
Kaplamanın altında inşa edilen uniform gradasyonlu taş şilte ( elenmiş),
1,5 inc ile 2,5 inç arasında, örneğin ASSHTO No.3 gibi, iyi yıkanmış taştan
oluşturulmaktadır. Lokal olarak malzemenin teminine bağlı olarak, daha büyük
veya küçük boyuttaki taşlar kullanılabilir. Önemli olan taşların düzgün
gradasyonlu (maksimum boşluk için) ve iyi yıkanmış olmasıdır. Agregalar
arasındaki boşluk yağmur suyu için önemli bir depolama hacmi sağlar.
Agregadaki toz veya kirler boşlukları tıkayarak serbest drenaja engel olabilir, bu
nedenle kirli agregaların kullanılmasından mutlaka kaçınılmalıdır.
Taş şilte kalınlığı, yağmur suyu depolama ihtiyacına, don derinliğine ve
arazi kotuna bağlı olarak genellikle 18 inç ile 36 inç arasındadır. Bu derinlik,
kaplama için önemli yapısal fonksiyonu olan bir temel oluşturur. Sonuç olarak,
poroz asfaltta, klasik asfalt tiplerinde karşılaşılan çatlama ve çukur oluşma
problemlerine çok az rastlanır.
Taş şiltenin altı belli bir seviyeye kadar kazınarak, sıkıştırılmadan
bırakılır. Böylece suyun, alttaki zeminin tüm tabakalarına kadar sızması ve
dağılması sağlanır. Zeminin sıkıştırılması sızdırmayı önler, bu yüzden kazıma
sırasında sıkıştırmayı önleyici tedbirlerin alınması gereklidir. Taş şilte altına
geçirimli olmayan dolgu malzemeleri konulmamalıdır. Şilte altına yerleştirilen

23
örgüsüz bir jeotekstil tabakası tabandan küçük toprak tanelerinin granüler
tabakaya geçmesini önlerken, suyun zemine kadar sızmasını sağlar. Tipik bir
poroz asfalt uygulamasına ilişkin inşaat aşamaları bir seri fotoğrafla aşağıda
gösterilmiştir.
Geçirimli kaplamanın altındaki şilte, çoğunlukla bitişiğindeki binaların
çatıları ve yollar gibi geçirimsiz yüzeyler için yağmur suyu kontrolünü
sağlayabilmektedir. Bunu sağlayabilmek için bu tür yüzeylerdeki yağmur
suyunun taş şilteye ulaşması sağlanır ve suyu araziye eşit olarak dağıtmak için
şiltenin bir ucundan öbür ucuna kadar delikli borular yerleştirilir. (Şekil 5 )
Şekil 5 - Çatı olukları direkt olarak taban yüzeyi filtrasyon şiltesine bağlanabilir.
A. Yağan yağmur çatı olukları aracılığıyla toplayıcı şilteye ulaşır.
B. Geçirimsiz alanlardan çimenlik alanlara taşan yağmur suyu şilte tabakasında
toplanır.
C. Geçirimli kaplamanın üzerine yağan yağmur direkt olarak toplayıcı şilte
tabakasına sızar.

24
D. %40 boşluk oranına sahip taş şilte yağmur suyunu toplar. Tabakanın içinde
bir ucundan öbür ucuna kadar döşenmiş delikli borular geçirimsiz yüzeylerden
gelen yağmur suyunu tabaka boyunca eşit olarak dağıtır.
E. Taş şilteden zemine sızan yağmur suları yeraltı suyuna karışır. [2].
2.6. Poroz Asfaltın Yapımını Etkileyen Faktörler
Kaplamanın yapımını etkileyen faktörler, planlama faktörleri, proje
faktörleri, inşaat faktörleri olmak üzere üç grupta toplamak mümkündür
2.6.1. Planlama Faktörleri
Asfaltın uygulanmasından önce, kaplamanın geçirgenliğinin, yük taşıma
kapasitesinin, don kabarma direncinin, şişme ve büzülmesinin belirlenebilmesi için
zemin etüdü yapılır. Geçirimli asfalt kaplama için, A ve B geçirgenlik sınıfındaki
zeminler, C geçirgenlik sınıfındaki zeminlere göre daha uygundur. Ayrıca bu tip
üstyapılarda yağışların özelliklerinin de dikkate alınması gerekir. Kendisine karşı
korunulması gereken yağış olaylarının sıklığının, tekrarlanma periyodunun seçimi,
sağlanacak korunma derecesi ile suyun zeminden ne kadar hızlı sızacağı bulunur. Taban
zeminindeki minimum sızdırma oranı 0,70 cm./saat, bütün filtre sistemi için 1,30
cm/saat olmalıdır.
Poroz kaplamanın çevresine, hem inşaatın öncesinde hem de inşaat
sırasında, yağmuru ve çöküntü maddelerini, inşaatın yapıldığı yerden tamamen uzak
tutması için, servis yolları yapılır. Servis yollarının tasarımı da, geçirimli asfalt
kaplamayla birlikte planlanmalıdır. Ayrıca, poroz kaplamanın serileceği yerlere de,
ağır iş makineleri konmamalıdır. Ağır makineler, zemini sıkıştırır ve zeminin
geçirimliliğini azaltır. [1].
2.6.2 Proje Faktörleri
Geçirimli asfalt kaplamanın eğimi %5’i aşmamalıdır, hatta mümkün olduğu
kadar düz olması en uygunudur. Çünkü eğim arttırılırsa gelen sular geçirimli tabakanın
içine girmeden önce, eğimden dolayı kaplamanın en düşük noktasında birikecek
ve göllenmeler oluşacaktır. Eğer, uygulanan yerlerde düşük noktalar arttırılırsa,

25
suyun birikim tabakasından daha hızlı akması için, su toplama yerlerinin
yapılması gerekli olur.
Birikim tabakasının derinliği, bünyesinde biriken suyu, minimum 12 saat,
maksimum 72 saatte (önerilen 24 saattir) drene edilebilecek büyüklükte
projelendirilmelidir. Ayrıca tabakaların kalınlığı, öngörülen trafiği taşıyabilecek
özellikte olmalıdır.
Eğer don-tesir derinliği, kaplama ve birikim tabakasının kalınlığından daha
derindeyse ve bundan dolayı taban zemininde donma şişmesi için tehlike varsa, donma
bölgesinin altına ulaşılabilmesi için, birikim tabakasına malzeme eklenmesi
gerekir.[1].
2.7. Poroz Asfalt Kaplama ve Dikkat Edilmesi Gereken Faktörler
Bu faktörleri inşaat öncesi ve inşaat sırasında ve inşaattan sonra olarak iki başlık
altında toplamak mümkündür.
2.7.1. İnşaattan Önce ve İnşaat Sırasında Dikkat Edilmesi Gereken Faktörler
Tasarımı yapılmış poroz asfalt bir kaplamanın yapımı aşamasına
gelindiğinde diğer kaplamalardan farklı olarak dikkat edilmesi gereken bazı yapım
teknikleri ve yapım öncesi alınması gereken tedbirler bulunmaktadır. Bunların
uygulanması kaplamanın stabilitesi açısından büyük önem taşımaktadır.
1. İnşaatın yapılacağı araziye reglaj yapılmadan önce, geçirimli kaplama için
planlanan alanda, ağır iş makinelerinin taban zeminini sıkıştırması
engellenmelidir. Bunun için inşaat sahası bariyerlerle çevrilebilir.
2. Geçirimli kaplama yapılıncaya kadar, arazideki suyun inşaat sahasından uzak
tutulması için, servis yollarına ihtiyaç vardır.
3. Taban zemini, paletli ve büyük lastikli makineler kullanılarak kazılabilir.
Zemin sıkıştırılırken, zeminin sızdırma yeteneğini azaltmaması için, dar
lastikli makinelerden kaçınılmalıdır.

26
4. Hafriyat tamamlandıktan sonra, kaplamanın yanlarına ve filtre tabakasının
veya birikim tabakasının altına, taban zeminin yukarı doğru kaynamasını önlemek
için, filtre bezi serilmelidir. ( Şekil 6 ) Bezin birbiri üstüne binen katlama
yerleri, aynı hizada olmalıdır.
Şekil 6- Kaplamada Drenaj Borularının ve Filtre Bezinin Yerleştirilmesi
Temizlenmiş ve yıkanmış, düzgün gradasyonlu 4,0 - 7,0 cm. dane çaplı
agregalar kazılan haznenin içine yerleştirilir ve birikim tabakası, temel tabakası
şeklinde plaklı sıkıştırıcılarla hafifçe sıkıştırılır. Agregaların kesinlikle yıkanması
gerekmektedir. Çünkü yıkanmamış agregadaki çöküntü (tortul) maddeler, zemin
ile filtre tabakası arasındaki filtre bezinin tıkanmasında, önemli derecede sorun
yaratmaktadır. Bu tabakanın minimum kalınlığı yaklaşık 20 cm. olmalıdır. Bu
değer, projelendirmedeki etkiler göz önüne alınarak arttırılabilir.
5. Dane çapı 12,5 mm. kırılmış agregadan oluşan 2,5 – 5,0 cm. kalınlığındaki
tabaka (filtre tabakası), temel tabakasının veya birikim tabakasının üzerine
yerleştirilir ve projeye göre el ile tesviye edilir. Şekil 7’de serilmiş filtre tabakası
görülmektedir.

27
Şekil 7- Filtre Tabakasının Serilmesi
6. Filtre tabakasının üzerine geçirimli asfalt tabakası (6,5–10,0 cm. kalınlığında)
uygulanır. Fakat bu uygulama sadece hava sıcaklığının 10°C’nin üstünde
olduğu durumlarda ve yüzeye serme derecesi 110 – 130 °C arasında olduğu
durumlarda yapılır. Eğer işlem bu dereceler arasında uygulanmazsa, asfalt
vaktinden önce sertleşir. Bu durum ise, hem asfaltın kırılmasına yol açar
hem de sızdırma kapasitesinin kaybına neden olur.
7. Kaplamada kullanılacak asfaltın, kaplamanın toplam ağırlığının yaklaşık %
5,75–6,00’sı oranında olması istenir. Burada kullanılacak alt limit, agregaları
saran bitüm tabakasının yeterli kalınlıkta olması ve birbirlerine bağlanmasının
sağlanmasını; üst limit ise, kullanım sırasında bitüm miktarının, kaplamanın
drenajını engellemeyecek şekilde olmasının ifadesidir.
8. Kaplamanın sıkıştırılması 8-10 tonluk silindirlerle yapılmalıdır. Geçirimli
asfalt kaplama için normalde bir veya iki silindir geçişi yeterlidir. Çünkü
daha çok yapılan sıkıştırma, açık gradasyonlu asfalt karışımının sızdırma
kapasitesini azaltabilir.
9. Silindiraj tamamlandıktan sonra, kaplamanın uygun şekilde sertleşebilmesi için
minimum bir gün araç trafiğine izin verilmemelidir. [1].

28
2.7.2. İnşaattan Sonra Dikkat edilmesi Gereken faktörler
Yapım öncesi ve yapım sırasının dışında yapım sonrasında da poroz asfalt
kaplama için bazı düzenlemeler yapılmalıdır. Bunlardan bazılarına aşağıda birkaç
madde halinde değinilmiştir.
1. Alanın etrafındaki araziye çim kaplanabilir. Böylelikle dışarıdan
gelebilecek çöküntü maddelerin kaplamaya girmesi önlenebilir.
2. Kaplamanın uygulandığı yerde, ağaçlandırma işlemi tamamlandıktan sonra,
geçici servis yolu kaldırılır.
3. Araçların çamurlu lastiklerle kaplamaya girmesini önlemek için işaretler
konmalıdır. Eğer çamurlu araçların girişi engellenemezse geçici bir irtibat
yolu kurulmalıdır.
4. Buzun ve karın, geçirimli kaplamanın üzerinden diğer kaplamalara göre daha
hızlı erimesine rağmen, yine de buzun ve karın erimesi için buz-giderici
bileşimler uygulamalar gerekebilir. Bu durunda kum ve kül kesinlikle
kullanılmamalıdır çünkü; bunlar kaplamanın tıkanmasına neden olabilir. [1].
2.8. Poroz Asfalt Kaplamanın Avantajları ve Dezavantajları
Yol yapımında stabilitenin sağlanması açısından en önemli konulardan biri
suyun drenajıdır. Gerek yüzey suyunun gerekse yer altı suyunun yol yapısından
drene edilmesi yüksek maliyetlere sebep olmaktadır. Drenaj amaçlı olarak
geliştirilen, geçirimli zeminler üzerine inşa edilen poroz asfalt kaplamada su,
boşluklu yapı üzerinden drenaj tesislerine gerek duyulmadan yapılmaktadır. Bunun
yanında kaplamanın sağladığı şu avantajlardan da söz etmek mümkündür:
1. Kaplamada %20’yi bulan orandaki hava boşlukları, yüzey suyunun, hızla yol
yüzeyinden alt tabakalara doğru drene olmasını sağlar. Böylelikle, yol yüzeyinde
su birikintileri ve göllenmeler olmayacağından ve gece sürüşünde, yol
yüzeyinde aynalama etkisi oluşmayacağından, şerit çizgileri ve trafik

29
işaretleri daha kolay görülebilir, yansıma sebebiyle oluşabilecek kazaların
önüne geçilebilir.[29].
2. Islak yollarda kaplamanın yüzeyinde oluşan su filmi sebebiyle taşıt
tekerleğinin yola değme alanı pratik olarak sıfır olduğu zaman kızaklama
oluşur. Geçirimli kaplamalarda yağış suyu kaplamanın boşluklarında kolayca
ilerleyebildiği için, yol yüzeyinde, tekerlek lastiğinin altında yeterli aderans
sağlayacak birden fazla kuru agrega bulunur. Bundan dolayı, normal hızlarda,
geçirimli kaplamalarda kızaklama riski oluşmaz.
3. Klasik kaplamalarda yağmurlu havalarda araçlar tarafından etrafa sıçratılan
sular hem yoldaki görüş koşullarını bozar hem de yolun çevresindekiler
için rahatsız edici sonuçlar yaratır. Geçirimli kaplamalarda, yol yüzeyi kuru
olduğundan bu sorun ortadan kalkar.
4. Yüksek hızlarda taşıtların lastiklerinin yolu kavrama derecesi yolun
pürüzlülüğüne bağlıdır. Pürüzlü bir yüzey, yol ile temas sonucunda
lastiklerde deformasyon meydana getirerek kavramayı arttırır. Geçirimli
kaplamalarda, boşluklar kaplamaya büyük bir pürüzlülük kazandırdığından,
yüksek hızlarda kaymaya, savrulmaya karşı direnç sağlanır ve yol güvenliği
arttırılır .
5. Özellikle yüksek hızlı yollarda taşıt içindeki ve özellikle taşıt dışındaki
gürültü seviyesi diğer kaplama türlerine göre daha düşüktür. Şekil 8’de 80
km/saat’lik hızda, taşıtın içindeki ve dışındaki gürültünün, kaplama türüne bağlı
olarak değişimi verilmiştir. [1].

30
Şekil 8- Çeşitli kaplama yüzeylerinde Herne –OBSI (CPX) trafik gürültüsü
A.B.D. ekibi sonuçları – Ekim 2007[4].
6. Yağışlı havalarda sürücülerin çoğu yavaşladığı için ve geçirimli kaplamalarda hız
azaltılması klasik kaplamaya göre daha düşük olduğu için, geçirimli asfalt
kaplamada seyir hızı ve kapasite daha yüksektir.
7. Yağışlı havalarda düşük hızda seyire gerek kalmadığından, araçların yakıt
tüketiminde az da olsa tasarruf sağlar .
8. Islak yollarda trafik kaza riski fazla olduğu için bu kaplama trafik kazalarının
azalmasını sağlayabilir.
9. Geçirimli kaplamalar yüksek boşluk oranına sahip olmalarına karşın, plastik
deformasyona karşı dirençleri yüksektir. Bugüne kadar yapılan bu tip
kaplamalarda tekerlek izinin oluşmadığı gözlenmiştir.
10. Bu asfalt türünde, çevre problemi oluşturan ömrü bitmiş araç lastiklerini,
bitümlü bağlayıcıların içinde karışım olarak kullanılarak ortadan
kaldırılabileceği gibi geçirimli kaplamaların ömrünü de uzatabilir. [1].

31
Bu kaplama türünün boşluklu bir yapıya sahip oluşu, aynı zamanda bazı
dezavantajları da beraberinde getirmiştir. Bunlardan bazılarına değinilecek olursa:
1. Geçirimli üst yapılarda, boşlukların zamanla çöküntü malzemesi ile dolması
sonucu, kaplama geleneksel üstyapılar gibi davranmaya başlar. Bu tıkanan
boşluklar, basınçlı yıkamayla temizlenebilir; fakat katı tıkanma meydana gelirse,
boşluklar açılmaz ve tek alternatif; tıkanmış yüzey kaldırılarak yeni malzeme
döşenmesidir. Bu nedenle, geçirimli asfaltın tahmini ömrü yaklaşık 8 yıldır,
normal standart asfaltın ise 20 yıldır.
2. Geçirimli kaplamada, hava boşluğu olduğu için, kış şartlarında yol yüzeyinin
sıcaklığı, diğer kaplama türlerine göre 1-2 °C düşük olur. Bu durumda
kaplamanın yüzeyi, don olayına ve kar tutmasına daha elverişli olur, yüzeyi
çabuk donar ve erir. Bugüne kadarki denemelerde buzlanmayı yok etmek
için 2-3 kat daha fazla tuza gereksinim duyulduğu; bunun da, kışlık bakım
harcamalarını fazlasıyla arttırdığı anlaşılmıştır.
3. Bu kaplama türünde bir başka tehlikeli durum da, yağmurdan sonra çok soğuk
durumlarda oluşan ve "mantarlaşma" olarak bilinen olayın meydana
gelmesidir. Boşlukların içindeki sular donduklarında genişlerler, yol yüzeyinin
üzerinde buzlanma oluştururlar. Tuzlama böyle durumlarda etkisizdir ve yol
oldukça tehlikeli olabilir.
4. Geçirimli kaplamalarda cilalanmaya, aşınmaya ve darbeye daha dayanıklı
agrega kullanılması gerektiğinden, özel bağlayıcı (modifiye bitüm, katkılı
bitüm) kullanmak gerektiğinden ve karıştırma sıcaklığına, hava sıcaklığına
ve nem durumuna duyarlılık gerektiğinden, kaplamanın birim maliyeti normal
asfalta göre %35 oranında daha fazladır. Ayrıca yol yüzeyi çizgi ve işaret
malzemelerinin bir kısmı, boşluklardan içeri girdiği için, daha fazla malzeme
kullanmak gerekir. Bu da kaplamanın yapım maliyetini arttırır.
5. Asfaltın drene edilebilmesi için kullanılan açık kanallarda, kanalların
temizliğine büyük önem gösterilmelidir. Birikmesine izin verilen pislik ve

32
molozlar, ızgaralardan drenaja engel olur ve yolların düşük noktalarında su
baskınlarına neden olur.
Şekil 9 - Geçirimli Asfalt Kaplamanın Kesiti
Sonuç olarak özetlenecek olursa; Şekil 9’da da gösterildiği gibi, geçirimli
asfalt kaplama; en üstte geçirimli asfalt tabakası karışım dizaynı iklim koşullarına,
kalınlığı taşıdığı trafik hacmine göre, onun altında filtre tabakası tortu maddelerinin
alt tabakalara geçişini önlemek maksadıyla, birikim tabakası suyun depo edildiği ve
alınan yağmur suyu miktarı ve don tesirine göre kalınlığının planlandığı ve daha altta
zemin veya alt temel malzemesinden oluşan ve yaklaşık olarak şekilde ifade edilen
kalınlıklarda inşa edilen bir yapıdır.
Bir yerde poroz asfalt kaplama yapımına karar verilmişse önce kaplamayı
oluşturan tabakaların kalınlıklarının tasarlanması için o bölgedeki yağışların
karekteristiği, tekrarlanma periyodu bilinmelidir. Yapı 24 saatte suyu drene edebilecek
şekilde tasarlanmalıdır. Zeminin geçirimliliği dikkate alınarak birim zamanda
drene edilmesi gereken su miktarına göre belirlenen kalınlık o bölgedeki don
derinliklerine de bakılarak gözden geçirilir. Don derinliği kalınlıktan fazlaysa kalınlık
arttırılır.
Yapıma başlamadan önce inşaat sahası yağmur sularından, zemini
sıkıştırabilecek makine giriş çıkışlarından korunacak şekilde düzenlenip irtibayı
sağlayacak servis yolları yapılır. Zemini sıkıştırmayacak paletli ya da büyük tekerlekli
makinelerle kazı yapılır, hafriyat tamamlandıktan sonra filtre ya da birikim tabakasının

33
altına geotekstil filtre bezi katlama yerleri aynı hizada olacak şekilde yerleştirilir.
Temizlenmiş ve yıkanmış düzgün gradasyonlu agregalar haznenin içine yerleştirilir ve
plaklı sıkıştırıcılarla hafifçe sıkıştırılır. Birikim tabakasının üzerine 12,5 mm’lik
agregalardan oluşan filtre malzemesi yerleştirilip el ile tesviye edilir. En üste
asfalt tabakası serilir. Bu serim sırasında hava sıcaklığı10oC’nin üstünde,
malzeme serim sıcaklığı 110-130o C arasında, karışım bitüm oranı %5,75-6,00
arasında olmalıdır. Serim sonrasında 10’tonluk silindirlerle 1-2 kez sıkıştırılıp en
erken 1gün sonra trafiğe açılmalıdır. Yapım tamamlandıktan güzergah çevresi
dışardan gelen çöküntü maddelerini engellemek amaçlı çimlendirilebilir. Yalnız bu
işlem tamamlanmadan servis yolları kaldırılmamalıdır. [1].
2.8.1. Buz çözme ve donma sorunları
En çok sorulan sorulardan bir tanesi de don durumundaki endişelerle ilgilidir.
Donma çok soğuk iklime sahip bölgelerde bile sorun olmamıştır. Geçirimli kaplamanın
ilk uygulamalarını yapan kuruluşların, bu kaplama yüzeylerinde kar küreme makinasına
çok az ihtiyaç duyduklarını belirttiklerinde, oldukça şaşırmıştık. Kaplamanın içine sızan
su, kaplama altındaki yeterli boşluk oranına sahip taş şilteye geçer, böylece kaplama
yüzeyinde herhangi bir kabarma veya bozulma oluşması önlenmiş olur ve yüzeyde buz
oluşumu nadiren görülür. Geçirimli yüzeyler, insanlar ve araçlar için geleneksel
asfaltlara kıyasla daha fazla sürtünme sağlarlar. Bu üstyapı sisteminde herhangi bir don
problemiyle karşılaşılmamıştır
Buz eritme işlemi sırasında kum ve çakılın kullanılmasının geçirimli yüzeylere
zarar verdiği açıktır. Ayrıca buz çözücü olarak tuz kullanılabilir ve gerektiğinde
yüzeyde küreme yapılabilir. Birçok yerde tuza olan ihtiyacı ortadan kaldırmak için hafif
küreme yapıldığı ve yüzeyde kalan karın da hızla asfaltın içine süzüldüğü görülmüştür.
Buz çözücü tuzların neden olduğu yeraltı suyu ve toprak kirliliği böylece
önlenmektedir[2].
2.8.2. Kullanılmaması gereken yerler
Geçirimli kaplamalar eğimi %6’dan daha büyük olan araziler için tavsiye
edilmez. Avrupa’da belli bir dereceye kadar uygulanmasına rağmen, biz eğimli yollarda
bu malzemeyi kullanmayız. Ayrıca, zararlı maddelerin yeraltı suyuna karışabileceği ve
yeraltı suyu kirliliğine neden olacağı yerlerde de bu üstyapı tipi uygulanmamaktadır.

34
Bu durumlarda (ağır vasıtaların durduğu ve ağır endüstri bölgeleri gibi), filtrasyondan
önce suyun kalitesini artırmak için bazı arıtma sistemleri uygulanır (filtreler ve ıslak
zeminler gibi). Filtre edilen suyun zararlı madde içerme olasılığı mutlaka gözden
geçirilmeli ve sistem içinde gerekli tedbir alınmalıdır. Son olarak, bireysel kullanım
amacıyla yapılan yollar (evin garajı ile cadde arasındaki yol) gibi alanlarda genellikle
bilinçsizce yüzeyin kaplanması nedeniyle, özel itina gerektiren poroz asfaltın
kullanılmasından kaçınılmaktadır. [2].
2.9. Bakım
Bütün geçirimli kaplama yüzeylerinin yılda iki kez endüstriyel vakumlu süpürge
ile süpürülmesini tavsiye ederiz. Maalesef, birçok drenaj yapılarının rutin bakım
işlemleri gibi, bu tavsiye de genellikle göz ardı edilir veya unutulur. Ancak yine de
düzenli bakımlar yapılmamasına rağmen, bu üstyapı sistemleri işlevine devam
etmektedir. Rutin olarak yoğun yağışlı havalarda inceleme yapmak üzere gözlemciler
gönderilerek durum tespiti yapılmaktadır.
Bitişik alanlardan veya çatı yüzeylerinden akan sular geçirimli kaplamanın
altındaki filtrasyon şiltesine aktarılması halinde, bu sularla birlikte yatağa taşınan
sedimentin veya aşınmalardan kaynaklanan kum malzemenin miktarını azaltmak için
bir kutu menfez veya başka bir sanat yapısı kullanılır. Ayrıca bu sanat yapısında biriken
sedimentin ve malzemenin düzenli olarak temizlenmesi gerekir. [2].
2.10. Maliyet
Geçirimli kaplamaların maliyeti klasik kaplamaların maliyetinden fazla değildir.
Yapım aşamaları düşünüldüğünde, poroz asfaltın maliyeti yaklaşık klasik asfaltın
maliyetiyle aynıdır. Kaplamanın altındaki taş şilte, klasik sıkıştırılmış alttemelden daha
pahalıdır; ancak bu maliyet farkı, geçirimli üstyapılarda drenaj amaçlı yerleştirilen
yağmur suyu boruları ve kanalların azaltılmasıyla dengelenmektedir. Ayrıca, geçirimli
üstyapılar arazinin topografyasına uygun şekilde dizayn edildiği için, yapım sırasında
genellikle daha az toprak işi ve kazı gerektirirler.
Drenaj sistemlerinin ortadan kaldırılmasıyla sağlanan maliyet tasarrufları göz
önüne alındığı zaman, geçirimli kaplamaların genellikle ekonomik bir çözüm olduğu
görülür. Bütün bu işlerin birim fiyatları karşılaştırıldığında, geçirimli kaplamalar daima

35
daha ucuz bir seçenek olmuştur. Yağmur suyu kontrolünün sağlandığı park alanları ve ara
yollarda devam eden mevcut işlerde bir park yerinin yaklaşık maliyeti 2.000 ila 2.500 dolardır.
Chapel Hill’deki Kuzey California Üniversitesinde bazı kesimleri poroz asfalt, bazı
kesimleri ise geçirimli beton ile yapılan park alanları en son uygulamalardır. Maliyet
farkı yaklaşık 4:1 olan bu uygulamada, geçirimli beton kaplamanın maliyeti poroz
asfaltlı kaplamanın maliyetinden 4 kat daha yüksektir. [2].
2.11. Gürültü ve Poroz Asfalt Kaplamanın Etkisi
2.11.1.Trafiğin Gürültü Etkisi
Yollardan kaynaklanan gürültü tüm dünyada büyük bir sorun teşkil etmektedir.
Yollardaki gürültünün önemli nedenlerinden biri de lastiğin kaplama üzerinde çıkardığı
gürültüdür. Gürültünün kaynağında azaltılması otoyollardaki sürüş rahatlığının yanı sıra
otoyol çevresinde yaşayanların sağlığını koruyacaktır.
Yollardaki tek gürültü kaynağı yol ve lastiğin çıkardıkları gürültü değildir. Motor,
egzoz ve Aerodinamik seslerde yollardaki diğer gürültü kaynaklarıdır. Özellikle,
arabalarda , yüksek hızlarda lastik sesi en baskın gürültü kaynağıdır
Gürültü kirliliği duyma azlığı, yüksek tansiyon, uyku bozukluğu gibi sağlıkla ilgili
yan etkilere neden olmasının yanı sıra insan huzurunu ve yaşam kalitesini de olumsuz
yönde etkilemekte. Bunlardan başka, gürültünün sağlık üzerindeki olumsuz etkilerinin
tedavisi, otoban çevresinde evlerin değer kaybetmesi, gürültüden etkilenen kişilerde
çalışma verimliliği düşüklüğü gibi ekonomik etkileri de bulunuyor. Trafikteki artışla
beraber, gürültü kirliliği özellikle otoyol çevresinde yaşayan halkı rahatsız etmekte; bu
da belediyeleri gürültünün azaltılması yolunda çalışmalara yöneltmekte. Gürültü
gereğinden fazla olan ya da istenmeyen ses olarak tanımlanır. Ses düzeyi desibel (dB)
denilen birimle ölçülür. Ses düzeyleri genelde insan kulağının duyarlılığını göz önüne
alan dB(A) birimiyle belirtilir. dB(A) logaritmik ölçekle ifade edilir, bu nedenle de
gürültünün 2 kat artması demek ses seviyesinde 10 dB(A) artış olması demektir. Örnek
olarak, 90 dB(A), 80 dB(A)’nın 2 katı kadar daha gürültülüdür. Benzer olarak, aynı
düzeyde iki ses kaynağını birleştirirsek elde edeceğimiz ses düzeyi, bir tanesinden elde
edeceğimiz düzeyin 3 dB(A) üstünde olacaktır. Yani bir arabanın yarattığı ses 65 dB(A)

36
ise aynı arabadan 2tane geçtiğinde ses düzeyi 68 dB(A) olacaktır. Sonuç olarak trafiğin
2 katına çıkması ses seviyelerinde 3 dB(A)’lık bir artış yaratacaktır ki bu da 3 dB(A)’lık
farkın bile gürültü seviyesinde önemli bir yer tuttuğunu göstermektedir. [5].
Otoyol kenarında ses düzeyi 70 dB(A) ile 80 dB(A) arasında değişir. Otoyol
gürültüsü 65-70 dB(A)’ya ulaştığında, çevredeki yerleşimlerde konuşmaların
duyulabilmesi için pencereleri kapatmak gerekir. Ev içinde huzurun korunması
açısından gürültü seviyesi 40-45 dB(A)’yı aşmamalı, ancak çoğu zaman trafik gürültüsü
nedeniyle bu sınır aşılmaktadır. Araçların çıkardığı gürültü, aracın hareket etmesiyle
çevresinde oluşturduğu hava akımının gürültüsü, motor ve diğer güç kaynaklarının
gürültüsü ve lastikle yol arasındaki etkileşimden doğan gürültü olarak üçe ayrılır. Hafif
araçların, otoyol çevresinde yarattığı gürültünün % 75 ile %90’ı lastikle yol arasındaki
etkileşimden doğan gürültüdür. Bu etkileşim gürültüsü lastik özelliklerinden,
pürüzlülük, hava miktarı ve esneklik gibi yol yüzeyinin özelliklerinden etkilenir.[5].
2.11.2. Poroz Asfaltın Gürültü Azaltma Etkisi
Şekil 10 da dört farklı agrega boyutuna göre oluşturulmuş dört farklı tip
poroz asfalt kaplama üzerinde, araba ve kamyonların oluşturduğu gürültü,
yoğun(klasik) asfalt kaplamayla mukayese edilerek verilmiştir. Düşeyde farklı tipteki
poroz kaplama tabakaları, tane çaplarına göre ifade edilirken, yatayda yoğun asfalta
göre bu yüzeylerde oluşan gürültü azalma miktarı dB cinsinden gösterilmiştir.
Şekil 10 - Dört Farklı Poroz Asfalt Kaplama İçin Gürültü Azalımı

37
Grafikte de görüldüğü gibi; bu poroz tabakalar arasında en fazla gürültü
50 mm’lik poroz asfalt yüzeyde ölçülmüştür. Arabaların en az gürültü oluşturduğu
yüzey 60 mm’ lik yüzey iken, 70 mm’lik poroz yüzey ise kamyonların en az
gürültü oluşturduğu yüzey olmuştur. Buradan, tane çapı büyüdükçe boşluk
oranının da büyüdüğü ve böylece gürültünün de azaldığı söylenebilir. Arabalar
açısından durum değerlendirildiğinde, 70 mm’lik poroz yüzeyin tane çapı 60 mm’ ye
göre fazla olmasına rağmen, gürültü azalması daha fazla olmamıştır.Burada
büyüyen tane çapı, arabalar açısından sürüş konforunu da etkileyecek bir büyüklüğe
gelmiş, kamyona göre ağırlığı çok daha az olan arabalarda daha fazla sarsıntı ve
titreşim meydana geldiğinden, beklenilenden daha az bir gürültü azalması ortaya
çıkmıştır.
Tablo 3- Gürültü Absorbsiyonu
Tablodaki gürültü emisyonları İstatistiksel Geçiş Metodu’na (ISO 11819-1) göre
ölçülmüştür. Bu deney poroz yüzeylerin trafiğin gürültü emisyonu üzerinde büyük etkisi
olduğunu göstermiştir. [1].

38
Şekil 11- Poroz Kaplamalarda Seyir Hızı ile Gürültü İlişkisi
En etkili sonuç 60 mm kalınlığında 4/8’ lik agregadan oluşan poroz
tabakada elde edilmiştir. Gürültü emisyonu, üst kısmı daha ince agregadan 25 mm, alt
kısmı daha kalın agregadan 40 mm olacak şekilde yapılmış poroz bir tabaka
yüzeyinde ölçüldüğünde, düşük hızlarda çok iyi sonuçlar alınırken, aynı sonuçları
yüksek hızlarda gözlemlemek mümkün olmamıştır. [1].
2.12.Drenaj
Karayolu mühendisleri, üstyapıları inşa ederken, iyi drenaja gereksinim
duyulacağını bilmek zorundadırlar. Üstyapının, çevre ve trafik etkilerine karşı dayanıklı
olması ve uzun bir süre sorunsuz hizmet sağlayabilmesi için, drenaj konusunun çok iyi
incelenmesi gerekir. Bunun için öncelikle taban zemininden başlanılmalıdır.
Taban zemininde bulunan su, genellikle yavaş buharlaşır ya da uzaklaşır.
Zeminlerin düşük kotlu, geçirgen olan kısımlarının drenajı zamanında yapılmaz ise, bu
kısımlar zamanla yeraltı su haznelerine dönüşebilir.
Taban zeminleri genellikle ıslak durumdayken taşıma gücü azalan silt ve
kil içermektedir. Trafiğin neden olduğu titreşimlerle de bu zayıflama hızlanır.
Taban zemini düzgün olarak şekillendirilmemiş ve drenaj için gerekli olan eğim
sağlanmamışsa, yüzey ve üstyapı tabakalarının altında su birikimi olabilir. Bu,
taban zemininin stabilitesini ve dengesini kaybetmesine neden olacaktır. Trafiğin etkisi
altında ıslak zemin, temel tabakasındaki boşlukları zorlayan sulu bir çamura
dönüşebilir. Böyle bir zeminde taneler arasındaki kenetlenme tahrip olur, Taşıma
gücünü kaybeden zemin taban zemini olarak kullanılamaz.

39
Taban zeminleri, tabii zeminlerin kazı ya da dolgu işlemlerinden gerekli olanıyla
proje kotuna ve eğimine getirilmesinden sonra, optimum su muhtevasındayken (zemin
kuru ise su tankerleri vasıtasıyla sulanır,ıslak ise kuruması beklenir) silindirlerle
sıkıştırılır ve reglajı yapılır. Bu yapının üstüne sırasıyla alt temel, temel, bitümlü temel,
binder ve aşınma tabakaları inşa edilir.Yolun stabilitesi için; suyun bu tabakalara
girmeden drenaj tesislerine ulaşması sağlanmalıdır.Bu da bahsedilen bu tabakaların
silindirajlarına dikkat edip, yol yüzeyine verilecek eğim ile sağlanır. Bu tabakalar,
Yollar Fenni Şartnamesi’ne uygun şekilde serilip sıkıştırıldığında; yol yüzeyine
gelen yağış suyu, platformun enin eğimi sayesinde, üstyapı tabakalarına girmeden,
hızla yüzey akışı şeklinde, açık-kapalı kanallara veya drenaj tesislerine doğru
yönlenecektir.
Drenaj sistemi tasarlanırken aşağıdaki temel amaçlar göz önünde
bulundurulmalıdır:
i. Yüzeydeki ve yeraltındaki suyu toplama ve uzaklaştırma,
ii. Zemin dolgu erozyonunu önleme ya da yavaşlatma,
iii. Çevredeki alanlardan gelen suyu durdurma ve alandan uzaklaştırma,
iv. Yeraltı suyunun seviyesini düşürme.
Drenaj sorunları yüzeyde ya da yer altında oluşur. Her biri için ayrı
analiz ve işlem gerekmektedir. Yüzey drenajı, üstyapının yüzeyinde ya da
yakındaki zeminde bulunan suların atılmasını içerir. Yüzeydeki suyun alt drenaj
sistemine girmesi önlenmelidir. Kaçınılmaz şekilde, bir miktar su üstyapıya
girecektir; ancak yüzey bakımı yapılmasıyla bu miktar en alt seviyede tutulabilir.
Yeraltı drenajı üstyapı tabakalarında ve zeminde bulunan sularla ilgilidir.
Bu sular açık derzlerden, çatlaklardan, yüzeyde bulunan delik ve yarıklardan,
yakında bulunabilecek geçirgen tabakadan ya da altyapıdaki zeminden üstyapıya
girebilir.
Yeraltı suyu, serbest su olarak; yerçekimi kuvvetinin etkisi altında akabilen
su kapiler su olarak; kapiler kuvvetler tarafından hareket ettirilen buhar formunda
olmak üzere değişik formlarda bulunabilir.

40
Yüzey ve yeraltı drenajları arasında önemli farklılıklar bulunmaktadır.
Yüzeydeki su akışı genellikle yağmurun ya da eriyen karın doğrudan bir sonucudur. Alt
drenaj sistemine giden su akışıysa, tamamıyla zeminin geçirgenliğine ve üstyapı
tabakalarına bağlıdır. Yüzey suyunun maksimum seviyedeki akışı, genellikle
şiddetli yağmurdan yaklaşık olarak bir saat sonra oluşur. Alt drenaj sistemindeki (yüzey
suyuna açık olmayan) maksimum akışsa yağmurdan saatler ya da günler sonra
oluşabilir. İlk durumdaki tasarım gereksinimleri, yağmurun ya da eriyen karın
miktarına bağlıdır. Öteki durumdaysa zeminin ya da agreganın geçirgenliğine bağlıdır.
Poroz asfalt kaplamada tasarım yapılırken hem yağan yağmur ve karın miktarı,
hem de zeminin geçirgenliği göz önünde tutulmak zorundadır. Çünkü bu
kaplamanın genelde yapım amacı yol yüzeyinden yağış sonrası hızlı bir şekilde
suyun uzaklaştırılması olduğundan; kaplamanın kullanılacağı yörede yağışların
sıklığı ve miktarı hatta yağış süresi birim zamanda yol yüzeyinden drene edilmesi
gereken su miktarını dolayısıyla birikim tabakasının kalınlığını ve olması gereken
en az zemin geçirimliliğini etkileyeceğinden, söz konusu değerlerin önceden temin
edilmiş olması gereklidir.
Yapım sırasındaki etkin drenaj, gecikmelerin yanı sıra, suya doygun taban
zemini nedeniyle, ileride ortaya çıkabilecek hataları ortadan kaldırır. Drenaj
kanalları, erozyon tesviye çalışmaları sırasında yapılmalıdır. Aşınan zeminin var
olan ve yeni yapılan kanalları ve drenaj yapılarını tıkama riskini azaltmak için,
eğik satıhlar, mümkün olduğunca erken, erozyondan korunmalıdır. Açılan
kanalların yüzeylerinin korunmasının etkin bir yolu asfalt ve zemin stabilizasyonu
ya da püskürtme asfalt membranı kullanmaktır.
Asfalt betonuyla kaplanmış kanallar, belirli bir eğime ve en kesite getirilmelidir.
Kaplamalar kullanım ve durabilitesi gerektirdiği kadar kalın olmalıdır. Pratik
deneyimler, 50 mm'lik bir asfalt betonu kalınlığının, minimum kalınlık olduğunu
göstermektedir. Şev yüzeyleri düzgün olarak inşa edilmelidir. Şev eğimleri maksimum
11/2 kadar olmalı ve kanal derinliği 3 m'yi geçmemelidir. Taban zemininde
yabani otların ve başka bitkilerin yetişmesi için koşullar elverişliyse, asfalt
kaplamayı yerleştirmeden önce zemine, bunları engelleyecek zirai ilaçlar atmak
gerekebilir.

41
Stabiliteyi sağlamak için, zeminin özellikle yandaki eğik yüzeylerinin
yeterince sıkıştırılması gerekir. Zemini düz ve homojen yapmak için sıkıştırma
sırasında, sıkıştırmadan önce ya da sonra gerektiği biçimde kazılması gerekir.[3].
Drenaj sistemlerinin tasarlanan biçimde çalışabilmeleri için bütün
hendekler, kanallar ve çukurlar, yol profiline ve eğimine uygun olarak açılmalıdır.
Boru döşenecekse; gövdesinin alt kısmı sabit bir temel üzerinde, tam ve homojen
olarak desteklenmelidir. Eğim hattının altını kazmak ve boru yerleştirmek için çakıl,
kırmataş ya da kum kullanmak iyi bir uygulamadır. Şekil 12’de drenaj sisteminin
yerleşim şemasında sunulan kesici drenin detayında da görüldüğü gibi, su toplama
borusu etrafı asfalt tabakası taban kotuna kadar filtre malzemesiyle doldurulmuştur.
Şekil 12 - Drenaj Sisteminin Yerleşim Şeması ve Detayları
Ayrıca varsa, bütün derzler sıkıca bağlanmalı ve merkezlenmelidir. Herhangi bir
tipteki drenajın gücü, temel olarak arka dolguya bağlıdır. En üst seviyede yük
taşıma kapasitesi elde etmek, yıkılma ve çökelmeyi önlemek için, kanal
dolgusunun iyi bir malzemeden oluşması ve uygun biçimde yerleştirilip, dikkatlice
sıkıştırılması gerekir.

42
Kanal dolgusu dikkatlice yerleştirilmeli ve borunun her iki yanında da homojen
olacak şekilde, 150 mm' lik tabakalar halinde sıkıştırılmalıdır. (Çapları 300
mm'den küçük olan borular için, ilk tabaka dolgu, borunun çapının yarısından
daha derin olmamalıdır. Bu kanal dolgusu, borunun üstünden en az 100m yükseklikteki
bir noktaya kadar sürdürülmelidir. Bu noktanın üzerinde, tabakalar 200mm'yi
geçmemeli ve gerekli olan yoğunluğa kadar sıkıştırılmalıdır. [1].
2.12.1. Yüzey Drenajı
Üstyapı, yüzey suyu etkisinden geçirimsiz asfalt yüzeyiyle korunur. Bunun için
üstyapı, yüzey suyunun yanlardan girmesini önleyen su geçirmez bir tabaka işlevi
görecek şekilde inşa edilmelidir. Üstyapının yüzeyinde delikler ve çatlaklar
bulunmamalıdır. Üstyapının her iki kenarından yüzey sularını uzaklaştırmak için drenaj
sistemi oluşturulur ve yola artı eğim verilir. Yüzey suyu genellikle kaplanmış yüzeyin
kenarında oluklarda ya da hendeklerde toplanır.
En etkili banket drenajı, asfalt bir yüzeyle su geçirmez hale getirilmiş
olandır. Daha az etkili (ancak kabul edilebilir) uygulamaysa akıntıyı temel
zeminine indirmek için yol banketlerinin gradasyonlu bir agregayla kaplanmasıdır.
Hızlı drenaj için çatı eğimli bir kısmın kullanıldığı durumda, banket eğimi platformun
eğiminden daha fazla olmalıdır. Ancak deverli kurplar gibi, dışarıya ya da içeriye doğru
aynı eğimin verildiği bir üstyapının üzerindeki banketin eğimi genellikle
üstyapınınkiyle aynıdır. Kaplamasız banketler erozyonu önleme eğilimindedirler; ancak
aynı zamanda suyun yol yüzeyinden serbestçe uzaklaştırılmasını da önleyebilirler ve
bu şekilde yolun hendek tarafındaki eğik yüzeye giren nemi arttırırlar. Öte
yandan; yol kenarındaki bitki örtüleri, kök sistemleri yoluyla zeminden nemi
alabilirler.
Kimi durumlarda, suyu durdurmak ve yakındaki bir çıkış ağzına yöneltmek için,
banketin dış ucuna 100 mm'lik ya da daha yüksek bir bordür yapılabilir. Drenaj
hendekleri, üstyapı yüzeyinden ve yeraltı drenlerinden su çekerler. Çevredeki
alanın, platforma doğru eğimi olduğu durumlarda hendekler, yol tabanına
ulaşabilecek suyu durdururlar. Kapasitesini arttırmak için, bir drenaj hendeğini
derinleştirmek yerine, genellikle genişletmek tercih edilir. Hendeğin, tahmini bir
yüzey su akışına yardımcı olabilmesi için, yeterince geniş olması ve üzerinde su
toplayacak çökmeler ya da boşluklar olmayan engebesiz bir tabaka üzerine inşa

43
edilmesi tercih edilir. Çevredeki alanın, daha yüksek bir zeminden oluştuğu durumda
(yarmadaki gibi) su, satıhtan ya da sığ derinliklerdeki su taşıyan katmanların içinden
geçerek, platforma doğru akabilir. Yarmanın arkasına ya da kademeli şev bankların
üzerine inşa edilmiş bir hendek, suyu durduracak ve uzağa taşıyacaktır.
Bu tip hendekler, yamaç erozyonunu ya da çamurlanmayı önlemede de
etkilidirler. Hendeklerde toplanan su, doğrudan doğal kanallara ya da kanal
ağızlarına akabilir. Başka durumlardaysa, belirli amaçlar için inşa edilmiş özel
hendeklerle, platformdan öteye yönlendirilebilir. Bir hendekteki akışın ideal hızı,
çöküntü malzemesi ve kum-çakılın hendekte birikmesini önler ancak; erozyon ya da
çamurlanmaya neden olmayacak kadar olmalıdır. Genel olarak; ince kum için
gerekli olan 0.6 m/sn ile, iri taneli çakıl parçaları için gerekli olan 8 m/sn arasında
değişen hızlar güvenlidir. Daha yüksek hızlar erozyonu önlemek için kaplama
gerektirir. Sıcak asfalt karışım hendek kaplaması için uygun bir malzemedir.
Park alanları için uygulanan satıh drenaj tasarım işlemleri, havaalanları için
de geçerlidir. Park alanı planı hazırlanıp etkin bir park yeri modeli
tasarlandığında, taşıtlardan inerken oluklara basan kişilerin yaratacağı sorunları
ortadan kaldıracak drenaj şevleri tasarlanır. Yağmurlu bir havada su birikimlerinin
oluşmasını önlemek için %2 'lik ya da 20 mm/m 'lik bir şev gerekmektedir.
Eğimli bir zeminde şev yapmak herhangi bir soruna neden olmaz; ancak
düz alanlarda bulunan sabit drenaj hendekleri, kaplanmış alanlarda dalgalı bir
akışın oluşmasına neden olur. Tasarlanan ağızlara doğru yönelen eğimler, var olan
su akış koşulları için hesaplanmalıdır. Ortalama koşullar için, 60 ile 120 m
arasında değişen giriş ağzı aralıkları yeterli olacaktır. [1].
2.12.2. Yeraltı Drenajı
Yeraltı suyu, yağmur ya da eriyen kar sularının zeminin içine geçmesi ve
su geçirmez bir tabakaya ulaşana kadar aşağıya doğru yavaş yavaş akmasıyla
oluşur. Bu noktada su, zeminin derin boşluklarında bir yeraltı göleti oluşturabilir.
Yeraltı suyu su geçirmez tabakalar ya da katmanlar tarafından sınırlanırsa, geçirgen
bir tabakanın içinden aşağıya doğru yavaş yavaş akabilir. Boşluklu ya da çatlamış bir
üstyapı, yağmur suyunun ya da eriyen karın üstyapıya geçmesine ve farklı tabakaları
suya doygun hale getirmesine neden olabilir. Kaplama tabakasının karışım

44
tasarımına ve yapımına gereken dikkat gösterilirse çıkabilecek sorunlar önlenebilir.
Eğer üstyapıda gradasyonlu tabakalar bulunuyorsa, suyun bir gölet oluşturmasını
önlemek için, başka yollarla su uzaklaştırılmalıdır .
Belirli koşullar altında yeraltı sızıntısı, çatlamalara ve daha kötü
durumlarda üstyapının parçalanıp dağılmasına sebep olarak, üstyapıyı tamamen
bozmaya yetecek kadar hidrostatik basınç oluşturabilir. İşin içine dik şevler de
girdiğinde sorun daha da önemli bir boyuta ulaşır. Birçok yarmada, yüksekteki
zeminden gelen suyun üstyapının altında birikmesini engellemek için, boyuna
doğrultuda alt drenaj sistemlerine de ihtiyaç vardır. Yeraltı suyu durdurulmazsa, bir
yarıktan dolguya akarak dolgu yamacının taşıma gücünün azalmasına ve üstyapının
çatlamasına neden olabilir. Malzemenin tipi ve beklenen su miktarı göz önünde
bulundurularak, filtre malzemesinin seçiminde ve drenaj sisteminin tasarımında
dikkatli olunmalıdır. Filtre malzemesi, bitişik zemin taneciklerinin drenaj sistemine
girmesini engelleyecek gradasyona sahip tanecikli bir malzemedir. Bununla
birlikte, filtre malzemesinin geçirgenliği düşük olabilir. Öte yandan drenaj, çok
yüksek geçirgenliğe neden olan tek boyutlu bir malzemeden oluşabilir. Otoyollarda
derzler enine eğimlerle inşa edildikleri için, filtre malzemesinden çekilecek suyun
miktarı da oldukça az olacaktır. İnce malzemenin yüzdesi arttırıldığında ise
tanecikli filtre malzemesinin geçirgenliği hızla düşer. Bunun yanında; malzemelerden
birinin geçirgenliği ötekisinden 1 kat daha fazladır. Mühendisler bu malzemeleri
doğal hallerinde kullanmaktan ya da onları daha yararlı kılmak için ekonomik
yollarla değişiklikler yapmaktan sorumludurlar. Bu sorunun mantıklı ve pratik
çözümü, bu gibi malzemeleri yapıda asfaltla kullanmakla sağlanır. Bu şekilde
tabakaların su ile doygun hale gelme olasılığı azalacaktır. [1].
2.12.3. Altyapı Drenajı
Yarma kazılarında suya rastlandığında yarma şev dibine yarmadan gelen
suyu uzaklaştırmak için kesici drenaj yapılması gerekir. Bu tip bir yapının zayıf
tarafıysa, suyun sıklıkla drenin yanından geçip üstyapının altındaki yüzeye çıkacak
olmasıdır.
Bunun nedeni, kırılma alanlarının katman düzenlerinde eski yeryüzü
hareketleri tarafından oluşturulmuş olan değişiklikler ya da eğikliktir. Eğer fark
edilir bir eğim varsa yarmanın eğimli ucuna çapraz bir dren yerleştirilmelidir. Bu,

45
drenaj sistemi yapılmaması durumunda dolguları suya doymuş hale getirecek ve
dolgu kuvvetinde azalmaya neden olacak boyuna akıştaki suları durduracaktır.
Şekil 13 - ATPM (Asphalt Treated Permeable Material) Kullanılarak, Yarmada
Tasarlanmış Bir Drenaj Sistem
Şekil 13.’te bu amaçla kullanılan malzemelerden birisi olan, suyu içinden
rahatça geçiren ve dren borularına ulaşmasını sağlayan ATPM (Asphalt Treated
Permeable Material) malzemesinin kullanıldığı bir drenaj sistemi görülmektedir.
ATPM malzemesi, AASHTO No:57 veya No:67 agregalar ve % 2 oranında
AC20 asfalt çimentosu kullanılarak hazırlanan bir karışımdır. Karışım yüksek
geçirgenliğe sahiptir. (yaklaşık 305m /gün). Su, karışımın içinde toplanmakta ve
No:8 agregaların doldurulduğu dren hendeğinde birikerek, hendeğin tabanına
yerleştirilen yüzeyinde boşluklar bulunan drenaj boruları yardımıyla kaplamanın dışına
atılmaktadır.
Eğimli yarmanın yarma şev bitimine konulan bu arena; aynı zamanda
devamında olabilecek dolgunun altına su gitmesini önleyecektir. Yoğun gradasyonlu ve
iyi sıkıştırılmış bir asfalt üstyapı tabakası su geçirgenliğini en aza indirecektir.
Yeraltı suyu seviyesinin yüksek olduğu durumlarda, platformun herhangi
bir yanına derin dikey hendekler yerleştirilebilir. Yol malzemesinin gradasyonunu
arttırmak ya da asfalt bir üstyapı yapmak diğer çözümlerdendir.

46
Don derinliğinin üstyapı kalınlığını geçtiği durumlarda, buz merceklerinin
oluşumunu ve don nedeniyle meydana gelen kabarmaların zararlı etkilerini
önlemek için, su seviyesini düşürmek üzere bir yeraltı drenaj sistemi gerekebilir.
Don kabarması ciddi bir sorundur. Zeminde oluşan buz merceklerinin sonucunda
meydana gelirler. Buz mercekleri aşağıya doğru oluşur, göletteki suyun donması
gibi, aşağıdan gelen suyla beslenirler. (Şekil 14) Buz merceklerinin zeminde
oluşabilmesi için; zeminin donma ısısına inmesi, su seviyesinin donma hattına
yakın bir noktada bulunması ve ortamda buhar ya da kapiler suyun hızlı hareketine
elverişli bir zeminin bulunması gerekir. Donun meydana geldiği düşük hava
sıcaklıklarının devam etmesi durumunda ve donma derinliğinin taban zemini
altında olması durumunda oluşan buz mercekleri, yüzeyde kabarma oluşmasına
neden olur. Drenaj yapılarının zarar görmesini engellemek için don derinliğinin
belirlenmesi gereklidir. Gerekli veriler, bölgelere ve illere göre, ilgili kamu
kuruluşlarınca hazırlanmış konuyla ilgili verilerden elde edilebilir .
Sorunlu zeminler, ilgili alana bağlı olarak, donmuş bölümün zemine girdiği
derinliğin en az yarısı kadar (tercihen 3/4'ü) bir derinliğe çekilmelidir. Başka bir yapım
yöntemiyse, homojenliği sağlamak için uygun bir temel zemini derinliği oluşturmaktır.
Yol yine de yükselecek ancak; homojen bir kabarma olacağı için, üstyapıda ciddi
bir sorun olmayacaktır. Bu yöntem, donma sonrası oluşan farklı kabarmaları
önleyecektir.
Şekil 14 - Üstyapıda şişme
Donma sonrası oluşan kabarma, üstyapının altında oluşan buz mercekleri
nedeniyle meydana gelir. Buz, genellikle granüler temelle asfalt tabakası arasında
birikir. Bunun nedeni, su buharının yapının derinlerindeki ılık alanlardan, daha soğuk

47
olan yüzey tabakalarına doğru hareket etmesidir. Asfalt tabakasının geçirgenliğindeki
ani değişim, su buhar akışını engeller ve buharın yoğunlaşıp donmasına neden
olur. Kimi durumlarda buz merceği, doğrudan asfalt tabakasının altında oluşabilir.
Bunu engellemenin en iyi yolu, üstyapının tamamen asfalt kullanılarak oluşturulmasıdır.
Donmanın en kötü özelliği, karın çözülmesi sırasında taban zemininin
zayıflamasıdır. Donma sonrası oluşan şişmeyle ilgili zemin ve nem koşulları, kar
erimesi sonucunda oluşacak zararla da bağlantılıdır. Rutubetli bir sonbahar arkasından
gelen, birçok donma-çözülme evresiyle geçen bir kış ve hızlı bir ilkbahar
çözülmesi sonucunda, taban zemini mukavemetinin kaybolması kaçınılmazdır.
İlkbahardaki don çözülmesinin başka bir olumsuz etkisi de, ince taneli
taban zeminlerinin üzerindeki granüler temellerde oluşabilir. İnce agrega granüler
temele taşınır ve onu yeterli temel malzemesinden düşük yük taşıma kapasitesine
sahip bir malzemeye dönüştürür. Bu koşullar altında, 150 mm kalınlığındaki bir
kum filtre tabakası uygun olabilir .
Donma olayı, kimi zamanlarda taban zeminini de etkileyebildiği için,
şişme ve çözülme safhaları yaygın olarak üstyapı ve yüzeyin çatlamasına neden
olabilir. Bu nedenle, suyu temelden ve taban zemininden uzak tutmak için patlakları
doldurma, her sene yapılması gereken önemli bir bakım görevidir. İlkbahardaki
don çözülmelerinin etkileri, iyi bir üstyapının kullanımı ve uygun drenajın
sağlanmasıyla en aza indirilebilir. [1].
2.12.4. Geotekstiller
Geotekstil malzemeler, polipropilen, polyester, naylon, polietilen ve polivinilden
klorür gibi birçok farklı malzemeden üretilebilir. Filtre olarak geotekstillerin işlevi, aşırı
sızıntı kuvvetleri ya da su basınçları oluşturmadan, yeraltı suyunun uzaklaşmasını
sağlamaktır. Malzeme aynı zamanda borulanma ve yeraltı erozyonu bakımından
da önlemelidir. Bu uygulamalarda su, geotekstil filtreden geçerek taşıma hendeğine
akar. Genel olarak su hendeklerinde, gradasyonu ayarlanmış agrega ve suyu içine
alabilen delikli drenaj boruları bulunur. Geotekstil malzemelerin, yeraltı drenajı
için kullanımı üç genel uygulamayla sınıflandırılabilir.
Geotekstiller, hendekteki tek boyutlu agregayı çevreleyen bir kılıf olarak
kullanılırlar. Geotekstillerin kullanılmasıyla, suyun geotekstilden geçmesi sağlanırken,

48
zeminin yapıya girerek filtre malzemesini tıkaması engellenir. Bir başka etkili sistem
ise, suyun drenajı için, yalnızca boşluklu agregaya güvenmek yerine, agrega
doldurulmuş hendeğin alt kısmına, dren borularının yerleştirilmesi yoluna da
gidilmesidir.
Özellikle kumlu ya da çakıllı zeminlerde, yeraltı drenajı söz konusu olduğunda,
geotekstil malzeme, dren borusunu saracak bir filtre olarak kullanılabilir. Geotekstiller
ayrıca, siltli ve killi malzemelerin temel tabakalarına girmesini engelleyen agrega
filtrelerinin yerine kullanılır. Böyle bir sistemde geotekstiller, aynı zamanda hidrostatik
ya da sızıntı basınçlarının oluşmasını engeller. [1].
3.MATERYAL VE METOD
3.1. BİTÜMLÜ BAĞLAYICILAR ÜZERİNDE UYGULANAN DENEYLER
3.1.1. Penetrasyon Deneyi
Asfalt çimentosu, oda sıcaklığında yarı katı bir maddedir.Viskozitesini
düşürmek için ısıtıldığı zaman bile, kıvamlılığını furol viskozitesi cinsinden
tayin etmek pratik değildir. Kıvamlılıkla ilgilenmemizin baslıca nedeni asfaltın yol
sıcaklığındaki bağlama yeteneğini veya bağlayıcılık gücünü saptamaktadır. Asfalt
çimentosunun kıvamlılığı arttıkça karışım içerisindeki taşları birbirine daha kuvvetle
bağlayacağı doğaldır.
Penetrasyon deneyi ile asfalt çimentolarının sertlik veya kıvamlılıkları tayin
edilir. Penetrasyonun kelime anlamı, batma veya iğne ile girme demektir. Standart bir
iğnenin belirli bir yük altında ve belirli bir süre içinde, asfalt numunesi içerisine
dikey olarak batma mesafesidir. Deney sırasında numunenin sıcaklığı sabit tutulur.
Deney şartlarının belirtilmediği durumda ağırlık 100 gram, sıcaklık 250C ve
zaman 5 saniye olarak alınacaktır. Penetrasyon birimi santimetrenin yüzde biridir.
Aletin göstergesindeki her bir bölüm 0,1mm.’yi gösterir. Örneğin; deney sonunda
okunan değer 100 ise, asfaltın penetrasyonu 100 demektir; yani iğne asfaltın
içerisine 1 cm. girmiş demektir.

49
Penetrasyon değeri kıvamlılıkla ters orantılıdır, penetrasyon yükseldikçe
asfalt yumuşar.
Cihazlar
Penetrasyon Cihazı : Deney için kullandığımız penetrasyon cihazı sürtünmeye
uğramadan serbestçe batabilen standart bir iğne ile batma miktarını gösteren bir
göstergeden ibarettir.
i. İğne: Deney sırasında numune içine batacak olan iğne, şartnamelerde şekli
verilmiş olan standart bir iğnedir ve penetrasyon cihazına takıldığında iğnenin dışarıda
kalan kısmı 40-43 mm arasında olacaktır
ii. Numune Kabı: Deneyde kullanılacak kap, metal veya camdan, silindirik ve
dibi düz yapılmış olup, laboratuvarlarda penetrasyon kabı olarak isimlendirilir.
iii. Su banyosu: Sıcaklığı 250C±0,1 ‘ de ayarlanabilen bir regülatörle donatilmış
ve en az 10 litre su alabilecek hacimde olmalıdır.
iv. Taşıma Kabı: Cam veya metalden yapılmış, dibi düz silindirik bir kaptır.
Dibinde numunenin sallanmadan durmasını sağlayan bir parça vardır.
Numunenin hazırlanması
Numune, aşırı ısınmalara sebebiyet vermeden, kolayca dökülebilen sıcaklığa
getirilir. Bu sıcaklık hiçbir zaman malzemenin yumuşama noktası sıcaklığından
90°C fazla olmamalıdır. Numune hava kabarcıkları kaybolup, homojen oluncaya
kadar karıştırılır. Sonra numune kabına dökülür. Bu döküm işi, numune deney
sıcaklığına kadar soğutulduğunda penetrasyon iğnesinin en çok batabileceği noktanın
tabandan 1cm yukarıda bulunmasını sağlayacak yükseklikte olmalıdır. Eğer deney
değişik koşullarda yapılacak ise, her koşul için numune ayrı kaplarda hazırlanır.
Bundan sonra ağzı kapatılarak tozdan korunur ve 21°C - 30°C arasında olan bir yerde
soğutulur. Soğutma süresi 1-1,5 saat arasındadır. Numune kabı, taşıma kabı ile birlikte
istenilen sıcaklıktaki su banyosuna batırılır. Burada da 1-1,5 saat bekletilir.

50
Deneyin yapılışı
Penetrasyon cihazı düzgün bir yere yerleştirilir. Gösterge sıfıra getirilir. Numune
kabını taşıyan taşıma kabı su ile dolu olarak penetrasyon cihazının tablasına yerleştirilir.
İstenilen ağırlıkta yüklenen iğne, numunenin yüzeyine ancak değecek şekilde ayarlanır.
Bu ayarlama yandan gönderilen ışık altında, iğne ucunun su içindeki görüntüsü
ile birleştiği an tamamlanmış kabul edilir. İğne belirli bir zaman aralığında serbest
bırakılır. Zaman bitiminde penetrasyon değeri göstergeden okunur. Kabın
kenarından ve birbirlerinden 1’er cm uzaklıkta en az 3 okuma yapılır. Bu okumalar en
kısa zamanda arka arkaya yapılmalıdır. İğne, her seferinde uygun bir çözücü ile
(Karbon tetra klorür, Triklor etilen, Benzin) ısıtılmış bezle silinir. Sonra kuru bezle
temizlenir
Sonuç
Deney sonunda bildirilecek penetrasyon, değerleri arasındaki fark aşağıdaki
değerlerden fazla olmayan tip penetrasyon değerinin ortalamasıdır.
Eğer farklar yukarıda gösterilen değerleri aşarsa ikinci bir numune ile deney
tekrarlanır. Bu deney sonunda da yukarıdaki koşul sağlanmazsa, bitüm atılır ve
deney tümüyle baştan yapılır. [6].
3.1.2. Yumuşama Noktası Deneyi
Biri blown asfalt (okside asfalt), diğeri yol üst yapılarında kullanılan asfalt
çimentosu olmak üzere iki tane yarı katı asfalt numunesi alalım. Bunların 25oC’
deki penetrasyonları birbirinin aynı olsun. Eğer bu asfaltlar 45°C’ye, kadar
ısıtılarak penetrasyon deneyine tabi tutulursa, artık penetrasyonlarının aynı olmadıkları

51
ve asfalt çimentosunun çok daha yumuşak olduğu görülür. Her iki numune daha da
fazla ısıtılırsa kıvamlılıktaki fark daha belirgin olur. Örneğin 120°C’ de asfalt
çimentosu çok akıcı bir sıvı haline geldiği halde blown asfalt 175o C’ de hemen hiçbir
bir akıcılık göstermez.
Her iki asfaltta 0°C kadar soğutulursa bu defa asfalt çimentosunun
diğerine göre çok daha sertleşmiş olduğu görülür. Görülüyor ki asfalt
çimentolarının kıvamlılıkları ısı değişmelerinden blown asfalta göre daha fazla
etkilenmektedirler. Asfaltların bu özelliklerine «ısıya karşı duyarlık» denir. Değişik
ham petrollerden üretilmiş asfaltların ısı değişmelerine karşı olan duyarlıkları
farklıdır. Fakat bu fark blown asfaltlar ile normal olarak kaplamalarda kullanılan
asfalt çimentoları arasındaki farka göre oldukça küçüktür.
Asfaltların sıcaklık değişmelerine karşı olan duyarlılıklarını ölçmek için en kısa
ve en basit yöntem yüzlük ve bilya yöntemi ile yumuşama noktasının bulunmasıdır.
Tanım: Yumuşama noktası, bir su banyosu içine yerleştirilmiş, izlerinde bir bilya
bulunan, standart bir kalıp içerisindeki bitümlü maddenin belli bir hızla
ısıtılmasıyla, yumuşayan malzemenin tabana değdiği anda termometrede okunan
sıcaklıktır.
Cihazlar
i. Halka; pirinçten yapılmıştır.
ii. Bilya: Çelikten yapılmıştır.
iii. Kap: 600 veya 800 cm3 lük bir beher
iv. Termometre.
Numunenin Hazırlanması: Halka, önceden amalgamlanmiş (veya vazelinli
yağlanmış ) bir pirinc levha üzerine oturtulur. Numune eritilerek, halkanın üst düzeyini
aşacak şekilde doldurur. Bir saat süre ile soğutulur, taşan kısım ısıtılmış bir
spatula ile kesilip alınır.

52
Deneyin Yapılışı
Yumuşama noktası 80°C veya daha aşağı olan maddelerle deneyin yapılışı
Beher 5°C a kadar soğutulmuş saf su ile tabandan yaklaşık 9 cm. yüksekliğe
kadar doldurulur. Numuneyi taşıyan halkanın alt yüzü banyonun tabanından 2,5
cm yukarıda olacak şekilde yerleştirilir. (Sehpalı tiplerde halka özel yerine
oturtulur.) Bu arada bilya suya konur. - 2 ile 80°C arasında bölmelenmiş termometre,
cıva haznesinin ucu, halkanın alt yüzü ile aynı düzeyde ve halkadan 0,5 cm uzaklıkta
bulunacak şekilde banyoya sarkıtılır. (Şekil 15)
Şekil 15 - Deney Düzeneği
Su banyosunun sıcaklığı 15 dakika süreyle 5°C de sabit tutulur. Sonra bilya
uygun bir maşa yardımı ile halka içindeki numunenin tam ortasına yerleştirilir.
Banyonun suyu ilk 3 dakikadan sonra dakikada 5°C yükselecek şekilde ısıtılır.
Sıcaklığın artması ile yumuşayan malzemenin, banyonun tabanına değdiği
anda termometreden okunan sıcaklık yumuşama noktası olarak kaydedilir.(Sehpalı

53
tiplerde ise malzemenin alttaki plakaya değdiği andaki sıcaklık, yumuşama
noktasıdır.) (Şekil 16)
Yumuşama noktası 80°C’ den yüksek olan bitümlü maddelerle deneyin yapılışı:
a) Kullanılacak termometre 30-200°C arasında bölmelenmiş olmalıdır.
b) Deney yine yukarıda anlatılan şekilde yapılmalı, yalnız saf su yerine saf
gliserin kullanılmalıdır. Bu çalışmalarda başlangıç noktası 32°C olmalıdır. Isıtma
sırasında bek kabın yan tarafında bulunmalıdır.
Sonuç: Yumuşama noktasının tayini iki numune üzerinde yapılmalı ve sonuç elde
edilen bu iki değerin ortalaması olarak verilmelidir. [6].
Şekil 16 - Deneyin Sona Erişi
3.1.3. Parlama Noktası Deneyi
Parlama noktası, bir maddenin buharının alev temasında geçici olarak parladığı
fakat yanmaya devam etmediği en düşük sıcaklıktır. Bir malzemenin parlama
noktasının bilinmesi, o malzemenin uygulanması sırasında ısıtılırken meydana

54
gelebilecek herhangi bir tutuşma ve yangın tehlikesinin önlenmesi bakımından çok
önemlidir.
Parlama noktası tayininde çeşitli yöntem ve cihazlar kullanılır
Cihaz
i. Cleveland Cihazı: Bu cihaz deney kabı, ısıtma levhası, ısıtıcı ve destekten
meydana gelir.
ii. Kalkan: 46x46x61 cm boyutlarında amyanttan veya sacdan yapılmış, altı, üstü ve ön
cephesi açıktır.
iii. Termometre: - 6 ile + 400°C ölçme ağırlığına sahip olmalıdır.
Cihaz, hava akımı olmayan ve kuvvetli ışık gelmeyen bir yere
kurulacaktır. Parlama noktasının duyarlıkla tayini için, parlama noktasına yaklaşık
17°C yaklaştığı anda, cihazı sarsmaya ve soluşumla yanıcı buharların yok edilmesine
dikkat edilmelidir.
Cleveland kabı kullanılmadan önce iyice temizlenmiş olmalıdır.
Termometre, ucu kabın dibinden 6,5 mm yukarda ve kabın yarıçapının ortasına
gelecek şekilde dik olarak asılmalıdır.
Deneyin Yapılışı
Bitümlü malzeme uygun bir akıcılığa kadar (150-170°C) ısıtıldıktan sonra, kap
yüzeyinde hava kabarcıkları görülmeyecek şekilde kabın düzey çizgisine
kadar doldurulur.
Deney alevciliğinin çapı 4mm olmalıdır. Deney başlangıcında uygulanan
sıcaklığın hızı parlama noktasına yaklaşıncaya kadar dakikada 14-17°C olmalıdır.
Parlama noktasına 28°C yaklaşıldığı andan başlayarak ısıtma hızı dakikada
ortalama 5,5°C olmalıdır. Parlama noktasına 28°C yaklaşıldığı andan başlayarak
termometrenin her 3°C yükselişinin ardından deney alevciliği numunenin üzerinden
bir kez geçirilir. Alev kabın üzerinden yaklaşık bir saniye içinde geçmelidir. Numune
yüzünün herhangi bir noktasında, parlama görüldüğü anda termometreden okunan

55
sıcaklık parlama noktası olarak kaydedilir. Bazı durumlarda deney alevciliğinin
çevresinde oluşan mavimsi alevi gerçek parlama ile karıştırmamak gerekir.
Parlama noktası tespit edildikten sonra ısıtmaya aynı hızla devam edilir.
Alev temasında numune, 5saniyeden fazla süre ile yandığı anda termometreden
okunan sıcaklık yanma noktası olarak kaydedilir.
Sonuçların Verilmesi :
Barometre basıncına göre düzeltme: Deney sırasında basınç 715 mm cıva
basıncından düşük ise tespit edilmiş parlama ve yanma noktalarına aşağıdaki verilen
değerler eklenir
Deneyin Duyarlığı :
Aynı kişinin yapacağı iki deney arasındaki fark:
Parlama noktasında 8,3°C
Yanma noktasında 5,5°C
İki ayrı laboratuvarda yapılan deney değerleri arasındaki fark:
Parlama noktasında 16,7°C
Yanma noktasında 11,0°C
değerlerini aşmamalıdır. [6].
3.1.4. Parlama Noktası Deneyi Özgül Ağırlık Deneyi
Bitümlü maddelerin özgül ağırlığı, bunların 25°C da. hacmi bilinen bir
miktarının ağırlığının, aynı sıcaklıkta ve aynı hacimdeki suyun ağırlığına
bölünmesinden elde olunan orandır. (Şu şekilde gösterilir: Özgül ağırlık 25/25°C da)

56
özgül ağırlık tayini için bitümlü maddelerin karakterlerine göre çeşitli yöntemler
kullanılır.
a. Hidrometre Yöntemi
Çok akıcı bitümler için kullanılır. Bunun için yeterli miktarda numune bir teneke
kaba boşaltılarak yerine göre, içinde soğuk ve ılık su bulunan bir banyoya oturtulur.
Teneke kap içindeki madde sıcaklığı 25 C a gelinceye kadar karıştırılır, onra derhal
hidrometre silindirine boşaltılarak uygun bir hidrometre yardımı ile özgül ağırlığı tayin
edilir. Eğer sıvın viskozitesinden dolayı hidrometrenin batışı çok yavaş ise gerektiği
kadar beklenerek kararlı bir noktaya kadar batması sağlanır.
Kararlı noktaya karşılık olan bölge okunduktan sonra hidrometre 3-4 bölme
kadar içeriye itilip derhal kendiliğinden yükselip yükselmediği gözlenir. Eğer
yükselmiyorsa maddenin yüksek viskoziteli oluşundan dolayı hidrometre yönteminin
uygulanamayacağı anlaşılır. Bu durumda piknometre yöntemi kullanılmaktır. Yukarıda
anlatılan yöntemde hidrometre üzerinde okunan değer 15°C daki suyun özgül
ağırlığının birim kabul edilmesine dayanır. Pratikte 25°C daki özgül ağırlık istenir.
Bunun için bulunan değerin 1,002 ile çarpılması gerekir.
Özgül ağırlık 25/25
C = Özgül ağırlık 25/15 °C X 1,002
b. Piknometre Yöntemi
Yüksek viskoziteli sıvı ve yarı katı bitümlü maddeler ve asfalt emülsiyonları için
kullanılır. Özgül ağırlık tayini bir piknometre ile yapılır. Piknometrenin ağzı cam bir
kapağın iyice oturacağı şekilde tasarlanmıştır. Cam kapağın içinde 1-2 mm çapında
kılcal bir çıkış borusu vardır. Hava kabarcıklarının çıkabilmesini sağlamak üzere
kapağın alt yüzü içbükeydir. (Şekil 17)

57
Şekil 17 - Sıvı ve Yan Katı Bitümlü Maddelerin Özgül Ağırlık Deneyi
Numune içinde kalmamasına dikkat edilmelidir. Piknometre doldurulmadan
önce hafifçe ısıtılır. Sonra oda sıcaklığına kadar soğutulur. Kapağı ile beraber tartılır.
Bulunan ağırlık (c) olsun. Teraziden alınan piknometrenin geri kalan kısmı saf su ile
doldurulur ve kapağı sıkıca kapatılarak 25 C daki su banyosuna batırılır. En az 40
dakika sonra piknometre sudan çıkarılır, dışındaki su temiz bir bezle silinir ve çabucak
tartılır. Bu ağırlık da (d) olsun. (Şekil 17.) Numunenin özgül ağırlığı aşağıdaki
formülden hesaplanır.
Özgül ağırlık tayininden önce piknometre temizlenip kurutulur ve kapağı ile
birlikte, 1 mg' a duyarlı terazide tartılır. Bu ağırlık (a) olsun. Sonra piknometre saf su ile
doldurulur. Kapağı sıkıca kapatılır. 25°C lik banyosunda en az 40 dakika bekletilir. Bu
süre sonunda banyodan çıkarılır. Kabın dışı temiz ve kuru bir bezle veya süzgeç, kağıdı
ile silinerek iyice kurutulduktan sonra tartılır. Bu ağırlık da (b) olsun. Yol inşaatında
kullanılan çok akıcı yağ ve katranların özgül ağırlığını tayin etmek için numune
25°C’ye getirilir ve piknometreye ağzına kadar doldurulur. Bu esnada piknometre içine
hava kabarcıklarının girmemesine dikkat edilmelidir.

58
Kapak sıkıca yerine getirilerek sıvının fazlası kapak üzerindeki delikten dışarı
taşırılır ve taşan kısım temiz, kuru bir bezle dikkatle silinerek temizlenir, tartılır. Bu
ağırlık da (c) olsun. Maddenin özgül ağırlığı aşağıdaki formülden hesaplanır :
Yukarıda anlatıldığı şekilde özgül ağırlık tayinine uygun olmayan yüksek
viskoziteli katran ve asfaltlardan küçük bir miktar alınarak dikkatle, ağır ağır ısıtılarak
akıcı hale getirilir. Bu sırada maddenin her hangi bir buharlaşma kaybına uğramamasına
dikkat edilmelidir. Böylece yeterli bir akıcılık sağlanınca piknometre yaklaşık yarısına
kadar numune ile doldurulur. Numune piknometre içine dökülürken kabın üst
kısımlarına bulaşmamasına ve hava kabarcıklarının numune içinde kalmamasına dikkat
edilmelidir. Piknometre doldurulmadan önce hafifçe ısıtılır. Sonra oda sıcaklığına kadar
soğutulur. Kapağı ile beraber tartılır.
Bulunan ağırlık (c) olsun. Teraziden alınan piknometrenin geri kalan kısmı saf
su ile doldurulur ve kapağı sıkıca kapatılarak 25C daki su banyosuna batırılır. En az 40
dakika sonra piknometre sudan çıkarılır, dışındaki su temiz bir bezle silinir ve çabucak
tartılır. Bu ağırlık da (d) olsun. (Şekil 18) Numunenin özgül ağırlığı aşağıdaki
formülden hesaplanır.
Şekil 18 - Yüksek Viskoziteli Katran ve Asfaltların Özgül Ağırlık Deneyi

Poroz asfalt ( Ufuk CİVELEK )

Poroz asfalt ( Ufuk CİVELEK )

Recommended

Recommended

More Related Content

Featured

Featured (20)

Poroz asfalt ( Ufuk CİVELEK )