1. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ
SICAK KARIŞIM KAPLAMALARDA MARSHALL
PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ
Celil GÜMÜŞER, Murat BOSTANCIOĞLU
2. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
• Karışımın modifiye edilmesi amacıyla çeşitli filler
boyutunda malzemeler doğrudan karışıma ilave
edilmektedir.
• Çalışmada kalker filler ile hazırlanan kontrol karışımı
ile kalker filler azaltılarak yerine %1, 2 ve 3
oranlarında ilave edilen perlit, uçucu kül ve sönmüş
kireç ile hazırlanan modifiye karışımların Marshall
parametreleri incelenmiştir.
3. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
MATERYAL ve YÖNTEM
•70/100 penetrasyonlu bitüm
Karayolları 16.Bölge Müdürlüğü’nden temin edilmiş
Rafineri
Penetrasyon
Özgül Ağırlık
Batman
Özellikler
76
1.036
•Kalker agregası (%5 filler içerikli)
Özellikler
100
ASTM C131
Kaba
Agrega
25.2
ASTM C88
0.64
100 100
100
91.3
90
Karışım Gradasyonu
80
İdeal Karışım
70
%Geçen
Standart
Şartname Üst Limit
60
72
Şartname Alt Limit
50
43.1
40
30
24.6
20
10
5
7.1
10.6
0
0.01
0.1
1
Elek açıklığı (mm)
10
Aşınma kaybı (%)
(Los Angeles)
Donma kaybı (%)
(Na2SO4)
Özgül ağırlık (g/cm3)
Hacim özgül ağırlık
Zahiri özgül ağırlık
Özgül ağırlık (g/cm3)
Hacim özgül ağırlık
Zahiri özgül ağırlık
Özgül ağırlık (g/cm3)
Zahiri özgül ağırlık
Su emme (%)
Yassılık indeksi (%)
İnce
Agrega
Filler
ASTM C127
2.70
2.72
ASTM C128
2.70
2.74
ASTM D854
2.75
ASTM C127
BS 812
0.40
13.9
4. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
Sönmüş kireç,
•Filler
Uçucu kül,
%1, %2, %3 oranlarında
Perlit.
•Kalker filler kullanılarak hazırlanan karışımına Marshall tasarımı yapılmış ve optimum
bitüm yüzdesi (%4.6) tespit edilmiştir.
5. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
% Geçen
UÇUCU KÜL
Uçucu
Kül
0.001
0.010
0.100
Dane Boyutu ( mm )
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1.000
Özgül Ağırlık
2.369
No 200’ den Geçen
% 82
6. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
SÖNMÜŞ KİREÇ - PERLİT
Sönmüş Kireç
Özgül Ağırlık
No 200’ den Geçen
Kireç
2.483
% 90,30
Perlit
1.250
% 37,70
Perlit
8. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
BULGULAR VE İRDELEME
• Farklı filler malzemeler ile elde edilen
karışımlara ait Marshall deneyleri sonucunda
numunelere ait;
Pratik özgül ağırlık (Dp),
Hava boşluğu (Vh),
Agregalar arası boşluk (VMA),
Asfaltla dolu boşluk (Vf),
Akma,
Stabilite değerleri elde edilmiştir.
9. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
Perlitin karışımın özgül ağırlığını önemli ölçüde
düşürdüğü görülmektedir. Ham perlitin ısıl işlem
sırasında hacim genişlemesi ile filler yoğunluğunu
düşürmesi şeklinde açıklanabilir.
Uçucu kül ve sönmüş kireç ile
modifiye edilmiş karışımların özgül
ağırlıklarında kontrol numunesine
göre önemli bir değişme yoktur.
10. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
Kodu
P2
SK1
SK2
SK3
66.5
927
15.02
48.2
982
18.11
35.2
830
•
Uçucu kül ve sönmüş kirecin, boşluk oranını
artırıcı etkisi olduğu ancak bu artışın perlitte
olduğu kadar belirgin düzeyde olmadığı
görülmüştür.
21.39
23.8
686
• Sönmüş kirecin ilavesinin stabilite üzerinde önemli bir
etkisinin olmadığı,
5.31
UK1
UK3
14.53
•
Kontrol karışımının hava boşluk oranı %
4.86 iken %1, 2 ve 3 perlit kullanılarak
hazırlanan karışımlarda boşluk oranları artmıştır.
15.25
P3
UK2
Vf (%)
11.73
P1
VMA (%)
7.78
KF
Vh (%)
4.86
Bitüm (%)
Stabilite
(kg)
14.99
64.6
979
•
%3 oranında kullanılan uçucu külün stabilite değerini
artırdığı,
6.47
15.83
59.1
891
6.41
15.25
58
1026
5.18
14.76
64.9
837
6.5
15.88
59.1
945
6.23
15.3
59.3
919
4.6
•
Perlit oranı artışının stabilite üzerinde olumsuz bir etkisi
olduğu, görülmüştür.
•Optimum bitüm içeriğinin perlit modifiyeli
karışımlarda boşlukları yeterince dolduramadığı ve
asfaltla dolu boşluk yüzdesinin düştüğü
görülmektedir.
11. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
SONUÇLAR
•Pratik yoğunluklarda ki azalma; perlit katkılı karışımlarda daha belirgin bir şekilde
gözlenirken; uçucu kül ve sönmüş kireç katkılı karışımlarda belirgin bir azalma söz konusu
değildir.
•Poroz bir yüzey alanına sahip olan ve hacmi genişletilerek üretilen genleştirilmiş perlitin
karışımda hava boşluk oranını artırdığı, bu sayede asfaltla dolu boşluk oranını azalttığı
belirlenmiştir.
•Uçucu kül ve sönmüş kireç katkılı karışımlarda da kontrol numunesine oranla hava boşluğu
artışı meydana gelmiştir ancak bu artışlar sınırlı seviyelerde kalmıştır.
•Stabilite değerleri dikkate alındığında perlitin poroz yapısı sebebiyle optimum bitüm
yüzdesini artırıcı etkisi olduğu görülmüştür.
12. FİLLER MALZEMESİ OLARAK PERLİTİN BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIM
KAPLAMALARDA MARSHALL PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN
İNCELENMESİ
SONUÇLAR
•Perlitin, karışımın hava boşluk oranını artırıcı etkisi özellikle sıcak bölgelerde kusma ve
terleme problemi olan kaplamalarda hava boşluğunun kontrollü bir şekilde artırılmasını
sağlayacak düzeyde kullanılması, kaplamada yaşanan bu problemleri giderebileceği
düşünülmektedir.
•Kalker filler ile yapılan karışımlardan elde edilen optimum bitüm içeriğinin, kullanılan
diğer filler malzemeleri ile elde edilen sonuçlar bakımından KTŞ kriterlerini sağlamadığı,
bu sebeple kalker filler yerine kullanılmasının mümkün olmadığı belirtilebilir.
•Gerek perlit gerekse diğer iki modifiyer malzemenin KTŞ’de belirtilen filler malzeme
limitleri dâhilinde kullanılması ile hazırlanacak karışımlara ait optimum bitüm
yüzdelerinin belirlenmesi başka bir çalışma konusu olarak değerlendirilebilir.
