03 fatmaorhan

TÜRKİYE’DE TAŞ MASTİK ASFALT KAPLAMA KULLANIMI VE LİTERATÜR ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRMEYrd. Doç. Dr. Mustafa Sinan YARDIMYTÜ İnşaat Fakültesi, İnşaat Müh. Böl. İnş. Müh. Funda ARSLANKarayolları 1. Bölge Müdürlüğü, İşletmeler Başmühendisliği.

…………………………………………….................................................

Türkiye’de Taş Mastik Asfalt Kaplama Kullanımı Ve Literatür Üzerine Bir Değerlendirme

TMA NEDİR?Bir bitümlü sıcak karışım türü olan TMA, iri agregadan oluşmuş bir iskelet, mastik

harç ile hava boşluğundan oluşur. İskelet yapı, yük aktarımını sağlayan (aktif) uygun büyüklükteki kaba agrega daneleri ile teşkil edilir. Mastik, TMA bileşiminin ikinci büyük içeriğidir. Mastik kısım, ince agrega (pasif= yük aktarmayan), filler, stabilizörve bitümlü bağlayıcıdan meydana gelir.

Mastik

Kaba agrega

Hava boşluğu

Taş iskeleti Hava boşluğu

Mastik


TMA’nın esas avantajı nedir?• Yüksek kaliteli yüzey özelliği• Dayanım• Kalıcı deformasyona karşı yüksek performans• Çatlak oluşumuna karşı gösterdiği dirençtir

TMA’nın potansiyel uygulama alanları nelerdir?• Havaalanı kaplamaları (Frankfurt’ta Fraport -TMA kaplaması sasobit ile modifiye

edilmiştir-, Oslo’da Gardermoen, Güney Afrika’da Johannesburg)• Yüksek trafik hacimli yollarda• İnce takviye tabakaları (ABD, Arjantin, İngiltere, İsveç ve Polonya’da uygulanıyor. 1993

yılında, Polonya’da yapılan 2,5-3 cm kalınlıkta TMA tabakası üzerinde 13 yıl sonra yapılan bir değerlendirmede çok iyi şartlarda olduğu gözlenmiştir.)

• Köprü döşemeleri (Hollanda, Danimarka, Polonya gibi ülkelerde, mastik asfalt yerine ince dereceli TMA da kullanılmaktadır.)

• Tipik olmayan TMA’lar• Çivili lastik aşınmasına karşı direnç gerektiren kesimler ( İsveç)


• Tipik olmayan TMA’lar Orta tabakalarında kullanılan TMA (binder tabakası)

Binder tabakalarında kullanılan TMA karışımları ABD ve Almanya’da denenmiş veyorulma performansı bakımından kesinlikle geleneksel karışımlara oranla üstünlüksağladığı ispatlanmıştır. Almanya’da bu tabakalar Splittmastixbinder (SMB) olarakanılmaktadır.

Sessiz kaplamalarTrafik gürültüsünü engelleyen poroz asfalta alternatif olarak üretilen hava boşluğu %9-16 oranında bir karışım olan sessiz TMA, Almanya’da geliştirilmiş ve bugün başarılıuygulamaları gerçekleştirilmektedir.

KjelbaseKjell Sardal ve S. Gouw, Kjellbase olarak isimlendirdikleri bir karışım yapmışlardır (1997).%79 mıcır, %15 kırılmış kum, %6 filler, %5 oranında modifiyeli bitümden oluşankarışımın, geleneksel karışım ile karşılaştırıldığında, kalıcı deformasyona karşı dahayüksek direnç gösterdiği tespit edilmiştir.

Renkli TMAGöze hitap eden estetik kaygısı ile üretilen bir karışımdır. İşaretlenmesi gereken yayageçişlerinde veya emniyetle ilişkili özelliklerin öne çıkarılması gereken yerlerde kullanılır


TMA’nın kısa tarihçesi• Almanya’da, TMA karışımları, 1960’lı yılların ortalarına kadar SMA (Splittmastixasphalt)

olarak biliniyordu. O zamanlarda, yüzey kaplamalarında, düşük kaba agrega oranınasahip asfalt betonu ve mastik (gussasphalt) asfalt kullanılıyordu. Bu kaplama türleri, çivililastik basıncına sahip araçlardan dolayı hızlı aşındığından sık bakım gerektiriyordu. Veböylece çivili lastiklerin yol açtığı aşınmaya karşı direnç sağlayan yeni bir kaplama türüihtiyacı doğdu. 1968’de Alman mühendisi Dr. Zichner ve bir yüklenici firma tarafından ilkTMA geliştirilmiştir.

• Çivili lastik kullanımının yasaklandığı 1975’li yıllarda TMA unutulmamış, çok olmasa da kullanımınadevam edilmiştir.

• 1980’li yılların başına kadar TMA sadece Almanya’da biliniyordu ve Avrupa ülkelerindeki kullanımısınırlıydı. 1974 yılında İsveç’te birkaç yol kesimi, EAPA tarafından TMA ile kaplanmış ve bu uygulamasonrasında görülen olumlu sonuçlar nedeniyle birçok Avrupa ülkesinde TMA kullanımı popülerolmaya başlamıştır. Bugün bütün Avrupa ülkeleri TMA kullanmaktadır.

• Avrupa ülkeleri dışındaki TMA uygulaması, 1990’lı yılların başlarına• Türkiye’de KGM, 1997 yılında Alman TMA şartnamesinden faydalanarak ilk TMA

şartnamesini yayınlamıştır. 1998’de inşaat çalışmaları başlamış ve 1999 yılından itibarende kullanılmaya başlanmıştır.


TMA’nın Türkiye’deki kullanımı Türkiye’de, TMA karışımlarının laboratuvar ve arazi performansının çok iyi olduğunungözlenmesinden dolayı, ağır taşıt trafiği yüksek olan güzergâhlarda, aşınma tabakası olarak TMAkullanımı yaygınlaşmıştır. Ülkemizde, TMA ağır trafik hacminin olduğu otoyollarda, şehir içi kavşakkesimlerinde, sadece toplu taşıma olarak hizmet verilen yol koridorlarında, yol üstyapısının aşınmatabakası olarak kullanılmaktadır

Tablo 1.Türkiye’de yıllar itibariyle KGM’nin yüksek performanslı BSK üretimleri

** Türkiye’deki tüm Devlet yolları+İstanbul 1. Bölge sorumluluğundaki otoyollar

2008 2009 2010 2011 2012** Toplam

BSK (Aşınma) 1.472 1.437 1.903 2.882 2.583 10.276PMB*’li BSK

(Aşınma)399 617 1.225 1.875 1.267 5.382

BSK (Binder+Bitümlü

Temel)8.251 12.462 17.334 22.094 17.296 77.437

TMA (Aşınma) 0 0 0 60 1 61PMB’li TMA

(Aşınma)137 316 750 1.046 1.288 3.537

MASTİK ASFALT

(Aşınma)1 20 0 5 75 100

Toplam BSK 10.259 14.852 21.213 27.961 19.926 94.211


Türkiye’de TMA kaplama konusundaki literatürTablo 2. Yurt içinde yapılan literatür tarama kaynakları

Tablo 3. 1996-2013(Mart) yılları arası TMA konusunda yurt içi literatür türü bilgisi

Yapılan Çalışma Tipi Taramanın Yapıldığı Yer

Yüksek lisans/doktora tezi Ulusal tez merkezi

Bildiri Sempozyum ve kongre bildiri kitabı

Yayınlanmış makale Hakemli teknik dergi

Yayınlanmış kitap, tercüme ve

raporKurumlara ait internet sitesi

Yurtdışında yayını olan Türk

yazarlarTeknik dergi, sempozyum ve kongre

TMA İLE İLGİLİ KAYNAKLAR

Makale Bildiri TezRapor /

Şartname

Kitap

Bölü

mü

Tercü

me

Türk Yazarlı Yabancı

Yayınlar

3 25 7 3 2 2 6

TOPLAM 48


Türkiye’de TMA kaplama konusundaki literatür• 1997, 1998 ve 1999 yıllarındaki çalışmalar; TMA’nın tanıtılması ile ilgilidir.• 2000 ve 2001’de;TMA için uygun karışımın araştırıldı ve deneme kesimlerinin performansının sunuldu,• 2004’te, Beuving Avrupa’da BSK (TMA dahil) ile ilgili standartları, Tuğlu ve Kazankıran ülkemizde ilk TMA

şartnamesini ve TAG Otoyolunda uygulanan TMA karışımlarının performansını sundular.• 2009 yılında Orhan ve Güngör, TS EN 13108-5, Özben (2009) “Ürün ve Kalite Kontrol Standartları” ve bu

standartların ülkemize adaptasyonu ve CE-işaretlemesine geçiş tartışılmıştır.• 2007, 2008, 2009 ve 2010; uzun ömürlü üstyapı tabakaları içinde TMA da değerlendirilmiş, tekerlek izi

oluşum sebebleri araştırılmış, TMA karışımlarının tekerlek izine karşı gösterdikleri dirençte agregagradasyonu, bitümlü bağlayıcı, modifiye katkı, alternatif filler malzemeleri, sönmüş kireç, SBS, sasobit veelyaf (viatop) türü katkı maddelerinin ve sıcaklığının etkisini incelenmiştir.

• 2008 ve 2009 yıllarında, Marshall ve Superpave yöntemleri ile dizayn edilen TMA karışımlarına, İÇM, TİO,çevrimsel basınç ve yorulma deneyleri uygulanmış. Ayrıca, performans deneylerinin karmaşıklığı vepahalılığı gibi, alternatif deney yöntemleri (üç eksenli kayma mukavemeti deneyi) araştırılmıştır.

• Güngör ve Sağlık (2009), TÜBİTAK ile ortaklaşa yürüttükleri çalışmalarında üstyapı kalınlıkların tespiti için ampirik deney metotlarından ziyade, mekanik özelliklerine dayalı olarak geliştirilen metotlar kullanmışlar çalışmanın sonuçları esas alınarak, Karayolu Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi revize edilmiştir.

• Temren (2009) çalışmasında, “Ilık Karışım Asfalt”–WMA (Warm-Mix Asphalt) olarak bilinen teknoloji hakkında bilgi vermiştir. Ayrıca, Almanya’da ılık karışım asfalt tekniğiyle teşkil edilen 6 kesim TMA, 1 kesim AB kesimlerinde yapılan performans deneyleri sonuçlarını sıcak asfalt tekniğiyle yapılan kontrol kesimleriyle karşılaştırmış ve değerlendirmiştir.


Ülkemizde Bitümlü Sıcak Karışımlar İle İlgili Problemler

• Aşırı dingil yükleri • Projelendirme şartnamelerine bağlı olarak iklim şartlarına uygun olmayan

karışımların dizayn edilmesi• Ödenek yetersizliği nedeni ile yol üstyapısının tüm tabakalarının bitmeden

binder veya bitümlü temel seviyesinde trafiğe açılması• Ilık karışım asfalt teknolojisinin ülkemizde yaygın olmamasından dolayı, enerji

ihtiyacının ve çevreye yayılan emisyonların fazla olması• Türkiye’de geri dönüşüm teknolojisinin yaygın olmaması • TMA kaplamalarının başlangıç maliyetinin yüksek olması.• Deneysel çalışmalar, Marshall metodunun, TMA karışımlarının mekanik

özelliklerini tam olarak yansıtmadığını göstermektedir. TMA karışımının gerçek performansını gösteren testler ise yoğurmalı pres ile yapılan testler ve kalıcı deformasyon testleridir


SONUÇ VE ÖNERİLER BSK’lı yollar 20 yıl için projelendirilir. TMA’nın ise daha uzun bir hizmet ömrüne sahip olduğu

belirtilmektedir. Ancak, yollarımızda görülen deformasyonlar, yolun hizmete açılışından 2-3 yıl sonragörülmektedir. TMA üzerine yapılan çalışmaların az bir kısmında, yapım sonrasının analizlerinibarındırdığı belirlenmiştir. Gerçek trafik koşulları altındaki yol kaplamalarının performansölçümüne yer veren araştırmalara acil gereksinim vardır.

TMA’daki, dayanımın TMA iskeletini oluşturan kaba agrega ile sağlanan yüksek orandaki taşın taşatemasından kaynaklandığı bilinen bir gerçektir. Türkiye’de yapılan çalışmalarda; TMA iskeletyapısında taşın taşa temasının istenilen düzeyde olup olmadığını ölçen değerlendirmelererastlanmamıştır. Bu bağlamda, TMA şartnamesinin geliştirilmesi gerekmektedir .

Karayolunda, güvenli bir sürüşün sağlanması için tekerlek lastiği ile yol kaplama yüzeyinin arasındakikayma direncinin belli bir seviyede olması gerekmektedir. Genel olarak ihmal edilen yol yüzeyözelliklerinin hak ettiği öneme kavuşturulması, dünyada uygulanan kayma direnci ölçümyöntemlerinin incelenerek en uygun yöntemin ülkemizde uygulanmasına imkân sağlanmasıgerekmektedir. TMA kaplamasının yüzey özelliğinin bu kapsamda değerlendirilmesi ayrıca yararlıolacaktır.

Türkiye’de batı ülkelerindeki teknoloji ile BSK üretilmesine rağmen, optimum kalitede karayoluyapılamamaktadır. Bunun başlıca nedenleri arasında mevcut şartnamelerin yetersiz olması, yolunyapımını üstlenen yüklenicilerin, yol yapımından sonra sadece bir yıl yolun performansındansorumlu tutulması sayılabilir. Mevcut şartnamelerin geliştirilmesinden sonra, yüklenicileri dahakaliteli inşaat yapmaya teşvik edici uygulamaların araştırılması gerekmektedir.

03 fatmaorhan

Documents