Aynı gradasyon ve optimum bitüm muhtevasındaki, agrega içerisinde doğal filler ile doğal filler yerine endüstriyel atık maddeler kullanılarak hazırlanan numunelere Marshall stabilite ve koşullandırılmış Marshall stabilite deneyleri uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar iki aşamalı olarak değerlendirilmiştir.
1. Aşama deney sonuçlarına göre, genel olarak farklı taş tozu - endüstriyel atık filler yüzdeleri ile hazırlanan bitümlü karışımlardan Marshall stabilite değerleri şartname limitlerine yakın değerler almıştır. Sonuçların değerlendirilmeleri boşluk, stabilite ve akma değerleri ile yapılmıştır.
Mermer tozu, uçucu kül, fosfojips ve cam tozu filler yüzdelerinin artması ile boşluk yüzdesi değerleri artmaktadır.
Uçucu kül ve fosfojips filler yüzdeleri arttıkça stabilite değerleri artmaktadır. Cam tozu filler yüzdesi arttıkça stabilite değeri azalmaktadır. Mermer tozu filler stabilite değeri, % 7 taş tozu- % 0 endüstriyel atık ve % 4 taş tozu- % 3 endüstriyel atık filler yüzdeleri aralığında artmakta, % 3 taş tozu - % 4 endüstriyel atık ve % 2 taş tozu - % 5 endüstriyel atık filler yüzdelerinde azalmaktadır. Tamamı mermer tozu filler yüzdesinde ise stabilite oldukça yüksek bir değer almaktadır.
Mermer tozu, uçucu kül ve fosfojips filler yüzdesi arttıkça akma değerleri azalmaktadır. Cam tozu filler yüzdesi arttıkça akma değeri artmaktadır.
Mermer tozu ve cam tozu filler katkısıyla hazırlanmış karışımların boşluk yüzde değerleri şartname limitleri olan % 3 - % 5 arasında, uçucu kül ve fosfojips boşluk değerleri ise şartname limitlerinin oldukça üzerinde kalmaktadır. Mermer tozu, uçucu kül, fosfojips ve cam tozu filler katkılı
karışımların stabilite değerleri şartname alt sınır değeri olan 900 kg 'ın üzerinde değer almışlardır. Mermer tozu, fosfojips ve cam tozu filler katkılı karışımların akma değerleri şartname limitleri olan 2 mm – 4 mm arasında kalmaktadır. Uçucu kül filler akma değerleri şartname limitlerinin altında kalmaktadır. Bu değerler uçucu külün artan filler oranlarında gevrek bir malzeme gibi davrandığını göstermektedir.
Genel olarak atık filler oranı arttıkça cam tozu atığı dışında bütün endüstriyel atıklarda boşluk oranı ve stabilite değerleri artmakta, akma değerleri ise azalmaktadır.
% 4 taş tozu –% 3 endüstriyel atık madde içeren karışımların boşluk, stabilite ve akma değerleri sınırlar içinde kalmıştır. % 7 endüstriyel atık - % 0 taş tozu atık madde ilaveli karışımların akma değerleri sınırların altında olup, sınır değere yakın sonuç vermiştir.
2. Aşama deney sonuçları; % 0 taş tozu - % 7 endüstriyel atık filler oranı kullanılarak su etkisiyle oluşan kohezyon kaybını belirlemek amacıyla hazırlanan bitümlü karışımlarda, koşullandırılmış Marshall stabilite değerleri şartname limitlerine yakın değerler almıştır. Sonuçların değerlendirilmeleri stabilite ve akma değerleri ile yapılmıştır.
Mermer tozu, uçucu kül, fosfojips ve taş tozu filler ile hazırlanan yeni numunelerinin stabilite değerlerinde 4 saatlik kür şartlarına göre 24 saatlik kür şartları değerlerinde azalma, akma değerlerinde ise artma görülmüştür.
Cam tozu filler ile hazırlanan yeni numunelerin stabilite ve akma değeri sonuçları 4 saatlik kür şartlarında şartname limitlerini sağlamıştır.
Yüksek sıcaklıklarda, 24 saatlik kür şartlarında yeni ve yaşlandırılmış cam tozu filler ile hazırlanan numuneler ayrışmalara uğradığından stabilite ve akma değerlerine bakılamamıştır.
4 Saatlik Kür Şartlarına Göre Hazırlanan Yeni ve Yaşlandırılmış Numunelerin Değerlendirilmesi
4 saatlik kür şartları uygulanarak hazırlanan yeni ve yaşlandırılmış numunelerin stabilite değerleri şartname alt limit sınırı olan 900 kg 'nun üzerinde sonuç vermişlerdir. Akma değerleri bakımından uçucu kül filler akma değeri dışında diğer bütün endüstriyel atık filler akma değerleri şartname limitleri olan 2 mm – 4 mm arasında sonuç vermişlerdir. Uçucu kül filler akma değeri ise şartname limitinden düşük ancak şartname limitlerine oldukça yakın sonuç vermiştir.
24 Saatlik Kür Şartlarına Göre Hazırlanan Yeni ve Yaşlandırılmış Numunelerin Değerlendirilmesi
24 saatlik kür şartları uygulanarak hazırlanan yeni ve yaşlandırılmış numunelerin stabilite değerleri (cam tozu filler hariç) şartname limitlerinin üzerinde sonuç vermişlerdir. Fosfojips filler kullanılarak hazırlanan yeni numunelerin stabilite değeri ise şartname limitine yakın değer vermiştir. Akma değerleri bakımından cam tozu filler sonuçlarına bakılamamıştır. Uçucu kül filler akma değeri şartname değerine yakın, diğer bütün endüstriyel atık fillerlerin akma değerleri ise şartname limitleri arasında sonuç vermişlerdir.
Deneysel çalışmalarda Marshall stabilite deney sonuçları açısından en uygun endüstriyel atık filler oranının % 4 taş tozu - % 3 endüstriyel atık filler olduğu belirlenmiştir. Koşullandırılmış deneysel çalışma sonuçlarında da koşullandırılmış numunelerin Marshall stabilitelerinde önemli ölçüde bir artış olduğu ve endüstriyel atık malzeme kullanılarak hazırlanan karışımların akma değerleri bakımından da şartnameye uygun malzeme oldukları görülmektedir. % 0 taş tozu - % 7 endüstriyel atık filler oranında dahi şartname limitleri sağlanmaktadır.
Deney sonuçları endüstriyel atık filler malzemelerin bitümlü sıcak karışımlarda taş tozu filler yerine % 7 oranında kullanılabileceğini göstermektedir. Bitümlü sıcak karışımlarda mermer tozu, uçucu kül, fosfojips ve cam tozu endüstriyel atık fillerler kullanılarak üretilen kaplama tabakalarının iyi bir dayanıma sahip olacağı düşünülmektedir.
Endüstriyel işletmeler genellikle atıklardan herhangi bir maddi gelir beklememektedir. Gereksiz yere saha işgal eden bu atıklardan kurtulmak istemektedirler. Dolayısıyla, yol üstyapı işlerinde, taşıma maliyeti de dikkate alınarak, filler olarak endüstriyel atıkların kullanılmasıyla, hem ekonomik kazanç sağlanabilecek, hem de çevre kirliliği yaratan bu malzemeler bu sayede değerlendirilebilecektir.
EK A. Marshall Stabilite Deney Sonuçları Formları
Marshall Stabilite Deney Sonuçları (From A.1)
Mermer Tozu Marshall Stabilite Deney Sonuçları (From A.2) Uçucu Kül Marshall Stabilite Deney Sonuçları (From A.3) Fosfojips Marshall Stabilite Deney Sonuçları (From A.4) Cam Tozu Marshall Stabilite Deney Sonuçları (From A.5)
Grup A1 Numuneleri Koşullandırılmış Marshall Stabilite Deney Sonuçları (From A.6)
Grup A2 Numuneleri Koşullandırılmış Marshall Stabilite Deney Sonuçları (From A.7)
Grup B1 Numuneleri Koşullandırılmış Marshall Stabilite Deney Sonuçları (From A.8)
Grup B2 Numuneleri Koşullandırılmış Marshall Stabilite Deney Sonuçları (From A.9)
Form A.6 Grup A1 Numuneleri Koşullandırılmış Marshall Stabilite Deney Sonuçları
Form A.7 Grup A2 Numuneleri Koşullandırılmış Marshall Stabilite Deney Sonuçları
Form A.8 Grup B1 Numuneleri Koşullandırılmış Marshall Stabilite Deney Sonuçları
Form A.9 Grup B2 Numuneleri Koşullandırılmış Marshall Stabilite Deney Sonuçları
KAYNAKLAR
[1] Terzi, S., Mermer toz atıkların asfalt betonunda filler malzemesi olarak kullanılmasının araştırılması, M.Sc. Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, (2000).
[2] Tuncan, A., Çetin, A., Tuncan, M., "Lastik atıkların asfalt betonu kaplamaların mekanik özelliklerine etkileri", 2. Ulusal Asfalt Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Ankara, (1998), 139.
[3] Turabi, A., Okucu, A., Değirmenci, N., "Fosforik asit üretim atığı fosfojipsin stabilizasyon malzemesi olarak kullanım olanaklarının araştırılması", 4. Mühendislik Mimarlık Sempozyumu, Balıkesir, (2002), 93.
[4] Su, Nan, Chen, J. S., Engineering properties of asphalt concrete made with recycled glass, Department of Construction Engineering, National Yunlin University of Science and Technology, Taiwan, (2002), 259.
[5] Şengöz, B., Topal, A., "Bitümlü çatı örtüsü (shingle) atıklarının bitümlü sıcak karışımlarda değerlendirilmesi", 4. Mühendislik Mimarlık Sempozyumu, Balıkesir, (2002), 169.
[6] Yılmaz, A., "Bir elektrometalurji tesisinin atıklarının yol üstyapısında kullanılabilirliğinin araştırılması", 4. Mühendislik Mimarlık Sempozyumu, Balıkesir, (2002), 201.
[7] Deniz, M.T., Sönmez, İ., Yıldırım, S. A., Eren, B. K., "Kullanılmış otomobil lastiklerinin bitümlü sıcak karışım performansına etkisi", 6. Ulaştırma Kongresi, İstanbul, (2005), 349.
[8] Puzinauskas, V.P., "Filler in asphalt mixtures", The Asphalt Institute, Research Report, Maryland, USA, (1983).
[9] Ali, N., Chan, J.S., Simms, S., Bushman, R., Bergan, A.T., "Mechanistic evaluation of fly ash asphalt concrete mixtures", Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, (1996).
[10] Güngör, M.M., Afşin Elbistan uçucu külünün esnek yol kaplamalarında filler olarak kullanımı üzerine bir araştırma, M.Sc. Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, (1996).
[11] Acar, S.O., Tapkın, S., "Portland çimentosu kullanılarak hazırlanan Marshall numunelerinin özelliklerinin incelenmesi", 2. Ulusal Asfalt Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Ankara, (1998), 95.
[12] Ilıcalı, M., Tayfur, S., Özen, H., Sönmez, İ. ve Eren, K., Asfalt ve uygulamaları, İstanbul Asfalt Fabrikaları Sanayi ve Ticaret A.Ş., İstanbul, (2001). [13] Umar, F., Ağar, E., Yol üstyapısı, İ.T.Ü İnşaat Fakültesi, İstanbul, (1985). [14] Önal, A. ve Kahramangil, M., Bitümlü karışımlar laboratuar el kitabı, K.G.M Teknik Araştırma Dairesi Başkanlığı, Ankara, (1993).
[15] Cüre, S., Kalite kontrolü, M.Sc. Tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir, (2005).
[16] Ağar, E., Esnek yol üstyapılarının projelendirilmesi yüksek lisans ders notları, İ.T.Ü İnşaat Fakültesi, İstanbul, (1997).
[17] Balta, İ., Bitümlü sıcak karışımların sudan kaynaklanan bozulmalara karşı duyarlılığı, M.Sc. Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, (2004).
[18] Tunç, A., Yol malzemeleri ve uygulamaları, Atlas Yayın, İstanbul, (2001). [19] Yollar Fenni Şartnamesi, T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı KGM, Yayın No: 170/2, Ankara, (2000).
[20] Karayolları Genel Müdürlüğü 14. Bölge Müdürlüğü Teknik Araştırma Dairesi Başkanlığı Raporu, (1996).
[21] http:/www.tupras.com.tr, (2005). [22] Şayakçı Mermer San. Tic. A.Ş., (2005).
[23] Aruntaş, H., Y., Uçucu küllerin inşaat sektöründe kullanım potansiyeli, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Ankara, Cilt 21, No 1, 193- 203, (2006).
[24] Zor, T., "Uçucu küller ve betonda kullanımı", 2. Uluslararası Konferans, Eskişehir, (1986).
[25] SEAŞ Genel Müdürlüğü, Soma B Termik Santrali, (2005).
[26] Işıldak, Ö., Fosfojips içeren portland çimentosunun hidrasyonu üzerine bazı piriz hızlandırıcı kimyasal katkıların etkileri, M.Sc. Tezi, Ondokuz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun, (1993).
[27] Türkiye Şişe ve Cam Fabrikaları A. Ş. Araştırma Merkezi Cam Teknoloji Grubu Raporu, (2005).