Superpave ve Marshall dizayn yöntemleri ile üretilmiş asfalt numunelerin fiziksel ve mekanik özelliklerindeki farklılıkların belirlenmesi
Determining physical and mechanical differences of asphalt specimens using Superpave and Marshall design methods
Yazar: MUSTAFA KESKİN
Danışman: DOÇ. DR. SERKAN TAPKIN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Superpave = Superpave

Özet:
Son yıllarda karayollarında meydana gelen ve aşırı yüklerden ya da iklim değişikliklerinden oluşan bozulmaların neticesinde yol mühendisleri yeni uygulama gelişimlerine yönelmişlerdir. Özellikle oluklanma problemlerine karşı çözümsüzlük devam etmektedir. Bu problem, sürüş konforunu bozduğu gibi, seyahat güvenliğini de tehlikeye atmaktadır. Son çalışmalar ışığında bitüm modifiyesi bu probleme çare olabilmekte hatta iklim koşullarından meydana gelen bozulma ve çatlamalarında önüne geçebilmektedir.Yollarda meydana gelen bozulmaların bir diğer nedeni ise mevcut dizayn prosedürünün gelişen teknolojiye ayak uyduramamasından kaynaklanmaktadır. Teknolojiyle birlikte yük taşıyan araçların taşıma kapasiteleri artmış, lastik iç basınçları ile dingil yüklerinde önemli artışlar meydana gelmiştir. Marshall dizayn metodu yıllardır kullanılmakta olan ve daha halen ülkemizde tercih edilen dizayn metodudur. Ancak bu dizayn sisteminde kullanılan sıkıştırma metodu, arazi üzerindeki silindiraj işlemini tam olarak modelleyememektedir. Bunun yerine geliştirilen yeni dizayn metotlarından en gerçekçisi Superpave (Superior Performing Asphalt Pavements) olarak isimlendirilen ?Yüksek Performanslı Asfalt Kaplamalar? dizayn metodudur.Bu çalışmada, Superpave yöntemi ile hazırlanan katkısız ve polipropilen katkılı numuneler ile Marshall dizayn yöntemi ile hazırlanan numunelerin fiziksel ve mekanik özellikleri karşılaştırılmış, özellikle oluklanmaya karşı direnci anlayabilmek için tekrarlı sünme deneyleri yapılmıştır. Ayrıca Superpave dizayn yöntemi 100 mm çaplı numuneler için hiçbir standart üretmediği için bu çalışmanın bir diğer amacı da bu numuneler için yeni bir standart önerilmesidir. Nitekim yapılan çalışmalar göstermiştir ki; orta hacimli trafikler için bu değer 40 dönüş sayısı olmalıdır. Ayrıca Superpave prosedürüyle üretilen numuneler, yürütülmüş olan tekrarlı sünme deneyleri sonucunda çok daha uzun ömürlüdür. Bu yöntemle bulunacak yeni optimum bitüm muhtevası değerleri daha düşük çıkacak ve bitüm yönünden de önemli ekonomik kazançlar sağlanacaktır.

Abstract:
In recent years, as a result of excessive loads and the climate changes, deteriorations have occured on highways, that headed towards the development of new applications by highway engineers. In particular, extreme axle loads continue to deadlock against rutting problems. This problem is disturbing driving comfort and travel safety. Bitumen modification can be a solution to solve this problem; it can help to prevent deteriorations and crackings which occurs by climatic changes.Another reason for the deterioration of highways, in the existing design procedure is due to failure to comply with evolving technology. With this technology, there is a definite increase in the load carrying capacity of vehicles, tire pressures and axle loads. Marshall design method has been utilised for years and still being used in our country; is the preferred method of design. The compaction method used in Marshall design is not modelling exactly the process of actual rolling procedures. Instead, the new design methods have been developed, such as Superpave (Superior Performing Asphalt Pavements) which is more realistic than the other methods.In this study, we compared physical and mechanical differences of HMA (Hot Mix Asphalt) and polypropylene modified HMA, using Superpave and Marshall design methods. Especially repeated creep tests were carried out to understand the resistance to rutting. In addition, there is no standard Superpave design procedure for 100 mm diameter samples. The other purpose of this study is produce a new standard for this samples. Indeed, studies showed that the gyration number should be 40 for the medium traffic volumes. Additionally the samples produced by Superpave procedure were more resistant to permanent deformations. Therefore it's established that the new optimum bitumen content values will be lower and consequently there will be financial benefit gained in terms of bitumen.