Sathi kaplamaların performansına etki eden parametrelerin incelenmesi ve performans modeli geliştirilmesi
Determination of parameters affecting seal coat performance and development a performance model
Yazar: CAHİT GÜRER
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KARAŞAHİN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Performans = Performance

Özet:
Sathi kaplamalar ekonomik nedenlerden dolayı Türkiye karayollarında en yaygın kullanılan asfalt kaplama türü olup, bitümlü sıcak karışımlardan farklı olarak, performansına bir çok parametre etki edebilmektedir. Türkiye'nin çok çeşitli iklim koşulları, trafik hacmi ve zorlu topoğrafik özellikleri göz önüne alındığında sathi kaplamalı güzergâhlardan çok farklı performanslar elde edilmektedir. Kimi sathi kaplamalı güzergâhlarda sathi kaplamalar beklenenden çok kısa sürede performansı azalmakta bazı durumlarda bir yıl dahi servis vermeden yenilenmesi gerekmekte bu da Türkiye ekonomisine zarar vermektedir. Bu çalışma kapsamında ondört farklı sathi kaplamalı inceleme güzergâhı belirlenmiş ve bu güzergâhlarda belirli aralıklarla hasarsız deneyler gerçekleştirilmiştir. Güzergâhlarda kum-daire deneyi ile makro doku, İngiliz pandül deneyi ile kayma-sürtünme sayısı değişimleri, elektromanyetik yoğunlukölçer ile sathi kaplama yoğunluk değişimleri, hafif düşen ağırlık deformasyon deney cihazı (LWD) ile kaplamadaki mevsimsel deformasyon değişimleri, temel ve taban zemini tabakaları elastisite modülü değişimleri, dinamik konik penetrasyon deneyi ile temel ve alttemel CBR değişimleri ve üstyapı yapısal sayı (SN) değişimleri, termal kamera cihazı ile sathi kaplama yüzey sıcaklık değişimleri belirlenmiş ve zemin penetrasyon radar cihazı ile de tabaka kalınlıkları tespit edilmiştir. Ayrıca güzergâhlardaki bozulmalar takip edilerek fotoğraflamalar yapılmıştır. Her güzergâhtan alınan agrega ve bitüm numuneleri ile de laboratuar ortamında çalışılarak fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Agrega numunelerinde Nicholson ve California soyulma deneyleri, Vialit ve Modifiye yapışma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu çalışma kapsamında geliştirilen çekip-çıkarma deney cihazı ile agrega numunelerini bitümlü yüzeyden kopması için gerekli çekme gerilmeleri belirlenmiştir.Yerinde yapılan deneyler ile TCK tarafından ölçülen trafik hacmi değerleri, Meteoroloji Genel Müdürlüğü iklim (en yüksek sıcaklık, ortalama en düşük sıcaklık, ortalama yağış) verileri ve malzeme özellikleri kullanılarak istatistiksel karşılaştırmalar yapılmış sathi kaplama performansı üzerinde etkili olduğu belirlenen parametreler için model geliştirilmiştir. Bu çalışma Türkiye'de uzun dönem kaplama performansı incelemesi için ilk kez yapılan bir başlangıç çalışmasıdır. Bundan sonraki çalışmalarda, geliştirilen modeller göz önünde bulundurularak ve çalışmanın diğer sonuçları dikkate alınarak, ülkemiz değişken iklim, trafik ve malzeme koşullarına uygun, bir sathi kaplama tasarımı geliştirilebilecektir

Abstract:
Seal coats which are the most common used pavement types in Turkey roads network due to the economical factors, differs from the bituminous hot mix pavements and many parameters may affect the seal coat performances. Different performances were obtained because of the variety of the climate conditons, traffic volumes and topographical characteristics. Some of the seal coats pavements may be deteriorated very fast and resealed less than a year and this situation is has cost to the Turkey?s economy more than necessary spend. In this study, it was fourteen different research roads with seal coat pavements have been determined and nondestructive tests were performed in particular periods. In the research roads, sand-circle, British pendulum, electromagnetic density meter, light weight deflectometer, dynamic conic penetrometer and ground penetrating radar (GPR) tests were used and variation of macro and micro texture, density, seasonal deformation, base and sub base elasticity modulus and CBR values, structural number (SN) were determined and surface temperature variations and layer thickness were measured. Furthermore, deteriorations in research roads were observed and taken photos in the course of time. Aggregate and bitumen samples of roads were taken and performed tests in order to evaluate the mechanical and physical properties. Nicholson and California stripping tests and Vialit, Modified adhesion tests were performed on aggregate samples. Additionally, tension stresses of aggregates samples to pull out in the bitumen determined with pull-out test device which was developed in this study range.In situ test results were correlated with traffic volumes determined by TCK, datas of climate General Directorate of Meteorology (maximum temperature, average minimum temperature, average raining), materials and construction parameters and performance model was developed for parameters affacted on seal coats performance. This initial study is a origin for investigation of long term pavement performance in Turkey. In future an appropriate seal coat design will be developed for Turkey, if Turkey?s variable climate and material properties, traffic volumes through the models and study results will be take account in the evaluation of the seal coat design.