Farklı jeokimyasal özellikteki agregaların asfalt kalitesi üzerine etkisi
Effect of asphalt on the quality of different geochemical aggregates properties
Yazar: HÜSEYİN SEMERCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YUSUF URAS
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Asfalt = Asphalt ; Asfalt betonu = Asphalt concrete ; Asfalt karışımları = Asphalt mixture ; Asfalt şantiyeleri = Asphalt plants ; Bitüm = Bitumen ; Bitüm kaplama = Bitumen coating ; Jeokimya = Geochemistry ; Jeokimyasal özellikler = Geochemical features ; Marshall deney yöntemi = Marshall experiment method ; Marshall stabilitesi = Marshall stability

Özet:
Son yıllarda kırma taş agrega talebi dünyada ve ülkemizde giderek artmaktadır.Dere yataklarında kurulan ocakların rezervlerinin tükenmekte olması bu talebi daha daartırmaktadır. Ayrıca dere yataklarından malzeme alımının çevreye olan zararı da göz ardıedilemeyecek kadar fazladır. Bu durum kırma taş agregalarının kullanım alanlarınımiktarlarının ivmeli olarak artışına sebep olmaktadır.Agrega olarak kullanılan kayaçlar çoğunlukla Türkoğlu bölgesinde bulunandolomitik kireçtaşları, Narlı bölgesinde bulunan mikritik kireçtaşı, Karpuzkaya killikireçtaşı ve Karataş bölgesi bazaltlarından elde edilmektedir. Bu kayaçlar çoğunlukla asfaltyol yapımında agrega olarak kullanılmışlardır. Bu çalışmanın amacı agrega olarakkullanılan kayaçların jeokimyasal ve fiziko mekanik özelliklerini belirlemektir. Buözelliklerden elde edilen sonuçlara göre asfalt yol yapımında kullanılan agregalardan enideal olanın belirlenmesi amaçlanmıştır.İnceleme alanında yer alan kayaçların Eosen Gaziantep formasyonu, Üst Jura-AltKretase yaşlı Andırın formasyon ve Pliyosen yaşlı Yavuzeli bazalt formasyonu olduğubelirlenmiştir.Türkoğlu, Narlıdan, Karpuzkaya ve Karataş bölgelerinden alınan dört farklı agregaörnekleri üzerinde petrografik olarak ince kesit analizleri yapılmış, kimyasal analiz olarakICP-MS, XRD, NTE, ana element ve majör elementler belirlenerek çeşitli yorumlamalaryapılmıştır. Ana elementler açısından kimyasal analiz sonuçlarına göre agregalardastandart dışı olumsuzluklar bulunmamaktadır. Nadir toprak elementleri açısından kalkerdeve killi kireçtaşında bu içeriğin fazla olduğu görülmektedir. Bu durumun ise asfalt yolkalitesine olumsuz etki yapmaktadır.Fiziko mekanik olarak birim hacim ağırlık deneyleri, Los Angeles aşınma deneyi,su emme deneyi, yassılık ve şekil indeksi deneyleri, don kaybı deneyleri, organik maddemiktarının belirlenmesi, elek analizi ve Marshall deneyleri yapılmıştır. Kalker ve killikireçtaşının KTŞ (2006)' da istenilen aşınma değerlerini sağlamadığı, bazalt örneklerininKTŞ (2006)' da istenilen su emme değerlerini sağlamadığı belirlenmiştir. Marshallstabilitesi bazaltta en yüksek olmasıyla beraber akma değeri en düşük yine bazalt örneği ileiiyapılan karışımdan elde edilmektedir. Asfaltla dolu boşluk kalkerde sınırda olmaklaberaber killi kireçtaşı ve bazaltta KTŞ (2006)' inde istenilen değerleri sağlamamaktadır.Agregalar arası boşluk killi kireçtaşında istenilen değere uymadığı diğer örneklerinistenilen standartlar içerisinde olduğu belirlenmiştir. Bazalt örneğinin filler/bitüm oranınınise istenilen değerin dışında kaldığı görülmüştür.Türkoğlu bölgesinden alınan dolomitik kireçtaşı, Narlı Bölgesinden alınan mikritikkireçtaşı, Karpuzkaya bölgesinden alınan killi kireçtaşı ve Yavuzeli bölgesinden eldeedilen agregalarla yapılan sıcak asfalt karışımının jeokimyasal ve fiziko mekanik açıdanbirbirlerine karşı olan üstünlükleri incelenmiş ve dolomitik kireçtaşı ile yapılan asfaltkarışımının diğer örneklerle yapılan asfalt karışımından daha üstün olduğu sonucunavarılmıştır.

Abstract:
recent years the demand for crushed aggregate has been increasing in ourcountry and the world. To be running out of reserves established in riverbeds furtherincrease this demand. On the other hand the environmental impact of the usage of the riverbeds as aggregate mine can not be ignored. This situation leads to an accelerationquantities of increase in the usage of crushed stone aggregates.Aggregates mostly are obtained from the dolomitic limestones in Türkoğlu, micriticlimestones in Narlı, clayey limestone in Karpuzkaya and basalts in Karataş regions. Theserocks are mostly used as aggregate in asphalt road construction. The aim of this study wasto determine the physico-mechanical and geochemical characteristics of the rocks used asaggregate. According to the results of these properties of asphalt aggregates used in roadconstruction the aim was to determine what the most ideal rock unit is?It was determined that the preexisting rock units are Eocene Gaziantep Formationthe Upper Jurassic-Lower Cretaceous Andırın Formation and Pliocene Yavuzeli basalt.The petrographic anayses on thin sections and the chemical analyses such as ICPMS,XRD, REE, major and trace elements analyses carried out on the four differentsamples taken from Türkoğlu, Narlı, Karpuzkaya and Karataş regions, and theninterpreted.There is no negative points in aggregates out of standards by means of majorelements. On the other hand, by means of Rare Earth Elements, it is seen that this contentis out of the standards in limestone and clayey limestone. This situation effects negativelythe asphalt quality.Physico-mechanically a serie of experiments were carried out such as unit weighttests, the Los Angeles abrasion test, water absorption test, flatness and form indexexperiments, frost loss experiments to determine the amount of organic material, sieveanalysis and Marshall tests. It is determined that limestone and clayey limestone KTŞ(2006), does not provide the desired abrasion values and basalt samples KTŞ (2006) alsoiidoes not provide the desired water absorption values.The highest Marshall stability valuesare obtained on basalt sample again the lowest flow value of the mixture is obtained withbasalt. The voids filled with asphalt in limestone is at borderline, but in clayey limestoneand basalt KTŞ (2006) do not provide the desired values. Space between the agregatesdoesn?t conform the desired value in clayey limestone does not but in the other sampleswas determined that the desired standards. Filler/bitumen ratio of basalt samples was seenoutside of the desired value.The adventages of the aggregates in the hot mix asphalt including dolomiticlimestone from Türkoğlu, micritic limestone from Narlı, clayey limestone fromKarpuzkaya and bazalts from Yavuzeli regions were investigated geaochemical andphysico-mechanical points of view and it is concluded that the asphalt mixture withdolomitic limestone is better than the asphalt mixtures with other samples.