Bitümlü sıcak karışımlarda farklı sıkıştırma, karıştırma ve yaşlandırma yöntemlerinin karışımın özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of different compacting, mixing and aging methods on the properties of bituminous hot mixtures
Yazar: FATİH HATTATOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. SİNAN HINISLIOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, dünyada birçok ülkede halen kullanılmaya devam eden bitümlü sıcak karışım tasarım yöntemi olan Marshall tasarım yöntemindeki birtakım eksikliklerin giderilmesi için bir araştırma yapılmıştır. Bu amaçla Marshall tasarımda bulunmayan yaşlanma etkisi ile 3 aşamalı farklı bir agrega ve asfalt karışımının tasarım parametreleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Numunelerin yoğunluk eğrileri elde edilerek, bu eğrilerden elde edilen bilgilerle karışım parametreleri arasındaki ilişkiler incelenmiş ve sıkışma eğrisinin tasarıma adaptasyonu araştırılmıştır. Araştırılan yaşlanma ve farklı karıştırma şeklinin etkileri, Superpave tasarımı ile karşılaştırılmıştır. Bu farklı yaklaşımlar 50/70 ve 70/100 penetrasyon asfaltları için yapılmıştır. Superpave tasarımı için gerekli olan numuneler, ülkemizde standartlarına uygun olarak ilk kez üretilen bir yoğurmalı sıkıştırıcı kullanılarak hazırlanmıştır. Yaşlandırma ve 3 aşamalı karıştırma işleminin Marshall tasarım yöntemine adaptasyonu ile hem karışımın araziye uygulama sürecine daha gerçekçi bir yaklaşım yapılmış hem de daha stabil karışımlar üretildiği görülmüştür. Karışımlar bir ön sıkıştırma işlemine tabi tutulduktan sonra MR tokmağı ile sıkıştırılmış ve yoğurmalı sıkıştırıcıya daha yakın yoğunluk eğrileri elde edilmiştir. 3 aşamalı agrega-bitüm karışım tekniğinin, Superpave karışımlarındaki etkileri de incelenmiştir. 3 aşamalı karışım yönteminin Superpave karışım tasarımında kullanılması ile de daha stabil karışımlar elde edilebileceği görülmüştür. Üretilen tüm numuneler üzerinde UPV deney aleti ölçümler yapılmış ve UPV sonuçları ile stabilite sonuçları arasında güçlü bir korelasyon olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, an investigation is made to remedy the deficiencies of the Marshall design method, a bituminous hot mix design method which has been still used in several countries in the world. For this purpose , the influences of the aging and a three phase mixing process for aggregate-asphalt, which are not included in Marshall design, on the design parameters are investigated. The density curves for the Marshall specimens are obtained. The relationship between data from these curves and mixing parameters is then studied and the adaptation of the compaction curves to the Marshall design is investigated. After a pre-compaction process is applied to the mixes they are compacted by Marshall compactor. Thus, the closer density curves to Gyratory Compactor results are obatined. The effects of the 3 phase mixing method on the Superpave mixtures are also studied. The specimens required for the Superpave design are prepared by the Gyratory Compactor firstly manufactured conforming to its standarts in Turkey. The influences of the aging and different mixing method are compared to the Superpave design method. These different approaches are investigated using 50/70 and 70/100 penetration asphalts. The adaptation of both the aging process and the 3 phase aggregate-asphalt mixing to the Marshall design method has become more rational approaches in terms of field application and more stabel mixtures are obtained. It is seen that more stabel mixtures are also obtained by using 3 phase mixing for aggregate-asphalt mixing in the Superpave mix design. Moreover, stabilities of the specimens are evaluated by UPV test device and it is seen that there is a high correlation between the UPV and stability results.