Endüktif (kablosuz) elektrikli yol teknolojisinde kullanılmak üzere elektromanyetik dalgaları iletim özelliği arttırılmış asfalt betonu üretimi
Production of asphalt concrete with increased electromagnetic wave transmission features for use in inductive (wireless) electric road technology
Yazar: HATİCE MERVE ANNAGÜR
Danışman: DOÇ. DR. ORHAN KAYA
Adana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yapılan bu doktora tez çalışmasında endüktif (kablosuz) elektrikli yol teknolojisinde kullanmak amacıyla elektromanyetik dalgaları iletim özelliği arttırılmış farklı oranlarda çeşitli katkı malzemeleri içeren asfalt betonları üretilmiştir. Öncelikle Marshall karışım tasarımına göre karışımın optimum bitüm içeriği belirlenmiş, daha sonra grafit tozu, atık cam tozu, atık seramik, kuvars, ferrokrom ve çelik cürufu kullanılarak asfalt beton numuneleri elde edilmiştir. Numuneler üzerinde Marshall Stabilite deneyi ile karışımların mekanik ve hacimsel özellikleri, ince kesit analizleri ile ise Mikromorfolojik (doku/fabric) özellikleri incelenmiştir. Elektromanyetik iletimi ölçmek amacıyla Marshall karışım tasarımına göre hazırlanan numunelerle aynı hacimde ancak daha geniş yüzeye sahip asfalt betonları üretilmiştir. Sonuç olarak atık cam tozu ve atık seramik agregasının asfalt karışımlarda düşük oranlarda olmak şartıyla mekanik ve hacimsel açıdan kullanılabilir olduğu fakat asfalt betonlarda elektromanyetik iletimi azaltarak kalkanlama özelliğini arttırdığı, kuvars ise aşınma dayanımı yüksek bir malzeme olmasından dolayı karışımda yeterli dayanımı sağlamış ancak hava içeriğinin şartname limitlerini aştığı ortaya çıkmıştır. Grafit tozu ve çelik cürufu karışımların dayanım özelliklerini olumlu yönde etkilemiş ancak karışımdaki oranları arttıkça daha fazla bağlayıcıya ihtiyaç duyulmuştur. Ferrokrom ise karışımda %50 ve %75 oranda kullanıldığında, hem karışımın hacimsel ve mekanik özelliklerinde hem de elektromanyetik iletim özelliklerinde diğer malzemelere göre en yüksek performansı göstermiştir.

Abstract:
In this doctoral thesis study, asphalt concrete containing various additives in different proportions with increased electromagnetic wave transmission properties was produced for potential use in inductive (wireless) electric road technology. According to the Marshall mixture design, the optimum bitumen content of the mixture was determined, and then asphalt concrete samples were obtained using graphite powder, waste glass powder, waste ceramics, quartz, ferrochrome and steel slag additives. The mechanical and volumetric properties of the samples were investigated performing Marshall Stability tests, while the micromorphological (structure/fabric) relationships between the constituents were studied by employing thin section and polished block analyses. To measure electromagnetic transmission, asphalt concrete with the same volume but larger surface area was produced as samples prepared according to the Marshall mix design. As a result, it has been revealed that waste glass powder and waste ceramic aggregate can be used in asphalt mixtures in terms of their mechanical and volumetric properties, at low rates and that they increase the shielding feature by reducing electromagnetic transmission in asphalt concrete. Quartz provides sufficient strength in the mixture due to its high hardness, but its air content exceeds the specification limits. Graphite powder and steel slag positively affected the strength properties, but as their proportions in the mixture increased, more binder was needed. Ferrochrome slag, on the other hand, showed the highest performance compared to the other materials, both in volumetric and mechanical properties of the mixture and in electromagnetic transmission properties, when used at 50% and 75% in the mixture.