Taş mastik asfalt kaplamalarda doğal kenevir lifinin selülozik fiber yerine kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of usability of natural hemp fiber instead of cellulosic fiber in stone mastic asphalt
Yazar: İBRAHİM ASLAN
Danışman: PROF. DR. YÜKSEL TAŞDEMİR
Yozgat Bozok Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Selüloz lifler = Cellulosic fibers ; Taş mastik asfalt = Stone mastic asphalt

Özet:
Karayolları üzerinde taşımacılığa günden güne artan talep ve buna bağlı olarak karayollarındaki trafik hacminin artması üst yapıda tekerlek izi oluşumu gibi çeşitli problemleri de beraberinde getirmiştir. Üst yapılardaki en sık rastlanan bozulmalardan olan tekerlek izi oluşumunu önlemek amacıyla geliştirilen TMA (Taş Mastik Asfalt) kaplamalar, yüksek dane teması ve yüksek bitüm oranı ile ön plana çıkmaktadır. Bitüm oranı yüksek olan taş mastik asfalt karışımlarında bitümün agrega üzerinden akmasını önlemek amacıyla selülozik fiber, mineral fiber, bitki esaslı fiber ve bunlar gibi çeşitli katkı maddeleri kullanılmaktadır. 
Bu çalışmada kenevir bitkisinden elde edilen liflerin TMA karışımlarda kullanılarak bitümün süzülme performansının araştırılması hedeflenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında %5,0 %5,5 %6,0 %6,5 %7,0 %7,5 bitüm oranlarında selülozik fiber katkısı ile 18 adet numune hazırlanarak optimum bitüm oranı belirlenmiştir. Fiber katkılarının asfaltın süzülmesine etkisinin belirlenmesi amacıyla ‰1, 2, 3, 4, 5 oranlarında fiber içeren ve fiber içermeyen referans karışımlara Schellenberger süzülme deneyleri uygulanmıştır. Çalışmada kenevir lifi boyunun TMA karışımların özelliklerine etkisinin belirlenmesi amacıyla 2 mm, 3 mm, 6 mm, 12 mm boylarında kesilen kenevir lifler ile numuneler hazırlanmıştır. Kenevir lifi karışım oranının TMA karışımların özelliklerine etkisinin belirlenmesi amacıyla katkısız ve ‰1, 3, 4 oranlarında fiber katkılı TMA numuneleri hazırlanmıştır. Marshall tasarım metodu ile hazırlanan numunelerin Dp (Hacim Özgül Ağırlık), Vh (Hava Boşluğu), VMA (Agrega Boşluk Oranı), Vf (Bitüm ile Dolu Boşluk Oranı), MS (Marshall Stabilite) ve Akma değerleri belirlenmiştir.
Fiber olarak doğal kenevir lifi içeren TMA karışımları aynı özellikteki selülozik fiber içeren numuneler ile karşılaştırılmıştır. Deney sonuçları neticesinde ‰1, 2 ve 3 oranlarında doğal kenevir lifinin süzülme açısından selülozik fibere kıyasla daha yüksek performans gösterdiği ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Taş Mastik Asfalt, Doğal Kenevir Lifi, Süzülme.

Abstract:
The demand for transportation on highways is increasing as the day goes on and in addition, the increase in traffic volume on highways causes various problems such as rutting. Stone mastic asphalt mixtures have been developed in order to prevent tire tracks, which is one of the most common deteriorations in pavements. Stone mastic asphalt mixtures has high grain contact and bitumen rate. In order to prevent the bitumen from leaching over the aggregate, cellulosic fiber, mineral fiber, plant-based fiber and various additives are used in stone mastic asphalt mixes with high bitumen rate.
In this study, it is aimed to investigate the effect of the fibers obtained from the hemp plant on the draindown of stone mastic asphalt mixtures. In the first stage of the study, the optimum bitumen rate was determined by producing 18 samples with 5,0% 5,5% 6,0% 6,5% 7,0% 7,5% bitumen ratios with cellulosic fiber. In order to determine the effect of fiber additives on the draindown of asphalt, Schellenberger test was applied to blends containing 1, 2, 3, 4, 5‰ and fiber-free mixtures. In this study, samples were prepared with hemp fibers of 2, 3, 6, 12 mm lengths in order to determine the effects of hemp fiber length on stone mastic asphalt mixtures. In order to determine the effect of hemp fiber mixing ratio on the properties of stone mastic asphalt mixtures, samples were prepared with fiber additives at 1, 3, 4‰ ratios and without fiber. Dp, Vh, VMA, Vf, MS and flow values of samples prepared by Marshall Design Method were determined. Stone mastic asphalt mixtures containing natural hemp fiber as fiber were compared with samples containing cellulosic fiber of the same properties. As a result of the experimental results, it has been revealed that natural hemp fiber at 1, 2 and 3‰ ratios has a higher performance than cellulosic fiber in terms of draindown.

Key Words: Stone Mastic Asphalt, Natural Hemp Fiber, Draindawn.