Taş mastik asfalt kaplamalarda mineral elyaf kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of usability of the mineral fiber in stone mastic asphalt
Yazar: MOHAMMAD AMAN RASEKH
Danışman: PROF. DR. SONER HALDENBİLEN
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Bazalt = Basalt ; Hamburg Kuralları = Hamburg Rules ; Lifler = Fibers ; Taş mastik asfalt = Stone mastic asphalt

Özet:
Ağır dingil yüklerin olduğu yoğun trafikli yollarda, tekerlek izi, aşınma ve çeşitli üst yapı bozulmalarını engellemek ve üstyapı ömrünü artırmak amacıyla geliştirilen Taş Mastik Asfalt(TMA) kaplamalar, yüksek dane teması, taş - taşa kenetlenme kabiliyeti ve yüksek bitüm oranı ile ön plana çıkmaktadır. 
Bu çalışmada TMA kaplamalarına katkı maddesi olarak sadece farklı boyutlarda bazalt elyaf ve kısmen selüloz ile kısmen bazalt elyaf eklenmiştir. Bu amaçla asfaltın agrega, bitüm ve karışım tasarımının sabit olduğu varsayılmış, elyafların boyutu ve içeriği değiştirilerek Schellenberger deneyi ile süzülme performansları ortaya çıkarılarak optimum elyaf içerikleri saptanmış ve tekerlek izi performanslarındaki değişimler incelenmiştir. Elyaf katkılarının bitümün absorbe performansının belirlenmesi amacıyla 19 adet numune hazırlanarak Schellenberger süzülme deneyi yapılmıştır. Bu deneylerden 1 adedi elyaf içermeyen, 6 adedi 12 mm, 26 mm boylarındaki %0.2, 0.3, 0.4 oranlarda bazalt mineral elyaf içeren, 6 adedi aynı anda  %0.2, 0.3, 0.4 bazalt elyaf ve %0.1 Hipercell selülozik elyaf içeren ve diğer 6 adedi ise aynı anda  %0.2, 0.3, 0.4 oranlarda bazalt elyaf ve %0.2 oranında Hipercell selülozik elyaf içeren karışımlardan oluşmaktadır. Yapılan deneyler neticesinde elde edilen deney sonuçları şahit numune dışında tüm numuneler sonuçlara göre standart olarak karayolları teknik şartnamesinde Schellenberger deney sonucunun maksimum % 0,3 oranında belirtildiği değerin altında kaldığını göstermektedir. Hamburg Tekerlek İzi deneyi için yoğurmalı sıkıştırıcı kullanılarak optimum bitüm oranlarında katkılı ve şahit numuneler hazırlanmıştır. Tekerlek İzi deneyleri sonucunda en yüksek tekerlek izi deformasyonunun 12 mm'lik bazalt elyaf  % 0.2 oranında, en düşük tekerlek izi deformasyonu ise 12 mm'lik bazalt elyaf  % 0.3 oranında ve %0.2 selüloz elyaf karışım numunesinde görülmüştür. Selüloz ve bazalt elyaf karışımının tekerlek izi oluşumuna karşı direnci % 37 oranında iyileştiği anlaşılmıştır.

Abstract:
In this study, only basalt fiber of different sizes and partly cellulose and partly basalt fiber were added as additives to TMA coatings. For this purpose, the aggregate, bitumen and mixture design of the asphalt was assumed to be constant, the size and content of the fibers were changed, the filtration performances were revealed by the Schellenberger experiment, and the optimum fiber contents were determined and the changes in the rutting performance were examined. In order to determine the absorption performance of bitumen fiber additives, 19 samples were prepared and the Schellenberger percolation test was carried out. One of these experiments is fiber-free, 6 of them contain basalt mineral fiber in 12 mm, 26 mm lengths at the rates of 0.2%, 0.3, 0.4, 6 of them contain 0.2%, 0.3, 0.4 basalt fiber and 0.1% Hipercell cellulosic fiber at the same time, and the other 6 experiments on the other hand, it consists of mixtures containing 0.2%, 0.3, 0.4% basalt fiber and 0.2% Hipercell cellulosic fiber. The test results obtained as a result of the experiments show that all samples except the witness sample, according to the results, show that the Schellenberger test result is below the value specified in the highway technical specification at a maximum rate of 0.3%. For the Hamburg Wheel Track test, additive and witness samples were prepared at optimum bitumen ratios by using a kneading compactor. As a result of the rutting tests, the highest rutting deformation was observed in the 12 mm basalt fiber 0.2%, the lowest rutting deformation was observed in the 12 mm basalt fiber 0.3% and 0.2% cellulose fiber mixture sample. It was understood that the resistance of the cellulose and basalt fiber mixture against the formation of rutting improved by 37%.