Kara yolu esnek üst yapılarında sönmüş kireç katkısının düşük sıcaklık çatlama direncine etkisi
Effect of hydrated lime addition to highway flexible pavements on low temperature cracking strength
Yazar: MUSA SEÇGİNLİ
Danışman: DR. SİNAN YARDIM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Karayolu esnek üstyapılarında bozulmalar, üstyapı üzerine etkiyen trafik ve çevresel şartlara bağlı olarak oluşmaktadır. Taşıt yükleri üstyapıya sırasıyla dingiller ve dingiller vasıtasıyla tekerleklere aktarılmak suretiyle etkimekte, bu sebeple de üstyapıda çekme ve basınç gerilmeleri meydana gelmektedir. Bunun dışında ortam sıcaklığının değişmesi de üstyapıda gerilmelere sebebiyet vermektedir.Asfalt kaplama soğuk hava şartlarında büzülmeye çalışırken, altındaki tabaka ile ara yüzeyde oluşan sürtünme, kaplamanın büzülmesini engelleyici etki oluşturur ve bu nedenle kaplamada gerilmeler meydana gelir. Söz konusu soğuk iklim koşulları nedeniyle üstyapıda oluşan çekme gerilmeleri, çekme dayanımını aştığında kaplama üzerinde enine çatlaklar oluşur. Karayolu doğrultusuna dik olarak oluşan bu çatlaklara "düşük sıcaklık çatlaklar." denir. Bu çatlaklardan sızan sular, çatlaklar, zamanla derinleştirmekte ve asfalt karışımının erken bozulmasına yol açarak üstyapıya büyük zararlar vermektedir.Bu çalışmada, asfalt karışımına filler malzemesi yerine belirli oranlarda katılan sönmüş kirecin, kaplamanın düşük sıcaklık dayanımına etkisi araştırılmaktadır. Bu amaçla; kireç katkısız ve %2, %4, %6 kireç katkılı olmak üzere dört çeşit numune Marshall tasarım yöntemine göre tasarlanarak toplam 104 adet asfalt briketi üretilmiş ve hazırlanan bu numunelerin havada ve suda ağırlıkları ile yükseklikleri alınarak hacim özgül ağırlıkları ve boşluk oran. değerleri hesaplanm.şt.r. Daha sonra üretilen numunelere (belirli aşamalardan geçirildikten sonra) Marshall stabilitesi ile dolaylı çekme mukavemeti deneyleri uygulanmıştır.Uygulanan deneylerin sonucunda, sönmüş kireç katkısının karayolu üstyapısının soğuğa ve su etkilerine karşı direncini artırdığı tespit edilmiştir. Genel olarak suda ve düşük sıcaklıkta koşullandırılan kireç katkılı malzemelerin mukavemet değerlerinin, katkısız numune değerlerine göre yüksek çıktığı gözlenmiştir. Tasarlanan karışımlar içinde en uygun deney sonuçlarını ise %4 kireç katkılı numuneler sağlamıştır. Bu nedenle, soğuk iklim şartlarının görüldüğü bölgelerde kullanılan asfalt kaplamalara %4 oranında sönmüş kireç katılmasının oluşabilecek çatlakların engellenmesinde etkili olacağı sonucuna ulaşılmıştır.Anahtar sözcükler: Karayolu esnek üstyapısı, düşük sıcaklık çatlakları, Marshall stabilitesi, dolaylı çekme mukavemeti, sönmüş kireç

Abstract:
The districtions on highway pavement occur according to the trafic and enviromental factors that effect the superstructure. Vehicle loads affect the superstructure by transferring from the axles to the wheels; and cause tension and compression stress in the superstructure. Moreover, the changes in the enviroment temperature cause stresses in the pavement.While the asphalt pavement tries to shrink in cold air conditions; the friction between the layer under it and the mesolayer prevents it from shrinking, so stresses eventuate in the pavement. When the mentioned stresses that occur in the pavement in cold air conditions exceed the tension strength; lateral cracks generate in the pavement. The crack which form perpendicularly to the highway axis are called ?low temperature cracking?. The water leaking from these crack get deeper by time; cause early damages in the asphalt mixture and compose major harm in the pavament.In this study, the effects of adding hydrated lime in certain proportions instead of filler material on cold air resistance is analyzed. With this purpose, a total number of 104 asphalt bricets (lime free, %2, % 4, %6 lime added) were produced. The weights of these samples in air and water, the heights of the samples were measured to calculate their density and void rates. After that, Marshall stability and indirect tension strength tests were applied to the samples (after some certain stages).As a result of the tests, the addition of hydrated lime is determined to increase the strength of the highway pavement against cold temperaturesand water effects. Generally the strength values of lime conditioned materials are to be higher than that of the lime-free materials. Among the premediated mixtures; the best experiment results were obtained with %4 lime-added samples. As a consequence; it is thought to be effective to prevent the interstitials in the highways in the cold climate conditions.Key Words: Highway flexible pavement, low temperature cracking, Marshall stability test, indirect tension strength, hydrated lime