Silindirle sıkıştırılabilir iki tabakalı beton kaplamalar arası bağ performansının deneysel olarak belirlenmesi
Experimental determination of bonding performance between two layer roller compacted concrete pavement
Yazar: AHMET GÜRKAN GÜNGÖR
Danışman: PROF. DR. YÜKSEL YILMAZ ; PROF. DR. İSMAİL ÖZGÜR YAMAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, son yıllarda kullanımı yaygınlaşmakta olan silindirle sıkıştırılmış beton (SSB) yol üstyapıların Türkiye için önemi değerlendirilmiştir. Bununla birlikte; iki tabaka serilen SSB kaplamalar arası bağ performansını değerlendirmek amacıyla, farklı ürünler kullanılarak laboratuvar ölçeğinde deneyler yapılmış, en iyi sonucu veren ara yüzey elemanı ile gerçek bir yol kesiminde iki tabaka SSB inşa edilmiş ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Aynı trafik, çevre ve iklim koşulları ile aynı taban zemini dayanımlarında; SSB yol üstyapıların, bitümlü sıcak karışım (BSK) yol üstyapılara göre genel olarak %33-38 daha ekonomik olduğu belirlenmiştir. Tüm proje sürelerinde ve düşük yoğunlukta trafik hacimlerinde ortalama %27,5 olan ekonomiklik oranı, yüksek yoğunlukta trafik hacimlerinde %43,5 olmaktadır. Bağ performansının incelenmesi amacıyla, karışım tasarımı ile belirlenen 300 kg çimento ve %5 optimum su içeriğinde hazırlanan SSB tabakaları arasına, altı farklı ara yüzey elemanı/işlemi uygulanarak eğimli kesme deneyleri yapılmıştır. Eğimli kesme deneyinde en iyi performansı veren aderans harçlı ara yüzey elemanı ile hazırlanan kiriş numuneleri üzerinde, dört nokta kiriş eğilme dayanımı tayini deneyi gerçekleştirilmiştir. Aderans harcı kullanılarak hazırlanan numunelerin basınç dayanımı ve kiriş eğilme dayanımları, tek tabaka numuneye yakın değerler verdiğinden, aderans harcının ara yüzey elemanı olarak kullanılabileceği görülmüştür. Gerçek bir yol kesiminde; tek tabaka, iki tabaka arası aderans harçlı ve iki tabaka ara yüzey elemansız SSB olmak üzere üç kesim halinde uygulama yapılmıştır. Uygulama sonrasında alınan açılı karot ve kiriş numunelerine eğimli kesme ve dört nokta kiriş eğilme dayanımı deneyleri yapılmış, her iki deneyde de aderans harçlı numuneler, referans numune dayanımlarının %98 ine ulaşmıştır. İki tabaka ara yüzey elemansız SSB kaplamadan alınanan kiriş numuneleri eğilme dayanımları referans numunenin %54 üne ulaşabilmiştir.

Abstract:
In this study, the importance of roller compacted concrete (RCC) pavements in Turkey was evaluated. Additionally, taking into account the lack of research on this topic, various laboratory experiments were conducted using different products to measure the bond performance between two-layer RCC pavements and the best resulting bond material was used to build RCC pavements on a real road and its performance was assessed. Under same traffic, environmental and climatic factors and same bearing capacity of subgrade, RCC pavements were determined to be 33% to 38% more economical than their hot mix asphalt mixture (HMA) pavement counterparts. While revenue to cost ratio in all project durations and low density traffic volumes was 27,5%, this ratio increased to 43,5% for high density traffic volumes. In order to evaluate the bond performance, RCC layers were prepared mixing 300 kg cement with the optimum 5% water content and six different bond materials/processes were used for slant shear test. Then, four-point flexural strength test and depth penetration under water pressure test were conducted on beam specimens made with coating material containing silica fume, the best performing bonding material. Since compressive strength and flexural strength of the specimens prepared with the silica fume were similar to those of single layer specimen, it was seen that silica fume specimens could be used as bonding mixtures. On a real road, RCC pavements were applied as three sections: one layer, two-layer with silica fume bonding material and two-layer without any bonding material. After this application, slant shear test and four-point flexural strength test were conducted on the angular core and beam specimens. Based on the results of both tests, the sample containing silica fume bonding material was measured to reach 98% of the reference sample strength; whereas flexural strength of the two-layer RCC pavement with no bonding material included was only measured at 54% of the reference sample.