Betonarme gürültü bariyerleri için ses yutucu perlit esaslı kaplama tasarımı yapılarak fiziksel performansının ve maliyetinin araştırılması

Bu tez çalışmasında; karayolu trafiği kaynaklı çevresel gürültü ile mücadele yöntemlerinden biri olan gürültü bariyerlerinde ses yutuculuğun arttırılması amacı ile özellikle beton bariyerler üzerinde uygulanabilecek olan perlit esaslı bir kaplamanın tasarlanması, fiziksel ve akustik özelliklerinin deneysel olarak belirlenmesi ve maliyetleri açısından değerlendirilmesi yapılmaktadır. Önerilen kaplama, Türkiye'de önemli miktarda rezervi bulunan perlitin sanayide yaygın kullanım şekli olan patlatılmış formunun 1200 C gibi yüksek bir sıcaklıkta belirli bir süre ile bekletilerek camsılaştırılması ile elde edilmektedir. Bu ısıl işlem sürecinde patlamış perlit parçacıkları aralarında boşluklar kalacak şekilde birbine kenetlenmekte ve büzülerek hacim kaybetmekte, soğutulduktan sonra ile gözenekli narin bir yapı oluşmaktadır. Patlatılmış perlitin bu işlemler sonrasındaki gözenekli yapısı, akustik ses yutuculuğa sahip birçok ürün ile benzer bir yapıda olduğundan, bu kaplamanın ses yutucu malzeme olarak ulaşım gürültüsü ile mücadelede kullanılabileceği düşünülmüştür. Boşluk yapısı ve narinliği sebebi ile bu halde direkt bariyer levhası uygulamaya elverişli olmayacağından, perlitli kaplama ek olarak sert bir destek yapısı gerekmektedir. Bunun için mevcut betonarme bariyerlere uygulanması bir yapıştırıcı vasıtası ile olmaktadır. Çalışmada kaplama ile yapısall uyumluluk açısından perlit esaslı sıva harcı kullanılmıştır. Akustik ses yutum performansı açısından değerlendirildiğinde perlitli kaplama, EN 1793- 1 standardına göre, piyasada yaygın olarak kullanılan birçok gürültü bariyeri gibi A2 (DL 4,95 dB) sınıfında yer almaktadır. Genel olarak kullanılan ses yutum katsayısı değeri ise yaklaşık NRC 0,3 olarak belirlenmiştir. Alternatif gürültü bariyer malzemelerinin yutuculukları incelenerek, kaplama için elde edilen akustik ses yutum değeri ile karşılaştırılmıştır. Perlitli kaplamanın sağlayacağı gürültü azaltım değerini belirleyebilmek için Datakustik firmasına ait ve Avrupa Birliği Komisyonu tarafından sonuçları Birlik Ülkelerinde geçerli kabul edilen CadnaA adlı gürültü haritalama yazılımı vasıtasıyla örnek bir alanda modelleme işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu modellemeden elde edilen sonuçlara göre, mevzuatta verilen limitler üzerinde gürültüye maruz kalan kişi sayıları arasında mevcut bir bariyer üzerine perlit kaplama uygulanması durumunda %10 civarında bir azalma meydana gelmektedir. Bunu toplam aşırı rahatsız ve rahatsız kişi sayısı olarak ele aldığımızda gürültüden rahatsız olunan gürültü seviyelerinin, mevzuat gürültü limitlerinden farklı olmasından dolayı %5 civarında bir fark görülmektedir. Tezin devamında elde edilen gürültü seviyesindeki azalma ve gürültüden etkilenen kişi sayısındaki azalma miktarı ekonomik bir fayda olarak ele alınıp, bariyerin inşa maliyeti ve işletme maliyetleri ile karşılaştırılarak perlitli kaplamanın, belli kabuller altında, 50 yıllık yapı ömrü ile inşa edilmesinin ekonomik olup olmayacağı araştırılmıştır. Ayrıca Duyarlılık Analizi yapılarak kabul değişkenlerinin elde edilen sonuçlara ne kadar etkisi olduğu incelenmiştir. Yapılan çalışmada elde edilen fiziksel, akustik ve ekonomik analiz değerlendirme sonuçları; laboratuvar ortamında geliştirilen perlit esaslı kaplamanın trafik gürültüsü ile mücadelede kullanılmasının mümkün olduğunu göstermektedir. Ancak perlitli kaplama üretiminin, kullanım alanlarının yaygınlaştırılması ve yangına dayanım davranışı gibi konularda daha fazla geliştirme ve araştırmaya ihtiyaç vardır.