Investigation of the Usability of Composite Aggregate in Highway Pavement Construction: A Case of Asphalt Wearing Course
[ X ]
Tarih
2022
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Kırıkkale Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Some restrictions and difficulties during the supply of aggregates from natural stone quarries adversely affect the production of hot bituminous mixture. It is thought that the combined use of aggregates obtained from different quarries may be effective both in terms of the environment and the efficacious use of natural resources. Therefore, this study investigated the incorporation of composite aggregate (basalt and limestone obtained from two different quarries) into asphalt concrete. The target performance graded binder (KMB 76-16) was obtained by modification of pure B50/70 bitumen with optimum amount (10%) of rubber. Then, a mixture design with this binder and composite aggregate (55% basalt and 45% limestone) was made. The mixtures to be used in the asphalt wear layer were produced according to the Marshall method. To further understand the effect of composite aggregate, mechanical properties (stability and flow) and volumetric parameters (voids in mineral aggregate, voids filled with binder, air void and volume specific gravity) of standard Marshall samples were investigated. The results indicate that the asphalt concrete with composite aggregate (basalt and limestone) and 5.7% rubber modified bitumen meets the criteria stated in the Turkish General Directorate of Highways’ (KGM) specifications and can be used in the wearing course.
Doğal taş ocaklarından üretilen agregaların tedariki esnasında yaşanan bir takım kısıtlamalar ve zorluklar bitümlü sıcak karışım üretimini olumsuz yönde etkilemektedir. Farklı taş ocaklarından temin edilen agregaların bir arada kullanılmasının, hem çevresel açıdan hem de doğal kaynakları daha efektif kullanmak açısından etkili olabileceği düşünülmektedir. Dolayısıyla, bu çalışmada farklı iki ocaktan temin edilen bazalt ve kalker tipli agreganın kompozit agrega şeklinde asfalt betonu üretimindeki kullanılabilirliği araştırılmıştır. Karışımda kullanılacak performans dereceli hedef bağlayıcıyı (KMB 76-16); saf B50/70 penetrasyon dereceli bitümün optimum miktarda (%10) kauçukla modifikasyonu sonucunda elde edilmiştir. Daha sonra bu bağlayıcı ve %55’i bazalttan %45’i kalkerden oluşan kompozit agreganın karışım tasarımı yapılmıştır. Asfalt aşınma tabakasında kullanılması düşünülen karışımlar Marshall dizayn yöntemine göre üretilmiştir. Kompozit agreganın karışım üzerindeki etkisini daha fazla anlamak için standart Marshall numunelerinin mekanik özellikleri (stabilite ve akma) ve hacimsel parametreleri (agregalar arası boşluk oranı, bağlayıcı ile dolu boşluk oranı, hava boşluk oranı ve hacim özgül ağırlığı) araştırılmıştır. Bu çalışmadaki sonuçlara göre; bazalt ve kalkerden oluşan kompozit agreganın %5.7 oranında kauçuk modifiyeli bitüm ile karıştırılmasıyla elde edilen asfalt betonunun Türkiye Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) teknik şartnamesinde belirtilen kriterleri sağladığı ve aşınma tabakasında kullanılabileceği kanaatine varılmıştır.
Doğal taş ocaklarından üretilen agregaların tedariki esnasında yaşanan bir takım kısıtlamalar ve zorluklar bitümlü sıcak karışım üretimini olumsuz yönde etkilemektedir. Farklı taş ocaklarından temin edilen agregaların bir arada kullanılmasının, hem çevresel açıdan hem de doğal kaynakları daha efektif kullanmak açısından etkili olabileceği düşünülmektedir. Dolayısıyla, bu çalışmada farklı iki ocaktan temin edilen bazalt ve kalker tipli agreganın kompozit agrega şeklinde asfalt betonu üretimindeki kullanılabilirliği araştırılmıştır. Karışımda kullanılacak performans dereceli hedef bağlayıcıyı (KMB 76-16); saf B50/70 penetrasyon dereceli bitümün optimum miktarda (%10) kauçukla modifikasyonu sonucunda elde edilmiştir. Daha sonra bu bağlayıcı ve %55’i bazalttan %45’i kalkerden oluşan kompozit agreganın karışım tasarımı yapılmıştır. Asfalt aşınma tabakasında kullanılması düşünülen karışımlar Marshall dizayn yöntemine göre üretilmiştir. Kompozit agreganın karışım üzerindeki etkisini daha fazla anlamak için standart Marshall numunelerinin mekanik özellikleri (stabilite ve akma) ve hacimsel parametreleri (agregalar arası boşluk oranı, bağlayıcı ile dolu boşluk oranı, hava boşluk oranı ve hacim özgül ağırlığı) araştırılmıştır. Bu çalışmadaki sonuçlara göre; bazalt ve kalkerden oluşan kompozit agreganın %5.7 oranında kauçuk modifiyeli bitüm ile karıştırılmasıyla elde edilen asfalt betonunun Türkiye Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) teknik şartnamesinde belirtilen kriterleri sağladığı ve aşınma tabakasında kullanılabileceği kanaatine varılmıştır.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Basalt, Limestone, Composite Aggregate, Rubber Modified Bitumen, Asphalt Wearing Course, Bazalt, Kalker, Kompozit Agrega, Kauçuk Modifiyeli Bitüm, Asfalt Aşınma Tabakası, Civil Engineering
Kaynak
Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
1
Sayı
2-427
