Serpantinin asfalt betonunda filler olarak kullanımı

Abstract

Öz: Ülkemizde bulunan doğal kaynakların verimli, etkin ve daha uzun süre kullanılabilmesi için alternatif malzemelerin araştırılıp bulunması her geçen gün daha önemli bir hal almaktadır. Her alanda olduğu gibi bitümlü sıcak karışımlarda (BSK) atık serpantin toz atıklarının filler olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çalışmada, serpantin’in asfalt beton kaplamalarda filler olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla kireçtaşı agrega ve kırmataş tozu filler kullanılarak %3.5-4.0-4.5-5.0-5.5-6.0 bitüm oranlarında Marshall briketleri hazırlanmıştır. Hazırlanan bu numunelere Marshall stabilite ve akma deney prosedürü uygulanarak stabilite, akma, pratik özgül ağırlık (Dp), boşluk yüzdesi (Vh) asfaltla dolu doşluk yüzdesi (Vfa), agregalar arası boşluk yüzdesi (VMA) değerleri bulunmuştur. Kireçtaşı numune sonuçlarından ilgili grafikler çizilerek optimum bitüm miktarı belirlenmiştir. Belirlenen optimum bitüm miktarı esas alınarak ve aynı gradasyon kullanılarak kireçtaşı filler ile serpantin filler malzemesi %0-25-50-75-100 oranlarında yer değiştirilerek serpantin ikameli asfalt beton numuneler üretilmiştir. Serpantin filler ikameli briketlerin stabilite, akma, Dp, Vh, Vfa, VMA değerleri tespit edilerek deney sonuçları değerlendirilmiştir.

Keywords

• Bitümlü sıcak karışımlar (BSK)
• Serpantin
• Aşınma tabakası
• Mineral filler
• Marshall stabilite-akma deneyi

Using serpentine as filler in asphalt concrete

Abstract

Abstract: In order to use the natural resources in our country efficiently, effectively and for a longer time, it is becoming more important to research and find alternative materials. As in every field, the use of waste materials in bituminous hot mixes (HMA) is increasing day by day. In this study, the usability of waste serpentine dust wastes as fillers in HMA was investigated. In the study, the usability of serpentine as filler in asphalt concrete pavements was investigated. For this purpose, Marshall briquettes were prepared with bitumen ratios of 3.5-4.0-4.5-5.0-5.5-6.0% by using limestone aggregate and crushed stone dust filler. By applying Marshall stability and yield test procedure to these prepared samples, stability, yield, practical specific gravity (Dp), void percentage (Vh), asphalt filled density percentage (Vfa), inter-aggregate void percentage (VMA) values were found. Optimum amount of bitumen was determined by drawing related graphs from the limestone sample results. Based on the optimum amount of bitumen determined and using the same gradation, limestone filler and serpentine filler material were replaced at the rate of 0-25-50-75-100%, and serpentine substituted asphalt concrete samples were produced. The stability, yield, Dp, Vh, Vfa, VMA values of the serpentine filler substituted briquettes were determined and the test results were evaluated.

Keywords

• Bituminous hot mixes
• Serpentine
• wearing course
• Mineral filler
• Marshall stability and flow tests

References

1. [1] Ahmedzade, Perviz, and Burak Sengoz. "Evaluation of steel slag coarse aggregate in hot mix asphalt concrete." Journal of hazardous materials 165.1-3: 300-305, 2009.
2. [2] Yilmaz M, Kök BV, & Kuloğlu N. Effects of using asphaltite as filler on mechanical properties of hot mix asphalt. Construction and Building Materials, 25(11), 4279-4286, 2011.
3. [3] Serin S, Morova N, Saltan M, & Terzi S. Investigation of usability of steel fibers in asphalt concrete mixtures. Construction and Building Materials, 36, 238-244. 2012.
4. [4] Ahmedzade P & Yilmaz M. Effect of polyester resin additive on the properties of asphalt binders and mixtures. Construction and building materials, 22(4), 481-486, 2008.
5. [5] Saltan M, Öksüz B, Uz VE. Use of glass waste as mineral filler in hot mix asphalt. Science and Engineering of Composite Materials, 22(3), 271–277. 10.1515/secm-2013-0135 , 2015.
6. [6] Özbey BG. Ankara Elmadağ Serisinde Serpantinikol Endemizmin Ekolojik Uyum Mekanizmalarının Araştırılması. (Doktora Tezi Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 2019.
7. [7] Kurt L, Ozbey BG, Kurt F, Ozdeniz E & Bölükbaşı A. Serpentine Flora of Turkey. Biological Diversity and Conservation. 6/1 (2013) 134-152. 1308-8084
8. [8] Terzi S. Mermer Toz Atıkların Asfalt Betonunda Filler malzemesi olarak kullanılmasının araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 2000.

9. [9] Gündoğan H. Fındık Kabuğu Külü ve Yüksek Karbonlu Ferrokrom Üretim Fırınlarında Ortaya Çıkan Baca Külünün Asfalt Betonunda Filler Olarak Kullanımı. Yüksek Lisans Tezi, Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, Türkiye, 2021.
10. [10] Kurt L, Ozbey, B.G., Kurt, F., Ozdeniz, E. & Bölükbaşı, A. Serpentine Flora of Turkey. Biological Diversity and Conservation. 6/1 2013 134-152. 1308-8084
11. [11] Ceylan S. Bitümlü Sıcak Karışımlarda Filler Olarak Carboniferous-Triassic Kayaç Tozlarının Kullanılması ve Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, Türkiye, 2006.
12. [12] ASTM C127-15. Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Coarse Aggregate, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015. www.astm.org
13. [13] ASTM C 128. Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), and Absorption of Fine Aggregate, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2001 www.astm.org
14. [14] ASTM C854, Standard Test Method for Resistance to External Loads on Metal Reflective Pipe Insulation 1990
15. [15] ASTM D 2041. Standard Test Method for Theoretical Maximum Specific Gravity and Density of Bituminous Paving Mixtures, Annual Book of ASTM Standards USA, 2004.
16. [16] TS EN 1097-2. Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler – Bölüm 2: Parçalanma Direnci Tayini İçin Yöntemler, Ankara, 2010.
17. [17] TS EN 1097-1. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler, bölüm 1: aşınmaya karşı direncin tayini (Mikro-Deval), Ankara, 2002.
18. [18] BS 812: Part 2: (1975) Methods for determination of physical properties, British Standard Institution 1975. [19] TS EN 12697-11. Bitümlü karışımlar-Deney metotları–Sıcak karışımlı asfalt içi–Bölüm 11: Agrega ve bitüm arasındaki bağlanmanı tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, s. 28, 2012.
19. [20] TS EN 933-10. Tests for geometrical properties of aggregates-Part 10: Assessment of fines; Grading of fillers (air jet sieving). Türk Standartları Enstitüsü, Ankara 2015.
20. [21] TS EN 1426. Bitüm ve Bitümlü Bağlayıcılar – İğne Batma Derinliği Tayini, Ankara. 2015.
21. [22] TS EN 1427. Bitüm ve Bitümlü Bağlayıcılar – Yumuşama Noktası Tayini – Halka ve Bilye Yöntemi, Ankara, 2015.
22. [23] TS EN ISO 2592. Petrol ve İlgili Ürünler – Parlama Yanma Noktasının Tayini,Cleveland Açık Kap Yöntemi, Ankara, 2017.
23. [24] Yıldız K. Marshall Dizayn Metodu ile Optimum Bitüm Muhtevasının Belirlenmesinde Deney Parametrelerinin Sonuca Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara, Türkiye, 2003.
24. [25] İsfalt. Shell Bitüm El Kitabı, İstanbul Büyükşehir Belediyesi, İSFALT Bilimsel Yayın No:3, ISBN: 975-8183-02-8, İstanbul, 2004
25. [26] Öksüz B. Asfalt Betonu Kaplamalarda Volkanik Cüruf ve Cam Atıklarının Filler Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Isparta, Türkiye, 2011.
26. [27] Karayolu Teknik Şartnamesi. Ankara, Karayolları Genel Müdürlüğü, 2013