BİTÜMLÜ KAPLAMALARIN YAPIMINDA KULLANILAN AGREGALARIN ÖZELLİKLERİ
1. Ekonomik ve Sağlam Agreganın , Bitümlü Sıcak Karısım Kaplamaya Etkisi :
Sıtabil durabil, flexibil ve kaymaya karsı dayanıklılığı olan bir bitümlü sıcak karısım kaplama temin edebilmek için agrega bazı özellikler tasımalıdır.Bu özelliklerde sertlik,darbeye dayanıklılık, bitümlü maddeye olan ilgi derecesi,granülometrisi,yüzey yapısı ve temizliktir. Bu özelliklerinin yanında, trafik, iklim ve kaplamanın altındaki temelin özellikleriyle de, bitümlü sıcak karısımın ekonomik ve sağlam olmasında yakın ilgisi vardır.
1.1. Agrega :
Kum, çakıl, kırma tas, cüruf veya benzeri diğer mineral bilesiklerinin bağlayıcı bir ortamda; bitümlü bir karısım, çimento, betonu, harç, makadam mastik v.s. li olusturacak sekilde bir araya gelmelerine veya bu malzemelerin bağlayıcısız kullanılmak üzere bir araya getirilmis sekline denir. Olusumlarına göre genelde ikiye ayrılırlar.
1.1.1. Doğal Agregalar :
Doğal olusum sonucu var olan agregalardır. 3 ana baslıkta toplanırlar.
1) Volkanik Agregalar (Püskürük) :
Kristalli bir yapıları olup erimis magmanın soğuması sonucu olusmuslardır.
Örneğin; bazalt, porfir, mikro granit, felsit bu gruba girer. iç volkanik agregalar (Andezit, Bazalt, Dasit)
Dıs volkanik agregalar (Granit, Gabro, Diyorit)
2) Tortul Agregalar (Sedimanter) :
Bunlar doğada var olan erimeyen granüller malzemenin genellikle su altında birikmesinden veya denizlerin dibinde depo edilmis deniz hayvanlarının inorganik artıklarından veya daha seyrek olarak ta çözeltilerdeki erismis minerallerin kristalizasyonu ile olusmuslardır. Tebesir, kalker, dolomit, kumtası, çakmak tası, kil örnek olarak verilebilir.
Mekanik agregalar (kumtası, Konglomera)
Kimyasal agregalar (Kalker)
Organik agregalar (Kalker ve silisli taslar)
3) Metamorfik Agregalar (Değisime uğrasım):
Doğadaki tortul ve volkanik tasların büyük ısı ve basınç etkileri sonucu değisime uğrayıp olusturdukları agregalardır, Sist, Hornfels, gnays veMgranulit örnek olarak verilebilir.
Doğal Agregalar: Hazırlama islemi anında büyüklük sekil ve zararlı maddelerden arındırma seklinde değisikliğe tabi tutulur.
1.1.2. Yapay Agregalar :
Endüstriyel çalısmaların yan ürünleridir.
1- Cüruf : Yüksek fırın yan ürünü olup volkanik tasları andırırlar. Ca, Al, Mg. karısımıdır.
2- Kılinker :Fırın artığıdır, küllerin topaklar durumuna gelmesi sonuç olusmuslardır.
3- Çimento : Belli bir gradasyonları olup, filler olarak kullanılırlar. Bağlayıcılık
görevi yapmazlar.
4- Mineral Filler : Agreganın No 200 elekten geçen kısmıdır.
Yapay Agregalar: Daha çok bir üretim sonunda elde edilir.Bunlar fiziksel ve hatta kimyasal değisikliğe uğratılırlar
1.2. Agreganın Sertliği:
Agreganın sertliği trafiğin neden olduğu asındırmaya dayanma demektir. Yumusak agregalar çok çabuk" asındıklarından. Kaygan yüzey meydana getirirler ve bunlarla yapılan kaplamaların kaymaya karsı direnci düsük olur.Yumusak agregalar trafik altında ezilerek kaplamanın. sıtabilitesine etki ederler, aynı zamanda kaplamanın dağılmasına neden olurlar.
1.3. Agreganın Sağlamlığı:
Bitümlü sıcak karısımın kaplamanın sağlamlığı ve onun hava kosullarına dayanması demek, agreganın dona ve rutubet değisikliklerine dayanması demektir. Bundan baska agreganın ısı değisikliği dolayısıyla önemli derecede hacim değisimine uğramamalıdır. Ayrıca, agrega değisik hava kosullarında kimyasal hiç bir reaksiyon göstermemelidir.
1.4. Bitüm Emme Derecesi (Absorbsiyonu) :
Agrega karakteristiğine ve bitümlü maddenin viskozitesine göre agregaların bitümlü madde emme dereceleri değisiktir.Aynı sekil de agreganın su emme derecesi de değisiktir. Agreganın su emme derecesi ile bitüm emme derecesi arasında bir bağıntı yoktur. Bazı agregalar çok su emme yeteneğine sahip oldukları halde az bitüm emerler veya tersi olur. Suya karsı ilgisi olmayan agregaya "Hidrofobik" suya karsı ilgisi olan agrega "Hidrofilik" olarak tanınırlar. Agreganın bitümlü maddeye olan ilgisi arttıkça onun soyulmaya karsı direnci artar. Bunun için kaplamalarda hidrofobik karekterde agrega kullanılması arzu edilir. Bununla beraber ekonomik olarak bu her zaman mümkün olmamaktadır.
1.5. Gradasyonu ve Yüzey Yapısı :
Bitümlü Sıcak Karısım Kaplamalarda bağlayıcı veya yapıstırıcı malzeme olan bitümlü madde veya özellikle asfalt çimentosu, plâstik ve sıcaklık değisikliğiyle hacim değistiren bir özelliğe sahip olduğundan kaplamanın sıtabilitesi daha çok kaplamanın bünyesindeki agrega denelerinin birbirini kenetleme özelliğiyle sağlanır. Kaplamanın sıtabilitesinde agrega danelerinin sekliyle agrega gradasyonunun etkisi fazladır. Yuvarlak ve düz yüzeyli agrega daneleri kaplamada istenilen stabiliteyi temin edemezler. Bundan dolayıdır ki kaba agrega (No:4 elek üzeri) danelerin en az % 60 ının en az bir yüzünün kırılmıs olması sartname gereğidir. Aynı zamanda ince agrega (No:4 elek altı) danelerinin yüzey yapısında kaba agrega deneleri yüz yapısı kadar önemli rolü vardır, Kaplamada maksimum yoğunluk elde edilecek sekilde agrega fraksiyonlarının birlestirilmesi (harman edilmesi) gerekir. Kaplamanın sıtabilitesi yoğunluğu arttığı oranda artar ve istenilen yoğunlukta agrega danelerinin iyi ve homojen bir sekilde dağılımı ile mümkün olur.O bakımdan seçilecek agrega sınıfları en az bosluk olacak sekilde seçilmelidir.
1.6. Zararlı Maddeler :
Agregalar, bazen bitümlü karısımlarda kullanılmaması gereken bazı maddeler ihtiva ederler. Bu maddeler yanında, kaba agrega danelerini saran fazla miktarda kil agreganın bünyesindeki kil topakları, yassı ve uzun daneler, mika, kömür, linyit ve diğer yabancı maddeler de zararlı maddeler olarak sayılabilir.
1.6.1. Kaba Agrega Danelerini Saran kil ve kil topakları :
Bitümlü karısımlarda kilin topaklar halinde veya kaba agrega danelerini sarmıs durumda var olusları karısım için çok zararlıdır.Bu durumdan sakınılmalı bu tip malzemeleri kullanmamalı veya çok iyi yıkandıktan sonra kullanmalıdır.. Çünkü bünyesinde kil tasıyan bitümlü karısımlar su veya rutubet ile temas haline geldiklerinde kaplamanın sıtabilite değeri azalır. Sonuç olarak kil topaklı ve kille kaplı agregalar kaplamada sökülme nedeni olabilirler.
1.6.2. Yassı ve Uzun Agregalar :
Kaba agreganın bünyesinde yassı ve uzun agrega daneleri bulunursa karısımın Workabilitesi azalar ve bu durumda kaplamanın yoğunluk ve yüzey yapısına etki eder. Yapım anında böyle daneler karısımın bünyesine mümkün olduğu ölçüde sokulmamalı,
bu konuda sartnameler zorlanmamalıdır.
1.6.3.Mika:
Mika deneleri normal olarak ince ve düz yüzeyli danelerdir. Mikaların bitümlü madde ile sarılması çok güçtür.Aynı zamanda rutubet ile dayanıklılıklarını kaybederler.O bakımdan bir Bitümlü Sıcak Karısımın Kaplamada mika danelerinin bulunması önemli derecede bünye bozukluklarına neden olur.
1.6.4. Kömür ve Linyit :
Kömür ve linyit genellikle yumusak danelerdir. Bu maddelerin kaplama bünyesinde yer alması ve yüzeye yakın olması önemli derecede sıtabilite düsüklüklerine ve diğer bünyesel bozukluklara neden olur.
1.7. Mineral Filler :
Bitümlü karısımlarda filler miktarı toplam agreganın çok az miktarını olusturmakla birlikte karısımın özelliklerine son derece etkili olur. Genellikle mineral filler agreganın No.200 elekten gecen kısmı seklinde tarif edilir.Bununla birlikte No: 200 elekten geçen
her malzeme mineral fillerin görevini yapamaz. No:200 elekten geçen mineral filler gradasyonun çok iyi olması ve içinde 0.01 mm.den ince danelerin bulunması gerekir. Mineral fillere ait gradasyon sartnamesi isin sartnamesinde bulunmaktadır. Mineral filler gradasyonu sartnameye uymayacak olursa kaplamanın sıtabilitesi birim ağırlığı ve kaplamada, asfalt ile doldurulan boslukların % si azalacaktır. Mineral filler, bosluk dolgu malzemesi olarak kabul edilir ve bu konuda asfaltın yerini alır.
Bitümlü karısımda çok fazla mineral fillerin var olması istenilmeyen bir durumdur. Çok miktarda filler kaplamanın flexibilitesini azaltır ve kaplamada çatlamalara neden olur. Asfaltın ve fillerin bitümlü kaplamada istenilen kesafetin flexibiliteyi ve sıtabiliteyi sağlayacak sekilde ayarlanması gerekir.
Özet olarak; Kırılmamıs, silisli çakıllar ve yuvarlak kum ve çakıllar, yumusak, kil topaklı ve killi agregalar, soyulmaya karsı direnci düsük, asınma ve dona karsı dayanıksız agregalardan olusan karısımlardan düsük sıtabiliteli kaplamalar elde edilir. Böyle kaplamalarda trafik ve hava kosulları etkisinde .sökülmeler ve çukurluklar olusur. Ancak soyulmaya karsı direnci yüksek,temiz, asınma ve don. kaybı yüzdesi düsük,köseli agregalar yüksek sıtabiliteli karısımlar meydana getirirler.
2. Agrega İhzaratı :
Agrega çakıl, kırılmıs çakıl veya kırılmıs tastan üretilir. Çakıl veya kırılmıs çakıldan üretilen agreganın No: 4 Elek üzerinde ağırlıkça kalan kısmının % 60'ının bir veya daha fazla yüzünün kırılmıs olması zorunludur. Agrega taneleri temiz, sağlam ve dayanıklı olmalıdır. Agreganın bünyesinde toz, bitkisel veya daha baska zararlı maddeler olmamalıdır.. Agregaların tekdüze ve kübik olmaları istenir.
3. Agrega Depolanması Ve Segregasyona Mani Olmak :
Agrega üretiminde en önemli etkenlerden birisi de tasıma ve depolamadır. Đnsaat sırasında olusan önemli arızaların ve zorluğun basında ise çoğu agreganın usulsüz nakli veya depo edilmesi dolayısıyla segregasyon (Ayrısma) meydana gelir . Agreganın depo edilmesi sırasında uyulması gereken hususlardan her hangi bir sapma segregasyona neden olur ve bu isin kalite ve homojenliğine etki eder. Segregasyon bütünüyle engellenemez. Ancak en aza indirilebilir.Islak ve nemli kum taneleri genellikle birbirinden ayrılmaz ve kuru, kaba agrega danelerinden ayrı gruplar olustururlar. Bu nedenle agrega yığınları tabakalar halinde yapılmalıdır ve yığınların bir noktadan olusturulmasından beslenmesinden kaçınılmalıdır. Değisik noktalara dökülmek suretiyle daha homojen bir bünye kazandırılmalıdır.
Yığın veya depo olusturulmasında konveyör (bant) kullanıldığında, konveyör kayısı devamlı hareket ettirilmeli ve segregasyona meydan verilmeyecek sekilde çalıstırılmalıdır.Kaba agrega danelerini, genellikle kil sarar. Kilin agregayı sarmıs durumda karısıma girmesi ise kaplamanın ilerde su ile iliskisi sonucu sıtabilitesinin düsmesine ve buna bağlı olarak ta yapılan yolun kısa sürede bozulmasına neden olur.
4. Bitümlü Kaplamalarda Kullanılan Agregalara Uygulanan Deney Yöntemleri :
Agregalara genelde asağıdaki deneyler uygulanır.
- Elek analizi
- Özgül ağırlık deneyi
- Su absorbisyonu
- Asınma deneyi (Los Angeles Deneyi)
- Soyulma deneyi (Nicholson veya Vialit yöntemleri)
- Cilalanma deneyi
- Don kaybı
Kuskusuz bu deneyleri yapabilmek için agregadan numune almak gerekir. Numune
genellikle 2 sekilde alınabilir.
1-Konveyor (Transport Kayısı) üzerinden alma; Numune torbaları belirli aralıklarında boom'un altında tutularak numuneler alınır ve bir yerde depolanır.
2-Silodan veya figüreden alma: Bu durumda birbirinden uzak çesitli noktalar derince kazılarak numuneler alınır ve bir yerde depolanır.
Örneğin; 250 m3 lük bir deponun en az 50 yerinden 25'er kilogramlık numuneler almak gerekir.Alınan numuneler kuarter edilerek veya bölgeçle ayrılarak deney için gerekli miktara indirgenir.
5. Bitümlü Kaplamalarda Kullanılan Agrega Boyutları :
Bitümlü sıcak karısımda kullanılan agregalar.
a- Kaba Agregalar: No.4 (4,75 mm.) elek üstünde kalan agregalardır.
b-ince Agregalar: No.4 (4,75 mm.) elekten geçen malzemedir.
c-Filler : No.200 (0,075 mm.) elekten geçen malzemedir.
Bitümlü karısımlarda kullanılan agregalar, çakıl, Kırılmıs, çakıl veya tastan elde olunur.
Çakıl veya kırma çakıldan elde edilecek agreganın No: 4 (4,75 mm.) elek üstünde kalan kısmının ağırlıkça en az % 60'ının bir veya daha fazla yüzünün kırılmıs olması istenir, Tanelerin temiz, sağlam, tozdan ve bitkisel maddelerden arındırılmıs olması gerekir.
Bitümlü kaplamada kullanılacak agrega miktarları:
-Bitümlü kaplamaların türlerine göre birim alanda kullanılacak mıcır miktarları değisiktir. Arastırma tarafından verilecek dizayna göre saptanırlar. Genelde söyle hesaplama yapılabilir uzunluğu 1 km., genisliği 7 m. olan bir kaplama için hazırlaması gereken agrega
miktarı
1 "lik Astarlı yüzeysel kaplamalar için 150 m3/km. mıcır.
3/4"Iik astarsız yenileme yüzeysel kaplama için 110 m3/km. mıcır
5- cm. kalınlıktaki road-mix kaplama için 500 m3/km. mıcır
2,5 cm. kalınlıktaki road-mix düzeltme için 250 m3km. mıcır
6,35 cm kalınlıktaki Penetrasyon makadam yüzey için: 900 m3/km. mıcıra gereksinme
vardır.
Kuskusuz bu agregalar kullanılacak agregalardır. Kırılacak agrega için ise astarlı veya yenileme yüzeysel kaplamalar için % 40 oranında, soğuk ve sıcak karısımlar içinde % 100 oranında arttırmak gerekir. Mıcırların bünyesinde % 2 den fazla kil, kömür ve bitkisel madde bulunmamalıdır.
Farklı kullanım amaçları için gerekli agrega özelliklerini gösterir bilgiler tablo 1 de verilmistir.
