Asfalt betonu üstyapılarında yorulma direnimi

Abstract

Asfalt betonu karışımlarının yorulma direnimlerinin ölçülmesinde kullanılan deneyleri değerlendirmek ve yorulma direnimi hakkında bilinenleri özetlemek ve amacıyla bu çalışma yapılmıştır. Yapılan çalışmaların ışığında İstanbul kent içinde uygulanmakta olan asfalt betonu kaplamaların yorulma ömürlerinin tahminine yönelik bir değerlendirme yapılmıştır. Yorulma deneyleri hakkında bilgi verilmiş ve deneyler aşağıda sıralanan kategorilere ayrılmıştır. Bunlar, basit eğilme, mesnetli eğilme, doğrudan eksenel, dairesel, üç eksenli, bozulma mekanizması ve trafik altında sıkıştırma deneyidir. Her bir deney metodunun değerlendirilmesinde kriterler olarak, a) Arazi şartlarını temsil etme, b) Basitlik ve c) Servis şartlarındaki performansı ile arasındaki korelasyon göz önüne alınmıştır. Bu şartları sağlamak yönünde gelecek vaat eden üç deney metodu, basit eğilme, dairesel yorulma ve bozulma mekanizmasını esas alan deneyler görülmektedir. Bunların dışında bir yorulma deneyi olmamasına rağmen doğrudan çekme deneyi de basit yorulma deneyi olarak söylenebilir. Fransız araştırmacılar yorulma deney sonuçları ile doğrudan çekme deneyi arasında iyi bir korelasyon bulmuşlardır. Yorulma direnimini etkileyen faktörler olarak, numunelerin üretimi, yükleme modu, karışım değişkenleri ile yük ve çevre değişkenleri sıralanabilir. Bir çok numune üretim veya sıkıştırma metotlarının arazi şartlarını iyi derecede temsil ettikleri gözlenmektedir (teker altında, yoğurmalı ve dönen metotlar). Hatta bu üç metotla sıkıştırılan numunelerin arasında yorulma direnimi açısından bir farklılık olacağı tahmin edilmemektedir. Laboratuar deneyleri için tipik yükleme modları olan kontrollü-gerilme veya kontrollü- deformasyon yorulma direnimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olan bir faktördür. Kontrollü-gerilme deneylerinde esas olarak çatlak başlangıcı için gerekli yük hesaplanır: Kontrollü-deformasyon deneylerinde çatlak başlangıcı kadar çatlağın ilerlemesinin de dahil edilmesi nedeniyle daha uzun yorulma ömürleri elde edilmektedir. Karışımın rijitliğini etkileyen iki değişken olan hava boşluğu ve sıcaklık yorulma direnimi üzerinde diğer değişkenlere nazaran daha büyük bir etkiye sahiptir. Ancak çoğu karışımda, yük ve çevre faktörleri de yorulma direnimi üzerinde etkiye sahiptirler ve deneysel çalışmalarda her ikisi de göz önüne alınmalı ve üstyapıların yorulma direnci için asfalt ve karışım özelliklerinin belirlenmesi şarttır. Sonuç olarak, önceden yapılmış olan çalışmaların çoğunda maksimum asal çekme deformasyonu yorulma hasarının belirlenmesi veya sebebi olarak kullanılmıştır ve karışık trafik yükü altındaki bu bozulmanın kümülatif toplamı kullanılmıştır. Diğer bozulma tespit yöntemleri olarak kümülatif bozulma yöntemi kadar deformasyon işi ve harcanan enerjinin sabitliği de alternatifler olarak bahsedilebilir.