ASFALT BETONU KAPLAMALARDA MEYDANA GELEN BOZULMALAR, NEDENLERİ VE İYİLEŞTİRİLMELERİ

Her çeşit kaplamada, trafik etkisi, iklim şartları, don etkisi, yol inşaatının kötü hava şartlarında veya uygun olmayan mevsimde yapılması, kullanılan malzemenin uygun nitelikte olmaması, drenaj yetersizliği, zayıf zemin tabakası, üst yapı mukavemetinin düşük olması, bakım işlemlerinin çok geç yapılması veya ertelenmesi gibi etkenlerden dolayı bozulmalar meydana gelir.

 Asfalt Betonu Kaplamalardaki Bozulmaların Tanınması

Asfalt betonu kaplamalarda meydana gelen bozulmaları aşağıdaki gruplar altında toplamak mümkündür:

1. Şekil değiştirmeler (kırılma veya çatlama)
2. Yama veya oyuklar
3. Ayrışmalar (yol yüzeyinde deformasyona neden olan bozulmalar)
4. Malzemeden dolayı oluşan bozulmalar (yüzeydeki hatalar)

Bu bozulmaların genel nedenleri:

a.Temel, alttemel ve taban zemininin taşıma gücü yetersizliği (hatalı projelendirme, drenaj yetersizliği), şişmesi ve büzülmesi

b. Trafiğin bozucu etkileri

c. İklim koşulları

d. Asfalt betonunun özellikleri

Asfalt betonunun kendi özellikleri nedeniyle oluşan bozulmalar:

1. Kötü malzeme kullanılması

• İyi seçilmemiş veya iyi kontrol edilmemiş granülometri
• Karışımda yüksek oranda yuvarlak malzeme kullanılması
• Çürük agrega kullanılması
• Kirli agrega kullanılması
• Çabuk cilalanan agrega kullanılması

2. Asfalt betonu karışımının hatalı hazırlanması

• Asfalt yüzdesinin hatalı olması
• Filler yüzdesinin hatalı olması
• Granülometrinin bozuk olması
• Yetersiz karıştırma
• Yetersiz sıcaklık kontrolü

3. Asfalt betonu kaplama yapımının hatalı olması

• Yetersiz sıkıştırma
• Aşırı sıkıştırma
• Serme-sıkıştırma sıcaklığının düşük olması
• Yapım sırasında meydana gelen segregasyon
• Astar veya yapıştırma tabakasının gerekli özenle yapılmaması

   Kırılma

Genel olarak kırılma veya çatlak, çeşitli nedenlerle üstyapı yüzeyinde oluşan çeşitli şekillerdeki kırılmalara denir.Çatlak genişliğinin ölçümü, Şekil 6.1’de gösterilmiştir.

      Şekil 6.1. Esnek üstyapılarda çatlak genişliği ölçümü (SHRP, 1993)

Bu tür bozulmalar, yol yüzeyinde sesli ve konforsuz bir seyahatin oluşmasına neden olurlar. Kaplama yüzeyindeki bu bozulma yavaş yavaş ortaya çıkar ve alttemel ve temelin oturması ile de artar. İki türlü oluşan bu tip bozulmaların nedenleri:

• Boyuna bozukluk: Alttemel  ve temelin son derece zayıf bir taşıma kapasitesine sahip olmasındandır.
• Enine Bozukluk: Yolun eninde meydana gelir ve tekerlek temasının az olduğu bölgelerde görülür. Yetersiz ve düzgün olmayan taşıma gücü, temel tabakasının gelişigüzel sıkıştırılması, genişletilmiş yollarda genişletilen kısmın taşıma gücünün eski kısma ait taşıma gücünden fazla olması ve genişletilme esnasında uygun yol profilinin verilmemesi bozulma nedenleridir.

a) Yorulma Çatlağı (Timsah Sırtı Çatlak)

Stabil olmayan temel veya taban zemininden dolayı yükleme nedeniyle veya tekrarlı yükler altında belli bir süre sonra oluşur. Başlangıçta boyuna yönde çatlak oluşur, daha sonra enine yönde çatlamalar meydana gelerek boyuna çatlaklar ile birleşir.

Çatlaklar parçalanmamış yada yarıkları doldurulmamış ise düşük önemde, çatlaklar gözle görünür biçimde parçalanmış ise orta önemde, kırık parçalar trafik etkisi ile yer değiştirdiyse yüksek önemde olduğu kabul edilir (SHRP, 1993)

b) Blok Çatlak (Büzülme Çatlağı)

Bir seri poligondan oluşan çatlaklardan meydana gelir. Poligonlar keskin köşeli veya açılıdır. Yükten dolayı meydana gelmez, genellikle asfaltın sertleşmesi ve rötresinden (büzülme) meydana gelir (tekerlek izi dışında).

Genişliği £6 mm (0,25 inç) kırıklar düşük önemde, genişliği >6 mm (0,25 inç) ve £19 mm (0,75 inç) kırıklar orta önemde, genişliği >19 mm (0,75 inç) kırıkların yüksek önemde olduğu kabul edilir (SHRP, 1993).

c) Kenar Çatlağı

Kaplama kenarından yaklaşık 30 cm içerde meydana gelen boyuna çatlaklardır. Bazen bu çatlaklar ile banket arasında enine çatlaklar da meydana gelir (KGM, 1998).

Malzeme kaybı olmayan kırıklar düşük önemde, etkilenen üstyapı kısmı uzunluğunun %10’u kadar malzeme kaybı olan kesimlerin orta önemde, etkilenen üstyapı kısmı uzunluğunun %10’dan daha fazla malzeme kaybı olan kesimlerin yüksek önemde olduğu kabul edilir (SHRP, 1993).

d) Tekerlek izi çatlak

Yüklemeden dolayı oluşan yorulma kırıkları olarak adlandırılır. Tekerlek izinin şeklini aldığı ve tekerlek izleri altında meydana geldiği için tekerlek izi çatlak olarak isimlendirilir.

Genişliği £ 6 mm (0,25 inç) kırıkların düşük önemde, genişliği >6 mm (0,25 inç) ve £19 mm (0,75 inç) kırıkların orta önemde, genişliği >19 mm (0,75 inç) kırıklar; ya da genişliği £19 mm (0,75 inç) olan çatlakların ise yüksek önemde olduğu kabul edilir (SHRP, 1993).

Tekerlek izleri üstyapıyı oluşturan tabakaların tamamında ya da sadece bitümlü tabakada meydana gelen şekil değiştirmeler olup küçük veya büyük yarıçaplarda oluşurlar.

Bu tür bozulmaların nedenleri:

• Alt tabakalara bağlı olarak oluşan bozulmalar, alt tabaka kalınlıklarının yetersiz olması ve alt tabakalarda veya taban zemininde  oluşan oturmalardan dolayıdır.
• Bitümlü tabakalara bağlı olarak oluşan bozulmalar, karışımda uygun stabilitenin sağlanamaması ve yoğun trafik kompozisyonu sonucunda kaplamadaki aşınma tabakasında görülen aşırı sıkışmadandır.
• Tekerlek izinin oluşmasına yol açan diğer etkenler, yeraltı su seviyesinin yüksek olması, dingil yükü, aşırı sıcaklıklar, asfalt betonunun boşluk oranının çok az olması, kullanılan bitümün yumuşama noktasının düşük olması ve otobüs duraklarında, eşdüzey kavşaklarda, trafik ışıklarının önlerinde durmak zorunda kalan araçlardan dolayı oluşan yüksek trafik yükleri ve bu yükün tekrarlanma sürelerinin sıklığıdır.

e) Boyuna Çatlak

Yüklemeden dolayı oluşmaz. Kötü yapılmış inşaat derzleri, yüzey tabakasının büzülmesi, yansıma çatlakları ve taban zemininin oturması nedeniyle oluşur.

Genişliği £ 6 mm (0,25 inç) kırıkların düşük önemde, orta genişliği > 6 mm (0,25 inç) ve £ 19 mm (0,75 inç) kırıkların orta önemde, orta genişliği > 19 mm (0,75 inç) kırıklar; ya da orta genişliği £ 19 mm (0,75 inç) olan çatlakların ise yüksek önemde olduğu kabul edilir (SHRP, 1993).

f) Yansıma Çatlakları

Asfalt takviye tabakası üzerindeki çatlaklar olup, altta kalmış olan esas kaplamada daha önce mevcut olan çatlakların takviye tabakasına yansımasıyla meydana gelir. Bu çatlaklar boyuna, enine, diyagonal veya bloklar şeklinde olabilirler (KGM, 1998).

Genişliği £ 6 mm (0,25 inç) kırıkların düşük önemde, genişliği > 6 mm (0,25 inç) ve £ 19 mm (0,75 inç) kırıkların orta önemde, genişliği > 19 mm (0,75 inç) kırıklar; ya da genişliği £ 19 mm (0,75 inç) olan çatlakların ise yüksek önemde olduğu kabul edilir (SHRP, 1993).

g) Enine Kırılma

Genelde yüklemeden dolayı oluşmaz. Yüzey tabakasının büzülmesinden veya yansıma nedeniyle oluşur.

Genişliği £ 6 mm (0,25 inç) kırıkların düşük önemde, genişliği > 6 mm (0,25 inç) ve £ 19 mm (0,75 inç) kırıkların orta önemde, genişliği > 19 mm (0,75 inç) kırıklar; ya da genişliği £ 19 mm (0,75 inç) olan çatlakların ise yüksek önemde olduğu kabul edilir (SHRP, 1993).

Şekil değiştirmeler, kaplama yüzeyinin normal şekline ve kotuna göre değişmesidir. Bunlar alt tabakaların ve beton asfalt kaplamasının stabilitesinin yetersizliğinin bir sonucudur ve beton asfalt karışımının stabilitesi onun yük altındaki deformasyonunun direncidir. Stabilitenin yüksek olması toplam deformasyonun az  olmasına, stabilitenin düşük olması ise deformasyonun yüksek olmasına neden olur. Yüksek stabilite ancak düzgün bir granülometrik dağılım, pürüzlü, köşeli agregalar, iyi bir sıkıştırma ile sağlanır.

   Yama ve Oyuklar

a) Yama Bozulması

Üstyapı yüzeyinin 0,1 m2 den daha büyük kısmına orijinal inşaattan sonra kaldırma, yer değiştirme veya ilave malzeme uygulamasıdır. Yama sınırındaki herhangi bir  bozulma yama oranı içinde değerlendirilir (SHRP, 1993).

b) Oyuklar

Üstyapı yüzeyindeki çeşitli yuvarlak şekilli deliklerdir. Minimum plan boyutu 15 cm (6 inç) dir (SHRP, 1993). Derinliği 25 mm.den daha az olan oyukların düşük önemde, 25 mm ile 50 mm derinliğinde olanların orta önemde, 50 mm.den daha fazla derinliğe sahip olanların ise yüksek önemde olduğu kabul edilir (SHRP, 1993).

Yüzey Deformasyonu

a) Ondülasyon ve Yığılma

Ondülasyonlar, plastik bir hareket sonucu, asfalt kaplamalarda meydana gelen enine ve aralıklı kabarmalardır. Yığılmalar ise, plastik bir hareket sonucu asfalt kaplama sathında meydana gelen tümsekler ve şişkinliklerdir (KGM, 1998).

Etkilenen alanın metre kare cinsinden alanı veya ondülasyon yüksekliği kullanılarak tanımlanır. Yüksekliği 5 mm’den daha az olanların düşük önemde, 5 mm ile 10 mm yüksekliğinde olanların orta önemde, 10 mm’ den daha fazla yüksekliğinde sahip olanların ise yüksek önemde olduğu kabul edilir.

Bu tür bozulma yolun gidiş yönüne göre dik yönde birbirine paralel dalgalanmalardan oluşur. Dalgalanmalar birbirlerine benzerler ve bunların sonucunda taşıtlar istenilmeyen bir titreşime maruz kalırlar.

Ondülasyon genellikle taşıtların yolda, fren yapmak zorunda oldukları yerlerde (örneğin, yaya geçitleri ve trafik ışıklarının önlerinde) meydana gelirler.

Kaplamalarla ilgili olup, alt tabakalara bağlı olmayan bu bozukluğun nedenleri, karışım içerisindeki aşırı bitüm ve fazla oranda ince agrega bulunması, çok yumuşak asfalt çimentosunun kullanımı, yuvarlak ve sert olmayan agrega kullanımı, tabakalar arası aderansın zayıf olması, binder tabakasının eksikliği ve taşıtların hareket ettikleri yerin çok dik olmasıdır.

Yüzey Kusurları

a) Kusma (Terleme)

Sıcak havalarda, serbest bitümün yol yüzeyine çıkması ile meydana gelir. Kaygan bir yüzey oluşur. Soğuk havalarda işlem geri dönemez (SHRP, 1993).

Aşırı asfalt nedeniyle kaplamadan taştığı için kaplama yüzeyinin nispeten rengi değiştiğinde düşük önemde, kaplama yüzeyinin yapısı kaybolduğunda orta önemde, asfalt parlak bir kaplama yüzeyi ortaya çıkardığında, agrega aşırı asfalt ile görünmediğinde ve tekerlek izleri aşırı sıcakta açıkça görülebildiğinde yüksek önemde kusma olduğu kabul edilir (SHRP, 1993).

b) Cilalanma

Bu bozulma, kaplama yüzeyindeki agrega danelerinin cilalı ve pürüzsüz hale gelmesidir. Bu tip bozulma hem doğal olarak pürüzsüz yüzeyli kırılmamış agrega kullanılmasından, hem de kırmataşın trafik etkisiyle aşınmasından meydana gelir (KGM, 1998). Etkilenen alanın metre kare cinsinden alanı kullanılarak tanımlanır.

Sökülme/Ayrışma

Sökülmeler, asfalt kaplamadaki agrega daneleri arasındaki bağlantının yeteri kadar olmayışı nedeni ile yerinden çıkması ile oluşur. Yerinden çıkma (sökülme), trafiğin yarattığı yatay kuvvetler ve vakum nedeni ile kütledeki bağlantısı zayıf danelerin yerinden çıkması ve bu nedenle yolda delikler meydana gelmesi ile oluşur (KGM, 1998).

Bazı ince agregaların kayıp olduğu durumların düşük önemde, agrega ve/veya binderin kaplamadan ayrıldığı ve yüzey yapısının pürüzlü ve oyuklu olduğu durumların orta önemde ve yüzey yapısının çok pürüzlü ve oyuklu olduğu, aynı zamanda bazı kaba agregaların kayıp olduğu durumların yüksek önemde olduğu kabul edilir (SHRP, 1993).

Kaplamanın Çökmesi

Genellikle karayolunun köprülerle birleştiği yerlerde meydana gelen çökmeler, trafik güvenliğini ve sürüş kontrolünü azaltır.

Bu tip bozulmaların nedenleri, yüzey tabakasındaki bir noktanın yetersiz sıkışması, kaplamanın taşıma  gücünün yetersizliği, aşınma tabakasında kullanılan malzemenin kirli olması, drenaj yetersizliği, köprü öncesi kullanılan dolgu malzemesinin yetersiz olması ya da iyi sıkıştırılmaması, trafik yükünün aktarıldığı elemanın kısa olması, temel veya alttemelin bazı noktalarda yetersiz sıkışmasıdır.

Sathi Kaplamalı Esnek Üstyapılarda Oluşan Bozulmalar

Sathi kaplamalı esnek üstyapılarda meydana gelen bozulmalar üç ana sınıfta toplanabilir.

1. Tekerlek izi oturması
2. Yama ve çukurlar

a-) Yama bozulması

b-) Çukurlar

3. Yüzey hataları

a-) Kusma (terleme)

b-) Cilalanmış agrega

c-) Soyulma

d-) Tarak şeklinde çizgi

Tekerlek izi oturması

Asfalt üstyapılarda oluşan tekerlek izi oturması ile aynıdır.

Yama ve çukurlar

a-) Yama bozulması

Asfalt üstyapılarda oluşan yama bozulması ile aynıdır.

b-) Çukurlar

Asfalt üstyapılarda oluşan çukurlar ile aynıdır.

Yüzey hataları

a-) Kusma (terleme)

Asfalt üstyapılarda oluşan kusma ile aynıdır.

b-) Cilalanmış agrega

Asfalt üstyapılarda oluşan cilalanma ile aynıdır.

c-) Soyulma

Bu bozulma, sathi kaplamalı yollarda agreganın trafik etkisiyle bitümlü malzemeden ayrılmasıdır (KGM, 1998). Şekil 6.15’de sathi kaplamalarda oluşan soyulma bozulması örneği görülmektedir.

d-) Tarak şeklinde çizgi

Yol eksenine paralel veya dik olarak asfaltın meydana çıkması şeklinde ortaya çıkan ince ve kalın çizgilerdir. Distribütörün asfalt püskürtme borusunun yol yüzeyine olan yüksekliği iyi ayarlanmadığında veya ani fışkırma olduğunda meydana gelir (Şekil 6.16).

Şekil 6.15. Agreganın soyulması

Şekil 6.16. Tarak şeklinde boyuna çizgiler

Esnek Üstyapılarda Oluşan Bozulmaların İyileştirilmesi

Genellikle esnek üstyapılar, 20 yıllık bir süre için projelendirilir ve yolda görülen genel bozuklukların her kış mevsimi sonunda onarımı dışında, birtakım işlemler yapılır. Bunlar:

İlk 5 yıldan sonra küçük onarımlar ve yüzey kaplaması gerekebilir.

Yılda, yol yüzeyinin büyük bir olasılıkla yenilenmesi ve pürüzlendirilmesi gerekecektir. Çünkü yolda tekerlek izleri oluşmuş, kayma sürtünme katsayısı düşmüş olacak, yolda çökme ve kopmalar oluşacaktır.

Bir 5 yıl daha geçince, ilk 5 yıldaki gibi yüzey yapısını yeniden düzeltmek gerekecektir.

20 yıl sonra yol, tasarım ömrünün sonuna geleceğinden yapının yeni bir üstyapı ile takviyesi, temelin tekrarlanan trafik yükleri ile zayıfladığı ve tekerlek izlerinde 10 mm yi aşan yapısal çöküntülerin oluşmasıyla bunun anlaşıldığı yerlerde yeniden temel yapılmalıdır.

Yeniden Kullanım (recycling)

Yerinde Kullanma

Repaving, remixing : Kaplama yaklaşık 20 mm derinliğe kadar ısıtılır, kaldırılır ve hemen yeni karışım serilir ve sıkıştırılır.

Remixing: Eski karışım ile yeni karışım karıştırılarak serilir ve sıkıştırılır.

Soğuk yeniden kullanım : 75 mm derinliğe kadar üstyapı sökülerek, kırılır ve istenilen boyutlara getirilir; daha sonar serilerek profiline uygun hale getirilir. 2-3 defa bitümlü emülsiyon ile kaplanır ve tırmıklanır. Tırmıklama (yayma) işleminden sonra 8-10 tonluk vibratörsüz silindir ile sıkıştırılır ve sathi kaplama ile yüzey kapatılır.

Plentte yeniden kullanım:

Mevcut yoldan elde edilen malzeme plente taşınır; ya depolanır ya da hemen işleme tabi tutulur.

kaynak: https://docplayer.biz.tr/48297242-Bolum-6-asfalt-betonu-kaplamalarda-meydana-gelen-bozulmalar-nedenleri-ve-iyilestirilmeleri-6-1-giris-her-cesit-kaplamada-trafik-etkisi-iklim.html