Kaplamalı ve Kaplamasız Yollarda Geotekstil kullanımı

ASFALT İÇİNDE GEOTEKSTİL KULLANIMI

Asfalt içindeki Geotekstilin Çalışma Prensipleri

Asfalt içinde kullanılacak geotekstilin fonksiyonları üç ana başlık altıdan toplanabilir. Bunlar, gerilmenin membran etkisi ile azaltılması, izolasyon ve iki tabakanın birbirine bağlanması olarak tanımlanabilir.

Bilindiği gibi asfalt tabakası birbiri üzerine farklı zamanlarda serilen bitümlü temel, binder ve aşınma tabakalarından oluşmaktadır. Bu malzemeler kendi içlerinde bağlayıcılıkları dolayısı ile homojen bir malzeme özelliği taşımaktadır. Ancak üzerlerine tekerlek yükü etkidiğinde düşey yükleri aşağı tabakalara doğrudan aktarmalarına rağmen bunların herbirisini bir kiriş gibi düşündüğümüzde tabakanın üst seviyelerinde basınç gerilmeleri alt seviyelerinde ise çekme gerilmeleri meydana gelmektedir. Özellikle aşınma ve temel tabakalarının 5 – 10 cm gibi ince tabakalar olduğu göz önünde tutlduğunda bunların alt kesimlerinde meydana gelen çekme gerilmeleri önemli olmaya başlamakta ve tekrarlı yükler ve zaman etkisi ile çekme gerilmesinin etkisindeki bu bölgelerde çatlaklar oluşmaya başlamakta, bu ise uzun vadede giderek asfaltın tamamen tahrip olmasına yol açmaktadır. İşte bitüm emdirilmiş geotekstil uygulaması iki katmanın birbirine bağlanmasına yol açmakta ve adeta bu iki tabaka arasında kayma meydana gelmesini engelleyerek atalet momenti açısından alt ve üstündeki tabakanın beraber çalışmasını sağlamaktadır. Bu durumda şüphesiz ki örneğin 5 cm kalınlığındaki aşınma tabakası ve 7 cm kalınlığındaki binder tabakası ayrı ayrı çalışmayacaklar, tekerlek yükü altında adeta 12 cm kalınlığında bir kiriş olarak çalışacaktır. Bu durumda ise meydana gelecek çekme gerilmeleri çok daha küçülecektir. Bu durumu basit bir örnekle şöyle açıklayabiliriz. Ufak bir engeli aşmak için karşıdan karşıya bir ahşap kalas uzattığımızda bunun taşıyabileceği bir yük vardır. Eğer iki kalas üst üste koyarsak atalet momentini ikiye katlamış oluruz ve sistem iki misli yük taşır. Ancak bu iki kalası çiviler ile birbirine çakar ve dolayısı ile iki kalasın birbirine göre kaymasını engellersek atalet momentini tek latanınkinin 8 misline çıkartmış oluruz ki bu da iki latanın birlikte artık iki kat değil sekiz kat yük taşıyabileceği anlamına gelir. İşte bitüm emdirilmiş geotekstil de asfalt tabakalarının birbirleri üzerinde kaymasını engelleyerek taşıma gücünü son derece de arttırmaktadır.

Geotekstil kullanımının bir diğer faydası da su geçirimliliğini azaltmasıdır. Bilindiği gibi pratikte asfalt tabakası geçirimsizmiş gibi düşünülse de laboratuar deneyleri asfalt içersinden önemli miktarda su geçişi olduğunu göstermektedir. Asfalt içinden su geçmesi uzun sürede asfaltın altında yer alan temel ve temel altı dolgularının ıslanmasına yol açmaktadır. Islanan zeminlerin kayma dirençlerinde bir azaltma meydana getireceği bilinmektedir. İşte kayma direnci azalan bu tabalar sırası ile birbirlerini etkileyerek tekerlek yükü altında üst malzemede meydana gelen yanlara kaçma isteğine giderek daha az direnç gösterebilmektedirler. Bu direncin azalması da asfaltta tekerlek yükleri altında çatlaklar oluşmasına yol açmakta ve bu da asfaltın giderek fonksiyonunu yerine getiremez duruma düşmesine sebep olmaktadır.

Kullanılamsı Önerilen Geotekstil

Deneme kesimi için kullanılamsı öngörülen geotekstil aşağıdaki minimum özellikleri sağlamalıdır:
Ağırlık 150 gr/m2
Çekme dayanımı 10 kN/m
Erime sıcaklığı 165 oC

Geotekstilin Uygulanması

Geotekstil uygulanacak satıh her türli toz ve kırıntıdan temizlenmelidir. Bu satıh üzerine saf bitüm veya emülsiyon püskürtülmelidir. Bu ürün yüksek viskoziteli bir ürün olmalıdır. Saf bitüm olması halinde metrkareye 1.3 kg ürün serilmesi yeterlidir. %65 bitüm içeren bir emülsiyon ise metrekareye 2.0 kg, %70 bitüm içeren bir emülsiyon ise metrkareye 1.9 kg olarak uygulanmalıdır. Bitüm oranı %65 ten daha düşük olarak seçilmemelidir. Sıcak ürün üzerine geotekstil serilmelidir. Geotekstilin kırışık, kat vs yapmadan düzgün olarak serilmesine özen gösterilmelidir. Serilen geotekstilin üzerine bastırılarak bitümün doku içine işlemesi sağlanmalıdır. Serilmiş olan bitümün yeterli olup olmadığı en etkin şekilde satıha serilmiş olan bitiümün geotekstilin üzerine çıkması ile anlaşılabilir.

Uygulama Önerisi

Kayseri’de yeni inşa edilecek bir kesimde geotekstil uygulaması denenmek istenilmektedir. Bu kesimdeki asfal kaplamanın 5 cm aşınma, 7 cm binder ve 10 cm bitümlü temel’den oluşması önerilmektedir. Bu uygulamada geotekstil tabakasının aşınma ile binder arasına mı konulmasının daha yararlı olacağı yoksa binder ile bitiümlü temel arasına mı yerleştirilmesinin daha yararlı olacağı hususu tam açık değildir.

Esasen gelişmiş ülkelerde yeni yol yapımı son derece kısıtlı olup, gerek idarelerin bütçeleri ve gerekse buna paralel olarak araştırma bütçeleri, mevcut yolların bakımı ve onarımı üzerinde yoğunlaşmaktadır. Bu bakımdan genelde literatürde verilen bilgiler mevcut asaltın rehabilite edilmesi üzerinde yoğunlaşmaktadır. Bu uygulamalarda yüzeydeki bozulmuş asfaltın kaldırılmasından sonra bir tabaka geotekstil tatbik edilerek üzerine kaplama asfaltı imal edilmektedir. Geotekstil üzerine yapılacak yeni kaplamanın kalınlığının 4 cm’den az olmaması ifade edilmektedir. Bu durumda Kayseri’de imal ediecek yolda geotekstil tabakasının aşınma ile binder tabakası arasına yerleştirilmesi mümkündür.

Esasen bu kesim bir deneme kesimi olacağına göre, burayı adeta bir deney yoluna çevirerek belki de çıkan sonuçların literatürde yayınlanması da mümkün olabilir. Bu gibi çalışmalar evrensel anlamda kurumun ve dolayısı ile de ülkemizin itibarını son derece olumlu olarak etkilemektedir. Sonuç olarak benim önerim geotekstil uygulamasının zemin koşullarının eşit olduğu bir bölgede üç farklı şekilde uygulanmasıdır. Birinci kesimde geotekstil uygulaması aşınma ile binder arasına yerleştirilmelidir. İkinci kesimde geotekstil tabakası binde ile bitümlü temel arasına yerleştirilmelidir. Üçüncü kesimde ise her iki ara yüzeye de geotekstil yerleştirilmelidir. Her iki ara yüzeye de geotekstil uygulanmasının son derece başarılı sonuç vereceğini düşünmekteyim, çünkü çok yumuşak killer üzerine yol inşası amaçlı olarak bu teknoloji zaten kullanılmaktadır. Burada yumuşak kil üzeine iki geotekstil tabakası arasına yerleştirilen çakıl veya kırmataş ile adeta bir kompozit kiriş oluşturulmakta, yol dolgusu da bunun üzerine inşa edilmektedir.

Gerek son yıllarda yapılan çalışmalar, gerekse benim şahsi kanaatim geotekstil uygulamasının asfalt kalınlıklarını azaltmadığı, ancak yol kullanım ömrünü en az birkaç misli uzattığıdır. Bu ise geotekstil uygulamasının getirdiği maliyete göre çok önemli bir tasarruf sağlamaktadır.

Kaynak;
Boğaziçi Ünv.İnş.Müh.
Prof. Dr. Erol Güler

İkinci Ulusal Geosentetikler Konferansı 16-17 Kasım 2006, Boğaziçi Üniversitesi

Bu çalışmada, Geotekstillerin kaplamasız yollarda kullanılmasıyla sağlanan maliyet-fayda ilişkileri aktarılmaktadır.
[FONT=Arial]Geosentetik ürünlerin doğal zemin / temel tabakası arasında kullanımı ile genellikle düşük dayanımlı zayıf doğal zemin üzerine aktarılan gerilmeler azaltılır ve bu durumda geçerli olan donatılı zemin teorisi gereğince yanal deformasyonlar yok edilerek oluşan çekme gerilmeleri donatı tarafından alınır. Bu uygulama ile geosentetik kullanılması sonucunda doğal olarak zayıf zeminin taşıma kapasitesi artmaktadır.

[FONT=Arial]PROJE ÖRNEĞİ 2
Tipik iki şeritli kaplamasız bir yol yumuşak bir temel üzerine agrega ve geotekstil kullanılarak inşa edilecektir. Geotekstil kullanımı ile her km de elde edilecek geri kazanım hesaplanması istenmektedir.

PROJE VERİLERİ
Yol, 8000 kg lık dingil yükünün 10000 esdeğer geçiş trafik yüküne göre projendirilecek olup yolun ömrü 10 yıl, alt temel zemininin drenajsız kayma mukavemeti cu=20 kpa ve tekerlek izi maksimum derinliği 300 mm olarak dikkate alınacaktır. (Yılmaz,1995).

ÇÖZÜM
Geotekstil agrega kalınlığı 84 cm olarak hesaplanmıştır. K=400 KN/m olan bir geotekstil kullanarak agregadan 30 cm kazanıldığı görülmektedir. Yol Genişliği geotekstilsiz 8 m, geotekstilli 9 m’ dır.

[/FONT][/FONT]
[FONT=Arial]TOPLAM MALİYETİN HESAPLANMASI
Geotekstil Maliyeti Birim Maliyet 2.5 $91000=22500 $/km
Yerindeki Agrega maliyeti 20$/m3
Geotekstilsiz 0,848100020=134000$
Geotekstilli 0,54
8100020=86400$
Agregadaki kazanım : 134000$-86400$=47600 $/km
Bu durumda direk kazanım “agrega maliyeti-geotelstil maliyeti” olur.
Direk Kazanım : 47600$-22500 $ = 25100$/km
İndirek Kazanımlar
Yolun ömrü 10 yıl olarak göz önüne alınırsa,
Geotekstilsiz yolda 10 cm agrega 2 yılda bir yenilenirse
5200,1081000=80000$/km
Geotekstilli yolda 10 cm agrega 5 yılda bir yenilenirse
2200,1081000=32000$/km
Toplam Kazanım : 48000$/km
Bu basit örnekten görülmektedir ki endirekt kazanımlar en önemli kazançtır. Bu nedenle direkt kazanımların olmadığı zamanlarda bile endirekt kazanımlar önemli mertebede olabilir. Bu nedenle yolun ekonomik ömrü boyunca bir kar-maliyet analizi yapılmalıdır. Tüm masraflar bugüne indirgenerek mukayese edilmelidir. Bu uygulamada uygun olarak projelendirilmiş geotekstil ile önemli geri kazanımların elde edileceği görülmektedir.

SONUÇLAR
Bu çalışmada, kaplamasız yollarda geotekstil kullanımı ile agrega tabakasından elde edilen kazanımlar ile geotekstilin kullanıldığı ve kullanılmadığı durumlarda yapılan karşılaştırmalarla ortaya çıkan maliyet-fayda analizleri irdelenmiştir. Aşağıda belirtilen avantajlar da öz önüne alınırsa bu malzemenin kullanımının sağlayabileceği ekonomik çözümler daha iyi anlaşılacaktır.

  1. Doğal Zeminde oluşan gerilme değerini azaltmak,
  2. Doğal zeminin ince malzemesinin temel malzemesine su etkisi ile pompalanmasını (taşınmasını) önlemek,
  3. Serbestçe direne olabilen agregaların tasarımda kullanılmasına müsaade ederek temel malzemesinin karışmasını önlemek,
  4. Uygun olmayan doğal zemin malzemesinin kaldırılması için gerekli olan kazı derinliğini azaltmak,
  5. Temel zeminini stabilize etmek üzere serilecek agreganın kalınlığını azaltmak, bu sayede yapım maliyetini düşürmek
  6. Yapım esnasında doğal zeminde oluşabilecek örselenmeyi en aza indirmek
  7. Zamanla doğal zemin mukavemetinde artış sağlayabilmek
  8. Kaplamanın bütünlüğünü ve üniformluğunu muhafaza ederek yolun farklı oturma miktarını en aza indirmek,
  9. Kaplamanın hizmet ömrünü artırmak ve bakım maliyetlerini en aza indirmek.

[FONT=Arial]Bildiri Sahibi

Doç. Dr. H. Recep YILMAZ, Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik ABD



[/FONT][/FONT]

çok esaslı bir madde, kolay kolay yırtılmıyor ama emin olun o kadar artırıyor ki maliyeti, biz ihata duvarımızda kullandık yolda değil ama…bir daha kullanılır mı bilmiyorum

Geotekstil’in direk ve endirek kazanımları göz önüne alınırsa çok pahalı olmadığı gibi maliyeti ucuzlatıcı yanları çoğunluktadır.

arkadaşlar benim Geotekstil ler hakkında çok detaylı bir kaynağa ihtiyacım var.
bu konuda bana yardımcı olursanız çok sevinirim.