Asfalt Nedir? Nasıl Hazırlanır? Asfalt Yol Yapımı
Bir üst yapı malzemesi olarak kullanılan asfalt, mineral iri ve ince agrega ile yapışkan özelliğe sahip bitümlü bağlayıcı karışımıdır. Bitüm bağlayıcı içeriği tipik olarak karışıma ve uygulamaya bağlı olarak %3 ile %7 oranında değişmektedir.
Asfalt; doğal kökenli veya petrolün damıtılmasıyla elde edilen koyu kahve ile siyah arasında rengi değişen bağlayıcı malzemedir. “Asfalt”, “asfalt çimentosu”, “bitüm” ve “asfalt bağlayıcı” terimleri esnek kaplamalarda aynı anlama gelecek şekilde birbirlerinin yerine kullanılmaktadır.
Asfalt yol karışımında kullanılan agregalar, karışım dizaynına bağlı olarak fiziksel özelliklerine ve boyutlarına göre sınıflandırılarak seçilen sert minerallerdir. Bu mineraller kırmataş, çakıl ve kum gibi doğal kaynaklı veya yüksek fırın cürufu gibi yapay olabilmektedir.
Asfaltlar, elde edilme usüllerine göre doğal ve yapay olarak üzere iki gruba ayrılmaktadır. Doğal asfaltlar; tabiatta genel olarak mineral maddeler ile karışmış halde bulunmaktadırlar. Yapay asfaltlar, ham petrolün damıtılması sonucu elde edilirler. Damıtma işleminde kolay uçan kısımlar kulenin üst kısmından çıkar ve soğutucularla yoğunlaştırılarak ayrılmış olur. Bu şekilde meydana gelenler hafif ürünler, daha az uçucu ürünler ise aynı şekilde orta ürünleri meydana getirmektedir. En ağır uçan ürünler ise ağır ürünleri oluşturur. Kalıntılar kulenin dibinde biriktirilir. Bu şekilde ham petrol; benzin, gaz yağı, dizel yağları, yağlama yağları ve ağır kalıntı maddeleri olmak üzere başlıca beş ana kısma ayrılmış olur.
Asfalt oldukça karmaşık bir kimyasal yapıya sahiptir. Bu yüzden kimyasal analizi oldukça zahmetli olmakta ve analiz sonucunda çok miktarda veri elde edilmektedir. Ancak asfalt veya bitümü, asfaltenler ve maltenler diye iki gruba ayırmak mümkündür. (Bitümlü Sıcak Karışım Nedir?) – (Bitümlü Sıcak Karışımların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri)
Asfaltenler, bitümün %5-25’ini oluşturan esas olarak karbon ve hidrojenden oluşan ve bir miktar nitrojen, sülfür ve oksijen içeren n-heptan içerisinde çözünmeyen siyah veya kahverengi kendine özgü biçimleri olmayan yapılardır. Genel olarak yüksek molekül ağırlığına sahiptirler ve polar yapıdadırlar
Bitümler, ham petrolün damıtılmasından elde edilen viskoz hidrokarbonlardır. Bitümler, belirli bir sıcaklıkta viskozitesi, sertliği veya kırılganlığı ile ilişkili olarak belirli mühendislik ve fiziksel özelliklerine göre farklı sınıflarda üretilir. Bazen asfalt karışımların hizmet verdiği geniş bir sıcaklık aralığında performansı artırmak için bitümler polimerlerle modifiye edilir.
Bitümün en önemli fiziksel niteliği, ısıtıldığında yumuşaması ve daha akıcı hale gelmesi, soğuduğunda ise tekrar sertleşmesidir. (Termoplastik davranış). Asfalt yol yapımı ve serimi tipik olarak 140°C-160°C sıcaklık aralığında yapılmaktadır. Bitümün diğer önemli özelliği de, normal hava sıcaklığında bir katı gibi davranmakla beraber, viskoz akışkanlığa ve yük altında kendini onarma (viskoelastik) özelliklerine sahiptir. Bunun anlamı, asfalt tabandan gelen harekete uyum sağlayabilir ve trafik altında mikroskobik boyutta oluşan çatlaklar kendiliğinden kapanabilir.
Çeşitli asfalt uygulamalarında farklı asfalt karışım formülleri veya reçeteler kullanılır. Bu formüller asfalt yol sahiplerinin maliyet ve hizmet ömrü hedeflerine uygun olarak tasarlanır.
Asfalt yol yapımında temel tabakalarında kullanılan karışımlar, yol yapısının yük taşıyan esas elemanı olduğundan genellikle elastisite modülü daha yüksek ve uygulama kalınlığı daha fazladır.
Yüzey tabakaları, en üstte kullanılan en ince tabakalardır. Asfalt üretimi, tekerlek ile yüzey arasındaki tutunmayı ve kayma direncini sağlayacak dokuda, düzgün ve düşük gürültü seviyesinde komforlu sürüş için gerekli özelliklere sahip olacak şekilde dizayn edilir.
Yol tabakalarından binder tabakası, düzgün bir yüzeyin oluşturulmasını sağlayan ve yüksek trafik gerilmelerinde yükü alt tabakaya transfer eden, temel tabakası ile yüzey tabakası arasında kullanılan bir yol tabakasıdır.
Kurutulmuş mineral agregalardan oluşan farklı boyutlardaki iri ve ince agrega fonksiyonları bitümlü bağlayıcı ile dizaynda belirtilen oranlarda ve kontrollü bir sıcaklıkta asfalt plentinde karıştırılır.
Hazırlanan asfalt karışımı, yalıtımlı kamyonlarla üstü kapalı olarak plentten serim yerine taşınır. Karışımın sıkıştırmaya uygun işlenebilirliğe sahip olması için, belirli bir sıcaklıkta serim yerinde olması gerektiğinden, taşıma mesafeleri sınırlandırılabilir. Taşınan asfalt karışımı kamyondan sericinin haznesine boşaltılır. Serici haznesindeki karışım arka helezonla tablaya doğru iletilerek makinanın genişliğince serilir. Helezon malzemeyi asfalt yol boyunca dağıtır ve serici öne doğru hareket ederken tabla düzgün ve belirli bir kalınlıkta serimi gerçekleştirir.
Bu işlemler sırasında asfalt hızla soğuyarak sertleşmeye başladığından, belirli biryoğunlukta ve düzgün bir yol tabakası elde etek için serim işleminin ardından geciktirilmeden karışımın silindirlerle sıkıştırılması gerekmektedir.
Asfaltlara çeşitli yöntemlerle baskı yapılarak desenli asfalt üretilebilmektedir. Baskı asfalt daha çok görüntü ve reklam amacıyla oluşturulur.
Asfalt konusunda kapsamlı içeriklerimize aşağıdaki bağlantılardan gözatabilirsiniz.
Taş Mastik Asfalt Nedir? Avantajları ve Dezavantajları
Poroz Asfalt Nedir? Avantajları ve Kaplama Tabakaları
Asfalt Yollarda Meydana Gelen Kusur ve Hasar Çeşitleri
Asfalt Silindirleme-Sıkıştırma İşlemi
Yol Bakım ve Onarımında Asfalt Çözümleri
Yollar Neden Onarım Gerektirir?
