Avrupa Asfalt Endüstrisinde Yeni Gelişmeler
Egbert Beuving – Teknik Müdür
Avrupa Asfalt Üstyapı Birliği-EAPA
Avrupa Asfalt Üstyapı Birliği-EAPA bitümlü karışım üreticileri, asfalt yol yapım ve bakım işleriyle ilgilenen firmaları temsil eden bir Avrupa Endüstri Birliğidir.
EAPA sürdürülebilir bir Avrupa yol ağının oluşturulması ve bakımı için asfaltın iyi bir şekilde kullanımını teşvik eden bir misyona sahip olup, (www.eapa.org) websitesinden Birlik hakkında detaylı bilgiye ulaşılabilinmektedir.
1. Giriş
Asfalt, sahip olduğu ve geliştirilebilen özellikleri ile dünyada çok yaygın olarak tercih edilen bir yol kaplama malzemesi olma özelliğini sürdürmektedir.
Asfalt yollar aşağıda belirtilen avantajlarıyla başarıyla inşa edilebilmektedir.
-
Asfalt yollar daha güvenlidir,
-
Asfalt yollar daha konforludur,
-
Asfalt yolda gürültü seviyesi daha düşüktür,
-
Asfalt yolda araçlar daha az çamur ve su sıçratır,
-
Asfalt yolun bakımı kolaydır, bu nedenle yol kısa mesafeler halinde çok kısa süre ile trafiğe kapalı kalır.
-
Asfalt %100 geri dönüştürelebilme olanağına sahiptir.
-
Asfaltla daha dayanıklı, daha esnek yol üstyapıları oluşturulur,
-
Asfalt renklendirebilen bir malzemedir.
En az bakım ihtiyacı gerektiren uzun ömürlü yolların yapılması için, durabilitesi yüksek, hızla bakımın gerçekleştirilebileceği kaplama tiplerinin seçilmesi gerekmektedir. Daha ekonomik, çevresel etkileri en az olan asfalt ürünlerinin geliştirilmesi için çalışmalar hızla devam etmektedir.
Son 50 yılda Avrupa Asfalt endüstrisinde birçok değişiklikler ve gelişmeler olmuştur. Bu bildiride Avrupa asfalt endüstrisindeki gelişmeler özetlenmiştir. Öncelikle endüstrinin geçmişi, bugünü ile yakında ve gelecekteki durumu değerlendirilmiştir.Konu yol yapım işlerinde, asfalt karışımların dizaynından ihtiyaç duyulan işgüçüne kadar değişik açılardan incelenmiştir.
Bu bildiride ortalama bir Avrupa ülkesi değerlendirmeye esas alınmıştır; Gerçekte bazı Avrupa ülkeleri ortalamanın üzerinde gelişmiş olmasına rağmen bazıları ortalamanın altındadır.
2. Genel olarak Avrupa’daki gelişmeler
2.1 Yol yapım firmaları
Geçmişte yol yapımı işi üstlenen firmalar küçük ölçekli olup, yerel bazda faaliyet gösterirlerdi. Daha sonra firmalar büyüyerek, ulusal boyutta, hatta bazıları Avrupa çapında iş yapmaya başladılar. Yakın bir gelecekte daha çok firma, farklı ülkelerde aynı adla çalışan bir Avrupa firmasının bir şubesi olacaktır. Gelecekte birçok Avrupa ülkesinde çalışan büyük bir Avrupa fimasına sahip olacağımızı umut edebiliriz. Tabiiki endüstrinin daha özel ihtisas alanlarında çalışan küçük firmaları da olacaktır.
2.2 Yol otoriteleri
Geçmişte yol otoritelerinin büyük bir deneyimi ve bilgisi olduğundan, idareler ne yapılması gerektiğini müteahhitlere belirtir, onlarda sadece istenilenleri yapardı. Bugün yol otoritelerinin bilgi seviyesi azalmaya başlamış olup, birçok durumda bilgi düzeyleri yetersiz kalmıştır. Gelecekte yol otoritelerinin sadece işlerin yöneticisi pozisyonunda olacakları düşünülmektedir. Böylece sonuçta idareler, genel olarak ne yapılacağını ve nasıl yürütüleceğini belirteceklerdir. Artık asfalt malzemeleri konusunda detaylı bilgiye sahip olmayacak olan idareler, müteahhitle detayları tartışmak için müşavir tutacaklar veya dışarıdan bilgi alacaklardır.
2.3 Sözleşmeler
Geçmişte sözleşmelerde yapılması gerekenler açıklanıyordu ve her ülkenin kendine özgü bir sözleşme tipi vardı. Ülkeler kendi yöntemleriyle ne yapılması gerektiğini detaylı bir şekilde belirtirlerdi. Ulusal standardizasyona dayalı bir sistemle çalışma eğilimi olan bazı ülkelerde ise, sadece malzeme standardları değil sözleşme standardları da vardı.
Şu anda birçok ülke fonksiyonel sözleşmeler doğrultusunda çalışmalar yapmaktadır. Sonuç olarak malzemelerin detaylı birşekilde tanımlanması yerine, yolun ve yol yüzeyinin gelecekteki performansı tanımlanacaktır. Gelecekte standardlaşmış Avrupa Sözleşmelerinin olması beklenilmektedir. Eğilimler, “Dizayn et-Yap-İşlet-Finanse et” tipi sözleşmeler yönündedir. Bu durumda yol otoriteleri yol üstyapısının sorumluluğunun çoğunu firmalara ve konsorsiyumlara verecektir.
Kısaca, bunun anlamı daha fazla bilgi ve sorumluluk yol otoritelerinden yol müteahhitlerine devredilmekte ve şartnamelerde de detaylı tanımlamalardan fonksiyonel şartlara doğru bir geçiş olmaktadır.
2.4 Üstyapı dizaynı
Geçmişte üstyapı dizaynı tamamen (yerel) deniyimlere dayanmaktaydı ve hangi durumda neyin seçileceğini gösteren katologlar veya durum tabloları kullanıyorlardı. Hatta bazen düşünülmeden, bilgisizce bir üstyapı tipi seçebilebiliyordu. Daha sonra, üstyapılar modellenmeye başladı. İlk model, üstyapı tabakalarının kalınlıklarını tasarlamak için kullanılabilen linear elastik modeldi. Yakın geçmişte uzun ömürlü üstyapılar kavramı başladı ve bazı ülkelerde bu kavram “kalıcı üstyapılar” olarak ifade edildi. Kalıcı üstyapı veya uzun ömürlü bir üstyapı dizaynıyla, aslında herhangi yapısal zarar olmadan daimi olarak kalacak bir üstyapı dizaynı yapılmaktadır. Bu durumda yapılması gereken, sadece yol yüzeyinin bakımı olup, daha iyi yüzey özelliklerine sahip olması için tabaka belirli aralıklarla yenilenmektedir. Bu şekilde dizayn edilen uzun ömürlü yol üstyapılarında yapısal bir takviyeye gereksinim olmamaktadır.
Yakın gelecekte ise, üstyapı dizaynı olasılığa dayanan bir dizayn olacak ve ayrıca visco-elastik modelleme kullanılabilecektir. Gelecekte ise sonlu-eleman-metotlarının (finite-element-methods) kullanımının artması beklenmektedir veya uzun vadede farklı tanelerin/agregaların da gösterilebileceği aşikar eleman modelleri (distinct element models) kullanılacaktır. Farklı üstyapı tabakalarının risk değerlendirilmesinin yanı sıra bu tabakalarda kullanılan asfalt karışım dizaynı da üstyapı dizaynının bir parçası olacaktır.
2.5 Asfalt karışımları
Geçmişte her bölgenin kendine özgün asfalt karışım receteleri vardı. Farklı çevre koşulları olan her şehir veya ilçede ayrı bir reçeteye ihtiyaç duyuluyordu. Bugün, her ülkenin farklı standarlara sahip olan karışım tipleri vardır. Ancak bilindiği gibi harmonize Avrupa asfalt standardları onaylanmış ve kabul edilmiş olup uygulamaya hazır duruma gelmiştir. Bir geçiş süresinden sonra Avrupa standardları Ocak 2008’den itibaren zorunlu hale gelecektir. Ancak Avrupa standardizasyon işlemi devam etmekte olup ikinci jenerasyon standardlar geliştirilmektedir.
2.6 Asfalt üretimi
Geçmişte asfalt üretimi, malzeme bileşenlerinin birlikte karıştırıldığı ve bitümün eklendiği basit bir makine ile yapılırdı. Günümüzde ise asfalt üretim plentleri bilgisayar donanımlı olup, tüm işlemlerin ekranda görüldüğü ve komuta edildiği bir endüstriyel plent haline dönüşmüştür. Yakın gelecekte asfalt üretimi en uygun hale getirilecek ve önemi gittikçe artan çevresel konular üzerine yoğunlaşılacaktır. Asfalt plentlerinin enerji tüketimi ile CO2 emisyonunun azaltılması hususlarına yönelinecektir. Bazı ülkelerde asfalt plentlerinin neden olduğu kokunun azaltılması hususu da önemli bir konu olmaya başlamıştır. Yani, gelecekte asfalt endüstrisi daha az duman, koku ve tozun oluştuğu temiz bir endüstri olacaktır.
2.7 Yol yapımı
Yol yapım işinde de birçok değişiklik olmuştur. Geçmişte yollar sericiler olmadan yapılırdı ve sıkıştırma için sadece silindirler kullanılırdı, ancak daha sonraları sericiler geliştirildi. Günümüzde silindirlerin prensipleri genellikle aynı olmakla beraber, silindirler birçok elektronik sistemler ve mıcır sericisi gibi bazı ilave aygıtlarla donatılmıştır.
Çalışma prensibi kısmen değiştirilmiş yeni silindir tipleri geliştirilmeye başlanmıştır. Yeni geliştirlen makine tiplerinde bilgisayarlar ve GPS (Küresel Yer Belirleme Sistemi) daha fazla kullanılmaktadır. Bir diğer gelişme de binder tabakası üzerine ince bir tabaka serebilen sericilerdir. Böylece daha kalın binder tabakası üzerine yüksek kalitede agregalarla çok ince üst tabakalar serilebilmektedir. Gelecekte, serme ve sıkıştırma ekipmanları GPS ve veri depolama sistemi gibi tam otomatik gelişmiş donanımlara sahip olacaktır. Yapılan işlemlerin tüm verileri otomatik olarak depolanacak, üretim ve serme işlemleri sırasında yapılması gerekenlerin büyük bir kısmı bilgisayarlarca yapılacaktır.
2.8 Yol kullanıcıların talepleri
Yollar, yol kullanıcıları için inşa edilir. Başlangıçta asfalt yollar, arabaların neden olduğu tozların önlenmesi amacıyla uygulandı. Geçmişte toz sorunu nedeniyle insanlar sürtünme direnci düşük olan yolları tercih ediyorlardı. Çünkü bu tip yollarda at arabaları daha kolay sürülüyordu. Günümüzde ise yol kullanıcıları daha bilinçli olup, belirgin bir güvenlik seviyesi olan ve su, çamur sıçratmayan konforlu yolları istemektedirler. Gelecekte de insanlar güvenli ve konforlu yollar isteyecek ve bir yerden bir yere daha hızlı seyahat edebilmeyi arzu edeceklerdir. Akıllı yollarda akıllı arabaların kullanılması gibi diğer bazı hususlarda yol inşaat endüstrisinin faaliyet alanına dâhil edilebilecektir. Böylece bu tip arabalara rehber olabilecek özelliklere sahip elektronik sistemler yolda kullanılmaya başlanacaktır.
2.9 Ürün geliştirilmesi
Son 20-30 yılda asfalt ürünlerinde de önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Kayma direnci yüksek ve düşük gürültü seviyesine sahip taş mastik asfalt (SMA), poröz asfalt, çift tabakalı poröz asfalt, yüksek performanslı karışımlar ile çok ince ve ultra ince tabakalı asfalt betonu gibi yeni ürünler geliştirilmiştir. Ayrıca asfalt kaplama yapımında yen teknikler de uygulanmıştır. Farklı üstyapı tabakalarının fonksiyonları araştırılarak, çok kalın üst tabakalara gerek olmadığı, ince bir üst tabakasının yeterli olabileceği tespit edilmiştir. Kaplama özelliklerinin yüzey şartlarını karşılaması gerekli olduğundan üst tabakalar önemlidir. Yolda iyi bir kayma direncine sahip düzgün bir yüzey gereklidir. Kalıcı üstyapıların uygulanması durumunda taşıyıcı bir üstyapı üzerine bir çeşit duvar kağıdı gibi uygulanabilen yüksek kaliteli ultra ince üst tabakalar yeterli olmaktadır.
2.10 Çevre / Enerji / Emisyonlar
Enerji tüketiminin ve emisyonların azaltılması çevre için çok önemli olmaya başlamıştır.Asfalt üretiminin sıcaklığı düşürüldüğünde enerji tasarufu sağlanacak ve emisyon miktarı azalacaktır. Şu anda bu konuyla ilgili çeşitli teknikler geliştirilmekte olup, Bölüm-3’de farklı tekniklerin bir özeti verilmiştir. Emisyon miktarının azaltılması sadece çevre için değil, asfalt endüstrisinde çalışan işçiler açısından da çok önemlidir. Bölüm 4’de ise bazı sağlık çalışmaları hakkında bilgi verilmiştir.
2.11 Bakım
Son günlerde birçok bakım işlemi, trafik sıkışıklığına ve trafiğin kesilmesine neden olmamak için gece vaktinde yapılmaktadır. Bakım süreleri, trafiği rahatsız etmeyecek şekilde mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Bu husus, kalıcı üstyapılarla yakından ilgilidir; bu tip üstyapılar bakım gereksinimini azaltmaya yönelik bir dizayn tipi olarak seçilmektedir. Daha hızlı bakım yapılabilmesi için yeni teknikler de geliştirilmiştir. Bölüm 3.3’de, bu amaca yönelik sıkıştırma gerektirmeyen kaplama örneği de verilmiştir.
2.12 Gereksinimlerin yapılandırılması
Gereksinimler 5 aşamalı bir “İhtiyaçlar Piramid”i ile gösterilmiştir:
Kullanıcı ihtiyaçları
Yüzey özellikleri
Üstyapı performansı
Asfalt karışım özellikleri
Malzeme bileşenlerinin özellikleri
Şekil 1- İhtiyaçlar Piramidi
Şematik olarak görüldüğü gibi yol kullanıcılarıyla ilgili ihtiyaçlar birinci aşamada tanımlanmaktadır, bu ihtiyaçlar aslında yolun servis özellikleriyle ilgilidir. İyi bir servis özelliği için iyi bir üstyapı performansı gereklidir; bu nedenle üstyapı tabakalarının her biri iyi performans göstermelidir. Üstyapı performansı, seçilen asfalt karışımına ve bu karışımın özelliklerine bağlıdır. Asfalt karışımının özellikleri ise, malzeme bileşenlerinin özellikleriyle ilişkilidir. Geçmişte yol idareleri, kullanıcı ihtiyaçlarını karşılamak için 5.Seviye’deki şartları tanımlamaktaydılar. Son günlerde yol idareleri, mümkün olduğunca en üst seviyede kendi ihtiyaçlarını tanımlamaya çalışmaktadırlar. Bu seviye örneğin 3. Seviye olan “Üstyapı Performansı” şartları olabilmektedir. Bu durumda müteahhit, daha alt seviyedeki şartları dikkate alarak istenilen performansı sağlamakla yükümlüdür.
2.13 Asfalt Teknolojisi
Asfalt teknolojisi uzmanlarının rolü bariz bir şekilde artmıştır. Geçmişte, asfalt üretiminin ana sorumlusu olan asfalt teknolojisi uzmanı ve agrega hakkında tüm detayları ve agregayı yol idaresinin isteği şekilde nasıl işlemesi gerektiğini bilirdi. Daha sonra, teknoloji uzmanları, iyi bir asfalt karışımı üretimine yönelik işlemler üzerine yoğunlaşmıştır. Günümüzde, fonksiyonel özelliklere doğru kayan bilgi donanımıyla, bir asfalt uzmanı yol idaresi tarafından belirlenen fonksiyonel şartlara uygun bir karışım üretebilmelidir. Gelecekte ise uzmanlar, belli bir tabakanın ne kadar süreyle iyi performans vereceğini, servis ömrünün ne kadar olacağını ve hatta yılın belli bir periyodunda yapılacak tabakanın ne kadar risk taşıdığını bilmelidir. Bunun anlamı, gelecekte uzmanların ana görevi risk değerlendirmesi olacaktır ve belli koşullarda uygulanacak belli malzemelerin riskleri hakkında firmayı bilgilendirebilmelidirler.
2.14 İşgücü
Elbetteki, her endüstride olduğu gibi asfalt endüstrisindeki en önemli konulardan biri de işgücüdür. Geçmişte çoğu insan iş hayatına çok genç yaşta başlamış ve yaptığı işlerde (işyerinde) eğitim almıştır. Daha sonraları ise, insanlar çalışmaya başlamadan önce en azından yeterli bir eğitim görmüş olurlardı. Ancak daha sonra yol yapım endüstrisinde işe başlayanlar olmasına rağmen, bunlar halen eğitim aşamasında olduklarından son zamanlarda yetişmiş işgücü eksikliği mevcuttur. Hatta gelecekte, asfalt endüstrisini cazip kılınması ve işgücünün çekilmesine yönelik bazı sorunlar olduğundan dolayı yetişmiş işgücü bulmanın daha zor olacağı düşünülmektedir. Bu nedenle asfalt endüstrisi daha cazip hale getirilmelidir. Bu da ancak genç jenerasyona endüstrinin cazip, temiz ve modern ekipmanlarla son teknolojilerin ve bilgisayarların kullanıldığı kaliteli bir endüstri olduğu gösterilerek yapılabilir. Elbetteki, hataların olmaması için motivasyonu yüksek bir işgücüne sahip olunması çok önemlidir. Motivasyonlu elemanlar daha iyi kalitede iş üreteceklerinden sonuçta daha iyi asfalt üstyapılar inşa edilecektir.
3. Yeni Gelişmeler
Son yıllarda çok fazla sayıda yeni ürünün geliştirildiği görülmektedir. Örneğin son 25 yıl içerisinde.
-
Taş Mastik Asfalt- SMA
-
Poröz Asfalt
-
Çift tabakalı poröz asfalt
-
Çok yüksek poroziteli asfalt-VPA
-
Geçirimli Üstyapılar
-
İnce asfalt tabakaları –(Gürültü seviyesi düşük)
-
Çok ince asfalt tabakaları- UTLAC
-
Yüksek mukavemetli asfalt
-
Ilık asfalt karışımları
-
Rulo kaplama
gibi çok önemli gelişmelerin olduğunu söyleyebiliriz.
Bu gelişmelerin en önemli örneklerinden biri olan poröz asfalt incelediğinde, bu tip asfaltın yol kullanıcılarına daha fazla konfor ve güven sağladığı görülmektedir. Poröz asfalt ile yapılan kaplama üzerinde su tutmadığından su ve çamur sıçrama sorunu olmamakta ve ışığı yansıtmamaktadır. Gürültü seviyesi düşük olduğundan daha sessiz sürüş olanağı sağlamaktadır. Bu tip karışımlar sadece aşınma tabakasında değil çift tabakalı olarak da uygulanmaktadır.
Üst tabaka
Alt tabaka
Geçirimliliği çok yüksek olan üstyapı, ancak yüksek boşluklu poröz asfaltla elde edilmektedir.
Çok ince asfalt tabakaları’da Avrupa’da uygulanan yeni bir gelişmedir.
Avrupa’da diğer teknolojilere göre daha eski olan SMA, artık dünyada daha yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Poröz asfalt ve taş mastik asfalt uygulamalarında yüzezdeki kayma direncinin sağlanması güvenlik açısından son derece önemlidir. Bu tip kaplamaların ilk trafiğe açılması sırasında yüzeyde iyi bir dokunun oluşturulması için tabaka üzerine sıcakken kırmataş agrega serilerek yüzeyi pürüzlendirilmektedir. Şekil-2’de bu teknikle pürüzlendirilmiş olan SMA yüzeyinde sürtünme katsayısının zamana bağlı olarak değişimi görülmektedir. Hollanda’da uygulanan SMA’nın maksimum tane boyutuna bağlı olarak üzerine serilecek kırmataş agrega boyutu, 0/8mm SMA için 1/3mm, 0/11 SMA için 2/6mm’dir.Soğuduktan sonra pürüzlendirici agreganın yüzeyde kalan fazlası dışarı atılmaktadır. Bu teknikte silindir ve diğer iş makinelerin önemi oldukça fazladır.
SMA 0/11 için sürtünme katsayısı
2/6 kırmataş agregayla
pürüzlendirilmiş
Pürüzlendirme yok
Ölçüm günü
Şekil - 2 SMA sürtünme katsayısındaki değişim
Fransa’da Poröz asfalt ve gerektiğinde BBTM olarak anılan çok ince asfalt betonunun yüzeyinin pürüzlendirilmesi için, yapım sırasında 100ºC üzerindeki sıcaklıkta asfaltın silindirajı sırasında veya öncesinde m2’ye 300 gr uygulanacak şekilde 0.1mm- 0.3 mm aralığında agrega kullanılmaktadır.
Ayrıca Poröz asfaltta farklı pürüzlendirme yöntemleri de kullanılmaktadır. Hollada’da yapılan bir deneme kesiminde, çift tabakalı poröz asfalt yüzeyinin başlangıçtaki sürtünmesini artırmak ve gürültü düzeyini azaltmak için çok ince sert agregalar üzerine kalın bir modifiye bağlayıcı filminin oluşturulmasıyla mikro dokunun modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla agrega olarak çok sert demir çelik curufları veya cam curufları kullanılmaktadır.
Diğer bir farklı teknik olarak bitüme eklenmiş küçük cam kürecikler benzer amaçla kullanılmaktadır.
3.1 Yeni Bakım Teknikleri
Yollarda trafik akışını engellememek için sık bakım peryodlarından kaçınılması ve bakım işlemlerinin gece yapılması gerekmektedir. Bu amaçla az bakım gerektiren kalıcı üstyapıların kullanımına geçilmektedir. Ayrıca yeni hızlı bakım teknikleri de geliştirilmiştir.
Poröz asfaltta tabakanın aşınması halinde yeni bir bakım tekniği uygulanmaktadır. Bu teknikle aşınmış poröz asfalt yüzeyi emülsiyon ile kaplanarak üzerine mikroville serilmektedir. Silindirlenen yüzey, emülsiyon kesildikten sonra trafiğe açılmaktadır.
3.2 Yeni Bağlayıcı Tipleri
Fransa’daki Colas grubunun ürettiği bitkisel esaslı bir bağlayıcı olan Vegecol tamamen tarım ürünü doğal malzemelerden oluşturulmuş ve %100 geri dönüştürülebilen bir malzemedir. Aynı zamanda şeffaf olan bu malzeme renklendirilebilmektedir ve düşük sıcaklıkta işlenebilmektedir.Klasik bağlayıcılara göre 40ºC daha düşük sıcaklıkta uygulanabilmektedir.Oldukça pahalı olan yeni tip bağlayıcılara diğer bir örnek de epoxy bağlayıcılardır.Bunlar çok uzun ömürlü ve dayanıklı kaplamaların yapılmasını mümkün kılmaktadır.
Ilık asfalt
Son yıllarda, yeni teknolojiler sıcak asfalt karışımlarının üretim ve uygulama sıcaklıklarının düşürülmesini mümkün kılmıştır. Bu teknolojiler, bitümün viskozitesini azaltarak, konvensiyonel sıcak karışımlara göre daha düşük sıcaklıklarda asfalt karışımların üretilmesine imkân vermektedir. Seçilen teknolojiye bağlı olarak, karışım sıcaklığı 30oC kadar düşürülebilmektedir. Ayrıca asfalt karışım sıcaklığının düşürülmesinin emisyonlar, bitüm buharları ve üretim işlemindeki enerji tüketimi üzerinde de önemli olumlu etkileri olmuştur. Ilık asfaltın, daha az emisyon, daha az bitüm buharı ve daha az enerji tüketiminin yanı sıra, diğer avantajları ise asfalt plentinin daha az yıpranması, bağlayıcının daha az yaşlanması ve yolun trafiğe daha erken açılmasının sağlanmasıdır.
Ilık asfalt üretilmesinde aşağıdaki teknikler kullanılmaktadır :
Proses mühendisliği: Proses mühendisliğinde mevcut teknikler, KGO metodu (Karl-Gunnar Ohlsen metodu veya ilave bir seri metod), çiftkat kaplama veya 2-fazlı karıştırma metodu, rutubet ilavesi veya rutubetli kum/agrega metodlarıdır. Konvansiyonel olarak üretilen asfaltla karşılaştırıldığında, bu karıştırma metoduna göre üretilen asfalt 10-30oC daha düşük sıcaklıkta üretilmekte, serilmekte ve sıkıştırılmaktadır.
Köpük bitüm : Ilık Köpük Asfalt, 90-100oC arasındaki sıcaklıklarda üretilir. Köpük asfalt, yüzey ve temel tabakalarında kullanılabilir ve sıcak karışım asfaltla aynı özelliklere sahiptir.
Aerogenous Katkılar:Aerogenous katkıların kullanıldığı metotun esası, asfalt karıştırma işlemi sırasında ortama salınan kimyasal olarak bağlı suya dayanmaktadır. Aerogenous katkı teknolojisinde halen, karıştırma işlemi sırasında ayrıca ilave edilen zeolitler kullanılmaktadır. Zeolitlerin ilavesiyle, sıkıştırılacak olan asfaltın sıcaklığı yaklaşık 30oC’a kadar düşürülmektedir.
Özel Bitüm ve katkılar :Fischer-Tropsch parafin balmumu ve düşük molekül ağırlıklı ester bileşenleri gibi organik katkılar çalışma sıcaklığı aralığında asfaltın viskozitesini düşürür. Ayrıca bu organik katkılar, mastik asfalt ve sıkıştırılacak olan asfaltın karıştırma, serme ve sıkıştırma işlemleri sırasında sıcaklığın 30-40oC’a kadar düşmesini sağlamaktadır.
Ilık Emülsiyon Tekniği : Bu teknikte, adezyonun artırılması ve agreganın kaplanması için yüksek kalıntı veren emülsiyonla birlikte kimyasal bir katkı paketi birlikte kullanılır. Bu durumda karıştırma sıcaklığı 85 – 115°C arasındadır.
Aşağıdaki resimlerle Almanya’da Frankfurt havaalanı pistinde yapılan bir ılık asaflt uygulaması görülmektedir. Bu pist 4000 m uzunluğunda 60 m genişliğindedir. Gündüz kullanılan bu pist üzerinde gece çalışılmıştır. Her gece 15 m uzunluğundaki kesim kazınarak yeniden yapılmıştır. Bu hızla pistin yapımı 300 gecede tamamlanmıştır.
Gece saat 11:00’den sonra çalışmaya başlanıldığı bu uygulamada önce, beton kazınmış, yerine kum ve gerekli granüler malzeme yerleştirilerek sıkıştırılmıştır. 60 cm olan bağlayıcısız tabaka üzerine asfalt tabakası serilmiştir. Kaplama altındaki 22 cm çapındaki borular nedeniyle 24 cm’lik ilk tabaka granüler malzeme seriminde finişher kullanılmamıştır. Sasobit ile hazırlanan düşük sıcaklıklı asfalt kaplama ile uçaklar ertesi sabah pisten kalkış yapabilmişlerdir. Ilık asfalt karışımı olarak bilinen bu karışımda Shell bitümü ile Sasobit + Parafin kullanılmıştır. Bu uygulamada sabahları asfalt sıcaklığı 80ºC düşürülebilmiştir.
Hergün 300 kişinin çalıştığı bu projede, gece çalışmalarında 425.00 ton asfalt serilmiştir.
3.2.Kompakt asfalt kaplama
Yeni bir teknik olan Kompakt asfalt tekniğinde iki asfalt tabakası aynı anda serilmektedir. Almanya’da Berlin yakınında A 20 yolunda 12 km uzunluğunda yapılan uygulamalardan çekilmiş olan bu resimde görüldüğü gibi yan yana iki kamyon bulunmakta ve biri binder tabakasında kullanılan malzemeyi, diğeri aşınmada kullanılan SMA malzemesini taşımaktadır.
Taşıyıcı kamyonların arkasında iki kamyon daha vardır. Malzemeler
F 360 CS/AM 300 DYNAPAC kompakt serici ile 10,5m genişliğinde serilmiştir. Bu ekipmanlarla günde 7000 ton asfaltla 2200 m’de çift tabaka oluşturulmuştur. Asfalt üretiminde üç plent kullanılmıştır.
Bu uygulamada asfalt betonu binder üzerine 2 cm kalınlığında SMA tabakası serilmiştir. Klasik uygulamada 2 cm kalınlığındaki ince bir tabaka iyi sıkıştırılamadığından alt tabakayla adezyonu sağlanamadığından bu sorun kompakt asfalt teknolojisiyle çözülmektedir. “Sıcak üstüne sıcak” uygulanan bu teknikte iki tablalı serici ile önce asfalt binder tabakası hemen ardından, 2. tabaka olarak aşınma tabakası serilir, böylece tek geçişte her ikisi de serilmiş olur.
İki tablalı serici
Kompakt asfalt serim metodu Almanya Erfurt Üniversitei ve Hermann GmbH & Co. Tarafından geliştirilmiştir. Bu metot Almanya’da, İsveç’te ve Hollanda’da otoyollarda ve diğer tip yollarda kullanılmaktadır.
Bu sistemin avantajları:
-
Yüzey tabakası ile binder tabakası arasında çok iyi bağlantı sağlanmakta,
-
Daha ince yüzey tabakası uygulanabildiğinden, daha az asfalt gerektirmekte,
-
İnce kalınlıktaki yüzey tabakası çok iyi sıkıştırılabilmekte,
-
Zaman tasarrufu sağlanarak ve yapım süresi kısaltılmaktadır.
3.3 Geleceğin Yolları
Hollanda’da ana yol ağının yapımından, işletilmesinden ve bakımından sorumlu Ulaştırma, Bayındırlık ve Devlet Su İşleri Bakanlığı, “Geleceğin Yolları” adlı yenilikçi bir program başlatmıştır. Bu programın amacı, yüksek kalitede mobiliteye katkı sağlayacak yenilikleri başlatmaktır. Bakanlık, geliştirdiği fikir ve gerçekleştirdiği ilk örnekle yenilikçi akımın ilk adımını atmış ve endüstriye yardımcı olmayı hedeflemiştir. “Geleceğin Yol Yüzeyi” temalı bir pilot çalışma için 2000 yılında bir dizayn yarışması düzenlenmiştir. İnşaat şitketleri, modüler bir yol sistemine fikir vermeye davet edilmiştir. Bu yarışmada özellikle yol yüzeyinin “sessiz” ( gürültü seviyesi düşük veya iki tabakalı poröz asfalttakine eşdeğer veya daha iyi ) ve uygulama hızının enaz 100 m/saat gibi çok düşük olması istenmiştir. A-50 karayolunda bir deneme kesimi yapımı ve dizaynı için şirketler tarafından gönderilen 20 dizayn teklifinden 4’ü seçilerek, bu dizaynlar Kasım-Aralık 2001’de kısa deneme kesimleri halinde uygulanmıştır.
Bu fikirlerden biri Dura-Vermeer ve Intron tarafından inşa edilen rulo kaplama (rollpave) dizaynıydı. Rulo kaplama önceden hazırlanmış ve halı gibi rulo yapılmış bir asfalt tabakasıdır. Bu tabaka, yeni bir bağlantı sistemi kullanılarak çok hızlı bir şekilde alttabakaya veya kaplama üzerine döşenmekte ve aynı yöntemle kolay bir şekilde kaldırılabilmektedir. Çift yönlü bağlantı sistemi, bağlayıcı tabakasının indüksiyonla kablosuz ısıtılması işlemine dayanır. Bir otoyolun 500 metrelik bir kesimiminde deneme amacıyla uygulanan Rulo Kaplama, daha sonra 2006 yılının Haziran ayı sonunda, Hollanda’da A35 otoyolunun tüm genişliğince uygulanmıştır.
Aşağıdaki resimler, bu otoyolda yapılan rulo kalama uygulaması sırasında çekilmiştir.
Resim 1-Tabakanın serimi Resim 2-Rulo şeklinde sarılması
Resim 3-Taşınması Resim 4- Rulonun indirilmesi
Resim 5- Rulonun açılması Resim 6- İndüksiyon Makinesi
Rulo kaplama, 33 mm’lik esnek bir asfalt tabakası ile birlikte adezyon tabakasını içeren rulolanabilen bir kaplama tabakasıdır. Asfalt tabakası ince bir Poröz asfalt (2-5 mm) olup boşluk oranı, %19’dur.Asfalt tabakanın esnekliği için, özel bir polimer modifiye bitüm kullanılmaktadır.
Adezyon tabakası ise bitümle kaplanmış bir metal ağdır. Rulo kaplama yapımında düz bir yüzey üstüne adezyon tabakası serilir ve daha sonra adezyon tabakası üzerine finişherle ince bir poröz asfalt serilir (Resim 1). Sıkıştırmadan sonra tabaka soğumaya bırakılır. Gerekirse yol işaret çizgileri çizilir. Soğuduktan sonra, tabaka bir makaraya rulo şeklinde sarılarak (Resim 2), yola taşınır (Resim 3) ve yolda özel tasarlanmış bir araçla rulo tabaka açılır (Resim 4). Yol üzerine açılan rulonun metal ağ kısmı (Resim 5), indüksiyon makinesi (Resim 6) ile ısıtılır ve bu ısınmadan dolayı bitüm sıvı bir zamk gibi davranarak asfalt tabakasını alt tabakaya yapıştırır. İndüksiyon makinesinin tekerlekleriyle birlikte bir silindir kaplamayı sıkıştırır ve böylece kaplama mevcut yol yüzeyine iyice yapışır. Bitüm soğuduğu zaman, yol kullanılmaya hazırdır. Bu işlemde indüksiyon ısıtma sistemi asfalt tabakasını ısıtmamaktadır.
Bu yüzey tabakası, aynı sistemin tersi uygulanarak, yani bitümlü adezyon tabakası indüksiyon makinesiyle ısıtılarak kaldırılabilir ve tekrar makaraya sarılabilir.
A-35 otoyolunda yapılan deneme kesiminden bazı veriler:
Deneme kesiminin uzunluğu : 500 m,
Deneme kesimindeki trafik yoğunluğu: 24 saatte 65.000 araç,
Rulo asfalt kaplamanın uzunluğu: 50 m.
Makaradaki asfalt kaplamanın genişliği: 3,75 m,
Asfalt tabakasının kalınlığı: 33 mm.
1 rulo kaplamanın ağırlığı: 15.000 kg , makaranın ağırlığı: 17.000 kg,
Konveansiyonel yoğun gradasyonlu asfalt betonuna kıyasla gürültü seviyesini 7 db azalttığı tahmin edilmektedir.
Genel olarak bu tekniğin beklenilen avanyajları:
-
Yüksek oranda gürültü seviyesinin azaltılmasının sağlanması,
-
Uygulamadan hemen sonra trafiğe açılabilmesi,
-
Kışın uygulanabilir olması,
-
Konvansiyonel poröz asfalta göre iki kat daha hızlı uygulanabilir olması,
-
Üretimi en uygun koşullar altında yapıldiğinden ve uygulanacak yola taşınmadan önce kalite kontrolü yapılabildiğinden ürün homojen ve yüksek bir kaliteye sahiptir.
Su buharlaşamayacağı için bu metot nemli bir yol yüzeyi üzerinde uygulanamamaktadır.
4. Global Gelişmeler
4.1 Sağlıkla ilgili çalışmalar
Asfalt ve bitüm endüstrisi, çalışma koşullarına büyük bir dikkat göstermektedirler. Bu endüstriler, boğaz ve solunum yolu tahrişlerine neden olan bitüm buharına maruz kalma seviyesini en aza indirecek şekilde en iyi uygulama tekniklerinin (bitümlü uygulamalarda sıcaklığının kontrolünü kapsayan) kullanımını desteklemektedirler. Endüstri, sağlık ve güvenliğin sağlanmasındaki sorumluluğu gereği, Birleşmiş Milletler Dünya Sağlık Örgütüne (UN WHO) bağlı bir kuruluş olan Uluslararası Kanser Araştırma Kurumu (IARC) tarafından yürütülen tarafsız epidemolojik araştırmaları destekleyici çeşitli girişimlerde yer almıştır. 2004 yılında asfalt ve bitüm endüstrisi “Avrupa asfalt işçileri üzerinde yapılan çok merkezli grup çalışmasında odaklanılan akciğer kanseri ile ilgili bir durum kontrol çalışmasının” yapılması için bir antlaşma imzalamıştır. Bu antlaşma Dünya Sağlık Organizasyonu-Uluslararası Kanser Araştırma Kurumu (IARC) ve aşağıda belirtilen endüstrilerle ilgili dernek/birlikler arasında imzalanmıştır.
-
Concawe
-
Avrupa Bitüm Birliği (Eurobitume)
-
Avrupa Asfalt Üstyapı Birliği (EAPA)
-
Ulusal Asfalt Üstyapı Birliği, ABD (NAPA)
-
Asfalt Çatı Kaplamaları Üreticileri Birliği, ABD (ARMA)
-
Ulusal Çatı kaplaması Müteahhitleri Birliği, ABD (NRCA)
Bu çalışma 2004 yılının Haziran ayında başlamış olup 2007 yılında tamamlanması beklenilmektedir. Çalışmanın toplam maliyeti endüstrinin dernek/birlikleri tarafından karşılanmaktadır. IARC tarafından yürütülen “Asfalt İşçileri arasından Kanserle ilgili Uluslararası Epidemolojik Çalışma”nın ikinci aşamasını oluşturan bu çalışma, ilk sonuçlardaki bazı karmaşık faktörlerin etkisini açıklamaya yönelik olarak tasarlanmıştır.
İlk aşaması 2001 yılında tamamlanan çalışmadan toplanan veriler, sigara kullanımı gibi kansere neden olan diğer faktörlerin etkisinin değerlendirilmesine olanak vermemişti. IARC’ın bu konudaki 540 sayfalık raporu ftp://ftp.iarc.fr/ece/asphalt adresinde mevcuttur. Raporun ilk 60 sayfasında çalışmanın özeti, sonuçları ve yorumları bulunmaktadır.
Devam eden çalışmada, projenin birinci aşamasında üzerinde çalışılan 80.000 kişilik grubun yaklaşık 2.500 kişisini kapsayan bir alt grub üzerinde daha detaylı olarak araştırmalar yapılarak, geçmişteki bitüm buharına maruziyeti ve sigara tüketimi gibi diğer risk faktörleri incelenmektedir.Ayrıca bu çalışma, asfalttan başka endüstri alanlarında çalışanları da kapsamaktadır.
Avrupa bitüm endüstrisi, sağlık ve güvenlikle ilgili devam eden sorumluluğunun bir parçası olarak, sıcak bitümden çıkan buharın solunmasının sağlık üzerindeki potansiyel etkileri ile ilgili diğer araştırma çalışmalarını da desteklemektedir. Bu çalışmalardan biri Fraunhofer Çalışmasıdır. Bu araştırma programı, Almanya’da Fraunhofer Enstitüsünde-Zehirli maddelerin solunması ile ilgili olarak çalışan bir dünya araştırma merkezince yürütülen, bitüm buharının solunması konulu önemli bir çalışmadır.
Bu çalışmanın deneysel kısmı 2005 yılının ortalarında tamamlanmış ve ilk sonuçlar elde edilmiştir. Çalışmayla ilgili olarak hazırlanan taslak rapordan alınan sonuçlara göre;
“2 yıl süreyle sürekli bitüm buharı soluyan fareler ile açık havada bulunan diğer kontrol grubu karşılatırıldığında, bitüm buharına maruz kalan grubun organlarında spesifik timör oluşumunda istatistiksel olarak önemli ölçüde bir artışa rastlanmamıştır. Bu sonuca dayanarak bitüm buharının farelere kanserojenik bir etki yapmadığı düşünülebilir. Burun geçişinde ve ciğerlerde bitüme bağlı tahriş etkileri görülmüştür.”
4.2 Bilgi Alışverişi
Avrupa asfalt endütrisinin ilgilendiği konular, diğer kıtalardaki asfalt endüstrilerinin ele aldığı konularla hemen hemen aynıdır. ABD, Japonya, Avustralya, Kanada, Hindistan ve Güney Amerika’da, asfalt teknolojisinin karşılaştığı konular ve problemler global olarak aynıdır. Bu nedenle, önemli olan dünya kıtaları arasında etkin bilgi alışverişinin sağlanmasıdır. Uluslararası işbirliğinin geliştirilmesi için bir Global Asfalt Üstyapı İttifak’nın kurulması hususunda ilk adımlar atılmıştır. Her dört yılda bir Avrupa asfalt ve bitüm endüstrisi Eurasphalt & Eurobitume Kongresi adı altında uluslararası bir kongre düzenlemektedir. 4. Eurasphalt & Eurobitume Kongresi 21-23 Mayıs 2008 tarihlerinde Kopenhag, Danimarka’da yapılacaktır. Bu kongre ve daha önce yapılmış olan kongreler hakkındaki daha fazla bilgiye www.eecongress.org adresinden erişilebilmektedir.
5. Sonuç
Avrupa asfalt endüstrisine farklı açılardan baktığımızda, çeşitli yeni gelişmeler olduğunu görmekteyiz. Son 25 yılda birçok değişiklikler oluşmuş ve gelecekte de çok sayıda gelişmeler olacaktır. Bazı Avrupa ülkelerinde, iyi bir yol ağı sisteminın oluşturulması için yeni yollar inşa edilmiştir ve halen çalışmalar devam etmektedir. Yoğun bir yol ağına sahip olan ülkelerde ise yeni yol inşaatı daha az olup, bakım işlemleri daha fazla önem kazanmıştır, bu kapsamda yeni bakım stratejileri geliştirilmektedir.
Dostları ilə paylaş: |